Semáforos: Tipos, Usos, y Parámetros Geométricos

Definición

Un semáforo es un dispositivo de regulación del tráfico que asigna secuencialmente el derecho de paso a los distintos movimientos o grupos de movimientos que concurren en una intersección.

Aplicación

Regular el paso de las distintas corrientes de tráfico a través de una intersección. Su empleo permite ordenar los movimientos. En algunos casos se consigue con ellos reducir la frecuencia de los accidentes.

Inconvenientes

En las vías prioritarias, la instalación de semáforos supone una disminución de la preferencia de paso que puede originar demoras excesivas. El empleo de semáforos donde no se den las condiciones adecuadas puede tener inconvenientes. Solo se deben emplear si contribuyen efectivamente a mejorar la fluidez y seguridad de la circulación.

Criterios para Instalar Semáforos

Una cifra media de los Estados Unidos: una intersección con semáforos por cada 1.000 habitantes. Hay tres factores que deben considerarse: el grado de motorización, la densidad y el tamaño de la ciudad. Se precisará un mayor número de semáforos por cada 1.000 habitantes cuanto mayor sea la motorización y menor la densidad.

Normas para la Instalación de Semáforos (EE. UU.)

1. Intensidades mínimas requeridas: cuando se exceden simultáneamente y durante al menos 8 horas de un día medio las intensidades.
2. Demoras: cuando las vías secundarias no alcanzan las intensidades marcadas por la norma 1, puede ocurrir que el tráfico que circula por ellas espere durante largos periodos. En este caso, se recomienda la instalación de semáforos.
3. Peatones: los semáforos deben instalarse cuando se superen simultáneamente durante 8 horas las siguientes cifras: 600 vehículos por hora en total (ambos sentidos) y 150 peatones por hora. Cuando se trata de cruces de peatones en los que los principales usuarios son niños, se deben instalar semáforos cuando: hay más de 250 peatones por hora durante 2 horas (no necesariamente consecutivas); durante esas mismas 2 horas la calle registra una intensidad igual o superior a los 800 veh/h; y no hay ningún cruce con semáforos a menos de 300 m.
4. Accidentes: los semáforos no siempre reducen los accidentes. Si los accidentes se producen en la intersección, son claramente evitables con la instalación de semáforos. Viene indicada cuando, durante un período de 12 meses consecutivos, haya habido un número de accidentes cuyo coste se puede cuantificar económicamente y cuando las intensidades de peatones y vehículos son superiores al 80% de lo exigido en las normas 1, 2 y 3.

Funcionamiento

Tres luces (roja, ámbar y verde) que se encenderán sucesivamente.

• Fase: cada uno de los estados o combinaciones de luces rojas y verdes que pueden estar simultáneamente encendidas en el conjunto de los semáforos que regulan una intersección.
• Ciclo del semáforo: tiempo necesario para que se pase por todas las fases.
• Ciclo y fases: para cada semáforo hay que determinar la duración del ciclo y de cada una de las fases.
• Distancia de onda verde: donde haya varios semáforos próximos es necesario coordinar su funcionamiento para evitar, en lo posible, que los vehículos se vean obligados a detenerse en los distintos semáforos sucesivos. Para ello, es preciso mantener una distancia mínima entre intersecciones.

Tipos de Semáforos de Acuerdo con la Forma de Regulación

• Sistemas de ciclo y fases de duración prefijada: se mantienen constantes, aunque sus fases pueden variarse desde el centro de control y coordinarse con las de otras intersecciones.
• Sistemas coordinados en "ondas verdes": conjunto de intersecciones con fases prefijadas, pero sincronizadas entre sí. Permiten el movimiento de vehículos sin paradas, a lo largo de un itinerario, a una velocidad determinada.
• Sistemas adaptables automáticamente a la demanda: las fases del ciclo varían en función de los datos de la longitud de colas existentes en cada ramal.
• Sistemas que conceden prioridad de paso al transporte público: mediante detectores que activan la fase verde.
• Semáforos dosificadores ("ramp metering"): se trata de semáforos cuyas fases verdes solo permiten el paso de un vehículo o unos pocos. El número de fases verdes por ciclo suele regularse automáticamente en función de la mayor o menor congestión. Indicados en los siguientes casos: en las rampas de acceso a autopistas y autovías urbanas congestionadas; en el tronco de autopistas o autovías, son recomendables para regular la intensidad de tráfico.
• Semáforos accionables manualmente por peatones o ciclistas: se activa la fase verde al presionar un mecanismo. Zonas con elevado tráfico peatonal, zonas escolares. Para ciclistas: para mejorar su seguridad y la de los demás; dar prioridad a los ciclistas (semáforo verde ciclistas).
• Glorietas semaforizadas: la sincronización semafórica presenta ventajas de capacidad y regularidad en el tráfico. Posibilidad de variación horaria de tráfico. Sistemas inteligentes para el tráfico en glorietas. Estudio de la Universidad de Valencia: aplicación Ramp Meter (utilizado en Australia). Plantean el uso del citado sistema inteligente de transporte, que sirve para dosificar el número de vehículos que se incorporan a la vía principal cuando está congestionada, en las rotondas.

Parámetros Geométricos

Deben preverse plataformas de espera. La regulación semafórica con giros a la izquierda requiere carriles de espera y recorridos específicos. Los giros a la derecha permitidos en fase roja deben contar con carriles especiales de espera. Los sistemas que conceden prioridad al transporte público exigen la reserva de bandas especiales para su paso por la intersección. Los semáforos dosificadores exigen plataformas de espera con suficiente capacidad.

Componentes del Semáforo

• Un elemento de sustentación: una columna de acero galvanizado, una altura de 2,00 o 2,40 m.
• Un báculo o dispositivo de suspensión sobre la calzada: se utilizan donde es necesario que los semáforos se vean a gran distancia o donde las columnas puedan quedar poco visibles. Altura de 4,50 m.
• Una cabeza o armadura: contiene las partes visibles del semáforo y en la que se alojan unas luces orientadas en diversas direcciones.
• Regulador: encargados de los cambios de las luces de un semáforo, puede ser autónomo, sincronizable o centralizado.

Altura de un Semáforo

En la altura H de un semáforo influyen: la distancia en planta L entre su cabeza y la línea de detención; el ángulo α de visibilidad vertical del parabrisas del automóvil, el cual depende de las características del conductor en cuanto a su altura h sobre el pavimento y la distancia horizontal l al parabrisas (α = 20°; l = 1,50 m; h = 1,25 m). La mínima distancia L debe ser del orden de 4,5 m. El tipo de semáforo más corriente (H entre 3,20 y 3,50 m). Esto no se logra a no ser que haya por medio un paso para peatones, por lo que es frecuente instalar semáforos repetidores para los vehículos a una altura de poco más de 2 m.