Les débuts de l'histoire des feux de circulation
Avant l'avènement des feux de circulation électriques, les premiers feux de signalisation ont été développés pour aider à réguler le nombre croissant de véhicules dans les rues des villes. Déjà dans la Rome antique, la circulation était contrôlée par des citoyens « contrôleurs de la circulation » qui utilisaient des gestes de la main et des klaxons pour diriger les charrettes et les chariots.
Le premier feu de circulation moderne a été installé à Londres, en Angleterre, en décembre 1868, près du Parlement. Il s'agissait d'un feu à gaz actionné manuellement par un policier qui tournait un levier pour changer le feu. Le feu était doté de deux bras qui s'étendaient horizontalement pour signaler « stop » et en biais pour signaler « avancez avec prudence ». Ce premier feu de circulation n'a pas eu une longue durée de vie : il a explosé en janvier 1869, blessant l'opérateur. Cependant, le concept a fait son chemin.
Au début du XXe siècle, des feux de circulation manuels étaient utilisés dans les grandes villes comme New York, Détroit et Cleveland. Ces signaux utilisaient des bras ou des palettes sémaphores et étaient actionnés par des policiers. Bien qu'utiles, ces premiers signaux étaient limités dans la gestion du trafic automobile croissant. Le développement des feux de circulation électriques automatisés a ouvert la voie aux systèmes de contrôle du trafic que nous connaissons aujourd'hui.
Les premiers feux de circulation électriques
Au début du XXe siècle, le nombre de véhicules sur les routes ne cessant d'augmenter, les feux de circulation manuels ont commencé à poser des problèmes pour réguler efficacement la circulation. Cela a conduit les inventeurs à commencer à explorer les feux de circulation électriques automatisés.
Les premiers feux de circulation électriques ont été développés en 1912 et installés à Salt Lake City et à Détroit. Construits par l'American Traffic Signal Company, ces feux automatisés utilisaient des lumières rouges et vertes pour signaler les arrêts et les départs. Les feux étaient actionnés manuellement par un policier qui poussait un levier à l'intérieur d'une cabine de commande pour changer les feux. Bien que d'une portée très limitée, ces premiers feux de circulation électriques ont marqué une étape importante dans la gestion du trafic en introduisant des signaux automatisés.
Au cours de la décennie suivante, diverses améliorations ont été apportées, comme l'introduction d'un avertisseur sonore pour alerter les policiers avant le changement de feu. Dans les années 1920, de plus en plus de villes américaines ont commencé à installer des feux de circulation automatisés développés par divers inventeurs et fabricants. Bien qu'encore primitifs par rapport aux normes actuelles, ces premiers feux de circulation électriques ont ouvert la voie aux systèmes modernes de feux de circulation informatisés utilisés dans le monde entier.
Automatisation des feux de circulation
Au début des années 1900, les feux de circulation étaient encore contrôlés manuellement par des policiers ou des régulateurs de la circulation. Cela entraînait des incohérences et les policiers devaient souvent rester toute la journée au milieu des intersections pour diriger la circulation. C'était un travail dangereux et fastidieux.
Dans les années 1920, la technologie avait suffisamment progressé pour permettre le développement de feux de circulation automatisés pouvant fonctionner avec des minuteries fixes sans intervention humaine. L'un des premiers feux de circulation automatiques a été installé à Houston, au Texas, en 1922. Cette nouvelle technologie utilisait des circuits de relais temporisés qui faisaient passer les feux du vert à l'orange puis au rouge. Cela a permis d'assurer la cohérence dans la synchronisation des feux de circulation et de permettre aux intersections de fonctionner en toute sécurité sans agent de la circulation permanent.
L’installation de feux de circulation automatiques a également libéré des ressources policières pour d’autres tâches. Au cours de la décennie suivante, les principales villes américaines ont commencé à installer des systèmes de signalisation automatisés. Cela a soulagé les embouteillages et amélioré la sécurité, car les intersections très fréquentées ne nécessitaient plus de contrôle manuel. Bien qu’initialement considérés avec un certain scepticisme, les feux de circulation automatisés ont rapidement été adoptés comme une innovation indispensable.
L'adoption de feux de circulation automatisés a ouvert la voie aux systèmes modernes de contrôle du trafic dont nous disposons aujourd'hui. Les capacités de chronométrage et d'automatisation fournies par les premiers innovateurs, comme le feu de circulation installé à Houston, au Texas, ont transformé les intersections et les rues très fréquentées des villes.
Le premier feu tricolore
En 1920, le policier William Potts de Détroit, dans le Michigan, invente le feu tricolore. À l’époque, Détroit ne dispose que d’un système de signalisation routière primitif composé d’un feu rouge et d’un feu vert manuels. Alors qu’il dirige la circulation, William Potts se rend compte qu’il est nécessaire d’installer un troisième feu d’avertissement « jaune » pour améliorer la circulation et la sécurité.
Fort de son expérience en ingénierie électrique et en conception de signaux, Potts a élaboré les plans d'un feu tricolore automatisé. Il a construit et installé le premier feu tricolore fonctionnel à Détroit, à l'intersection de Michigan Avenue et Woodward Avenue. La conception des feux tricolores de Potts a eu un impact crucial, en introduisant le système rouge-jaune-vert standard utilisé aujourd'hui dans les feux tricolores du monde entier.
Le système de feux tricolores de Potts (rouge pour s'arrêter, vert pour avancer et jaune pour quitter l'intersection) est désormais universellement adopté. Il a apporté de l'ordre et de la sécurité aux intersections très fréquentées, tout en jetant les bases des systèmes de feux de circulation automatisés. Bien que des améliorations aient été apportées au fil des décennies, le système à trois couleurs lancé par l'innovateur de Détroit William Potts reste la norme pour les feux de circulation dans le monde entier.
Propagation des feux de circulation aux États-Unis
À la fin des années 1920, les feux de circulation étaient devenus un élément incontournable de la gestion du trafic des véhicules et des piétons dans les grandes villes américaines. Le nombre d’automobiles sur les routes continuant de croître de manière exponentielle, il était crucial de contrôler les intersections très fréquentées. Si les feux de circulation sont apparus dans les grandes métropoles comme New York et Détroit, ils se sont rapidement répandus dans des villes plus petites mais en pleine expansion à travers le pays.
En 1930, presque toutes les grandes villes des États-Unis avaient installé des feux de circulation électriques rouge-jaune-vert pour coordonner la circulation. L'adoption de ces feux s'est considérablement accélérée au cours des années 1920, avec plus de 700 villes américaines installant plusieurs feux de circulation aux intersections très fréquentées. Des villes comme Los Angeles, Chicago, Philadelphie et San Francisco ont rapidement suivi l'exemple de New York en mettant en place des signaux automatisés. Les feux de circulation sont devenus un élément emblématique du paysage urbain, établissant de l'ordre dans les rues chaotiques. Ils régissaient tout, des tramways aux intersections jusqu'au trafic automobile intense.
La normalisation des systèmes de feux de circulation a facilité leur diffusion rapide aux États-Unis. À mesure que de plus en plus de villes adoptaient le modèle rouge-jaune-vert, les conducteurs s'habituaient à la cohérence des signaux, ce qui rendait le respect de ces derniers intuitif. L'American Association of State Highway Officials a contribué à encourager la conception de modèles normalisés. Au début des années 1930, les feux de circulation faisaient partie intégrante de la vie urbaine moderne dans tout le pays.
Développement des systèmes de feux de circulation
Au début des feux de circulation, les feux de chaque intersection fonctionnaient indépendamment, sans aucune coordination. Cela était source de frustration pour les conducteurs, car ils allaient souvent griller des feux rouges à plusieurs intersections d'affilée. Il était donc évident qu'un système automatisé était nécessaire pour synchroniser les feux de circulation.
Dans les années 1950 et 1960, des systèmes de contrôle informatisés ont été développés pour coordonner la synchronisation des feux de circulation. Cela a permis aux ingénieurs de programmer les feux pour créer des vagues vertes, c'est-à-dire des feux verts programmés qui permettent au trafic de circuler sans problème sur une artère principale. Le premier système de contrôle informatisé des feux de circulation a été développé à Toronto, au Canada, dans les années 1950.
Dans les années 1960, la plupart des feux de circulation aux États-Unis étaient reliés à des systèmes de contrôle informatisés. Ces systèmes utilisent des boucles électromagnétiques enfouies sous la chaussée pour détecter la présence de véhicules aux intersections. Les détecteurs de boucle envoient des données à un ordinateur central qui peut ajuster la synchronisation des feux en conséquence pour assurer une circulation efficace. Les systèmes peuvent être programmés pour modifier les horaires en fonction de l'heure de la journée.
Des systèmes de contrôle du trafic plus avancés sont apparus plus tard. Ils peuvent détecter activement les conditions de circulation à toutes les approches d'une intersection et réagir en temps réel aux variations du flux de trafic. Avec l'émergence des villes intelligentes, les feux de circulation peuvent désormais communiquer avec les véhicules, ajuster la synchronisation en fonction des accidents ou des fermetures de routes et s'intégrer aux autres infrastructures de la ville.
Caractéristiques des feux de circulation modernes
Les feux de signalisation actuels ont beaucoup évolué depuis les premiers feux rouges et verts manuels. Les feux de signalisation modernes intègrent une série de fonctionnalités innovantes :
- Feux pour piétons : de nombreux feux de circulation sont désormais dotés d'un voyant et d'un bouton supplémentaires spécialement destinés aux piétons. Lorsque le bouton est enfoncé, les feux changent pour permettre aux piétons de traverser l'intersection en toute sécurité. Certains feux émettent également un signal sonore pour indiquer qu'il est possible de traverser en toute sécurité pour les piétons malvoyants.
- Compte à rebours : de nombreux feux de passage pour piétons comportent un compte à rebours numérique indiquant le nombre de secondes restantes avant le changement de feu. Cela permet aux piétons de voir s'ils ont le temps de traverser en toute sécurité. Certains feux de circulation pour voitures comportent également des comptes à rebours indiquant les secondes restantes avant le changement de feu.
- Capteurs : Des capteurs intelligents sont installés pour détecter la présence de véhicules en attente aux intersections. Cela permet au système de feux de circulation d'ajuster et d'optimiser de manière dynamique les schémas lumineux en fonction du flux de trafic réel plutôt que d'un horaire fixe. Les capteurs aident à réduire les temps d'attente.
- Caméras : les caméras de circulation peuvent être reliées à des systèmes de circulation intelligents pour surveiller les intersections et fournir des données pour optimiser les schémas de feux de circulation. Les caméras permettent également aux autorités d'identifier les infractions au code de la route.
- Préemption des véhicules d'urgence : les feux de circulation peuvent recevoir des signaux des véhicules d'urgence qui approchent pour changer immédiatement de feux afin de permettre un passage accéléré. Cela permet aux ambulances, aux camions de pompiers et aux voitures de police de traverser les intersections en toute sécurité.
- Contrôle adaptatif : les nouveaux systèmes de contrôle du trafic « intelligents » adaptent de manière dynamique les schémas lumineux à l'aide d'algorithmes qui prennent en compte les conditions de circulation, les embouteillages, les accidents et d'autres variables pour optimiser le flux de circulation en temps réel. Il s'agit de la nouvelle génération de contrôle réactif du trafic.
- Feux LED : Les feux LED à faible consommation d'énergie et à longue durée de vie sont devenus la norme pour les feux de signalisation. Certains feux de signalisation LED sont même entièrement alimentés par l'énergie solaire.
L’évolution continue des capacités des feux de circulation vise à rendre les intersections plus sûres et à minimiser les embouteillages et les temps d’attente pour les véhicules et les piétons.
Innovations en matière de feux de circulation
Bien que la conception standard des feux de circulation à trois couleurs soit restée en grande partie inchangée depuis des décennies, certaines innovations récentes améliorent les feux de circulation de nouvelles manières.
L’une des innovations majeures est le développement de feux de signalisation intelligents, capables de s’adapter et de réagir en temps réel aux changements de conditions de circulation. Ces feux utilisent des capteurs, des caméras et l’intelligence artificielle pour surveiller le volume de trafic et ajuster la synchronisation des feux selon les besoins afin d’optimiser le flux de circulation. Cela permet de réduire les embouteillages et les temps de trajet.
Une autre évolution récente est l'utilisation croissante de flèches jaunes clignotantes sur les feux de circulation. Elles indiquent aux automobilistes qu'ils peuvent tourner à gauche sans protection après avoir cédé le passage aux véhicules venant en sens inverse et aux piétons. Les flèches jaunes clignotantes offrent plus de flexibilité qu'une flèche verte ou jaune continue.
De plus, de nouveaux systèmes de contrôle adaptatif des feux de circulation sont adoptés dans certaines villes. Ces systèmes auto-optimisent les feux de circulation en fonction des besoins de circulation en temps réel. Ils utilisent l'intelligence artificielle pour synchroniser les feux et réagir aux embouteillages, aux accidents et aux événements spéciaux. Les feux adaptatifs peuvent améliorer considérablement l'efficacité du trafic.
Si le feu de circulation principal reste inchangé, ces innovations démontrent comment les technologies émergentes peuvent améliorer l'infrastructure traditionnelle pour mieux répondre aux besoins changeants du transport du 21e siècle. La prochaine génération de feux de circulation vise à être plus intelligente, plus sûre et plus réactive que jamais.
Impact et héritage
Les feux de signalisation font désormais partie intégrante de notre infrastructure de transport, améliorant la sécurité routière et la fluidité du trafic dans les villes du monde entier. Bien que les premiers feux de signalisation aient été assez rudimentaires, le système de feux tricolores inventé en 1920 est devenu la norme, permettant une signalisation claire aux automobiles et aux piétons.
L'avènement des systèmes automatisés et numériques de contrôle du trafic dans les années 1950 et 1960 a permis aux villes d'optimiser la synchronisation des feux de circulation, améliorant ainsi encore la fluidité du trafic. Des fonctionnalités telles que des capteurs pour détecter les voitures en attente et les feux de signalisation pour piétons ont amélioré la sécurité et le confort. Les systèmes actuels utilisent des caméras, des capteurs intégrés et l'intelligence artificielle pour répondre de manière dynamique aux conditions de circulation en temps réel.
En indiquant clairement la priorité et en contrôlant le flux alternatif de la circulation, les feux de circulation ont rendu les carrefours très fréquentés beaucoup plus sûrs. Une étude a révélé que les carrefours dotés de feux de circulation enregistrent 36 % d'accidents en moins que les carrefours non contrôlés. Ils ont également réduit les embouteillages et les retards par rapport aux systèmes de circulation contrôlés par des humains. Les systèmes de feux de circulation efficaces ont permis de sauver de nombreuses vies chaque année dans le monde.
Bien que souvent tenus pour acquis, les feux de circulation ont eu un impact profond sur la circulation des véhicules dans nos villes. Ils ont permis l'essor de l'automobile en permettant à un grand nombre de véhicules de circuler en toute sécurité. Les feux de circulation continuent d'être une technologie en constante évolution qui s'adapte aux besoins changeants du transport urbain.
Faits essentiels
Le développement des feux de circulation a nécessité l'intervention de nombreux innovateurs au cours des 150 dernières années. Voici quelques faits marquants :
- Le premier feu de circulation a été installé à l'extérieur du Parlement britannique à Londres en 1868. Il était alimenté au gaz et actionné manuellement par un policier.
- En 1912, les premiers feux de signalisation électriques ont été installés à Salt Lake City et à Cleveland. L'inventeur était Lester Wire, un officier du département de police de Salt Lake City.
- Les premiers feux de circulation automatisés ont été installés à Houston, au Texas, en 1922. Ils ont été développés par l'officier de police William Potts et utilisaient des minuteries au lieu d'une personne les actionnant manuellement.
- Les premiers feux de circulation tricolores ont été créés par l'officier de police de Détroit William Potts en 1920. Les feux utilisaient les couleurs rouge, ambre et verte.
- À la fin des années 1920, les feux de circulation se sont rapidement répandus dans les grandes villes américaines comme New York, Chicago et Los Angeles pour gérer le nombre croissant de véhicules sur les routes.
- Dans les années 1960, les systèmes de feux de circulation ont commencé à être contrôlés par des ordinateurs pour ajuster la synchronisation en fonction des conditions de circulation.
- Les feux de circulation modernes incluent des innovations telles que des affichages de compte à rebours, des signaux pour piétons et des capteurs pour détecter les véhicules en attente.
- Bien que simple dans son concept, le feu de circulation a eu un impact profond sur la sécurité routière et la gestion du trafic dans le monde entier.
