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Illustration of Traffic Light

交通信号灯

一项使用彩色灯光控制十字路口交通流量的发明,使车辆和行人的道路更安全。

阅读于 6–8年级 收听于 4–8年级

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故事

十字路口的守护者

你们好。我每天都矗立在你们世界的十字路口,一个沉默的守护者,闪烁着红色、黄色和绿色的眼睛。我就是红绿灯。但你有没有想过一个没有我的世界?闭上眼睛,让我为你描绘一幅画面。想象一下1860年左右的伦敦,一座繁华的城市。空气中弥漫着马匹和煤烟的气味。噪音是一首震耳欲聋的混乱交响曲:铁皮马车轮在鹅卵石上发出的清脆撞击声、小贩的叫卖声、马儿不耐烦的嘶鸣声,以及人群持续不断的嗡嗡声。几十年后,第一批 sputtering、轰鸣的汽车加入了进来,这些机器比人们习惯的任何东西都跑得快,也危险得多。想象一下,穿着长外套、戴着帽子的行人,试图在一辆马车和一辆崭新的福特T型车之间穿行。路上没有划线,没有让行规则,只有金属、木头和血肉之躯之间持续不断的危险舞蹈。一名警察可能会站在最繁忙的十字路口中央,挥舞着手臂直到酸痛,但这几乎是一项不可能完成的任务。这就是呼唤我诞生的世界,一个迫切需要一种通用的秩序和安全语言的世界。我正是为了驯服这种混乱而从这种迫切的需求中诞生的。

我的故事并非始于电光一闪,而是始于煤气的嘶嘶声和一位铁路工程师的智慧。我的第一个形态于1868年12月10日在英国伦敦诞生,安装在宏伟的议会大厦附近。我的创造者是一位聪明的铁路工程师,名叫约翰·皮克·奈特。他看着街上的混乱,心想,如果信号灯能够安全地指挥铁轨上强大的火车头,那么类似的系统肯定也能管理街道交通。于是,他设计了我。我是一根超过20英尺高的雄伟铁柱,有两只像当时铁路信号机一样可以移动的手臂。白天,一名警察会用杠杆升降这些手臂来发出“停”和“行”的信号。到了晚上,他会爬上梯子点燃我体内的煤气灯,让我的眼睛发出红色的“停”和绿色的“行”的光芒。这是一个高尚而创新的开始,但却极其短暂。仅仅一个多月后,在1869年1月,一条漏气的煤气管道导致我发生爆炸,不幸炸伤了操作我的警察。我生命的第一丝微光就这样熄灭了,伦敦在四十多年里都没有再做尝试。但我这个想法并没有消亡。在大西洋彼岸,汽车正逐渐占领美国,我为之奋斗的混乱局面也日益严重。像盐湖城的警察莱斯特·怀尔这样的先驱者在1912年左右试验了他们自己的版本。然后,在1914年8月5日,在俄亥俄州的克利夫兰,基于詹姆斯·霍格专利的设计,第一个永久性的电动版我被安装了起来。我自豪地矗立在东105街和欧几里得大道的拐角处,我的红灯和绿灯闪闪发光。那时的我更简单,仍然需要一名警察在附近的岗亭里拨动开关,并在我变灯前发出蜂鸣声警告,但我是电动的。我代表着未来,而这一次,我的光芒将永远留存。

有一段时间,我的“停”和“行”双色系统帮了大忙,但它并不完美。从绿灯到红灯的切换太突然,让司机没有时间反应。这导致在我本应保护的十字路口中央,经常发生刺耳的刹车声和可怕的碰撞事故。这个问题需要一个解决方案,而这个方案来自一位名叫加勒特·摩根的杰出发明家。摩根先生曾是被奴役人民的后代,他是一位极具创造力的人,此前已经发明了其他安全装置。有一天在克利夫兰,他亲眼目睹了一场马车和汽车之间的惨烈事故。他知道我可以变得更好、更安全、更智能。他是一个意志坚定的人,致力于解决这个危及生命的问题。他的解决方案简单而具有革命性:第三个信号,一个警告阶段。他给了我琥珀色,也就是黄色的眼睛。1923年11月20日,他获得了三位一体交通信号灯的专利。我的黄灯不仅仅是另一种颜色,它是一个缓冲,一个警示的时刻。它告诉司机:“减速,马上要变灯了。”更棒的是,他的设计还包括一个“全部停止”的位置,可以暂停所有方向的交通,让行人安全通过,这个功能在当时是远远领先于时代的。这一个深思熟虑的补充,让我从一个简单的开关转变为一个真正的安全装置。加勒特·摩根的远见和同情心,给了我在十字路口以智慧和关怀管理生命流动的更细致的声音,从而在无数事故发生前就阻止了它们。

从那个关键时刻起,我的成长之旅加速了。随着巧妙的钟表计时器的引入,我不再需要警察一直守在身边,可以按照设定的时间表自动变换颜色。我不再是一个孤立的岗位,而是成为了一个全市系统的一部分。随着技术的飞跃,我也在进步。工程师们在路面下嵌入了磁感应线圈,让我能够“感觉”到等待车辆的存在,并相应地调整我的计时。摄像头成了我的新眼睛,帮助我看到交通拥堵并实时做出反应。今天,我们中的许多都连接在庞大的数字网络中,在整个城市里互相“交谈”,协调我们的信号。我们创造出“绿波”,让交通顺畅流动,减少了出行时间和空气污染。我现在有倒计时器,告诉行人他们还有多少时间可以过马路,我还会用声音信号来帮助视障人士。我不仅仅是金属和灯光,我是在一个复杂世界里对秩序的承诺。我的使命和一百多年前在那个混乱的伦敦街头时一样:在你的旅途中保护你的安全。我是十字路口的守护者,我的光芒是人类智慧的灯塔,永远在进化,为了让我们的世界对每个人都更安全。

惊人事实

关于

一项使用彩色灯光控制十字路口交通流量的发明,使车辆和行人的道路更安全。

首个交通信号灯安装 1868
首个电气交通信号灯系统安装 1914
三位信号灯专利 1923

参加测验

问题 1 的 5

请用你自己的话总结一下,红绿灯最初是为了解决什么问题而发明的,以及它的不同版本是如何解决这些问题的?

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