Aunque no soy ingeniero de tráfico ni mucho menos, mi experiencia en las carreteras y calles de superficie de California me dice que están cronometradas en función de la cantidad de tráfico que circula por una intersección. También hay sensores que detectan un vehículo en la mayoría de las intersecciones modernas de este estado. Estos sensores se colocan en la carretera en las intersecciones para que la luz cambie cuando un vehículo se acerque a la línea de límite. Suelen colocarse en carreteras poco transitadas y en los carriles de giro a la izquierda cuando se cruzan con una autopista con mucho tráfico. Esto permite que el tráfico de la autopista continúe sin obstáculos y sólo tenga que detenerse cuando un vehículo ocasional se acerque a la intersección. El peso del vehículo sobre el sensor permite a la caja de control saber que hay un vehículo en la intersección y detiene el tráfico en la calle o autopista con mucho tráfico, permitiendo que el vehículo de la calle lateral cruce o gire hacia la calle o autopista con mucho tráfico.
Además de los tiempos de las fases (extraídos de la investigación) y de la sincronización informática, hay sensores de carretera para detectar el paso de los vehículos e incluso también detectores de movimiento.
Durante años, llegué a una tranquila calle transversal a una autopista para girar a la izquierda muy temprano por la mañana, y al principio me sorprendió que los sensores no hicieran saltar las luces inmediatamente (o al menos en un tiempo razonable).
Así que después de llegar a la línea de parada, siempre daba marcha atrás quince metros y volvía a acercarme al semáforo, y eso casi siempre hacía saltar el semáforo y me ponía rápidamente en verde.
Así que sospecho que, aunque muchos semáforos tienen un tiempo de espera largo para un solo vehículo, están configurados para dispararse más fácilmente cuando llegan dos o tres vehículos en un periodo de tiempo corto.
Están programados de esa manera.
Eso significa que tienen un tiempo determinado para cambiar el semáforo y también cambian el tiempo en función de si hay un coche en la intersección o no. Hay sensores de peso que detectan si hay un coche y es por eso que muchas intersecciones de barrio puede tener una luz verde durante como 1 hora es no hay coche o peatón.
Básicamente, se trata de una mezcla de diferentes tipos de sistemas en función de la ubicación.
La Wikipedia tiene una gran explicación sobre el tema que esbozaré a continuación (lea toda la página de la wiki para conocer más a fondo):
Control y coordinación de semáforos –
> Para ello se utilizan diferentes sistemas de control, que van desde simples mecanismos de relojería hasta sofisticados sistemas de control y coordinación informatizados que se autoajustan para minimizar el retraso de las personas que utilizan la carretera.
Un semáforo suele estar controlado por un controlador dentro de un armario montado en una plataforma de hormigón[1]. Aunque todavía se utilizan algunos controladores electromecánicos (la ciudad de Nueva York todavía tiene 4.800[2]), los controladores de tráfico modernos son de estado sólido. El armario suele contener un panel de alimentación, para distribuir la energía eléctrica en el armario; un panel de interfaz de detectores, para conectarse a los detectores de bucle y a otros detectores; amplificadores de detectores; el propio controlador; una unidad de monitorización de conflictos; relés de transferencia de destellos; un panel policial, para permitir a la policía desactivar la señal; y otros componentes[1].
En Estados Unidos, los controladores están estandarizados por la NEMA, que establece normas para los conectores, los límites de funcionamiento y los intervalos[1]. La norma TS-1 se introdujo en 1976 para la primera generación de controladores de estado sólido[3].
Los controladores de tráfico utilizan el concepto de fases, que son direcciones de movimiento agrupadas[4] Por ejemplo, una simple intersección puede tener dos fases: Norte/Sur y Este/Oeste. Una intersección de 4 vías con control independiente para cada dirección y cada giro a la izquierda, tendrá ocho fases. Los controladores también utilizan anillos; cada anillo es una serie de secuencias temporales independientes. Por ejemplo, con un controlador de doble anillo, las flechas de giro a la izquierda opuestas pueden ponerse en rojo de forma independiente, dependiendo de la cantidad de tráfico. Por lo tanto, un controlador típico es un control de doble anillo de 8 fases.
> Control de tiempo fijo –
El sistema de control más sencillo utiliza un temporizador (tiempo fijo): cada fase de la señal dura un tiempo determinado antes de que se produzca la siguiente fase; este patrón se repite independientemente del tráfico. Muchas instalaciones semafóricas antiguas todavía utilizan este sistema, y las señales basadas en un temporizador son eficaces en las redes de un solo sentido, donde a menudo es posible coordinar los semáforos con el límite de velocidad establecido. Sin embargo, son desventajosos cuando la sincronización de las señales de una intersección se beneficiaría de su adaptación a los flujos dominantes que cambian a lo largo del día.
Control dinámico.
Las señales dinámicas, o actuadas, están programadas para ajustar su temporización y fases a las condiciones cambiantes del tráfico. El sistema ajusta la fase y el tiempo de la señal para minimizar el retraso de las personas que pasan por la intersección. También es habitual alterar la estrategia de control de un semáforo en función de la hora del día y del día de la semana, o por otras circunstancias especiales, como un acontecimiento importante que provoque una demanda inusual en una intersección.
El controlador utiliza la información de los detectores, que son sensores que informan al procesador del controlador de la presencia de vehículos u otros usuarios de la vía pública, para ajustar la temporización y las fases de las señales dentro de los límites establecidos por la programación del controlador. Puede conceder más tiempo a una intersección con mucho tráfico, o acortar o incluso omitir una fase con poco o ningún tráfico en espera de una luz verde. Los detectores pueden agruparse en tres clases: detectores en el pavimento, detectores no intrusivos y detección para usuarios no motorizados.
Control coordinado –
A menudo se intenta colocar los semáforos en un sistema coordinado para que los conductores se encuentren con largas cadenas de luces verdes. La distinción entre señales coordinadas y señales sincronizadas es muy importante. Las señales sincronizadas cambian todas al mismo tiempo y sólo se utilizan en casos especiales o en sistemas antiguos. Los sistemas coordinados se controlan desde un controlador maestro y se configuran de manera que las luces se «conectan en cascada» en secuencia para que los pelotones de vehículos puedan avanzar a través de una serie continua de luces verdes. Una representación gráfica del estado de las fases en un plano de dos ejes de distancia en función del tiempo muestra claramente una «banda verde» que se ha establecido basándose en el espaciado de las intersecciones señalizadas y en las velocidades previstas de los vehículos. En algunos países (por ejemplo Alemania, Francia y los Países Bajos), este sistema de «banda verde» se utiliza para limitar la velocidad en determinadas zonas. Los semáforos están programados de tal manera que los automovilistas pueden pasar sin detenerse si su velocidad es inferior a un límite determinado, que suele ser de 50 km/h (30 mph) en las zonas urbanas. Este sistema se conoce como «grüne Welle» en alemán, «vague verte» en francés, o «groene golf» en holandés (E…
Las señales tienen un programa base y si tienen detección, este programa puede tener opciones. La programación puede ser ajustada para ser diferente basada en la hora del día y el día de la semana.
Algunos saben y otros no. Para que lo sepan tienen que tener capacidad de detección como: bucles inductivos en los carriles que preceden a la intersección. O la detección por vídeo, que es una cámara enfocada al carril y que puede ver los vehículos. A veces hay bucles a un par de cientos de pies atrás para decirle a la intersección que hay un coche cerca de la intersección frente a la intersección. He visto con la detección de vídeo wheee puede decir – sólo dar un giro a la izquierda protegida si hay más de 3 coches en línea.
En su mayor parte se programan cuando se instalan. La programación es tal que una secuencia de luces se pondrá en verde en un orden determinado para que el flujo trágico se agilice lo mejor posible.
Algunas instalaciones de luces más recientes pueden controlarse desde una unidad central por ordenador, pero…
Los semáforos suelen estar controlados por un temporizador y, a veces, por un sensor de proximidad para indicar si el tráfico está esperando en un cruce. En los pasos de peatones, éstos también pueden pulsar un botón para indicar que están esperando.
El sistema de semáforos podría funcionar con un temporizador para dar prioridad en función de un tiempo determinado, por ejemplo 30 segundos. La prioridad puede modificarse en función de las señales de los sensores de proximidad y de las señales que indican que los coches y los peatones están esperando.
También pueden estar conectados y controlados por un sistema de gestión del tráfico más amplio e integrado que pueda supervisar los niveles de tráfico y priorizar en consecuencia.
Art, ya que a menudo pretendes ser arquitecto intentaré explicar las cosas de una manera que alguien que sólo sabe cómo se supone que las cosas se ven y no sabe nada sobre cómo se supone que las cosas funcionan (arquitecto).
Existen básicamente dos tipos de señales de tráfico: las pretemporizadas y las accionadas por el tráfico. Los semáforos preprogramados ejecutan un plan predeterminado a lo largo del día y el plan se basa en datos históricos de tráfico. Esencialmente se trata de un reloj.
El otro tipo de control de señales es el accionado por el tráfico, en el que los detectores de vehículos indican al controlador de señales cuáles son las condiciones de tráfico en tiempo real y el tiempo se ajusta en consecuencia. Esencialmente se trata de un ordenador.
Sin embargo, en grupos de señales poco espaciadas, se utilizará un controlador maestro de supervisión para que esas señales funcionen de forma coordinada. El maestro también puede estar basado en el tiempo o responder al tráfico.
Un ingeniero realiza un estudio de tráfico en una intersección determinada, a lo largo de varias semanas, a veces durante meses.
A continuación, hace una estimación de cuánto tiempo fluirá el tráfico en cada dirección. Los semáforos se programan entonces con un temporizador.
Dependiendo de la localidad, puede ser tan sencillo como eso.
Además, se programarán escenas adicionales para la mañana, el medio día, la hora punta y las horas posteriores.
Los dispositivos de activación colocados a lo largo de los carriles (reflectores de radar o de infrarrojos, o incluso cámaras), o en los carriles (bucles de detección; cortados en el asfalto) ayudan a gestionar los tiempos de cambio de los semáforos.
Además, aunque pueda parecer injusto para los viajeros de las afueras, los semáforos en verde se programan casi exclusivamente para que funcionen durante más tiempo para el flujo del tráfico en la ciudad, lo que genera ingresos municipales.
Bueno, solían tener un temporizador configurado para que funcionaran automáticamente, un interruptor manual y, más recientemente, un sensor para saber cuándo había ciertos vehículos.
Los más antiguos con los que he trabajado tenían un temporizador/ordenador que podía cambiarse o incluso detenerse si estabas allí para dirigir el tráfico, por ejemplo en un cruce escolar. Podíamos configurarlos para que funcionaran en un solo sentido para la mayor parte del tráfico, un ajuste más rápido o más lento para cuando la escuela estaba en sesión o más tráfico venía de una dirección (digamos cuando una fábrica estaba dejando de funcionar) o incluso detener completamente si un oficial estaba allí o era para los peatones que cruzan la calle (durante la escuela o festivales).
Los más nuevos tienen un sistema de movimiento que les permite cambiar si hay un vehículo en el haz de luz o si reciben una señal especial, por ejemplo, de vehículos de emergencia con luces.
Sin embargo, me gustaría que fueran más inteligentes. Por ejemplo, en medio de la noche, llegas al semáforo en la luz de giro a la izquierda – cuando la luz se puso verde. El ordenador existente no te ha pillado a tiempo y si hubieras llegado 10 segundos antes, habría puesto la luz de giro a la izquierda. Ahora tienes que esperar a que se agote tu luz verde no utilizada, luego esperar a que se agote la otra luz verde no utilizada, y finalmente llegar a tu luz.
Los ordenadores son baratos.
En un principio iba a escribir un comentario a la primera respuesta, pero he profundizado bastante más de lo que tenía previsto, así que realmente es una respuesta en sí misma, que publicaré aquí:
Me gustaría añadir una nota a la otra respuesta. Está muy bien explicada y es bastante precisa, sin embargo, sobre el concepto de fases y anillos, le falta un poco.
Una «fase» es una dirección singular de movimiento del vehículo controlada por el controlador. Realmente es bastante confuso a veces, y es una de esas cosas que hay que aprender y aceptar cuando se trabaja en el tráfico. La mayoría de las veces, se trata de una dirección, por ejemplo, hacia el oeste, sin embargo, a veces se puede atar 2 o más direcciones de la señal a una sola fase, siempre y cuando siempre se ejecutan las mismas señales al mismo tiempo, digamos EB y WB con giros permisivos, no protegidos. Siempre que se quiera que funcionen juntos a la misma hora, ambas direcciones pueden ser una sola «fase». Es mejor pensar que una «Fase» es una salida singular combinada de 1 señal Roja, 1 Ámbar y 1 Verde por el controlador que puede ser conectada a cualquier número de cabezas paralelas.
Un diagrama de fases en un plano muestra qué fases concurrentes se ejecutan en qué orden. Por lo tanto, mientras que usted puede tener la «fase de entrada» de la señal, que se ejecuta hacia el norte y hacia el sur, hacia el norte y hacia el sur también se refieren a su propia fase distinta.
Las fases también están numeradas, y se refieren a ellas por el número en lugar de la dirección en
la propia programación de la temporización. El estándar de numeración varía según el municipio generalmente, pero, como ejemplo, la siguiente fase es el estándar de la ciudad de Houston para una intersección estándar de 8 fases (4 de paso directo, 4 de giro a la izquierda):
Fase # – Dirección de viaje
1 WBLT
2 EB
3 NBLT
4 SB
5 EBLT
6 WB
7 SBLT
8 NB
El razonamiento que subyace a esta disposición aparentemente aleatoria queda claro cuando se sitúa en un plan de cronometraje estándar de doble anillo.
Se trata de «anillos», que determinan el orden en que se ejecutarán las fases. Se ejecutan de izquierda a derecha, y todos los anillos se ejecutan simultáneamente, en paralelo entre sí. Este es un sencillo plan de cronometraje de doble anillo de 8 fases basado en el sistema de fases estándar de la ciudad de Houston.
Anillo 1: 1 ,2 ,a ,3 ,4
Anillo 2: 5 ,6 ,a ,7 ,8
Este simple diagrama de anillos es el que define qué fases pueden funcionar en la intersección de forma simultánea. Cualquier fase en la parte superior puede correr con cualquier fase en la parte inferior, siempre y cuando ambas estén entre la misma barrera del anillo, que aquí se representa con la letra «a». Además, sólo puedes moverte hacia la derecha, no hay vuelta atrás a la izquierda, excepto al final, que entonces vuelve al principio del anillo. También hay una barrera de anillo implícita entre el final del anillo, y el comienzo. Cruzar la barrera del anillo en cualquiera de los anillos, obliga a todos los demás anillos a cruzar simultáneamente. Así es como se configura la secuencia de señales en un controlador.
El anillo anterior significa que la intersección comienza en WBLT y EBLT, luego
puede pasar a EBLT+EB, WBLT+WB, y finalmente EB+WB, una progresión natural. Luego, una vez cruzada la barrera del anillo, de nuevo, conduce con NBLT y SBLT, y puede hacer la transición a NBLT+NB, o SBLT+SB, y luego finalmente a NB+SB. Se trata de un plan de temporización estándar de liderazgo. Cambiar lo anterior a una fase dividida es tan fácil como añadir otra barrera de anillo entre los giros y las fases de paso:
Anillo 1: 1 ,a ,2 ,b ,3 ,4
Anillo 2: 5 ,a ,6 ,b ,7 ,8
Ahora que el anillo es un plan de split plase, como en, WBLT y EBLT siempre llevan juntos, y ambos terminan antes de que tanto EB y WB luego vienen juntos.
El norte y el sur siguen siendo de plomo a plomo.
Hacerlo plomo-desfase es otra simple modificación del anillo original:
Anillo 1: 1 ,2 ,a ,4 ,3
Anillo 2: 6 ,5 ,a ,8 ,7
Ahora la intersección se abrirá con WBLT + WB… una vez que WBLT llegue al máximo, pasará a WB + EB, y finalmente, EB + EBLT.
Además, si te fijas, NB + SB se han convertido en Lag-Lag, es decir, las fases rectas se ejecutarán primero, seguidas de los giros una vez que cualquiera de las fases rectas llegue al máximo y progrese por el anillo.
De todos modos, no quería profundizar tanto en esto, pero tengo la tendencia a explicar demasiado. Si quieres información adicional sobre esto, por favor, no dudes en ponerte en contacto conmigo, o hacer una pregunta más específica.
