Los semáforos, también conocidos técnicamente como señales de control de tráfico, son dispositivos de señales que se sitúan en intersecciones viales y otros lugares para regular el tráfico, y por ende, el tránsito peatonal. El primer semáforo, diseñado por John Peake Knight, se instaló en Londres en 1868.
El auge de las señales de tráfico está ligado al rápido aumento del tráfico automovilístico, sobre todo en Estados Unidos después de que Henry Ford introdujera el modelo T en 1908 y lo comenzara a producir en serie a partir de 1913. Por primera vez, los coches eran baratos y lo suficientemente fiables para los desplazamientos en conjunto.
La palabra semáforo proviene del griego σῆμα (sema), que significa señal, y φόρος (foros), que significa portador, es decir, un semáforo es lo que "lleva las señales".
En castellano, hace siglos, se llamaba semáforos a las torres de señales, que se extendían por todo el territorio, desde las que por medio de señales ópticas (luces de noche, banderas de colores de día) se comunicaban las noticias importantes, más deprisa que con un caballo al galope. También se llamaba así a las estaciones desde las que se trasmitían las señales del telégrafo óptico establecido en las costas y en los puertos y cuyo objeto era dar a conocer las llegadas y las maniobras de los buques que venían de alta mar o navegaban a la vista o bien darles a conocer avisos urgentes por medio de bolas o de banderas o recibirlos de ellos. El semáforo consistía en un elevado mástil en el cual los vigías efectuaban las señales por medio de travesaños con la expresadas bolas o bien con banderas y, si era de noche, con linternas. Por lo general, los semáforos estaban en comunicación con las estaciones telegráficas cercanas.
Actualmente, un semáforo se puede considerar un dispositivo mecánico o eléctrico que regula el tráfico de vehículos y peatones en las intersecciones de caminos.
El diccionario de la Real Academia Española define el semáforo como:
El 9 de diciembre de 1868 se instaló el primer semáforo en Londres. Fue diseñado por el ingeniero ferroviario John Peake Knight, quien se basó en las señales ferroviarias de la época. El primer semáforo era muy diferente al actual, con dos brazos que se levantaban para indicar el sentido que tenía que detenerse. Además se usaban lámparas de gas de colores rojo y verde para su funcionamiento nocturno. Sin embargo, este primer semáforo era manual, por lo que requería que un policía lo controlase todo el tiempo. Este primer semáforo explotó tan solo un mes después, el 2 de enero de 1869, hiriendo de gravedad al policía que lo controlaba.
En 1910, Ernest Sirrine mejoró el semáforo volviéndolo automático. El sistema de Sirrine usó las palabras no iluminadas stop (pare) y proceed (continúe). En 1912, Lester Wire, un oficial de policía de Salt Lake City, optó por regresar al anterior sistema con las luces rojas y verdes. Aunque era manual, la innovación fue usar luces eléctricas y un zumbador para advertir del cambio de estado, además permitía a las estaciones de policía y bomberos cambiar el estado del semáforo en caso de emergencias. Por ser un empleado del gobierno estadounidense, su invención nunca fue patentada.
La era de innovación del control de tráfico posterior al modelo T ocurrió principalmente en los Estados Unidos, debido a que allí había más tráfico. Las ciudades del oeste de Estados Unidos tenían tasas más altas de propiedad de automóviles que las ciudades del este después de que el coche se convirtiera en algo más que un juguete de un hombre rico. En 1910, Los Ángeles tuvo el registro más alto de automóviles per cápita en el mundo, ya que era una ciudad rica con un buen sistema de calles, cuyo clima permitía la conducción durante todo el año (los coches abiertos eran la norma hasta 1923).
Avances en la tecnología de la ingeniería eléctrica posibilitaron mejoras en la señalización: los ingenieros habían desarrollado programadores automáticos para sistemas de comunicaciones militares durante la Primera Guerra Mundial. El primer semáforo automático que utilizaba luces rojas y verdes eléctricas fue patentado por William Ghiglieri en San Francisco, California en 1917. Su diseño también incluía un modo manual.
Los peatones tuvieron más dificultades para adaptarse a las nuevas luces automáticas, ya que se enfrentaron a una nueva regulación de un comportamiento ya establecido en vez de solo el afrontar nuevas reglas para nuevos comportamientos (como conducir). Los peatones nunca se organizaron, así como los automovilistas. Peatones estadounidenses carecían de un equivalente de la Asociación de Peatones de Gran Bretaña, hoy en día Living Streets (UK), o Deutsche Verkehrswacht-DVW, Asociación Alemana de Seguridad Vial. Ellos tenían suficiente influencia en la ciudad de San Luis, Misuri para bloquear una ordenanza contra cruzar la carretera en el punto dictado (jaywalking) en 1936, pero que parece una excepción aislada de su impotencia política. Los ingenieros de tráfico trataban a los peatones como ciudadanos de segunda clase. En 1921, por ejemplo, un ingeniero los describió como «un obstáculo muy grave». En el plano jurídico más fundamental, el Derecho anglosajón (Common law) había sostenido que todos los usuarios de la calle eran iguales. Ante la insistencia de los ingenieros de tráfico, sin embargo, los ayuntamientos reemplazan esta regla antigua con nuevas ordenanzas que dieron a los automóviles el derecho de vía, excepto en las intersecciones. El primer libro de texto de ingeniería de tráfico observó que la protección de la vida era más importante que la velocidad del transporte, pero luego agregó que la seguridad y prevención de accidentes parecía ser la última preocupación de los funcionarios. El mismo trabajo se quejó de que los peatones se encontraban en un estado de «rebelión».
En 1920, William Potts, inventor de varios semáforos para ese momento, añade la luz amarilla al semáforo. Para ese momento los semáforos ya se habían expandido alrededor del mundo, pero, a diferencia de los demás de dos etapas, el de tres etapas permitía advertir de una mejor manera al conductor sobre el inminente cambio a la luz roja. Potts era un oficial de policía de Detroit, por lo que al igual que Wire nunca patentó su invención. Garrett Morgan fue la primera persona en lograr la patente por un semáforo de tres etapas eléctrico en 1923. Sin embargo, su semáforo aún distaba del actual pues tenía dos brazos y usaba palabras iluminadas. Vendió su diseño a General Electric por aproximadamente 40 000 USD.
En 1936, Charles Marshall creó una señal rotatoria que permitía indicar el tiempo restante antes del cambio de estado del semáforo.
Los semáforos han ido evolucionando con el paso del tiempo y actualmente y debido a su rentabilidad, se están utilizando lámparas LED para la señalización luminosa, puesto que las lámparas de LED utilizan solo 10 % de la energía consumida por las lámparas incandescentes, tienen una vida estimada 50 veces superior, y por tanto generan importantes ahorros de energía y de mantenimiento, satisfaciendo el objetivo de conseguir una mayor fiabilidad y seguridad pública. Entre las mayores ventajas que tienen las señales luminosas con led figuran:
La óptica de led está compuesta por una placa de circuito impreso, policarbonato de protección, casquillo roscante E-27, todos estos elementos están integrados sobre un soporte cónico. El circuito impreso, policarbonato de protección y envolvente cónica, poseen orificios de ventilación para facilitar la evacuación de calor de su interior.
Aunque los ledes ofrece multitud de ventajas respecto a las bombillas tradicionales uno de sus mayores inconvenientes es que no soportan bien los cambios bruscos de energía, que es lo que ocurre cuando se encienden o se apagan cada una de las luces del semáforo, ya que además cada luz debe apagarse rápidamente para no provocar confusión con el resto de las luces, lo que provoca que algunos diodos se fundan.
Desde hace algunos años se viene utilizando la tecnología inalámbrica en los semáforos, después de que los semáforos inteligentes no hayan llegado a funcionar todo lo bien que se esperaba. En varias ciudades de España los medios de transporte y los de emergencia incorporan equipos informáticos emisores y receptores digitales de señales de radio de muy corto alcance. Estas unidades permiten que cuando el vehículo que las porta se acerca a un semáforo equipado con otro equipo ambos dispositivos se conectan entre ellos y después de verificar el código de autorización los semáforos que regulan la intersección se coordinan para dar vía libre al autobús o ambulancia, consiguiendo de esta forma un tráfico fluido del transporte público o el paso de una ambulancia en servicio de forma segura en los cruces.
Aunque no es una tecnología muy extendida posiblemente vaya creciendo su uso, según los resultados que se vayan obteniendo en el futuro.
El semáforo está formado por los siguientes componentes:
El tipo más frecuente tiene tres luces de colores:
Nota: En el paso del verde al rojo, el ámbar dura 3 segundos.
Semáforo de 3 etapas.
Semáforo de 4 etapas.
El semáforo con cuenta regresiva a LED o semáforo vehicular-peatonal con aviso de cambio en unidad de tiempo es una señal de control de tráfico semafórica cuyo objetivo es regular la circulación vial mediante la indicación —a peatones y conductores— del tiempo restante para el cambio de aspectos lumínicos. Su objetivo es complementar las medidas de seguridad vial al prevenir que los automovilistas frenen de manera brusca o imprevista, o que crucen una intersección con luz roja. Su versión más utilizada, el semáforo peatonal, permite a los peatones conocer cuántos segundos restan para cruzar la calle de forma segura.
Se pueden usar semáforos para controlar el flujo vehicular de cada carril. Esto puede ser usado para advertir a los conductores que uno de los carriles se encuentra cerrado o que no es seguro circular por este. Este tipo de semáforos también es usado cuando existe una vía reversible, que cambia la dirección del tráfico, por lo que es necesario advertir a los conductores sobre que carriles son utilizables.
Además de las típicas luces, la mayoría de estos semáforos también utilizan flechas combinadas con una "X" para indicar el estado de cada carril.
En algunos casos se pueden instalar semáforos para una dirección específica. Normalmente se usa este tipo de semáforos cuando el tráfico proveniente de la dirección contraria evita el correcto flujo de los vehículos que viran, o cuando los vehículos que viran impiden el correcto flujo de los vehículos que vienen en la dirección contraria. Esto puede crear congestión vehicular y aumentar el riesgo de accidentes.
En muchas intersecciones se usan además semáforos peatonales para indicar al peatón el momento seguro para que pueda cruzar la intersección. También se pueden usar para dar preferencia a los peatones sobre el resto del tráfico de la vía.
La mayoría de estos semáforos no cuenta con una luz intermedia entre el verde y el rojo, por lo que normalmente la luz verde o roja parpadea dos o tres veces para anunciar el próximo cambio al verde.
En algunos casos los semáforos peatonales pueden tener rojo de tiempo para que el peatón pueda juzgar si tiene tiempo suficiente para cruzar la vía, en el momento en que el contador llega a cero inmediatamente el semáforo peatonal cambia a rojo.
En algunos casos el semáforo puede incluir un botón para que el peatón pueda pedir manualmente el paso. Esto puede servir para evitar la detención innecesaria de los vehículos cuando en realidad no existe ningún peatón queriendo cruzar la vía, o para disminuir el tiempo de espera de los peatones.
Diferentes tipos de semáforos peatonales.
Semáforo peatonal con contador para la luz verde.
Semáforo peatonal combinado de 3 etapas. En la tercera etapa la luz verde intermitente para indicar el próximo cambio a rojo.
Animación de uno de los tipos de semáforos peatonales usado en Estados Unidos.
Semáforo peatonal con la luz ámbar intermedia en Lugano, Suiza.
En caso de existir una ciclovía o de que la vía sea compartida por ciclistas se pueden usar semáforos especiales para ellos, logrando así mejorar su seguridad y la de los que los rodean. Normalmente se los usa para dar prioridad a los ciclistas o para mantenerlos alejados de otros usuarios de la vía, como peatones o vehículos.
Semáforo para ciclistas usado en Francia.
Semáforo para ciclistas en Viena, Austria.
Semáforo para ciclistas en Sindelfingen, Alemania.
Semáforo peatonal combinado con uno para ciclistas.
En algunos casos se usan semáforos para dar prioridad o controlar independientemente el flujo de vehículos del transporte público. En algunos casos cuando la vía es compartido con un tipo diferente de transporte como los tranvías se usan señales diferentes para estos. Estos semáforos son más comunes en Europa, aunque pueden ser vistos por todo el mundo. En muchos casos no utilizan las típicas tres luces (rojo, amarillo y verde) a cambio de sistemas más complejos para dar mejores indicaciones a los conductores.
Semáforos para el transporte público. La fila superior corresponde a los usados en los Países Bajos y la inferior a Bélgica.
Semáforo usado para autobuses en Francia.
Semáforo para tranvías en Praga, República Checa.
Semáforos para el transporte público y normal en Alemania.
La forma de interpretar sus indicaciones pueden variar de un país a otro, pero lo común es que los países cumplan con la Convención de Viena sobre Señalización Vial. El semáforo más común es el que tiene tres luces: roja, ámbar –a veces llamada amarilla- y verde. Cuando se ilumina, el rojo indica a los vehículos y a los peatones que paren, el ámbar que estén alerta, y el verde que pueden continuar. El estándar universal –los semáforos en vertical- es que el ámbar esté en el medio, el rojo arriba y abajo el verde. En los semáforos horizontales, el rojo está a la izquierda del verde. Sin embargo, los estándares se aplican según la conducción de los países.
Cada país tiene diferentes reglas de circulación, incluyendo cómo interpretar los semáforos. Por ejemplo, en algunos países, una luz amarilla indica a los motoristas que pueden continuar conduciendo si la carretera está vacía, dando vía libre a los peatones y a los vehículos de las carreteras perpendiculares intersectantes.
En algunos países, justo antes de que la luz cambie a verde, la luz roja y la luz ámbar están encendidas.
En el Reino Unido, Nueva Zelanda y Canadá, el ámbar significa oficialmente «stop» o «alto» en español, pero en la práctica es una preparación al «stop». En Rusia, Serbia, Austria, Israel y algunas partes de Canadá y México, se ilumina la luz verde durante unos segundos antes de que aparezca el ámbar. La señal de luz ámbar sin los otros colores se utiliza en el Reino Unido, Irlanda y Australia. También se utiliza en Serbia y en los EE. UU. para señalar los lugares donde hay que poner atención. En Canadá, la luz ámbar significa «conduce con atención» y normalmente está combinada con la luz roja en intersecciones de cuatro vías. En algunos países de Asia, como Tailandia, la luz ámbar indica que un vehículo debe proceder con precaución en un cruce de caminos en el que las señales solo funcionan en periodos ajetreados.
En Tianjin se encuentra un semáforo que funciona de la siguiente manera: cuando la barra está en rojo, hay que parar. Después, la barra empieza a hacerse pequeña y muestra cuanto tiempo va a permanecer roja. El rojo parpadea y desaparece y la barra se vuelve verde. El verde se reemplaza por el color amarillo, que permanece unos segundos. La barra parpadea y el amarillo desaparece dando paso al color rojo.
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