آیا تا به حال فکر کردهاید که …
- یک چراغ راهنمایی چطور کار میکند؟
- آیا همه چراغهای راهنمایی به یک روش مشابه عمل میکنند؟
- چطور چراغهای راهنمایی میتوانند تشخیص دهند که خودروها در محل هستند؟
ما روزی در ایستگاه اتوبوس نشسته بودیم که دو سگ را دیدیم که در حال بحث درباره ترافیک تقاطع نزدیک بودند:
سگ اول: پس به من میگویی که این انسانها این ماشینها را میرانند و فقط بیهیچ دلیلی متوقف میشوند، فقط به خاطر اینکه یک چراغ قرمز بالای سرشان روشن میشود؟
سگ دوم: میدانم که عجیب به نظر میآید ولی من مدت زیادی است که ماشینها را اینجا میبینم و به نظر میرسد که دقیقاً همینطور است. بیا کمی اینجا بنشین و با من تماشا کن.
سگ اول: وای، نگاه کن! راست میگویی. آن ماشین در حال حرکت بود و حتی اگر هیچ ماشین دیگری در اطراف نبود، فقط وقتی که چراغ از سبز به زرد و سپس قرمز تغییر کرد، متوقف شد.
سگ دم: این یک معماست. چرا باید این کار را بکنند؟ انگار هیچ جای مهمی ندارند بروند. انگار وقتشان در اختیار خودشان است و هیچ عجلهای ندارند.
سگ اول: مردم چقدر عجیب هستند. هیچ وقت نمیتوانم آنها را درک کنم. خوب، باید بروم خانه تا گربهها را تعقیب کنم و به برگها پارس کنم!
سگ دوم: نگاه کن! آن ماشین از این طرف میآید. بیا دنبالش کنیم!
آن دو سگ با تندی و صدای پارس شروع به دویدن کردند. ما مطمئن نیستیم که آیا آنها توانستند ماشین را بگیرند یا نه، و اگر این کار را کردند، با آن چه میکردند. با این حال، مکالمهی کوتاه آنها باعث شد که ما در مورد چراغهای راهنمایی که بالای تقاطعها نصب میشوند، فکر کنیم که دقیقاً چطور این چراغها کار میکنند؟
در حالی که چراغهای راهنمایی برای سگها یک معما هستند، انسانهای راننده خوشحالند که این چراغها وجود دارند تا جریان ترافیک را در خیابانهای شلوغ تنظیم کنند. بدون چراغهای راهنمایی و علائم ایست، حرکت در یک شهر بزرگ میتواند بسیار خطرناک باشد.
همانطور که احتمالاً میدانید، بیشتر چراغهای راهنمایی سه چراغ رنگی دارند. چراغ سبز نشان میدهد که عبور از تقاطع ایمن است. چراغ زرد (که به عنوان چراغ هشدار نیز شناخته میشود) به رانندگان هشدار میدهد که چراغ به زودی قرمز خواهد شد.
هنگامی که رانندگان به چراغ زرد برخورد میکنند، میدانند که باید سرعت خود را کاهش دهند و در تقاطع توقف کنند. چراغ قرمز نیز به این معنی است که رانندگان باید توقف کنند و منتظر چراغ سبز بمانند تا از تقاطع عبور کنند.
اگرچه بیشتر چراغهای راهنمایی ظاهر مشابهی دارند، اما اغلب به روشهای متفاوتی عمل میکنند. معمولترین نوع چراغهای راهنمایی بر اساس تایمر کار میکنند. بسته به حجم ترافیک در یک تقاطع خاص، چراغ راهنمایی به نوبت چراغهای سبز، زرد و قرمز را در فواصل منظم روشن و خاموش تا جریان ثابت ترافیک (آمد و شد) را از تمام جهات در تقاطع حفظ کنند. سیستمهای مبتنی بر تایمر (timer-based systems) برای مناطق شلوغ که حجم ترافیک سنگینی دارند بسیار مناسب هستند.
در مناطقی که ترافیک متغیر و غیرقابل پیشبینی است، سیستمهای مبتنی بر تایمر چندان کارآمد نیستند. به عنوان مثال، در یک منطقه روستایی، یک سیستم مبتنی بر تایمر ممکن است رانندگان را بیدلیل متوقف کند وقتی که هیچ ترافیکی وجود ندارد. در چنین شرایطی، چراغهای راهنمایی مبتنی بر حسگر (sensor-based traffic signals)، کارایی آمد و شد را به حداکثر میرسانند زیرا فقط زمانی که ترافیک وجود دارد، کار میکنند.
به جای تایمرها، چراغهای راهنمایی “هوشمند” یا “هوشمند مبتنی بر حسگر” (“smart” or “intelligent” sensor-based traffic signals) از یک سیستم حسگر برای تشخیص حضور خودروها استفاده میکنند. نوع حسگرهای مورد استفاده میتواند بسته به مکان و فناوری متفاوت باشد. برخی از سیستمها از لیزرها، شلنگهای لاستیکی پر از هوا یا دوربینهای ویدئویی برای شناسایی حضور خودروها استفاده میکنند.
نوع دیگر حسگر که محبوب است، سیستم حلقه القایی (an inductive loop system) نام دارد. این سیستمها از یک سیمپیچ سیمی که در سطح جاده جاسازی شده است استفاده میکنند. هنگامی که خودروها (اشیاء فلزی بزرگ!) در بالای آنها متوقف میشوند، سیمپیچ، تغییرات در میدانهای مغناطیسی را شناسایی میکند (و چراغ فعال میشود-م).
خب! سیستمهای مبتنی بر حسگر چگونه کارایی ترافیک را به حداکثر میرسانند؟
به عنوان مثال، در یک منطقه روستایی، جهت اصلی حرکت ممکن است به رنگ سبز باقی بماند تا به بیشتر خودروها اجازه دهد سریعتر از تقاطع عبور کنند. وقتی یک خودرو از جاده فرعی به تقاطع میرسد، یک حسگر آن را شناسایی کرده و چراغها را تغییر میدهد تا به ترافیک جاده فرعی اجازه دهد از تقاطع عبور کند. به این ترتیب، ترافیک میتواند بدون وقفه در جاده اصلی جریان داشته باشد مگر اینکه ترافیک از جاده فرعی ظاهر شود.
برخی از چراغهای راهنمایی در شهرهای بزرگ حتی به اندازهای پیشرفته هستند که به برخی انواع خودروها این امکان را میدهند که در مواقع لزوم چراغها را کنترل کنند تا عبور سریع از تقاطعها برای انواع خاصی از خودروها امکانپذیر شود. این سیستمها که به آنها سیستمهای حقتقدم ترافیکی (traffic preemption systems) گفته میشود، به خودروهای اضطراری مانند آمبولانسها، ماشینهای آتشنشانی و خودروهای پلیس این امکان را میدهند که هنگام نزدیکشدن به تقاطع، چراغهای راهنمایی را تغییر دهند تا بتوانند سریعتر به مقصد خود برسند.
ما منتظر نظرات شما هستیم.
مترجم و گردآورنده: مهرزاد تاره
منبع اصلی مطلب: wonderopolis.org
