Este documento describe los semáforos, incluyendo su historia, colores, ventajas y desventajas. Explica cómo calcular los tiempos de los semáforos y coordinarlos, así como los requisitos para su instalación. Finalmente, discute el uso de nuevas tecnologías como programas de computadora para mejorar la operación de los semáforos.

1. Ana María Arias Gil
Juan Diego Moreno
William Patiño
Sebastián Ramírez
Ing. Civil 8° Semestre

2. SEMAFOROS
 Los semáforos son dispositivos electromagnéticos y
electrónicos proyectados específicamente para facilitar
el control del transito de vehículos y peatones,
mediante indicaciones visuales de luces de colores
universalmente aceptados, como lo son el verde, el
amarillo, y el rojo.

3. Historia

4. ¿Por qué rojo, amarillo y verde?

5. Ventajas y desventajas
Si la instalación y operación de los semáforos es
correcta, estos podrían aportar diversas ventajas:
 Ordena la circulación del transito.
 Reduce la frecuencia de cierto tipo de accidentes.
 Interrumpen periódicamente los volúmenes de
transito.
 Economía

6. En cambio, si uno o mas semáforos son deficientes,
servirán para entorpecer el transito.
 Gastos
 Demoras
 Incrementan el numero de accidente
 Perdidas de tiempo
 Accidentes

7. Numero de lentes y caras

8. Semáforos de tiempo fijo
 Los semáforos de tiempo fijo se utilizan en
intersecciones donde los patrones de transito son
relativamente estables.
 Los controles de tiempo fijo, se adaptan especialmente
a intersecciones en las que se desea sincronizar el
funcionamiento de los semáforos con los de otras
instalaciones próximas.

9. Requisitos de instalación
 Volumen mínimo de vehículos

10.  Interrupción del tránsito continuo
 Volumen mínimo de peatones
 Circulación progresiva

11. Distribución de los tiempos del
semáforo
En el análisis del control de intersecciones con
semáforos y en lo requisitos par ala distribución de sus
tiempos, es necesario precisar algunos términos
básicos o parámetros de tiempo y así evitar posibles
confusiones.
 Indicación de señal
 Ciclo o longitud de ciclo

12.  Movimiento
 Intervalo
 Fase
 Secuencia de fase
 Reparto
 Intervalo de despeje
 Intervalo todo rojo
 Intervalo de cambio de fase

13. Calculo de los tiempos del
semáforo
Para obtener un mínimo de demoras, cada fase debe
incluir el mayor numero posible de movimientos
simultáneos. Así se lograra admitir un mayor volumen
de vehículos en la intersección. Este debe ser un
objetivo permanente que no puede olvidarse.

15. Diversos elementos a tener en cuenta en el calculo de
los tiempos del semáforo y su reparto en las diferentes
fases:
 Intervalo de cambio de fase: La función principal del
intervalo de cambio de fase, es la de alertar a los
usuarios de un cambio en la asignación del derecho al
uso de la intersección.

16. Se puede usar la siguiente expresión:
 Intervalo de cambio de fase = Amarillo + todo rojo
13.1
t = tiempo de (1 seg)
V= Velocidad (m/s)
a = Aceleración (3.05 m/s2 )
W= Longitud del vehículo (6.10 m)
L= Ancho de la calle.

17. y = Intervalo de cambio de fase, amarillo mas todo rojo
t = Tiempo de percepción - reacción del conductor (1 seg)
v = Velocidad de aproximación de los vehículos (m/seg)
a = Tasa de desaceleración (valor usual 3.05 m/seg2)
W = Ancho de la intersección (m)
L = Longitud del vehículo (Valor típico 6.10m)

18. Ejemplo
La velocidad de aproximación de los vehículos a uno de
los accesos de una intersección es de 60 km/hora. Si la
longitud promedio de los vehículos es de 6.10 metros y
el ancho de la intersección es de 24.00 metros,
determinar la longitud del intervalo de cambio de fase.
Valores dados de la longitud L de los vehículos y del
ancho W de la intersección:
L=6.10 m W=24.00 m

19. Valores supuestos para el tiempo de percepción-
reacción t y para la tasa de desaceleración a:
t=1.0 seg a=3.05 seg m/seg2
La velocidad de aproximación v en metros por
Segundo es:

20. Por lo tanto, de acuerdo a la ecuación (13.1), el intervalo
de cambio de fase, y, es:

21. Redondeando al segundo entero:
Como puede verse el intervalo de cambio de fase es de
6 segundos, compuesto de 4 segundos y 2 segundos de
todo rojo. Estos valores son muy usuales en la práctica
en este tipo de intersecciones.

22.  Longitud del ciclo:
F. V. Webster* con base en observaciones de campo y
simulación de un amplio rango de condiciones de
tránsito, demostró que la demora mínima de todos los
vehículos en una intersección con semáforos, se puede
obtener para una longitud de ciclo optimo de:
* Webster, F.V. traffic signal settings. Road Research Technical paper No. 39, Her Majesty’s Stationery Office , London, 1958

23.  Co = Tiempo óptimo de ciclo (s)
 L = Tiempo total periodo por ciclo
 Yi = Máximo valor de saturación
 = Numero de fases

24.  Vehículos equivalentes
Si todos los vehículos que salen de una intersección
con semáforo son automóviles que continúan de
frente, se tendrían las tasas máximas de flujo, a
intervalos aproximadamente iguales. Hay que tener en
cuenta la presencia de vehículos pesados y
movimientos hacia la izquierda y hacia la derecha.

25. El factor por ajuste por efecto de vehículos pesados, se
calcula con la siguiente expresión:
fHV = Factor de ajuste por efecto de vehículos pesados
PT = Porcentaje de camiones en la corriente vehicular
PB=Porcentaje de autobuses en la corriente vehicular
PR=Porcentaje de vehículos recreativos en la corriente vehicular
ET=Automóviles equivalentes a un camión
EB=Automóviles equivalentes a un autobús
ER=Automóviles equivalentes a un vehículo recreativo

26.  Flujo de saturación y tiempo perdido:
Cuando el semáforo cambia a verde, el paso de los
vehículos que cruzan la línea de ALTO se incrementa
rápidamente a una tasa llamada flujo de saturación S,
la cual permanece constante hasta que la fila de
vehículos se disipa o hasta que termina el verde.

27. g
e’
f’
G
e
f
Modelo básico de flujo de saturación*
* Akcelik R. Traffic signals: Capacity and Timming Analysis, Research Report ARR No. 123 1989

28. El tiempo entre los comienzos de los periodos de verde
G y verde efectivo g, esto es ee', se considera como una
pérdida inicial. Igualmente, el tiempo entre los finales
de los periodos de verde y verde efectivo, ff´, se
considera como una ganancia final. Por lo tanto, el
verde efectivo para la fase i es:

29. Coordinación de semáforos
 Sistemas de coordinación
Los sistemas coordinados pueden, o no, estar sujetos a
un control maestro. En general, los semáforos de
tiempo fijo dentro de un radio de 400 metros y que
regulan las mismas condiciones de tránsito, deben
funcionar coordinadamente.
Existen cuatro sistemas de coordinación de semáforos
de tiempo fijo, a saber:

30.  Sistema simultaneo:
Todos los semáforos muestran la misma indicación
aproximadamente al mismo tiempo, útil para
coordinar intersecciones muy cercanas. La relación
entre la velocidad, ciclo y distancia, puede expresarse
así:
Donde:
v= Velocidad de progresión entre intersecciones (km/h)
D= Distancia entre intersecciones (m)
C= Duración del ciclo (seg)

31.  Sistema alternado:
Los semáforos de intersecciones cercanas, por grupos,
muestran indicaciones alternadas, a lo largo de una
ruta. En estas condiciones se consigue una banda del
100% siempre y cuando la velocidad de los vehículos
sea:

32.  Sistema progresivo simple o limitado:
Este sistema trata de varios semáforos sucesivos, a lo
garlo de una calle, que dan la indicación de verde de
acuerdo con una variación de tiempo que permite,
hasta donde es posible, la operación continua de
grupos de vehículos a velocidad fija en ondas verdes.

33.  Sistema progresivo flexible:
En este sistema es posible que cada intersección con
semáforo varié automáticamente en varios aspectos.
Con base en la variación de los volúmenes de tránsito y
la selección de la velocidad adecuada, se puede lograr
un movimiento continuo a lo largo de una arteria,
especialmente si es de un solo sentido. Ese sistema es
el que da mejores resultados para intersecciones
ubicadas a distancias variables.

34. Semáforos accionados por el
transito
 Características generales
Las características principal de la operación de
semáforos accionados por el tránsito es que la duración
de los ciclos responden, en general, a las variaciones en
l demanda de transito vehicular.
Para instalar semáforos accionados por el tránsito
deben analizarse pavimento algunos factores, como
sigue:

35.  Volumen de vehículos
 Movimiento transversal
 Horas de máxima demanda
 Peatones
 Accidentes
 Amplias fluctuaciones de tránsito
 Intersecciones complejas
 Sistemas progresivos
 Cruces de peatones fuera de la intersección

36. La nueva tecnología
 Los sistemas de semáforos de control centralizado, ya
sean de tiempo fijo o accionados por el tránsito, deben
sufrir continuos ajustes en la programación, ya que en
las grandes ciudades los volúmenes de tránsito y los
patrones de movimiento cambian continuamente.

37. Programas de computo
 Programa aaSIDRA
 Programa HCS
 Programa SYNCHRO
 Programa TRANSYT-7F
 Programa TSIS

38. Ámbito local
Fuente: Llano siete días, jueves 18 de octubre de 2012

39. BIBLIOGRAFIA & WEB GRAFIAS
 Cal y Mayor: Ingeniería de tránsito fundamentos y aplicaciones.
Capítulo 13, 7ma edición. Págs. 386−432
 Llano Siete Días, Jueves 18 de Octubre
Terminología y teoría
 http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_determinista
 http://www.estudiosdetransito.ucv.cl/semafo.htm
 http://es.wikipedia.org/wiki/Sem%C3%A1foro
 http://wikicurios.com/2012/01/10/por-que-semaforos/
 http://es.scribd.com/doc/73227710/Semaforos