Které světlo je už 100 let nejmocnější?
Na dětskou hádanku, jejíž parafráze posloužila jako titulek, je snadná odpověď: semafor! Světlo signalizačního zařízení totiž jedním pokynem dokáže zastavit proud lidí i dopravních prostředků, druhým je zpozornět a třetím opět uvést do pohybu. A to vše pouhou změnou barvy světla.
V loňském roce uplynulo už sto let od doby, kdy začalo v americkém automobilovém velkoměstě Clevelandu ve státě Ohio fungovat první elektrické signalizační zařízení, neboli jednoduše semafor. Podobné zařízení bylo sice v provozu už od 10. prosince roku 1868 na Parlamentním náměstí v Londýně, nebylo však elektrické a obsluhoval je policista, ručně manipulující s plynovými lampami. Jedna svítila červeně a druhá zeleně. Ačkoliv se tento systém v dopravě údajně celkem osvědčil, již po několika týdnech únik plynu způsobil explozi, při níž byl obsluhující konstábl těžce zraněn. V zájmu bezpečnosti pak bylo od používání plynových svítidel k tomuto účelu upuštěno.
První semafor měl tedy pouze dvě barvy, třetí byla přidána po šesti letech. Sto let je dlouhá doba, ve které nejen technický vývoj, ale také ideje změnily společnost. Dnes je semafor dobře viditelný a srozumitelný pro každého díky diodám LED, jež řídí počítač. Spolehlivě reguluje dopravu a občas se zdá, že má ještě schopnosti jasnovidce – podle množství vozidel vyvolává zelenou (nebo červenou) vlnu. Záleží na tom, jak je software nastaven – aby řidiči nečekali na křižovatkách zbytečně dlouho, ale naopak, aby semafory napomáhaly plynulosti dopravy v ulicích.
Z detektivek jsou známy příběhy o tom, jak se šikovnému kriminálníkovi podařilo ujíždějícím spolupachatelům zajistit zelenou vlnu a naopak jejich pronásledovatelům zkomplikovat situaci. Nesmyslným přepínáním světel vyvolal dopravní chaos s několika haváriemi a znemožnil průjezd křižovatkami. Před několika lety signalizace v Los Angeles. Trvalo téměř čtyři dny, než se podařilo systém vrátit do běžného provozu.
Nyní jsou již do signalizačních zařízení vkládány bezpečnostní mechanismy, jež zabraňují neoprávněným machinacím. Nedávno se informatikům na univerzitě v Michiganu podařilo objevit nebezpečná místa ve spojení mezi semaforem a řídicí centrálou. Šlo o nezaklíčované bezdrátové úseky, v nichž hackeři mohli manipulovat s intervaly na přepínání zelených a červených světel. Také mohli např. „nasadit“ zelenou na všechny čtyři směry. Teď už není něco takového možné, protože při pokusu vniknout do systému se semafor odpojí. To ovšem může v některých případech třeba prchajícím stačit.
Dopravní signalizační zařízení musí být také odolné. Současný stav elektroniky umožňuje, aby semafor vydržel teplotní rozdíly od –40 do +85 °C. Pro jejich použití v ještě nepříznivějších podmínkách je tato signalizace doplňována funkcí chlazení, a ohřívání.
Současná zařízení také mohou sama rozhodovat o tom, jak dlouho a v kterém směru bude svítit červená nebo zelená. Přijímají totiž impulzy z vozovky, podle nichž poznají, kde a jak dlouho je více či méně čekajících vozidel. Příkladem je Curych, který rád vítá turisty, méně ale auta. To byl hlavní důvod, který vedl plánovače městské dopravy k vytvoření nového regulačního systému. Správa města nechala do vozovky u křižovatek nainstalovat 4 500 indukčních smyček, jež budou napojeny na semafory. Statistika totiž uvádí, že jen asi 25 % obyvatel Curychu používá ve všední den k cestám po městě auto nebo motorku. Více než třetina jich jezdí tramvají, a dokonce 42 % jich do práce chodí pěšky nebo jezdí na kole. Radnice proto chce automobilový provoz zklidnit a vytváří nejen pěší sezóny, ale i informační síť označovanou Car-to-x. Za x je třeba dosadit všechna zařízení (např. semafory, čidla, dopravní vysílání, tramvaje, chytré telefony, garážová vrata), jež jsou bezdrátově spojena s automobilem (internet věcí). Už nyní některé vozy střední třídy automaticky rozpoznávají dopravní značky. Teď k tomu přistupuje komunikace se semafory, která při červené jedoucí auto prostě zastaví.
Obr. 1. Jeden z nejstarších semaforů v Evropě instalovala společnost Siemens na berlínském náměstí Potsdamer Platz v roce 1924; věž se semaforem však vydržela jen dvanáct let, poté byla z důvodu stavby metra odstraněna; od roku 1997 ve městě stojí alespoň její replika
Nyní přicházejí ke slovu také chytré telefony, které mohou za jistých podmínek automaticky komunikovat se semaforem prostřednictvím sítě WLAN nebo WiFi. Ten podle četnosti telefonů pozná, kde je hodně čekajících chodců, a zkrátí přepínací interval. Stačí mít přístroj zapnutý, ani není nutné telefonovat. „Velký bratr“ lidi zkrátka sleduje. Někdy může být dokonce prospěšný.
Také pro automobilový průmysl představuje komunikace se signalizačním zařízením zajímavý podnět. Ve stadiu testovacích jízd jsou např. vozy Audi, které samy vysílají informační impulzy a pomáhají automaticky vytvářet zelenou vlnu. V Berlíně je na tento pokusný systém napojeno už 900 z celkového počtu 2 500 semaforů. Uvedení na trh je očekáváno do pěti let, ale do té doby je třeba vyřešit mnoho problémů: nejen právních, ale i technických. Například jak bude automaticky vytvářena zelená vlna, když auta se stejným preferenčním systémem pojedou ze všech stran.
Kdo tedy bude mít přednost? V městě Houston v USA přispěl k modernizaci uličního signalizačního systému v roce 2008 hurikán Ike. Tisíce lidí před ním tehdy začaly prchat z města, doprava ve městě kolabovala a záchranné složky téměř neměly možnosti zasahovat. Aby bylo možné opakování podobných situací efektivně zabránit, funguje ve městě systém, který neustále informuje řidiče o dopravní situaci a zajišťuje pokud možno co nejplynulejší průjezdnost. Využívá k tomu čipy, jimiž jsou vozidla vybavena primárně pro placení mýtného, mohou však sloužit i k detekci průjezdu vozu kolem kontrolních bodů. Ty jsou na hlavních tazích ve městě rozmístěny v rozestupech několika kilometrů a informaci o průjezdu vozidla s čipem odesílají do centrálního počítače, v němž se vypočítává průměrná rychlost na daném úseku komunikace. Výsledky jsou společně se záznamy ze silničních kamer řidičům neustále k dispozici. Zároveň jsou využívány k udržení plynulého provozu – jestliže pracovníci v operačním centru registrují v určitém směru zpomalení provozu, změní interval světlených změn a doprava se může opět rozjet. Automaticky zelenou ještě dostávají záchranná vozidla, která jsou vybavena GPS. Z nich je k semaforu odeslán signál o poloze vozu, včas naskočí zelená a řidič např. záchranky může bez zdržení projet. Ještě dále však jde systém testovaný řidiči ve Vídni, který interakci s dopravním systémem přináší až na osobní úroveň. Na úseku o délce 45 km jsou podél silnice nainstalovány stovky senzorů a kamer, jež sbírají doslova veškeré informace související s dopravní situací – kolik je na silnici vozidel, jak rychle se pohybují, zda se někde netvoří zácpa, kde jsou na silnici případné překážky, jaké je počasí a podmínky na vozovce (např. z důvodu rizika aquaplaningu nebo náledí) či jak se mění světla na semaforech. Všechna data směřují do výpočetního centra, kde jsou vyhodnocována a okamžitě předávána řidičům zařazeným do testovacího programu.
Obr. 2. Vývojáři mobilních aplikací nyní zkoušejí spolu s dopravními policisty způsob, jak si budou moci řidiči přímo z jedoucího vozidla nastavovat zelenou vlnu…
Obr. 3. Už dnes mají v některých zemích tuto možnost sanitní vozy
Vozidla jsou vybavena jednotkami, jež připomínají klasickou navigaci, umí toho však mnohem víc. V případě zácpy či uzavírky na plánované trase řidiče varují a automaticky navrhnou novou trasu. Na displeji se také objevuje doporučená rychlost. Jelikož má zařízení k dispozici informaci o poloze vozidla, může řidiči poskytovat pouze ty informace, které se týkají jeho cesty. Jde v podstatě o personifikované dopravní zpravodajství, které řidičům podává exkluzivní informace a současně dokáže zaručit plynulou jízdu. Odborníci pracující na vývoji softwaru však hodlají systém udělat ještě efektivnějším, a to pomocí vzájemné komunikace mezi jednotlivými vozidly. Veškeré sdílené informace týkající se např. plynulosti provozu, umístění začátku a konce dopravní kolony či nečekaných překážek, by tak byly nejen přesné, ale zejména naprosto aktuální. Elektronika se ve světelné signalizaci stále více prosazuje. Ale semafor je na křižovatkách už 100 let a jen tak z nich nezmizí…