Señal de tráfico

Antecedentes

Un semáforo, o semáforo, como también se lo conoce, controla el tráfico de vehículos que pasa por la intersección de dos o más carreteras al dar una indicación visual a los conductores de cuándo proceder, cuándo reducir la velocidad y cuándo detenerse. En algunos casos, las señales de tráfico también indican a los conductores cuándo pueden girar. Estas señales pueden operarse manualmente o mediante un simple temporizador que permite que el tráfico fluya en una carretera durante un período de tiempo fijo, y luego en la otra carretera durante otro período de tiempo fijo antes de repetir el ciclo. Otras señales pueden ser operadas por sofisticados controladores electrónicos que detectan la hora del día y el flujo de tráfico para ajustar continuamente la secuencia de operación de las señales. Los ingenieros de tráfico utilizan señales para evitar la congestión del tráfico y mejorar la seguridad tanto de los conductores como de los peatones.

El primer semáforo iluminado se instaló en Londres, Inglaterra, en 1868. Se giraba manualmente y constaba de dos lámparas de gas, una roja y otra verde, con brazos de semáforo sobre un poste. Poco después de su inauguración estalló mientras se encendían las lámparas y mató a un policía. La primera señal de tráfico eléctrica se instaló en Cleveland, Ohio, en 1914. Consistía en una luz verde y roja con un timbre de advertencia para indicar cuando la luz estaba a punto de cambiar. La primera señal para usar las conocidas luces verde, amarilla y roja se instaló en la ciudad de Nueva York en 1918. Se accionó manualmente desde un puesto de observación elevado en el medio de la calle. En Los Ángeles, los semáforos consistían en luces verdes y rojas que se usaban junto con un gong de advertencia y un par de brazos de semáforo con las letras "pare" y "adelante".

Un sistema de señales de tráfico moderno consta de tres subsistemas básicos:las luces de señal en su alojamiento, los brazos o postes de soporte y el controlador eléctrico. Las luces de señalización y la carcasa se conocen como pila de luces de señalización. Una sola pila generalmente consta de tres luces:una luz verde en la parte inferior para indicar que el tráfico puede continuar, una luz amarilla en el medio para advertir al tráfico que debe reducir la velocidad y prepararse para detenerse, y una luz roja en la parte superior para indicar que el tráfico debe continuar. detener. Debido a que algunas personas son ciegas al color rojo-verde, se ha hecho un esfuerzo por estandarizar una pila vertical de luces con rojo en la parte superior para que estas personas puedan percibir la condición de la señal por la posición de la luz en lugar del color. Cada luz tiene una lente de Fresnel que puede estar rodeada o cubierta por una visera para que sea más fácil ver la luz a la luz del sol. Una lente de Fresnel consta de una serie de crestas en ángulo concéntricas en la superficie exterior de la lente que doblan la luz para enfocarla en un haz paralelo. La pila de luces puede tener una placa de respaldo de color oscuro para hacer que las señales sean más distinguibles al bloquear las luces circundantes de los edificios y letreros. Hay una o más pilas de semáforos para cada dirección de cada camino. El controlador eléctrico generalmente se monta en una caja resistente a la intemperie en una de las esquinas de la intersección. Las señales de tráfico más elaboradas también pueden tener sensores electromagnéticos enterrados en la carretera para detectar el flujo de tráfico en varios puntos.

Materias primas

La carcasa o el cuerpo de cada pila de luces de señalización suele estar hecho de aluminio resistente a la corrosión. Algunas carcasas están hechas de plástico de polipropileno moldeado. La lente de cada luz está hecha de vidrio tintado o plástico. La bombilla, conocida como lámpara, está diseñada para una vida útil prolongada. Se compra a un fabricante de bombillas. La bombilla está parcialmente. rodeado por un reflector de metal pulido para dirigir la luz hacia adelante. La capucha o visera está hecha de aluminio o plástico moldeado.

Los brazos o postes de soporte generalmente están hechos de acero galvanizado para mayor resistencia y resistencia a la corrosión. También pueden ser de fibra de vidrio. El controlador está alojado en una caja de acero o aluminio. Los componentes eléctricos dentro del controlador (interruptores, relés y temporizadores) se compran a varios fabricantes de componentes eléctricos. El cableado entre los componentes es de cobre con un aislamiento de plástico o caucho de neopreno pesado.

El
proceso de fabricación

Se fabrica un semáforo en la planta del fabricante, luego se instala y se conecta en el sitio de la intersección.

Instalado en Detroit en 1920, este fue el primer semáforo en cuatro direcciones y tres colores del país. . (De las colecciones del Museo Henry Ford y Greenfield Village.)

La introducción del automóvil a principios de siglo fue principalmente una cuestión de novedad, y las primeras calles no estaban pavimentadas, diseñadas ni controladas para automóviles. Los primeros automóviles se unieron a carruajes tirados por caballos, carritos de mano, caballos, bicicletas y peatones en las calles.

Inicialmente, el control del tráfico simplemente no existía. Las personas y los vehículos negociaron su propio camino a través de las intersecciones sin control. En las zonas urbanas, los agentes de policía finalmente trataron de dirigir el tráfico y pronto emplearon señales con las manos "Stop-Go". Los problemas surgían constantemente cuando los oficiales cambiaban las señales sin previo aviso, y los automovilistas se detenían en el medio de la intersección o casi se detenían cada vez que se acercaban a una intersección. De cualquier manera, el tráfico no fluía tanto sino que se tambaleaba.

Morgan Garrett, un empresario e inventor afroamericano, experimentó con señales de tráfico automáticas a principios de la década de 1920. Su primera versión, colocada en el medio de la intersección, funcionó como un semáforo de ferrocarril, con los brazos moviéndose a diferentes posiciones para señalar a los conductores que venían de diferentes direcciones. La principal innovación de Garrett fue la introducción de una posición intermedia, el equivalente al amarillo en un semáforo moderno. Esto permitió a los automovilistas anticipar un cambio y reducir la velocidad solo cuando fuera necesario. Garrett más tarde vendió su invento a General Electric Co., que más tarde fabricó señales de tráfico eléctricas de tres luces y cuatro vías.

William S. Pretzer

Hacer la pila de señales

• 1 La carcasa o el cuerpo de cada pila de señales está fundido a presión, al igual que la puerta de la lente y la puerta de la bombilla que se adhieren al cuerpo. Se pueden moldear como carcasas y puertas individuales para cada luz, o como unidades más grandes para cada pila. El proceso de fundición a presión utiliza un molde de acero grande de dos piezas llamado troquel. Dentro del molde, llamado cavidad, se encuentra la imagen inversa de la pieza que se va a moldear. La matriz se coloca en una máquina que sujeta las dos mitades juntas con una fuerza de 2.400.000 libras (1.090.000 kg). Se vierte aluminio fundido en el "extremo de granalla" del troquel, y un émbolo empuja el metal hacia la cavidad bajo una presión de aproximadamente 2000 libras por pulgada cuadrada (138 bar). El metal fundido se introduce a la fuerza en cada parte de la cavidad y se enfría. Después de unos 15 segundos, se abre la matriz y se expulsa la parte caliente. A continuación, la pieza se enfría durante unos 30 minutos. En condiciones normales, una máquina de fundición a presión como esta puede producir unas 30 piezas por hora.
• 2 Una vez que la pieza de yeso se enfría, se recorta. El proceso de recorte utiliza un troquel de estampado para cortar cualquier exceso de metal. Luego, la pieza se inspecciona visualmente y se usa una lima manual para eliminar las rebabas afiladas. Los puntos donde se montarán las puertas Componentes defectuosos de una señal de tráfico. las carcasas están mecanizadas para asegurar que encajen correctamente. Las puertas están unidas a la carcasa con pasadores de bisagra y retenidas por pestillos de resorte. Si las carcasas y las puertas se han fundido individualmente, se ensamblan para formar la pila. Se perforan los orificios utilizados para sujetar la pila a la estructura de soporte. La pila se limpia, se pinta y se coloca en un horno de secado.
• 3 La pila pintada se traslada a un área de montaje final donde se instalan las lámparas, portalámparas, reflectores y lentes. Se utilizan tornillos y sujetadores de acero inoxidable. Las lentes están selladas contra el conjunto del portalámparas con juntas resistentes a la intemperie. Las viseras de chapa, que se fabricaron en otra operación, se adjuntan a cada luz. El cableado de cada luz se enruta a través de la carcasa de la pila hueca hasta el punto de montaje de la pila.

Hacer el controlador

• 4 La carcasa del controlador eléctrico puede estar fundida o fabricada. Está recortado, mecanizado y pintado de la misma manera que la pila de señales. En el interior tiene puntos de montaje a los que se unen los tableros de control eléctrico. El fabricante de la señal de tráfico puede ensamblar los componentes eléctricos o puede hacer que lo haga otra empresa.

Fabricación de soportes

• 5 Los soportes se pueden fundir, girar o fabricar. Los soportes son huecos con una caja de conexiones eléctricas incorporada en la base para conectarse con los cables subterráneos del controlador. Algunos soportes incluyen detalles decorativos para que las señales encajen con la arquitectura del entorno. En algunas instalaciones de señales, las pilas de luces se cuelgan de cables de acero pesados ​​que atraviesan la intersección.

Instalación

• Se colocan 6 conductos eléctricos subterráneos entre el controlador y cada ubicación de soporte de señal y se pasan los cables de conexión a través de los conductos. La energía para la señal se lleva a la ubicación del controlador. Si los sensores se van a colocar en la carretera, también se conectan al controlador. Los soportes están atornillados en su lugar y los cables se pasan a través de los soportes huecos entre la base y el punto de montaje de la pila de señales. Las pilas de señales están unidas a los soportes. Luego, el cableado se conecta entre todos los elementos del sistema. Cada luz individual recibe un ajuste final para apuntar correctamente, los temporizadores de secuencia en el controlador se configuran según las especificaciones determinadas por los ingenieros de tráfico y el sistema se cicla varias veces para probar el funcionamiento correcto de cada elemento.

Control de calidad

El proceso de fabricación de las señales de tráfico está sujeto a las inspecciones estándar y las prácticas de control que se encuentran en cualquier instalación de producción similar. Estos incluyen métodos tanto convencionales como estadísticos. La instalación en el lugar de trabajo está sujeta a revisión por parte de un inspector eléctrico de la agencia que coloca la señal. El cableado debe cumplir con el Código Eléctrico Nacional. La ubicación de la luz y cualquier otra consideración estructural también debe cumplir con varias ordenanzas federales, estatales y locales. Un ingeniero profesional registrado debe revisar y aprobar los planes para garantizar que la instalación cumpla con los requisitos nacionales para dispositivos de control de tráfico.

El futuro

Con el uso cada vez mayor de computadoras, las señales de tráfico en el futuro se volverán más sofisticadas. Muchos sistemas ya cuentan con un sistema de activación por control remoto que permite que los camiones de bomberos y otros vehículos de emergencia cambien la señal a verde en su dirección cuando se acercan a una intersección. Algunas ciudades están desarrollando redes de controladores de señales de tráfico que interactúan para mantener el tráfico en movimiento a través de áreas muy congestionadas o desviar el tráfico durante las horas pico. Otros avances podrían incluir la integración de dispositivos y sistemas de advertencia de velocidad para verificar si hay tráfico estancado o accidentes.