trafikljus, eller trafiksignaler, finns på de flesta större hörn i städer och städer runt om i världen. De röda, gula och gröna lamporna låter oss veta när det är säkert att köra genom korsningen och när man ska gå tvärs över gatan samt när man ska stanna och låta andra förare, cyklister och fotgängare vända sig för att fortsätta på väg.

den första trafiksignalen

trafikstockningar var ett problem redan före bilens uppfinning. Hästvagnar och fotgängare trängde över Londons vägar på 1860-talet, enligt BBC. En brittisk järnvägschef, John Peake Knight, föreslog att man skulle anpassa en järnvägsmetod för att kontrollera trafiken.

järnvägar använde ett semaforsystem med handeldvapen som sträckte sig från en stolpe för att indikera om ett tåg kunde passera eller inte. I Knights anpassning skulle semaforer signalera” stopp ”och” gå ” under dagen, och på natten skulle röda och gröna lampor användas. Gaslampor skulle belysa skylten på natten. En polis skulle vara stationerad bredvid signalerna för att driva dem.

världens första trafiksignal installerades den Dec. 9, 1868, vid korsningen av Bridge Street och Great George Street i London borough of Westminster, nära Houses of Parliament och Westminster Bridge, enligt BBC. Det var en framgång och Knight förutspådde mer skulle installeras.

men bara en månad senare skadades en polis som kontrollerade signalen svårt när en läcka i en gasledning orsakade att ett av lamporna exploderade i ansiktet. Projektet förklarades som en folkhälsofara och sjönk omedelbart.

konkurrerande patent

efter olyckan gick cirka fyra decennier innan trafiksignaler började växa i popularitet igen, främst i USA när fler bilar slog vägen. I början av 1900-talet lämnades flera patent in, var och en med en annan innovation än grundtanken.

1910 introducerade Ernest Sirrine, en amerikansk uppfinnare, en automatiskt styrd trafiksignal i Chicago. Hans trafiksignal använde två icke-upplysta displayarmar anordnade som ett kors som roterade på en axel, enligt Inventor Spot. Tecknen sa ”stopp” och ” fortsätt.”

det första elektriska trafikljuset med röda och gröna lampor uppfanns 1912 av Lester Farnsworth Wire, en polis i Salt Lake City, Utah, enligt Family Search. Wires trafiksignal liknade ett fyrsidigt fågelhus monterat på en hög stolpe. Den placerades mitt i en korsning och drivs av överliggande vagntrådar. En polis var tvungen att manuellt byta riktning på lamporna.

emellertid går krediten för den ”första elektriska trafiksignalen” vanligtvis till James Hoge. Ett system baserat på hans design installerades den Aug. 5, 1914, i Cleveland. Hoge fick ett patent för systemet 1918. (Han hade lämnat in sin ansökan 1913.) Hoges trafiksignal använde de växlande upplysta orden” stop ”och” move ” installerade på en enda stolpe på var och en av de fyra hörnen av en korsning. Systemet var kopplat så att polis och brandkår kunde justera ljusets rytm i en nödsituation.

William Ghiglieri från San Francisco patenterade den första automatiska trafiksignalen som använde röda och gröna lampor 1917. Ghiglieris design hade möjlighet att vara antingen automatisk eller manuell.

sedan 1920 utvecklade William Potts, en polis i Detroit, flera automatiska trafikljussystem, inklusive den första trefärgssignalen, som tillförde ett gult ”försiktighet”-ljus.

1923 patenterade Garrett Morgan en elektrisk automatisk trafiksignal. Morgan var den första afroamerikan som ägde en bil i Cleveland. Han uppfann också gasmasken. Morgans design använde en T-formad polenhet med tre positioner. Förutom” Stop ”och” Go ” stoppade systemet först trafiken i alla riktningar för att ge förarna tid att stanna eller komma igenom korsningen. En annan fördel med Morgans design var att den kunde produceras billigt, vilket ökade antalet signaler som kunde installeras. Morgan sålde rättigheterna till sin trafiksignal till General Electric för 40 000 dollar.

det första elektriska trafikljuset i Europa installerades 1924 på Potsdamer Platz i Berlin, enligt Marcus Welz, VD för Siemens its (Intelligent Traffic Systems) USA. Det femsidiga trafikljuset monterades på ett torn och var främst manuellt med viss automatisering, vilket bara krävde att en enda polis skulle hantera. En kopia står nu i närheten och är en populär turistattraktion.

Fotgängarsignaler började inkluderas på trafiksignaler på 1930-talet, enligt USA. Institutionen för transport. En” Walk/Don ’t Walk” – signal testades först i New York 1934. Det använde till och med en upprätt handflata för att indikera ”stopp.”

John S. Allen, en amerikansk uppfinnare, lämnade in ett av de tidigaste patenten 1947 för en dedikerad gångtrafiksignal. Allens design hade fotgängarsignalen monterad på trottoarkanten. Allen föreslog också att signalerna kunde innehålla annonser. I sin ansökan förklarade han att orden ”Stopp” och ”gå” kunde följas av ordet ”för”, vilket i sin tur skulle följas av ett varumärke.

förbättrad säkerhet och effektivitet

trafiksignaler fortsätter att förbättras. Många trafiksignaler är ”intelligenta” och kan övervaka trafiksituationer i realtid, inklusive riktning, volym och densitet, samt prioritera kollektivtrafiksystem, enligt Welz.

till exempel, sa Welz, Siemens arbetar med ett projekt i Tampa, Florida, för att implementera ansluten Fordonsteknik. Detta system gör det möjligt för trafikljussystemet att kommunicera direkt med bilen och förbättra säkerheten och effektiviteten. Kommunikation skickas från över 40 trafikljus till bilar utrustade med tekniken för att ta emot de grundläggande säkerhetsmeddelandena antingen på backspegeln eller i dash-datorskärmen.

enkla meddelanden skickas till bilarna med både befintlig och nyinstallerad teknik som gör det möjligt för en förare att ta emot information som tillståndet för de kommande trafikljusen och rekommendationer om hastighet för att komma igenom både en viss korsning och nästa handfull trafikljus. Detta projekt har visat stora effektivitetsökningar i hur trafiken rör sig genom korsningar, sa Welz.

framtiden för trafikljus

med självkörande bilar som blir mer verklighet överväger många förbättringar av trafiksignaler den nya och kommande tekniken. Forskare vid MIT Senseable City Lab publicerade ett scenario 2016 i PLoS ONE, där trafiksignaler i huvudsak är obefintliga. I denna potentiella framtid är alla autonoma bilar i kommunikation med varandra i det som kallas en ”spårbaserad” korsning där bilar, istället för att stoppa, automatiskt justerar sin hastighet för att passera genom korsningen samtidigt som de håller säkra avstånd för andra fordon. Detta system är flexibelt och kan också utformas för att ta hänsyn till fotgängare och cyklister.

en annan innovation som heter Surtrac kommer från Pittsburg, Pennsylvania, från ett företag som heter Rapid Flow Technologies. Pilottester har pågått sedan 2012. Trafiksignalerna använder artificiell intelligens för att anpassa sig till förändrade trafikförhållanden. Företaget säger restiderna har minskat med mer än 25 procent och väntetider vid röda lampor ner i genomsnitt cirka 40 procent minskande utsläpp. Systemet tar hänsyn till andra-för-andra realtidsförhållanden och är skalbart till större områden eftersom varje korsning fattar sina egna beslut istället för ett enda centralt system.