История привычных нам светофоров началась с изобретений в Великобритании и США. Их появление было связано с железнодорожным транспортом. Именно для железной дороги придумали прародителя светофоров – семафор.

Первый в мире светофор, очень напоминающий современный, был установлен 10 декабря 1868 года в Лондоне возле здания британского парламента. Его изобретателем был специалист по железнодорожным семафорам англичанин Джон Пик Найт. Но тот регулировщик управлялся человеком (полицейским), поочередно поднимающим семафорные стрелки: в горизонтальном положении они означали «стоп», а опущенные под углом 45 градусов – «осторожное движение». Стоило полицейскому отлучиться на минуту, на дорогу возвращался хаос.

Первый светофор проработал всего-навсего около трёх недель, а идея регулировки движения посредством светофора не применялась ещё сорок лет. О светофоре вспомнили в 1910 году – именно тогда Эрнстом Сиррином была спроектирована и запатентована система автоматического переключения светофора. Однако этот прибор работал без подсвечивания и имел две надписи: STOP и PROCEED. Спустя два года в США Лестером Вайером был изобретён прибор, который визуально походил на современный светофор – он имел два круглых сигнала, светящиеся зелёным и красным цветами.

5 августа 1914 года в американском Кливленде появился предшественник современных автоматических регулирующих устройств. Автором первого электрического светофора стал Джеймс Хог. Он же создал первую в мире компанию, специализирующуюся на их производстве. Его светофор имел только красный и зелёный сигналы, а при переключении издавал звук. Он был похож на железнодорожный семафор, отличаясь лишь тем, что каждый из двух цветов теперь загорался автоматически с определенным интервалом времени. Несмотря на автоматику, работу первых светофоров также сопровождали полицейские – они следили за регулировщиками в расположенной неподалеку будке. Когда светофор менял цвет, полицейский при помощи свистка предупреждал участников движения.

В 1920 году в Нью-Йорке и Детройте устанавливают первые трёхцветные светофоры. Жёлтый цвет как знак предупреждения об опасности догадались добавить местные полицейские – создателями трёхцветных светофоров были Джон Харрис из Нью-Йорка и Уильям Поттс из Детройта.

Первой страной в Европе, где появились светофоры, стала Франция – там ими начали пользоваться с 1920 года. А вот в Англию, где был изобретен первый светофор, усовершенствованные устройства добрались лишь через семь лет.

Самый первый светофор в нашей стране появился 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении Невского и Литейного проспектов (на тот момент – проспект 25-го Октября и Володарский). В Москве первый электрический светофор в качестве эксперимента установили 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост. Двумя годами позже светофор поставили на пересечении улиц Кузнецкий Мост и Неглинная. К концу 1933 года тестирование успешно завершилось, и светофоры стали устанавливать повсеместно.

В 1949 году в Женеве была принята Международная конвенция о дорожном движении и Протокол о дорожных знаках и символах, установившие одинаковые правила поведения на дорогах. Тогда же ООН приняла решение официально учредить Международный день светофора 5 августа.

Советский Союз присоединился к мировым правилам только спустя 10 лет, в 1959 году. С тех пор цвета светофоров в нашей стране стали располагаться как и в большинстве стран мира: сверху – красный, посередине – жёлтый, снизу – зелёный.

Многие думают, что цвета светофора были выбраны в связи с эмоциональными ассоциациями большинства людей: красный воспринимается как цвет опасности, жёлтый – способствует концентрации внимания, а зелёный олицетворяет умиротворение и спокойствие. На самом деле при выборе цветов во внимание были взяты законы физики: красный цвет отличаются самыми длинными волнами, соответственно их можно увидеть на значительном расстоянии даже в тумане или темноте. Кстати, в сырую и туманную погоду зелёный цвет светофора может частично поглощаться и на расстоянии восприниматься как жёлтый, а желтый, в свою очередь, кажется красным.

Из чего же состоят светофоры? Существует несколько возможных конструкций. Первый вариант – светофоры на лампах накаливания или галогенных лампах. Они состоят из лампы, отражателя, светофильтра, линзы Френеля и козырька.

В метро в основном использовались линзовые светофоры с отдельной для каждого показания оптикой. Их конструкция была надёжнее, чем у прожекторных, стоимость меньше, обслуживание проще, схема включения несложная. Линзовый мачтовый светофор состоит из светофорной головки, укрепленной на трубчатой железобетонной или металлической мачте на железобетонном фундаменте. Конструкция головки мачтового и карликового светофоров схожа, а ряд деталей унифицирован.

Один из основных элементов светофора, влияющий на видимость сигнала, – светофорная лампа. Для светофоров выпускали лампы специального типа. Нить накала в них выполнена в виде небольшой спирали, которая конструктивно расположена в фокусе линзового комплекта. Учитывая, что при производстве ламп возможны отклонения в размерах и положении нити в баллоне, ПТЭ требуют обязательно проверять видимость сигнала после каждой замена лампы. Порядок предусматривал замену ламп, как правило, через 40 дней работы. Новую лампу обычно устанавливали в светофорную головку с красным светофильтром, снятую – сначала с жёлтым, а затем с зелёным. Новые лампы по возможности устанавливали в один день на всём околотке (участке пути) или на всех светофорах перегона, станции или района станции.

В середине 1990-х годов на смену однонитевым лампам пришли двухнитевые. При перегорании одной нити показание светофора не меняется, поскольку продолжает работать вторая нить.

По конструктивному устройству светофоры могут быть мачтовыми и карликовыми. Мачтовые светофоры устанавливают на металлических и железобетонных центрифугированных мачтах, а также на мостиках и консолях. Эти светофоры имеют много разновидностей и применяются чаще всего. Светофоры на мостиках и консолях устанавливают в тех случаях, когда невозможно применить мачтовые и карликовые светофоры. Карликовые светофоры используют в основном в качестве маневровых. В линзовых светофорах оптическая система представляет собой линзовые комплекты, состоящие из наружной ступенчатой бесцветной линзы и внутреннего светофильтра-линзы. С 1986 года начали выпускать линзовые светофоры с наборными головками из алюминиевого сплава.

Вторая распространенная разновидность светофоров – светодиодные. В число преимуществ этих устройств входят более яркие цвета и меньшая вероятность паразитной засветки. Такие светофоры сложнее повредить, а выход из строя одного светодиода не приведет к поломке всего прибора. Да и конструкция их значительно проще: матрица светодиодов, антивандальное стекло и козырёк.

Все изображения взяты из открытых источников.