Lịch sử phát triển hệ thống đèn giao thông

Cùng với Luật Giao thông, biển số xe, bằng lái, đèn tín hiệu giao thông đã trở nên quá quen thuộc, song không phải ai cũng biết rõ lịch sử hình thành và sự phát triển của chúng.

Đèn điều khiển giao thông là một thiết bị được dùng để điều khiển giao thông ở giao lộ có lượng phương tiện lưu thông lớn, thường là ngã ba, ngã tư đông xe qua lại. Đây là một thiết bị quan trọng, không những an toàn cho các phương tiện mà còn giúp giảm ùn tắc giao thông vào giờ cao điểm. Mọi người tham gia giao thông đều phải tuân theo sự chỉ dẫn của hệ thống đèn này: Đỏ - dừng; xanh - đi; vàng - chuẩn bị. Quy luật này đã được thống nhất trên toàn thế giới.

Lịch sử đèn điều khiển giao thông bắt đầu từ năm 1868, khi một hệ thống đèn được lắp đặt bên ngoài tòa nhà Quốc hội Anh ở London. Hệ thống đèn này có hai màu: xanh và đỏ, được đốt bằng khí ga, nhằm báo hiệu cho những đoàn tàu đi qua đây vào ban đêm. Nhưng chỉ sau một thời gian sử dụng, do độ an toàn không cao và điều khiển bằng tay nên hệ thống đèn này đã phát nổ, do đó nó không được tái thiết kế.

Tuy nhiên, ý tưởng về hệ thống đèn giao thông lại rất hữu ích. Đến năm 1912, một người Mỹ có tên là Lester Wire, làm việc tại thành phố Salk Lake, bang Utah đã hồi sinh ý tưởng đó. Sau một thời gian nghiên cứu và trước tình trạng giao thông phức tạp, ngày 5/8/1914, giới chức bang Ohio đã quyết định lắp đặt hệ thống đèn điều khiển giao thông đầu tiên, tại góc phố East 105^th và đại lộ Euclid, thuộc thành phố Cleveland. Ngay sau khi hoàn thành, hệ thống đèn này đã có những tác dụng tích cực.

Tuy nhiên, chỉ với 2 màu xanh và đỏ, hệ thống đèn này đã gây một số bất tiện khi các phương tiện giao thông chuẩn bị chuyển trạng thái. Do vậy, cảnh sát giao thông đã phải làm việc hết sức vất vả, họ vừa phải điều khiển hệ thống đèn này bằng tay, vừa phải bấm một còi hú để báo hiệu cho các lái xe biết trước khi chuyển đèn.

Để khắc phục tình trạng đó, đến năm 1920, một cảnh sát Mỹ có tên là William Potts đã phát minh ra hệ thống đèn điều khiển giao thông mới với 3 màu: Xanh, đỏ và vàng. Trong đó, màu vàng dành để báo hiệu cho các xe chuẩn bị chuyển trạng thái. Hệ thống đèn đầu tiên loại này được lắp đặt tại góc đại lộ Woodward và Michigan ở Detroit cùng năm đó. Tuy nhiên, hệ thống đèn này vẫn được điều khiển hoàn toàn bằng tay.

Lester Wire và chiếc đèn giao thông do ông sáng chế.

Đến năm 1923, trước những tai nạn giao thông xảy ra thường xuyên trên đường phố, ông Gerrette Morgan - một nhà sáng chế Mỹ nhận thấy cần phải có một tiêu chuẩn thống nhất để hệ thống tín hiệu sẵn có hoạt động hiệu quả. Sau khi nghiên cứu, ông đã thiết kế một cột tín hiệu điều khiển giao thông hình chữ T. Trên đó có treo một hệ thống đèn đủ 3 màu: Xanh đỏ và vàng với các qui định hết sức nghiêm ngặt. Màu xanh - được phép đi; màu đỏ - dừng lại; màu vàng – dừng lại ở tất cả các hướng.

Tuy vậy, hệ thống này vẫn luôn cần phải có người vận hành trong những năm sau đó. Chỉ tính riêng tại thành phố New York, hơn 100 cảnh sát phải làm việc 16 giờ một ngày và tổng tiền lương ở mức 250 nghìn USD mỗi năm. Trước những chi phí tốn kém và việc dùng người không phù hợp nên các kỹ sư được lệnh thiết lập và phát triển hệ thống đèn hoạt động tự động. Tuy nhiên, phải gần 20 năm sau, mong muốn này mới trở thành hiện thực.Năm 1950, đèn tín hiệu xanh đỏ được sử dụng rất rộng rãi ở Canada và phát triển nhanh chóng trên thế giới.

Ngày nay, hệ thống đèn tín hiệu giao thông đã được nâng cấp hiện đại hơn nhiều, có tính năng đặc biệt là chụp hình những xe vượt đèn đỏ. Hiện tại, chu kỳ hoạt động của các đèn giao thông được điều khiển nhờ vào mẫu lưu lượng giao thông trên đường trong quá khứ, nên có những hạn chế nhất định.

Vì vậy, Lammer và Helbing người Đức đã đề xuất Đề án giao thông tự tổ chức - theo đó, hệ thống đèn giao thông có thể tự đưa ra giải pháp một cách linh hoạt tùy vào từng tình huống cụ thể, điều này có thể làm giảm ùn tắc giao thông rõ rệt; đồng thời, loại bỏ các vấn đề khó chịu khác như các phương tiện giao thông phải chờ một thời gian dài tại nút giao không có phương tiện qua lại do chu kỳ của đèn giao thông đã được xác định trước đó; hoặc chu kỳ đèn cũng không thay đổi ngay cả giữa đêm khi không có nhu cầu cao về giao thông.

Đề án này đã được thử nghiệm  và cho kết quả đáng khích lệ. Các nhà quy hoạch đang xem xét đèn giao thông tự tổ chức như một giải pháp thiết thực để làm giảm ùn tắc giao thông.

Đến nay, hệ thống đèn giao thông điện tử đã phát triển mạnh, xuất hiện khắp nơi trên thế giới, qua đó góp phần rất lớn đến việc hỗ trợ và điều tiết giao thông.