كيف تعمل إشارة المرور؟

للإجابة على سؤالك، عليك أولًا معرفة الدور الذي تلعبه إشارات المرور، فهي تساعد في تسهيل وتمرير الحركة عند نقاط التقاطع، ومنع التأخير لأكبر كميّةٍ من المرور، وتحديد أولوية المرور لأحد الاتجاهات، فلكي تقوم بأداء مهامها، ولمعرفة طريقة عملها عليك بإمعان النظر لما يتجاوز مجال الرؤية، إلى مكوّنات إشارة المرور الداخلية، فهي تتكوّن من:

وحدة التحكم بإشارات المرور.

حلقات الكشف عن السيارات، ولوحة أزرارٍ للتحكم بحركة المشاة.

العلامات الضوئية لإشارات المرور.

الأعمدة والكابلات الكهربائية الأرضية؛ والتي تربط جميع المكونات معًا.

وإليك آلية عمل كلٍّ منها:

 وهي ما يُطلق عليه بدماغ النظام، وتتمثّل في صندوقٍ معدنيٍّ في زاوية التقاطع، مهمّته الرئيسية مراقبة ومعالجة الإشارات الواردة من الحلقات الكاشفة لحركة السيارات، وأزرار التحكم بحركة المشاة؛ لتغيير الإشارات الضوئية بما يتناسب معها، وبالتنسيق مع الإشارات الضوئية المجاورة.

 أو ما يسمّى عيون النظام، فحلقات الكشف عن السيارات هي عبارةٌ عن حلقات أسلاكٍ تحت الأرض، ذات مجالٍ مغناطيسيٍّ قابلٍ للتغير بمجرّد مرور السيارة فوقه، مُطلقًا بذلك إشارةً لإبلاغ وحدة التحكم أن السيارة بانتظار متابعة السير، وكذلك الأمر بالنسبة للوحة أزرار المشاة المخصصة لمساعدة المشاة على إبلاغ وحدة التحكم بوجود من ينتظر عبور الشارع.

والمبدأ الأساسيّ لعمل حلقات كاشف السيارات، هو استشعار المعدن في المركبات، لتلتقط وحدة التحكم إشارةً حول:

 هي الأداة التي يتحكم بها جهاز التحكم مباشرةً بحركة المرور، لتوجيه كلٍّ من المُشاة والسائقين ومن يستخدم الطريق للتحرّك أو التوقف، وتعتمد إشارات المرور الضوئية نظام ألوانٍ موحّدٍ في معظم دول العالم، ولكلٍّ منها دلالةٌ معيّنةٌ، فاللون الأخضر يمنحك كسائقٍ الإذن بالانطلاق، أمّا اللون الأصفر؛ فهو إنذارٌ وتنبيه لقرب تحوّل الإشارة إلى اللون الأحمر، في حين يُطلق اللون الأحمر الأمر بتوقف السيارة. حاليًّا، تُستخدم إشارات المرور الضوئية التي تعمل بالليدات ذات الكفاءة العالية في استخدام الطاقة.

وتُسمّى الفترة ما ببن الضوء الأخضر والأحمر بالطّور، ولكلّ ضوءٍ حدٌّ أدنى من الوقت لا يمكن قطعه بمجرّد الدخول فيه، وهو ما يُطلق عليه بالمرحلة، ويختلف بين منطقةٍ وأخرى وفقًا لنوع الطريق، ويتراوح غالبًا بين 4-6 ثواني، بما يكفي للتوقف، أو لتجاوز الإشارة قبل تحولها إلى الحمراء.

وتعمل إشارة المرور بشكلٍ مُستقلٍّ عن مجاوراتها، باستخدام الحلقات الكاشفة عن السيارات وأزرار المُشاة، في نقاط التقاطعات المنخفضة الازدحام المروري، وحيث تقلّ الحركة في المسارات ذات الاتجاه الواحد، أو حين تتباعد التقاطعات عن بعضها، أمّا في وضع التنسيق مع إشارات المرور المجاورة لها، فيُنظّم توقيت الأطوار بين إشارتين متتاليتين بحيث تنتهي الدورة في الأولى لتبدأ في الثانية، أي عندما تترك السيارات ذات الحدّ المعين من السرعة للتقاطع الأول عند الإشارة الخضراء وتصل إلى التقاطع الثاني في نفس الوقت الذي تتحوّل فيه الإشارة إلى اللون الأخضر، لتقليل التأخر قدر الإمكان، ولكن في حال اختلف الازدحام المروري بين التقاطعين، فتتباطؤ سرعة التسلسل الدوري للإشارة الضوئية في التقاطع الأصغر.

وحاليًا، تعمل العديد من إشارات المشاة بالاعتماد على كاشفات الأشعة تحت الحمراء، أو الموجات الدقيقة التي تواجه طريق المشاة، بحيث تنسّق توقيت عمل إشارات المرور لإعطاء المزيد من الوقت للمشاة ذوي الحركة البطيئة، والعودة المباشرة إلى الضوء الأخضر للسيارات في حال حركة المشي السريع.

التحكم في حركة المرور أو تحديد حريّة السير للمشاة أو لوسائل النقل خاصة عند التقاطعات المركزية؛ يعتبر أحد أكبر التحديات التي تواجه التدفقات المرورية في المدن والمدن الكبرى والمناطق الأكثر ازدحامًا من غيرها بالعموم، والتي يتطلّب تنظيمها وقتًا وجهدًا وكلفة كبيرة، لأن تنظيم السير يجب أن يأخذ بعين الاعتبار كل ما يرتبط بهذه العملية من أوقات الذروة (ذروة الازدحام) وحدود السرعة المسموحة ودرجات الضغط المروري للمشاة والسيناريوهات المرتبط بالحوادث وغيرها، لذا نجد إشارات المرور أحد وسائل تنظيم السير الأكثر شعبية حول العالم.

تعمل إشارة المرور باستراتيجية ناجحة تنظيميًا تأتي من كونها توفّر حلًا وسطيًا متوازنًا للاعتبارات السابقة، فتكاليفها منخفضة نسبيًا، ومتطلباتها المساحية أقلّ ما يمكن، وفعاليتها الكبيرة لا تقارن حتّى بمتطلباتها الضئيلة وبساط الطريقة التي تعمل بها وقدرتها على التعامل مع مختلف أحجام الازدحام المروري.

وأبسط أشكال إشارات المرور عبارة عن مستطيل يحوي ثلاث أضواء تضيء بشكل متسلسل متوضّعة فوق بعضها في دوائر أو مربعات بشكل عمودي ألوانها من الأعلى إلى الأسفل (أحمر- أصفر- أخضر)، يتم تركيبها في أماكن التقاطعات المروريّة على أعمدة الإنارة أو على أعمدة خاصة مواجهة لكلّ حارة من حارات التقاطع، بحيث يشير كلّ لون منها لحركة مرورية معيّنة متباينة الدلالات بين حركة المشاة وحركة السيارات.

فعاليّة إشارات المرور تتطلّب من الأفراد الاطلاع على معاني أضواء إشارات المرور والالتزام بها، فعندما يضيء اللون الأحمر يتوقف المشاة عن عبور الشارع وتتحرّك السيارات، بعد فترة وجيزة يضيء اللون الأصفر مع اللون الأحمر كإشارة تخبر المشاة بأنّ عليهم الاستعداد لعبور الشارع والسائقين بأنّ عليه الاستعداد للتوقف وإبطاء سرعتهم؛ أي استعدّ للانطلاق لكن لا تقطع الشارع بعد، يضيء بعدها اللون الأخضر بمفرده عندها فقط يمكن للمشاة عبور الشارع وتتوقّف حركة السيارات لمدّة زمنيّة محددّة يشير الضوء الأصفر لنهايتها القريبة، حيث يضيء اللون الأصفر بمفرده بعد الأخضر كتنبيه للمشاة بأنّ عليهم الحذر أثناء عبور الشارع فالإشارة قد تضيء بالأحمر في أي لحظة وتبدأ معها حركة السيارات، لذا يجب الحذر أثناء عبور الشارع ولون الإشارة أصفر.

التحكم بالطريقة التي تعمل إشارة المرور بها يتم من خلال جهاز حاسوبي أساسي مؤقت لتغيير أضواء الإشارة، ويعتمد توقيت إنارة كلّ لون منها على مقدار الحركة المرورية التي تمرّ عندها يوميًا، بالتالي فهي تتغيّر من يوم لآخر وبين الساعة والأخرى في اليوم نفسه، بحيث يحصل الضوء الأخضر على وقت أطول كلما ازداد الزحام لإخلاء قائمة المشاة المنتظرين والتي تراكمت خلال الإشارة الحمراء، فتمديد الضوء الأخضر لكلّ مرحلة يقلّل فترات بدء تشغيل المحركات وتخليص حرك المشاة، كما أن إطالة تشغيل الضوء الأصفر تمنح السائق وقتًا أكبر لتخفيف السرعة والتوقف بشكل آمن للجميع.

إشارات المرور اليوم أكثر تعقيدًا في الدول المتقدمة فهي قادرة على استقبال مدخلات من الخارج عبر أجهزة الاستشعار والكاميرات والرادارات المنتشرة في الشوارع، مشكلّةً شبكة متكاملة من الإشارات التي لا يتقاطع عملها مع بعضها، وتقييم حركة المرور وفق هذه البيانات، من ثمّ تحديد الزمن الأنسب لكلّ تسلسل ضوئي في الإشارة، بما يُعرف بالتحكم النشط بالإشارة المرورية وهو أكثر فاعلية ومرونة من الإشارات البسيطة.