Introducción

Las señales de tráfico desempeñan un papel vital en la concurrida red de tráfico urbano moderno. Los semáforos son dispositivos de control de tráfico accionados por energía que muestran luces que indican al tráfico que debe realizar acciones específicas. Pueden guiar a los vehículos, peatones y otros participantes del tráfico para que pasen de manera ordenada, reduciendo eficazmente los conflictos y la congestión del tráfico. En última instancia, mejora la seguridad de los usuarios de vehículos y peatones y hace un uso más eficiente del espacio vial disponible. Enumeraremos la clasificación y las funciones de las señales de tráfico una por una, así como la composición y los principios de funcionamiento de los semáforos en las intersecciones típicas. Además, el concepto de “fase” de los semáforos es el núcleo para comprender sus principios de funcionamiento y la organización del flujo de tráfico, que determina el orden y la duración de los diferentes flujos de tráfico. Este artículo tiene como objetivo proporcionar a los lectores un sistema de conocimiento completo y profundo de las señales de tráfico, con el fin de comprender mejor esta instalación de tráfico aparentemente simple pero crucial.

El papel de las semáforo

La función de las semáforo es controlar el movimiento del tráfico, las bicicletas y los peatones, especialmente en las intersecciones, y alertar a los usuarios de la vía sobre cuestiones especiales de seguridad (por ejemplo, en los pasos a nivel o frente a las escuelas). Las señales de tránsito deben cumplir algunos o todos los siguientes objetivos:

• Proporcionar un movimiento seguro y ordenado: los semáforos garantizan que los usuarios de la vía (incluidos vehículos, peatones y ciclistas) puedan pasar por las intersecciones de manera segura y ordenada mediante instrucciones claras.
• Mejorar la eficiencia del tráfico: las semáforo configuradas correctamente pueden controlar el flujo de tráfico en diferentes direcciones y garantizar que los vehículos y los peatones puedan pasar de manera ordenada, lo que ayuda a reducir la congestión del tráfico y el tiempo de espera.
• Reducir la frecuencia de accidentes: el paso ordenado puede reducir los puntos de conflicto de tráfico, reduciendo así la frecuencia de accidentes de tráfico.
• Reducir los retrasos generales: al optimizar la sincronización de las semáforo, optimizar la relación de tiempo de conducción en carreteras principales y secundarias, reducir el tiempo de espera de los vehículos en las intersecciones y reducir los retrasos generales del tráfico.

Diferentes semáforo

Las semáforo son una herramienta importante para dirigir el tráfico vial. Se pueden dividir en muchos tipos según sus funciones y ubicaciones. Los tipos más comunes de semáforos incluyen:

Artículo	Semáforo para vehículos de motor	Semáforo para peatones	semáforo con flechas	Temporizador de cuenta regresiva
Fotos

Semáforo para vehículos de motor

La semáforo para vehículos de motor consta de tres unidades circulares (bolas completas) de patrones rojo, amarillo y verde. Tiene tres caras completas (circulares) e indica que los vehículos pueden pasar la línea de parada correspondiente bajo la instrucción de la luz de la cara verde correspondiente, pero no impone ninguna restricción en la dirección, etc. Su función principal es guiar el paso de los vehículos de motor, es decir, la luz roja indica prohibición de paso, la luz verde indica permiso de paso y la luz amarilla indica conducción lenta o advertencia.

Semáforo para vehículos no motorizados (semáforo para peatones)

Las señales para peatones son semáforo diseñadas específicamente para controlar el tráfico peatonal. Se deben proporcionar instalaciones para peatones para mejorar la seguridad de los peatones que cruzan la calle. Por lo general, se instalan en las intersecciones controladas por semáforos. Proporcionan a los peatones una fase en la que se pueden emitir señales para atender las necesidades de los peatones. Las semáforo para peatones se pueden activar mediante un botón de peatón de relé o automáticamente (por ejemplo, para evitar que la fase sea inconsistente con las señales adyacentes en el sistema de señales conectado). También consta de unidades circulares rojas, amarillas (si están disponibles) y verdes con patrones de bicicletas/peatones en el interior. Generalmente se colocan en ambos extremos del cruce de peatones. Cuando la luz roja está encendida, los peatones y los vehículos no motorizados no pueden ingresar al cruce de peatones/intersección; cuando la luz verde está encendida, los peatones y los vehículos no motorizados pueden pasar.

Semáforo con flechas

Cuando es necesario controlar los vehículos para un movimiento específico (normalmente un giro a la izquierda), se puede instalar un segundo semáforo junto al que controla el movimiento del semáforo. El segundo semáforo debe mostrar flechas rojas, ámbar y verdes en lugar de flechas completas. Esta disposición evita la flecha completa más obvia, que solo detiene el giro cuando el resto del tráfico tiene flechas verdes. La flecha puede apuntar a la izquierda o a la derecha, o hacia arriba para indicar un movimiento en línea recta. Utiliza semáforos con flechas para indicar diferentes direcciones del flujo de vehículos o peatones para controlar con mayor precisión el flujo y la dirección del tráfico.

Semáforo con cuenta regresiva (Temporizador de cuenta regresiva)

En lugares donde hay una gran cantidad de vehículos de motor o largos tiempos de espera, además de las señales digitales de color rojo, ámbar y verde, también se pueden instalar temporizadores de cuenta regresiva a cada lado de la intersección. Utilizando el tiempo restante que muestra el temporizador de cuenta regresiva del semáforo, los conductores pueden apagar sus motores mientras esperan a que se encienda la luz roja, lo que ayuda a reducir el consumo de combustible. Cuando la luz roja está a punto de terminar, los conductores pueden utilizar el tiempo restante que muestra el temporizador de cuenta regresiva del semáforo para poner en marcha el vehículo con antelación, acortando así el tiempo de arranque y mejorando la capacidad de tráfico de la intersección. También se puede instalar junto a vehículos no motorizados y señales para peatones. Este tipo de sistema de temporizador proporciona a los conductores y peatones una cuenta regresiva precisa, aumentando el flujo de la carretera, reduciendo la congestión en las intersecciones y, en última instancia, mejorando las condiciones del tráfico.

¿Qué es la fase y el funcionamiento de las diferentes fases de la señal?

A continuación, analizamos los conceptos relacionados con las fases de los semáforos, los esquemas de fases estándar y su impacto en la eficiencia y la seguridad del tráfico. Una “fase de semáforo” es la secuencia completa de indicaciones verde, amarilla y todas las rojas que dan una acción (incluyendo seguir recto, girar a la izquierda o girar a la derecha hacia el este, oeste, norte o sur). Cada uno de los ciclos verde, amarillo y todas las rojas que componen una fase se denomina “intervalo de fase”. La serie de fases de semáforo que dan servicio a todos los movimientos posibles en una intersección es un “ciclo”. Un ciclo puede constar de tan solo dos fases o de hasta ocho (o más) fases. La lista de estados de fase detalla el estado del color de la luz de semáforo (como rojo, verde, amarillo) y su duración en esa fase. La cantidad de fases en una intersección depende de las condiciones específicas de la intersección, incluidos factores como la forma de la intersección, la cantidad de carriles y el volumen de tráfico. Las fases comunes incluyen el funcionamiento estándar de dos fases, el funcionamiento estándar de cuatro fases y el funcionamiento estándar de ocho fases.

Operación estándar de dos fases

El tipo más simple de fase de señal es el funcionamiento estándar de dos fases. Aquí, las entradas de la calle principal a la intersección son atendidas por la fase uno y las entradas de la calle secundarias son atendidas por la fase dos. La configuración de dos fases es muy eficiente y funciona bien en condiciones de bajo volumen, pero no permite una fase de giro separada, por lo que los sistemas de dos fases se utilizan con menos frecuencia en intersecciones con un alto volumen de tráfico que gira (gira a la izquierda). Las señales de dos fases se encuentran a menudo en áreas urbanas y rurales donde el volumen de giros a la izquierda es bajo a moderado.

Funcionamiento estándar de cuatro fases

Para proporcionar una fase de giro a la izquierda independiente cuando hay mucho movimiento de giro a la izquierda, se ha diseñado un controlador de señal de cuatro fases. En una señal de cuatro fases, todas las fases son continuas, lo que significa que no se pueden activar dos fases al mismo tiempo. Por lo general, no permite que el movimiento dentro de una fase se cronometre por separado o, en otras palabras, la señal no puede ingresar a la siguiente fase hasta que todos los movimientos dentro de la fase actual hayan expirado o se hayan interrumpido. Su estructura general se denomina “bucle” porque después de completar un ciclo, regresa a la fase 1 y comienza de nuevo. En la siguiente figura se muestra un plan típico de cuatro fases.

Operación estándar de ocho fases

El funcionamiento en cuatro fases permite que los giros a la izquierda se gestionen individualmente, pero no permite la sincronización individual de cada acción (diferente) dentro de una fase. Esto es importante en situaciones en las que los volúmenes relativos de una fase están desequilibrados, donde el funcionamiento en cuatro fases mantendrá una fase incluso si una de las acciones ya no tiene demanda. El funcionamiento en ocho fases permite la sincronización individual de cada acción, para un funcionamiento más eficiente.

Un controlador de ocho fases es como dos controladores de cuatro fases que trabajan juntos. Al igual que con un controlador de cuatro fases, las fases 1 a 4 forman un anillo. Las fases 5 a 8 forman un segundo anillo, por lo que los controladores de ocho fases a menudo se denominan controladores de “anillo doble”. Cada anillo funciona en secuencia, lo que significa que en cualquier momento solo una fase de un anillo puede estar activa y temporizada por separado de las fases del otro anillo. Se pueden omitir fases si no hay demanda. Todas las fases de un anillo determinado deben colisionar. Cada anillo funciona de forma independiente, con la única restricción de que ambos anillos deben cruzar la barrera juntos. Es decir, cualquier fase (1 y 2) del anillo 1 del lado izquierdo de la barrera se puede combinar con cualquier fase (5 y 6) del anillo 2 del lado izquierdo de la barrera. Sin embargo, cualquier fase (1 y 2) del anillo 1 del lado izquierdo de la barrera no se puede combinar con ninguna fase (5 y 6) del anillo 2 del lado derecho de la barrera.

Semáforos en una intersección típica y ¿cómo funcionan?

Semáforos en una intersección típica

La configuración de las señales de una intersección debe tener en cuenta muchos factores, como el volumen de tráfico, el tamaño de la intersección, el número de carriles en diferentes direcciones y los requisitos funcionales. Entre ellos, las señales de tráfico para vehículos de motor (bola de caída roja, amarilla y verde) deben configurarse con un conjunto de luces de señal de tres colores en cada dirección. Si hay varios carriles, el número se puede aumentar adecuadamente para garantizar que los conductores de todos los carriles puedan ver claramente la señal. Por ejemplo, una intersección de cuatro vías con uno o más carriles en cada dirección requiere al menos 4 juegos de señales de tráfico. Si la intersección permite giros a la izquierda o a la derecha y tiene un carril de giro exclusivo, se deben instalar semáforos con flechas y cada dirección generalmente requiere al menos una señal de tráfico con flecha de giro a la izquierda (señales de tráfico con flecha de giro a la derecha, si es necesario). Es decir, una intersección de cuatro vías requiere hasta 8 luces de señal con flechas (dos en cada dirección, una de giro a la izquierda y una de giro a la derecha). Los dispositivos de cuenta regresiva generalmente se instalan junto a las señales de tráfico para vehículos de motor o las señales de tráfico para peatones para ayudar a los conductores y peatones a comprender el tiempo de espera o de paso restante. En términos generales, una intersección de cuatro vías requiere al menos cuatro dispositivos de conteo regresivo. Si el diseño de la intersección incluye carriles para vehículos no motorizados o carriles exclusivos para bicicletas, cada dirección requiere un semáforo para vehículos no motorizados y dos semáforos para peatones. A continuación se muestra la configuración de los semáforos en una intersección típica.

Elementos	Modelo	Foto	Producto	Cant. LED (PCS)	Intensidad de la luz(MCD)	Longitud de onda (NM)	Fuerza (W)	Voltaje de entrada(DC/VAC)	Cantidad
No.1	JD300-3-ZGSM-3-RYG		Semáforo de bola completa	R: 168 Y: 168 G: 168	R: 5000~7000 Y: 5000~7000 G: 8000~13000	R: 625±5 Y: 590±5 G: 500±5	≤8 ≤8 ≤10	100-240V AC (±10%), 50/60Hz 12/ 24V DC	4
No.2	FX300-3-ZGSM-3-RYG		Semáforo con flechas	R: 96 Y: 96 G: 96	R: 5000~7000 Y: 5000~7000 G: 8000~13000	R: 625±5 Y: 590±5 G: 500±5	≤5 ≤5 ≤7	100-240V AC (±10%), 50/60Hz 12/ 24V DC	4
No.3	DJS300-3-ZGSM-1-88RG		Semáforo de cuenta regresiva	R: 84 G: 84	R: 5000~7000 G: 8000~13000	R: 590±5 G: 500±5	≤2 ≤2	100-240V AC (±10%), 50/60Hz 12/ 24V DC	4
No.4	RX300-3-ZGSM-2-RG		Semáforo para peatones	R: 80 G: 82	R: 5000~7000 G: 8000~13000	R: 590±5 G: 500±5	≤8	100-240V AC (±10%), 50/60Hz 12/ 24V DC	8

¿Cómo funcionan?

En cada entrada a una intersección, los vehículos tienen tres direcciones en las que pueden ir, lo que se denomina movimientos: derecha, paso o izquierda. La derecha y el paso suelen agruparse como un solo movimiento, por lo que una intersección típica de cuatro vías tiene ocho movimientos de vehículos y cuatro de peatones. Estos movimientos se pueden agrupar en fases de un semáforo. Por ejemplo, los giros a la izquierda en direcciones opuestas se pueden agrupar en una sola fase porque se pueden realizar al mismo tiempo sin conflicto. Los ingenieros de tráfico utilizan diagramas de círculos y barreras para describir cómo funcionan los semáforos en diferentes fases. Aquí hay un diagrama de anillos y barreras para nuestra intersección de ejemplo. La fase 1 es para los giros a la izquierda en dirección norte-sur, y la fase 2 es para el viaje en línea recta en dirección norte-sur. Tenga en cuenta que el tiempo de los movimientos en dirección opuesta en las fases 1 y 2 puede ser inconsistente, es decir, un giro a la izquierda de sur a norte puede terminar antes y ser reemplazado por un movimiento en línea recta de norte a sur. Pero hay una barrera entre las fases 2 y 3, por lo que deben terminar al mismo tiempo. Los giros a la izquierda de este a oeste de la fase 3 y los movimientos rectos de este a oeste de la fase 4 también funcionan de la misma manera, por lo que no entraremos en detalles aquí. El siguiente diagrama le permitirá comprender mejor los diferentes movimientos en las cuatro/ocho fases.

Resumen

Este artículo presenta principalmente las funciones principales de los semáforos, la clasificación de los diferentes semáforos y la composición y distribución de los semáforos típicos en los cruces de caminos. También presentamos la teoría de las fases de los semáforos y entendemos su aplicación real y las características de aplicación en las intersecciones. Al mismo tiempo, también aplicamos estas teorías a las intersecciones típicas para ayudarnos a comprender los principios de funcionamiento de los semáforos, etc. Espero que todos puedan profundizar su comprensión de los semáforos a través de este artículo, los proveedores puedan brindar un mejor servicio a los clientes y los clientes puedan elegir mejor y con mayor precisión los semáforos para organizar sus propios proyectos. Contáctenos para obtener más información.

Preguntas Frecuentes

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