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A ascensão dos sinais de trânsito está ligada ao rápido aumento do tráfego de automóveis , especialmente nos Estados Unidos depois que Henry Ford introduziu o Modelo T em 1908 e iniciou a produção em massa a partir de 1913. Pela primeira vez, os carros eram baratos e confiáveis o suficiente para deslocamento completamente.

Etimologia

A palavra semáforo vem do grego σῆμα ( sema ), que significa sinal, e φόρος ( foros ), que significa portador, ou seja, um semáforo é o que "transporta os sinais".

Em espanhol , séculos atrás, as torres de sinalização eram chamadas de semáforos, que se espalhavam por todo o território, a partir das quais, por meio de sinais ópticos (luzes à noite, bandeiras coloridas durante o dia) notícias importantes eram comunicadas, mais rapidamente do que com um cavalo a galope. Este era também o nome dado às estações de onde eram transmitidos os sinais do telégrafo óptico estabelecido nas costas e nos portos e cuja finalidade era anunciar as chegadas e manobras dos navios que vinham do alto mar ou navegavam à vista • dar-lhes avisos urgentes por meio de bolas ou bandeiras ou recebê-los deles. O semáforo consistia em um mastro alto sobre o qual os vigias faziam os sinaispor meio de travessas com as bolas expressas ou com bandeiras e, se fosse noite, com lanternas. Normalmente, os semáforos estavam em comunicação com estações telegráficas próximas.

Atualmente, um semáforo pode ser considerado um dispositivo mecânico ou elétrico que regula o tráfego de veículos e pedestres nos cruzamentos rodoviários .

O dicionário da Real Academia Espanhola define o semáforo como: 3

Historia

Em 9 de dezembro de 1868, o primeiro semáforo foi instalado em Londres . Foi projetado pelo engenheiro ferroviário John Peake Knight , que o baseou em sinais ferroviários da época. O primeiro semáforo era bem diferente do atual, com dois braços levantados para indicar a direção que deveria parar. Além disso, lâmpadas de gás vermelhas e verdes foram usadas para operação noturna. No entanto, este primeiro semáforo era manual, por isso exigia um policial para controlá-lo o tempo todo. Este primeiro semáforo explodiu apenas um mês depois, em 2 de janeiro de 1869, ferindo gravemente o policial que o controlava. ⁵

Em 1910, Ernest Sirrine melhorou o semáforo tornando-o automático. O sistema de Sirrine usou as palavras não iluminadas para parar e prosseguir . Em 1912, Lester Wire, um policial de Salt Lake City , optou por retornar ao sistema anterior com as luzes vermelha e verde. Apesar de ser manual, a inovação foi utilizar luzes elétricas e uma campainha para alertar sobre a mudança de estado, também permitiu que a polícia e os bombeiros mudassem o estado do semáforo em caso de emergência. Como funcionário do governo dos EUA , sua invenção nunca foi patenteada.

A era pós- Modelo T de inovação em controle de tráfego ocorreu principalmente nos Estados Unidos , devido ao maior tráfego por lá. Cidades no oeste dos Estados Unidos tiveram taxas mais altas de propriedade de carros do que cidades no leste depois que o carro se tornou mais do que apenas um brinquedo de homem rico. Em 1910, Los Angeles tinha o maior número de carros per capita do mundo, pois era uma cidade rica com um bom sistema viário, cujo clima permitia dirigir o ano todo (carros abertos eram a norma até 1923). .

Os avanços na tecnologia de engenharia elétrica possibilitaram melhorias na sinalização: engenheiros desenvolveram programadores automáticos para sistemas de comunicação militar durante a Primeira Guerra Mundial . O primeiro semáforo automático usando luzes elétricas vermelhas e verdes foi patenteado por William Ghiglieri em San Francisco , Califórnia , em 1917. Seu projeto também incluía um modo manual.

Os pedestres tiveram mais dificuldade em se adaptar às novas luzes automáticas, pois enfrentaram novas regulamentações de um comportamento estabelecido, em vez de apenas novas regras para novos comportamentos (como dirigir). Os pedestres nunca se organizaram, assim como os motoristas. Os pedestres americanos não tinham um equivalente da Associação de Pedestres da Grã-Bretanha , hoje Living Streets (Reino Unido), ou Deutsche Verkehrswacht-DVW, Associação Alemã de Segurança Rodoviária. Eles tiveram influência suficiente na cidade de St. Louis , Missouri para bloquear uma portaria contra a travessia da rodovia no ponto ditado ( jaywalking ⁹) em 1936, mas que parece uma exceção isolada à sua impotência política. Os engenheiros de tráfego tratavam os pedestres como cidadãos de segunda classe. Em 1921, por exemplo, um engenheiro os descreveu como "um obstáculo muito sério". No nível jurídico mais fundamental, o direito anglo- saxão ( Common law) havia argumentado que todos os usuários da rua eram iguais. Por insistência dos engenheiros de trânsito, no entanto, as câmaras municipais substituíram essa antiga regra por novas portarias que davam aos carros o direito de passagem, exceto nos cruzamentos. O primeiro livro de engenharia de tráfego observou que a proteção da vida era mais importante do que a velocidade do transporte, mas depois acrescentou que a segurança e a prevenção de acidentes pareciam ser a última preocupação das autoridades. O mesmo trabalho reclamou que os pedestres estavam em estado de "rebelião".

Em 1920, William Potts, inventor de vários semáforos na época, acrescenta a luz amarela ao semáforo. A essa altura, os semáforos já haviam se espalhado pelo mundo, mas, diferentemente dos outros de dois estágios, o de três estágios permitia que o motorista fosse mais bem avisado sobre a iminente mudança para o sinal vermelho. Potts era um policial de Detroit , então, como Wire, ele nunca patenteou sua invenção. Garrett Morgan foi a primeira pessoa a obter uma patente para um semáforo elétrico de três estágios em 1923. No entanto, seu semáforo ainda estava longe do atual porque tinha dois braços e usava palavras iluminadas. Ele vendeu seu projeto para a General Electric por aproximadamente US$ 40.000 .

Em 1936, Charles Marshall criou um sinal rotativo que permitia indicar o tempo restante antes da mudança de estado do semáforo.

Os semáforos evoluíram ao longo do tempo e atualmente e devido à sua rentabilidade, as lâmpadas LED estão sendo utilizadas para sinalização luminosa, pois as lâmpadas LED utilizam apenas 10% da energia consumida pelas lâmpadas incandescentes , possuem uma vida útil estimada em 50 vezes maior, e por isso geram significativa economia de energia e manutenção, cumprindo o objetivo de alcançar maior confiabilidade e segurança pública. Entre as maiores vantagens dos sinais de luz LED estão:

Consumo muito baixo e, portanto, economizar energia.
Maior vida útil das lâmpadas incandescentes.
Manutenção mínima.
Respeito ao meio ambiente.
Substituição simples.
Unidade óptica com proteção UV e alto contraste durante o dia.
Projeção de luz uniforme.
O derretimento total do painel de luz é evitado, pois é composto por uma matriz de diodos, portanto, neste caso, apenas alguns o farão e não todo o conjunto, para que o semáforo nunca se apague completamente.
Maior segurança rodoviária.
As imagens podem ser facilmente alteradas (por exemplo, em Madrid, durante o Dia da Mulher, adicionaram uma saia às bonecas)
Animações como movimento de pedestres, contagem regressiva, etc.
O seu baixo consumo permite-lhes trabalhar de forma autónoma utilizando uma bateria durante um determinado período de tempo.
atenção aos pedestres
Incorporação de sons intermitentes quando a boneca verde está piscando para ficar vermelha. Atualmente, utiliza-se uma voz gravada com o nome da rua para que um pedestre cego não possa ser confundido com outros semáforos próximos, como foi o caso dos primeiros semáforos com esse sistema com trinados de canário.

A ótica do led é composta por uma placa de circuito impresso, policarbonato protetor , tampa de rosca E-27, todos esses elementos estão integrados em um suporte cônico. O circuito impresso, proteção em policarbonato e invólucro cônico, possuem orifícios de ventilação para facilitar a evacuação do calor de seu interior.

Embora os LEDs ofereçam muitas vantagens em relação às lâmpadas tradicionais, uma de suas maiores desvantagens é que eles não suportam bem as mudanças bruscas de energia, que é o que acontece quando cada um dos semáforos é ligado ou desligado, pois além disso cada luz deve rapidamente para não causar confusão com o restante das luzes, causando a queima de alguns diodos.

Há alguns anos a tecnologia sem fio tem sido usada em semáforos, depois que os semáforos inteligentes não funcionaram tão bem quanto o esperado. Em várias cidades da Espanha, os meios de transporte e os de emergência incorporam equipamentos informáticos que transmitem e recebem digitalmente sinais de rádio de muito curto alcance. Essas unidades permitem que, quando o veículo que as transporta se aproxima de um semáforo equipado com outros equipamentos, ambos os dispositivos se conectem e após a verificação do código de autorização, os semáforos que regulam o cruzamento sejam coordenados para dar livre passagem ao ônibus ou ambulância. conseguindo assim um trânsito tranquilo do transporte público ou a passagem de uma ambulância em serviço com segurança nos cruzamentos.

Embora não seja uma tecnologia muito difundida, seu uso pode crescer, dependendo dos resultados obtidos no futuro.

O semáforo é composto pelos seguintes componentes:

Cabeça: É a moldura que contém as partes visíveis do semáforo. Cada cabeça contém um certo número de faces orientadas em direções diferentes.
Apoios: Os apoios são as estruturas que servem para segurar a cabeceira dos semáforos de forma a permitir-lhes alguns ajustes angulares, verticais e horizontais.
Face: São as diferentes luzes das quais se formam os semáforos. Em cada face pode haver de duas luzes a mais de três, sendo três luzes as faces mais comuns.
Lente : É a parte da unidade óptica que por refração direciona a luz proveniente da lâmpada e seu refletor na direção desejada. Este elemento desaparece nos novos semáforos de LED .
Viseira : É um elemento que é colocado em cima ou ao redor de cada uma das unidades ópticas, para evitar que, em determinados momentos, os raios do sol incidam sobre elas e dêem a impressão de serem iluminados, bem como para impedir que o sinal emitido pelo semáforo é visto de locais diferentes daquele para o qual está direcionado. Como no caso das lentes, essa parte está desaparecendo, pois os novos semáforos de LED iluminam melhor que os antigos.
Placa de contraste: Elemento utilizado para aumentar a visibilidade do semáforo e evitar que outras fontes de luz confundam o motorista.

Operação

O tipo mais comum tem três luzes coloridas:

Vermelho (1), para parar imediatamente. Em alguns países, se o vermelho estiver piscando, ele funciona como um sinal Stop/Pare/Stop .
Parada amarela ou âmbar (2) e se você não tiver tempo de parar logo antes da linha de parada, prossiga com cautela/cedência.
Verde (3), para avançar, pois não há obstáculos.

Nota: Na transição do verde para o vermelho, o âmbar dura 3 segundos.

Semáforo de 3 etapas.

Semáforo de 4 etapas.

Semáforos especializados

O semáforo de contagem regressiva de LED ou semáforo veicular-pedestre com aviso de mudança de unidade de tempo é um sinal de controle de tráfego cujo objetivo é regular o tráfego rodoviário indicando —aos pedestres e motoristas— o tempo restante para a mudança dos aspectos luminosos. ¹³ Seu objetivo é complementar as medidas de segurança viária , evitando que os motoristas freiem de forma abrupta ou inesperada, ou que atravessem um cruzamento com sinal vermelho. Sua versão mais utilizada, o semáforo de pedestres , permite que os pedestres saibam quantos segundos faltam para atravessar a rua com segurança.

Semáforo com contagem regressiva em Buenos Aires, Argentina.

Controle de pista

Os sinais de trânsito podem ser usados para controlar o fluxo de tráfego em cada faixa . Isso pode ser usado para avisar os motoristas que uma das faixas está fechada ou não é segura para dirigir. Esse tipo de semáforo também é utilizado quando há uma faixa reversível , que altera o sentido do trânsito, por isso é necessário avisar os motoristas sobre quais faixas são utilizáveis.

Além das luzes típicas, a maioria desses semáforos também usa setas combinadas com um "X" para indicar o status de cada faixa.

Semáforos usados para indicar o status de cada faixa. 1º A faixa da direita está fechada. 2º A pista da direita está prestes a ser fechada. 3º Todas as pistas estão habilitadas.

Controle de direção

Em alguns casos, os semáforos podem ser instalados para um endereço específico. Normalmente este tipo de semáforo é utilizado quando o tráfego vindo do sentido oposto impede o fluxo correto de veículos em curva, ou quando os veículos em curva impedem o fluxo correto de veículos vindo do sentido oposto. Isso pode criar congestionamento de tráfego e aumentar o risco de acidentes.

Diferentes tipos de semáforos com luzes giratórias

Pedestres

Em muitas interseções , os sinais de pedestres também são usados para indicar ao pedestre quando é seguro atravessar a interseção. Eles também podem ser usados para dar preferência aos pedestres sobre o tráfego rodoviário.

A maioria desses semáforos não possui uma luz intermediária entre verde e vermelho, então normalmente a luz verde ou vermelha pisca duas ou três vezes para anunciar a próxima mudança para verde.

Em alguns casos, os semáforos de pedestres podem ter hora vermelha para que o pedestre possa julgar se tem tempo suficiente para atravessar a via, no momento em que o contador chega a zero, o semáforo de pedestres muda imediatamente para vermelho.

Em alguns casos, o semáforo pode incluir um botão para que o pedestre possa solicitar manualmente a passagem. Isso pode servir para evitar paradas desnecessárias de veículos quando na verdade não há nenhum pedestre querendo atravessar a via, ou para reduzir o tempo de espera dos pedestres.

Animação de um semáforo pedonal europeu .

Para ciclistas

Se houver ciclovia ou a estrada for compartilhada por ciclistas , semáforos especiais podem ser usados para eles, melhorando assim sua segurança e a de quem está ao seu redor. Eles são normalmente usados para dar prioridade aos ciclistas ou para mantê-los longe de outros usuários da estrada, como pedestres ou veículos.

Transporte público

Em alguns casos, os semáforos são usados para priorizar ou controlar de forma independente o fluxo de veículos de transporte público . Em alguns casos, quando a estrada é compartilhada com um tipo diferente de transporte, como bondes , diferentes sinais são usados para eles. Esses semáforos são mais comuns na Europa , embora possam ser vistos em todo o mundo. Em muitos casos eles não usam as três luzes típicas (vermelho, amarelo e verde) em troca de sistemas mais complexos para dar melhores indicações aos motoristas.