Khoa học kỹ thuật Tổng hợp

Đèn giao thông được phát minh như thế nào?

Đ𝐞̀𝐧 đ𝐨̉ 𝐨̛̉ 𝐧𝐮́𝐭 𝐠𝐢𝐚𝐨 𝐭𝐡𝐨̂𝐧𝐠 𝐭𝐫𝐞̂𝐧 𝐪𝐮𝐨̂́𝐜 𝐥𝐨̣̂ 𝟓𝟏 𝐛𝐢̣ ‘đ𝐨̛’, 𝐭𝐚̀𝐢 𝐱𝐞̂́ 𝐤𝐡𝐨̂𝐧𝐠 𝐝𝐚́𝐦 𝐯𝐮̛𝐨̛̣𝐭, 𝐤𝐡𝐢𝐞̂́𝐧 𝐝𝐨̀𝐧𝐠 𝐱𝐞 𝐛𝐢̣ 𝐮̀𝐧 𝐮̛́ 𝐤𝐞́𝐨 𝐝𝐚̀𝐢.

Mỗi ngày lái xe ra ngoài, dù có cẩn thận đến đâu, cũng không tránh khỏi một đôi lần vi phạm luật giao thông. Theo quy định mới tại Nghị định 168, nếu vượt đèn đỏ, thì ô tô sẽ bị phạt đến 20 triệu đồng và xe máy sẽ là 6 triệu đồng, người đi bộ bị phạt 250 ngàn đồng, giấy phép lái xe bị trừ 3 điểm. Đối với những người lao động bình thường, việc phạt tiền như vậy là quá lớn, nhưng việc trừ điểm vào giấy phép lái xe còn là vấn đề lớn hơn nữa, thực sự là ‘không thể chịu nổi’.

Ngoài sự cố đèn đỏ bị ‘đơ’ trên quốc lộ 51, báo chí và mạng xã hội cũng đăng những clip khác, ví dụ một trụ đèn giao thông ở Hóc Môn đèn đỏ nhảy từ số 5 về số 1, rồi ‘đứng hình’, hoặc đèn tín hiệu giao thông ‘đang xanh bỗng dưng đỏ’, khiến nhiều người hoang mang. Đại diện Cục CSGT đã giải thích trên báo chí, với những trường hợp như vậy, người tham gia giao thông sẽ không bị phạt.

Nhưng ở nước ngoài thì sao?

Ở bang Florida của Mỹ, không có luật nào cho phép người lái xe vượt đèn đỏ liên tục mà không chuyển sang xanh, ngay cả khi ngã tư đó không có phương tiện nào khác đang tham gia giao thông.

Đèn đỏ chết (dead red) có thể là đèn đỏ kéo dài thời gian hơn một chút, hoặc có thể là đèn đã bỏ qua một chu kì, hoặc có trục trặc khiến đèn không chuyển sang màu xanh. Một số tài xế gặp tình huống này sẽ bối rối không biết phải làm gì. Luật pháp ở Florida không cho phép người lái xe đi qua ngã tư ngay cả khi thực sự đèn đỏ không hoạt động, bất kì ai cố tình vượt, sẽ bị phạt rất nặng.

Nếu đèn đỏ không chuyển sang xanh, cảnh sát hướng dẫn tài xế nên dừng xe trước vạch giao lộ, sau đó lăn xe qua lại để kích hoạt cảm biến đèn trên vỉa hè. Nếu cách đó không hiệu quả, tài xế hãy rẽ phải khi quan sát đường vắng để tránh ngã tư này, rồi quay đầu xe ở đoạn đường sau để trở lại ngã tư tiếp tục rẽ phải, sau đó báo lỗi đèn đỏ cho 511.

Mỹ có 16 tiểu bang thông qua luật “Đèn đỏ chết – Dead red”, cho phép người đi xe đạp và xe gắn máy vượt qua đèn đỏ, nếu như đèn đỏ không chuyển màu xanh. Nhưng riêng Florida không chấp nhận luật này. Sở dĩ 16 bang thông qua, là bởi cảm biến có thể không nhận dạng được xe đạp, xe máy hoặc xe nhẹ hơn, hoặc chỉ bị lỗi bất kể kích thước xe, nên đèn đỏ không chuyển sang màu xanh.

Luật pháp Florida quy định rõ ràng những gì người lái xe phải làm nếu họ đến gần ngã tư có đèn đỏ hoặc đèn vàng nhấp nháy mà không chuyển màu xanh:

– Đèn đỏ nhấp nháy liên tục không chuyển màu xanh: Theo luật của Florida, người lái xe khi đến gần đèn đỏ nhấp nháy phải dừng lại, quan sát phương tiện, sau đó mới đi qua ngã tư.

– Đèn vàng nhấp nháy liên tục không chuyển màu xanh: Luật của Florida quy định rằng người lái xe khi đến gần đèn vàng nhấp nháy phải hết sức thận trọng, quan sát kĩ mới được vượt qua ngã tư.

Cũng tương tự, các quốc gia khác đều quy định, khi gặp đèn đỏ không chuyển sang màu xanh, người lái xe không được tự ý vượt đèn đỏ. Ví dụ ở Trung Quốc, khi tài xế gặp tình huống này, phải dừng xe trước vạch dừng, gọi ngay cho cảnh sát và thông báo địa điểm, thời gian, biển số xe, nếu cảnh sát xác nhận đèn giao thông bị lỗi và cho phép phương tiện vượt qua mới được vượt, nếu cảnh sát yêu cầu tiếp tục chờ mà vẫn cố tình vượt thì sẽ bị phạt.

Đ𝐞̀𝐧 𝐠𝐢𝐚𝐨 𝐭𝐡𝐨̂𝐧𝐠 đ𝐮̛𝐨̛̣𝐜 𝐩𝐡𝐚́𝐭 𝐦𝐢𝐧𝐡 𝐧𝐡𝐮̛ 𝐭𝐡𝐞̂́ 𝐧𝐚̀𝐨?

Những năm đầu thế kỷ 19, tại thành phố York miền trung nước Anh, phụ nữ đã có gia đình sẽ mặc quần áo màu đỏ, phụ nữ chưa lập gia đình sẽ mặc quần áo màu xanh lá cây. Vào thời điểm đó, tai nạn xe ngựa thường xuyên xảy ra trước Tòa nhà Quốc hội Westminster ở London. Lấy cảm hứng từ trang phục màu đỏ và xanh lá cây của phụ nữ, kĩ sư tín hiệu đường sắt người Anh JP Knight đã đề xuất ý tưởng thiết kế đèn giao thông với màu đỏ và xanh lá cây.

Ý tưởng này nhanh chóng được hiện thực hóa và vào ngày 10 tháng 12 năm 1868, chiếc đèn giao thông đầu tiên được lắp trên quảng trường của Tòa nhà Quốc hội ở London. Đèn tín hiệu này là đèn khí gas, cột đèn cao 6,7 mét, phía trên treo hai chiếc đèn lồng một đỏ một xanh. Khi đó chưa có khái niệm “tự động hóa”, nên việc thay đổi đèn giao thông được điều khiển bằng tay, nhân lực để vận hành là một cảnh sát. Tuy nhiên, đèn giao thông gas đầu tiên đã vận hành đến ngày 23 thì phát nổ, cảnh sát làm nhiệm vụ ngày hôm đó đã chết và đèn giao thông này bị cấm.

Mãi đến năm 1914 đèn giao thông mới xuất hiện trở lại ở Mỹ.

Vào ngày 5 tháng 8 năm 1914, Công ty Đèn giao thông Hoa Kỳ đã cải tiến phát minh của Sĩ quan Cảnh sát Thành phố Salt Lake Lester Wire và cho ra đời hệ thống đèn tín hiệu điện. Đèn tín hiệu điện đầu tiên này được đặt ở giao lộ giữa Đại lộ Euclid và Phố 105 phía Đông ở Cleveland. Sau đó, các thành phố như New York và Chicago ở Hoa Kỳ cũng áp dụng loại đèn giao thông này.

🚥 𝐌𝐚̀𝐮 đ𝐨̉, 𝐱𝐚𝐧𝐡 𝐥𝐚́ 𝐜𝐚̂𝐲 𝐯𝐚̀ 𝐯𝐚̀𝐧𝐠 𝐥𝐚̀ 𝐧𝐡𝐮̛̃𝐧𝐠 𝐦𝐚̀𝐮 𝐭𝐡𝐢́𝐜𝐡 𝐡𝐨̛̣𝐩 𝐧𝐡𝐚̂́𝐭 đ𝐞̂̉ 𝐜𝐚̉𝐧𝐡 𝐛𝐚́𝐨 𝐭𝐢́𝐧 𝐡𝐢𝐞̣̂𝐮.

Năm 1918, đèn đỏ, vàng và xanh lục đầu tiên đã xuất hiện trên đường số 5 ở Thành phố New York. Năm 1920, sĩ quan cảnh sát Detroit William Potts cũng đã phát triển đèn tín hiệu ba màu, bốn chiều với đèn vàng được cấp bằng sáng chế.

Sở dĩ màu đỏ, xanh lá cây và màu vàng là những màu thích hợp nhất để cảnh báo tín hiệu giao thông, vì nó liên quan đến cấu trúc thị giác và phản ứng tâm lí của con người. Võng mạc của con người chứa ba loại tế bào cảm quang hình que và hình nón đặc biệt nhạy cảm với ánh sáng vàng, màu đỏ và xanh lục. Về mặt phản ứng tâm lí, màu đỏ là màu mạnh nhất, tiếp theo là màu vàng là màu mát và có tác dụng xoa dịu. Vì vậy, người ta thường dùng màu đỏ tượng trưng cho sự cấm đoán, màu vàng tượng trưng cho cảnh báo và màu xanh lá cây tượng trưng cho sự an toàn.

Năm 1968, “Thỏa thuận tín hiệu giao thông đường bộ và biển báo đường bộ” của Liên hợp quốc đã quy định ý nghĩa của các loại đèn tín hiệu có màu khác nhau. Trong số đó, đèn vàng là tín hiệu cảnh báo các phương tiện gặp đèn vàng không thể vượt qua vạch dừng. Tuy nhiên, khi xe đã ở rất gần vạch dừng và không thể dừng lại an toàn thì có thể đi vào giao lộ. Màu đỏ bắt buộc phải dừng lại. Màu xanh được phép tiến về phía trước. Kể từ đó, quy định này đã được áp dụng trên toàn thế giới.

🚥 Đ𝐞̀𝐧 𝐠𝐢𝐚𝐨 𝐭𝐡𝐨̂𝐧𝐠 𝐠𝐚̆́𝐧 𝐯𝐨̛́𝐢 đ𝐨̂̀𝐧𝐠 𝐡𝐨̂̀ đ𝐞̂́𝐦 𝐧𝐠𝐮̛𝐨̛̣𝐜.

Trong các hệ thống thiết kế đèn giao thông thông thường, thời gian hiển thị là cố định, nó gắn với đồng hồ đếm ngược. Loại đèn giao thông này phổ biến ở các nước Đông Nam Á trong đó có Việt Nam, Trung Quốc, Nga, cùng ba nước châu Âu khác là Hungary, Slovenia và Thổ Nhĩ Kỳ.

Đèn giao thông này đã tương đối lạc hậu.

Từ góc độ người lái xe, việc biết trước tín hiệu sắp thay đổi sẽ giúp người lái xe dễ dàng đưa ra lựa chọn hành vi giao thông đúng đắn hơn và sẽ không dễ khiến người lái xe lo lắng khi chờ đèn đỏ, loại bỏ hiện tượng người lái xe phải phanh gấp khi đèn chuyển màu đột ngột, lái xe cũng không phải chú ý quá nhiều khi đứng chờ đèn đỏ, vì thế mà các tài xế rất thích đèn giao thông có đồng hồ đếm ngược.

Ở góc độ cảnh sát giao thông, cần xem xét cả khía cạnh an toàn giao thông, bởi khi đèn xanh đang đếm ngược, các phương tiện sẽ tăng tốc đột ngột để vượt vạch dừng trước khi đèn xanh kết thúc, điều này dễ gây tai nạn xe sau húc xe trước và tai nạn 90 độ trong nút giao với tốc độ cao.

Với đèn đếm ngược có sử dụng hệ thống điều khiển thích ứng hoặc điều khiển cảm ứng, có thể tự động điều chỉnh kế hoạch thời gian theo lưu lượng giao thông tại nút giao nhau, dễ xảy ra hiện tượng “bỏ giây” và các tình huống khác, không phù hợp với xu hướng phát triển giao thông thông minh.

Vì vậy, đèn giao thông đếm ngược luôn được người lái xe hoanh nghênh, nhưng ở góc độ quản lí giao thông lại không chấp nhận.

🚥 Đ𝐞̀𝐧 𝐠𝐢𝐚𝐨 𝐭𝐡𝐨̂𝐧𝐠 𝐯𝐨̛́𝐢 𝐭𝐡𝐨̛̀𝐢 𝐠𝐢𝐚𝐧 𝐜𝐨̂́ đ𝐢̣𝐧𝐡, 𝐜𝐨́ 𝐠𝐚̆́𝐧 đ𝐨̂̀𝐧𝐠 𝐡𝐨̂̀ đ𝐞̂́𝐦 𝐧𝐠𝐮̛𝐨̛̣𝐜, 𝐭𝐡𝐢̀ 𝐭𝐚̀𝐢 𝐧𝐠𝐮𝐲𝐞̂𝐧 𝐠𝐢𝐚𝐨 𝐭𝐡𝐨̂𝐧𝐠 đ𝐮̛𝐨̛̀𝐧𝐠 𝐛𝐨̣̂ 𝐤𝐡𝐨̂𝐧𝐠 đ𝐮̛𝐨̛̣𝐜 𝐬𝐮̛̉ 𝐝𝐮̣𝐧𝐠 𝐦𝐨̣̂𝐭 𝐜𝐚́𝐜𝐡 𝐡𝐢𝐞̣̂𝐮 𝐪𝐮𝐚̉.

Để giải quyết vấn đề này, người ta đã đưa ra tính năng giám sát luồng giao thông để tự động điều chỉnh thời gian hiển thị của đèn giao thông dựa trên quy mô luồng giao thông.

Phổ biến nhất là hệ thống vòng lặp cảm ứng và hệ thống camera video.

Hệ thống vòng lặp cảm ứng, là đặt một cảm biến cuộn dây vòng trên mặt đất. Khi một chiếc xe đi qua cuộn dây, vỏ sắt của xe sẽ làm cho độ tự cảm của cuộn dây từ thay đổi, từ đó giám sát được chiếc xe. Hệ thống vòng lặp cảm ứng được sử dụng rộng rãi do tính đơn giản của chúng. Hạn chế của hệ thống này là, nhiều khi không nhận diện được xe đạp, xe gắn máy, hoặc xe có kích thước thân nhỏ; nên phương tiện giao thông có khi bị chôn chân chờ đèn đỏ vài chục phút mà không chuyển màu xanh, nên các quốc gia phải áp dụng “Luật đèn đỏ chết – Dead red law”.

Hệ thống camera video giám sát là hệ thống phức tạp nhất, được gắn trên cột dựa vào công nghệ video để giám sát ô tô và được nối mạng với nhiều điểm dừng giao thông. Nó không chỉ có thể xác định phương tiện và đếm số lượng phương tiện tại điểm dừng trong thời gian thực mà còn có thể phân biệt giữa ô tô và người đi bộ.

Đèn giao thông áp dụng hai hệ thống này, sẽ có hiện tượng phương tiện giao thông gặp đèn xanh trong suốt hành trình, trong đó có phương tiện lại bị liên tục đèn đỏ. Đây không phải là do đèn giao thông có lỗi trong việc giám sát luồng giao thông, cũng không phải hiện tượng ngẫu nhiên, mà là một phương pháp mà các nhà thiết kế đường đã mất hàng chục năm nghiên cứu để ngăn ngừa ùn tắc giao thông, hoặc giải quyết những tình huống cần thiết.

Ví dụ, một trục đường giao thông đang có mật độ cao thì các phương tiện sẽ được ưu tiên nhiều đèn xanh hơn, trong khi trục vuông góc ít phương tiện sẽ gặp nhiều đèn đỏ. Hoặc xe chở nguyên thủ nước ngoài di chuyển trên đường cũng sẽ được ưu tiên. Cũng như vậy, xe cứu thương, xe đang trong tình trạng khẩn cấp, sẽ được hệ thống tự động cập nhật và ưu tiên đèn xanh. Nhưng ở VN, vì không sử dụng hai hệ thống này, nên những vụ hiến ghép tạng từ nạn nhân chết não, cần phải có một đội ngũ CSGT hùng hậu trực chốt, dẫn đoàn, thay vì chỉ cần hệ thống điều khiển đèn giao thông tự động sắp xếp đèn xanh ưu tiên.

Vấn đề cốt lõi của hệ thống điều hành giao thông là làm sao để có nhiều phương tiện đi qua đoạn đường nhất trong thời gian ngắn nhất. Nguyên tắc của nó là nếu đường phía trước trống thì cho xe mới đi nhanh hơn; nếu đường phía trước bị tắc thì cho xe mới đi chậm hơn.

Vì vậy, người ta đã nghĩ ra một phương pháp gọi là “vành đai sóng xanh”, tức là khi một phương tiện chạy với tốc độ không đổi và đi vào khu vực vành đai sóng xanh thì đèn tín hiệu đầu tiên là màu xanh, đến giao lộ tiếp theo cũng có thể gặp phải một làn sóng xanh. Tối đa hóa lưu lượng giao thông để đảm bảo đèn xanh đến được nút giao và giảm thời gian đỗ xe nhiều nhất có thể.

Đèn giao nhau trên đường vành đai sóng xanh thường có biển báo tốc độ sóng xanh để bắt kịp vành đai sóng xanh với tốc độ từ 50 đến 55km/h. Tuy nhiên, nếu gặp điều kiện đường sá khắc nghiệt, tai nạn ô tô, vượt đèn đỏ,… và không thể duy trì tốc độ của làn sóng xanh, bạn có thể gặp phải “đối thủ không đội trời chung” của vành đai làn sóng xanh – làn sóng đỏ. vành đai, sẽ cho phép bạn đi hết chặng đường hoặc phải dừng lại ở mọi chặng đường.

Không phải đoạn đường nào cũng có thể được trang bị vành đai sóng xanh. Đoạn đường phù hợp để thiết kế vành đai sóng xanh cần phải đáp ứng nhiều điều kiện như: không phải là đường chính (lưu lượng giao thông trên đường chính quá bão hòa, dòng xe xếp hàng dài không thể vượt qua nút giao trong phạm vi đường chính), đèn xanh hiệu quả, có ít yếu tố gây nhiễu để hệ thống cảm biến hoặc camera nhận diện chính xác (không có người đi bộ và người đi bộ không có động cơ đi ẩu), điều kiện luồng giao thông tương tự, v.v.

Đèn giao thông như vậy không có thời gian cố định và không có đồng hồ đếm ngược.

Các nghiên cứu chỉ ra rằng, đèn giao thông sử dụng hệ thống cảm biến và camera giám sát, giúp chồng ô nhiễm khí thải, giảm tiêu thụ nhiên liệu, giảm hao mòn linh kiện đáng kể.

Người phương Tây rất lạ lẫm với đèn giao thông có đồng hồ đếm ngược…

🚥 𝙋/𝙨: 𝙆𝒊̉ 𝙣𝙞𝒆̣̂𝙢 𝙠𝒆̂𝙣𝙝 𝙮𝙤𝙪𝙩𝙪𝙗𝙚 “𝘽𝒂́𝙘 𝙨𝒊̃ 𝙏𝙧𝒂̂̀𝙣 𝙑𝒂̆𝙣 𝙋𝙝𝒖́𝙘 𝙊𝙛𝙛𝙞𝙘𝙞𝙖𝙡” đ𝒂̣𝙩 𝙉𝑼́𝙏 𝘽𝑨̣𝘾, 𝙢𝒐̛̀𝙞 𝙦𝙪𝒚́ 𝙫𝒊̣ 𝙭𝙚𝙢 𝙨𝒐̂́ 𝙥𝙝𝒂́𝙩 𝙨𝒐́𝙣𝙜 𝙫𝒐̛́𝙞 𝙘𝙝𝒖̉ đ𝒆̂̀ “𝙑𝒐̛̣ 𝙢𝙖𝙜𝙞𝙚 – 𝘾𝙝𝒐̂̀𝙣𝙜 𝙘𝙖𝙣𝙭𝙞”.

LEAVE A RESPONSE

Your email address will not be published. Required fields are marked *