La preferencia de señales de tráfico (también llamada priorización de señales de tráfico ) es un sistema que permite a un operador anular el funcionamiento normal de los semáforos . El uso más común de estos sistemas manipula las señales de tráfico en el camino de un vehículo de emergencia , deteniendo el tráfico en conflicto y permitiendo el derecho de paso del vehículo de emergencia, reduciendo así los tiempos de respuesta y mejorando la seguridad del tráfico. La preferencia de señales también se puede utilizar en sistemas de tránsito rápido de tranvía , tren ligero y autobús , para permitir el acceso prioritario del transporte público a través de las intersecciones, y por sistemas ferroviarios en los cruces para evitar colisiones.
La prevención del tráfico se implementa de diversas formas. Los dispositivos de activación de semáforos pueden instalarse en vehículos de carretera, integrarse con sistemas de gestión de redes de transporte u operarse por control remoto desde una ubicación fija, como una estación de bomberos , o mediante un despachador de llamadas de emergencia . Los semáforos están equipados para recibir una señal de activación que interrumpe el ciclo normal. Los semáforos que no estén equipados para recibir una señal de prioridad de tráfico no reconocerán una activación y seguirán funcionando en el ciclo normal.
Los dispositivos vehiculares se pueden encender o apagar según sea necesario, pero en el caso de los vehículos de emergencia, frecuentemente están integrados con las luces de advertencia de emergencia del vehículo . Cuando se activa, el dispositivo de preferencia de tráfico hará que los semáforos debidamente equipados en el camino del vehículo ciclen inmediatamente, otorgando el derecho de paso en la dirección deseada, después de permitir retrasos programados para los cambios de señal necesarios y para que se despejen los cruces de peatones . .
Los sistemas de preferencia de señales de tráfico integrados con las redes de transporte ferroviario generalmente extienden su control del tráfico desde las típicas cruces y luces de advertencia a una o más intersecciones de tráfico cercanas, para evitar que el tráfico excesivo se acerque al cruce, y al mismo tiempo obtener el derecho de paso para tráfico rodado para despejar rápidamente el cruce. Esto también permite que los autobuses y vehículos que transportan mercancías peligrosas avancen por la intersección sin detenerse en las vías del tren.
Los sistemas de ubicación fija pueden variar ampliamente, pero una implementación típica es colocar una única señal de tráfico frente o cerca de una estación de bomberos para detener el tráfico y permitir que los vehículos de emergencia salgan de la estación sin obstáculos. Alternativamente, se puede operar todo un corredor de señales de tránsito a lo largo de una calle desde una ubicación fija, como para permitir que los aparatos contra incendios respondan rápidamente a través de un área concurrida del centro de la ciudad , o para permitir a una ambulancia un acceso más rápido cuando transporta a un paciente crítico a un hospital en una zona con mucho tráfico.
Los sistemas de preferencia de señales de tránsito a veces incluyen un método para comunicar al operador del vehículo que solicitó la preferencia (así como a otros conductores) que una señal de tránsito está bajo el control de un dispositivo de preferencia, por medio de un notificador. Este dispositivo se conoce comúnmente en la industria como "baliza de confirmación". Suele ser una luz adicional ubicada cerca de los semáforos. Puede ser una única bombilla LED visible para todos, que parpadea o permanece encendida, o puede haber una luz dirigida hacia cada dirección desde la que el tráfico se acerca a la intersección. En el caso de múltiples luces notificadoras en una intersección controlable, parpadearán o permanecerán encendidas según la configuración local, para comunicar a todos los conductores desde qué dirección se recibe una señal de prioridad. Esto informa a los conductores habituales qué dirección puede ser necesario despejar e informa a los conductores del vehículo activador si tienen el control de la luz (especialmente importante cuando más de un vehículo activado se acerca a la misma intersección). Una instalación típica proporcionaría un notificador sólido para indicar que un vehículo activado se acerca por detrás, mientras que un notificador intermitente indicaría que el vehículo de emergencia se acerca lateralmente o en sentido contrario. Existen variaciones de métodos de notificación en uso, que pueden incluir una o más luces de colores en diferentes configuraciones. Algunos de los sistemas más nuevos de alta tecnología tienen una pantalla en la cabina, lo que eliminará la necesidad de una baliza de confirmación. Esto también puede reducir considerablemente el costo de un proyecto de preferencia.
Los conductores no experimentan a diario los eventos que conducen a una activación y notificación, y la educación del conductor y el conocimiento de estos sistemas pueden influir en la eficacia de los sistemas para acelerar los tiempos de respuesta. También pueden ocurrir circunstancias inusuales que pueden confundir a los operadores de vehículos con equipos de prevención de tráfico que carecen de la formación adecuada. Por ejemplo, el 2 de enero de 2005, un camión de bomberos se adelantó con éxito a un semáforo en una intersección que incluía un cruce de tren ligero (LRT) en Hillsboro, Oregón , pero el camión de bomberos fue atropellado por un LRT en el cruce. Una investigación posterior determinó que la culpa la tuvo el operador del LRT. El accidente ocurrió en medio de una red de intersecciones señalizadas muy espaciadas donde las señales y semáforos otorgaban el derecho de paso al LRT simultáneamente, en TODAS las intersecciones. El operador del LRT estaba viendo las indicaciones de derecho de paso de las señales aguas abajo y no se dio cuenta de que se había producido una preferencia en la intersección más cercana. El camión de bomberos, al que se le dio luz verde antes de llegar a la intersección, avanzó mientras el operador del LRT, al no notar la señal inesperada de detenerse, chocó contra el camión de bomberos y lo destruyó. [ cita necesaria ]
Algunos sistemas utilizan un sensor acústico vinculado al sistema de preferencia. Esto se puede utilizar solo o junto con otros sistemas. Los sistemas de este tipo anulan la señal de tráfico cuando se detecta un patrón específico de tweets o gemidos de la sirena de un vehículo de emergencia. Las ventajas de un sistema como este son que su integración en las señales de tráfico existentes es bastante económica y la posibilidad de utilizar equipos de sirena ya instalados en vehículos de emergencia, prescindiendo así de la necesidad de equipos especiales. Una desventaja importante es que las ondas sonoras pueden ser reflejadas fácilmente por edificios u otros vehículos grandes presentes en una intersección o cerca de ella, lo que hace que la onda "reflejada" desencadene un evento de preferencia en la dirección equivocada. Las ondas reflejadas también pueden crear eventos de prevención colaterales innecesarios a lo largo de las calles cercanas a la ruta del vehículo de emergencia. Otra desventaja más es que los sensores acústicos a veces pueden ser lo suficientemente sensibles como para activar la preferencia en respuesta a una sirena procedente de una distancia demasiado lejana o de un vehículo no autorizado con una bocina que supera los 120 dB (muchas bocinas de camiones y autobuses superan este umbral "de cerca). rango'). [1]
Un vehículo que utiliza un sistema de prioridad de señales de tráfico con línea de visión está equipado con un emisor que generalmente envía una señal dirigida estrechamente hacia adelante, hacia los semáforos en frente del vehículo, en un intento de obtener el derecho de paso a través de un controlable. intersección antes de la llegada. Estos sistemas de línea de visión generalmente utilizarán una señal infrarroja invisible o una luz estroboscópica visible como emisor. En el caso de una luz estroboscópica, también puede tener una doble función como luz de advertencia adicional. Para comunicarse con el semáforo, el emisor transmite destellos de luz visibles o pulsos infrarrojos invisibles a una frecuencia específica . Los semáforos deben estar equipados con un receptor de prioridad de señales de tráfico compatible para responder. Una vez que el vehículo con el emisor activo ha pasado la intersección, el dispositivo receptor ya no detecta la señal del emisor y se reanuda el funcionamiento normal. Algunos sistemas se pueden implementar con frecuencias variables asignadas a tipos específicos de usos, lo que luego permitiría que el equipo de preferencia de una intersección diferencie entre un camión de bomberos y un autobús que envía una señal simultáneamente, y luego otorgaría acceso prioritario primero al camión de bomberos.
Los inconvenientes de los sistemas de línea de visión incluyen obstrucciones, iluminación y condiciones ambientales , y activaciones no deseadas. Las obstrucciones pueden ser edificios en una carretera con curvas que bloquean el contacto visual con un semáforo hasta que están muy cerca, o quizás un camión de carga grande . En el caso de un coche de policía, un bloqueo de este tipo serviría para impedir que el semáforo reciba la señal del emisor del coche de policía. Modificar la posición del receptor o incluso ubicarlo separado del equipo de señales de tráfico en ocasiones puede corregir este problema. La luz solar directa sobre un receptor puede impedir que detecte un emisor, y condiciones ambientales severas, como lluvia intensa o nieve, pueden reducir la distancia a la que funcionará un sistema de línea de visión. Pueden ocurrir activaciones no deseadas si la señal de un emisor es captada por muchos semáforos a lo largo de un tramo de la carretera, todos dirigidos a cambiar a rojo en esa dirección, antes de que el vehículo activado se salga de la carretera o se estacione sin que se desactive su emisor.
Los emisores de línea de visión pueden utilizar diodos IR. Se pulsan con una señal de baja prioridad (10 Hz) o una señal de alta prioridad (14 Hz). [2]
Los sistemas de preferencia de tráfico basados en radio que utilizan una señal de radio local de corto alcance en la banda de 900 MHz generalmente pueden evitar las debilidades de los sistemas de línea de vista ( 2,4 GHz y ópticos ). Un sistema de radio todavía utiliza una señal direccional transmitida desde un emisor, pero al ser de radio, su señal no se ve bloqueada por obstrucciones visuales, iluminación o condiciones climáticas. Hasta hace poco, el principal inconveniente de los sistemas de preferencia de señales de tráfico basados en radio era la posibilidad de interferencia de otros dispositivos que pudieran estar utilizando la misma frecuencia en un momento y lugar determinados. La llegada de la transmisión FHSS (espectro ensanchado por salto de frecuencia) ha permitido que los sistemas basados en radio no solo superen esta limitación, sino también las limitaciones antes mencionadas asociadas con los sistemas acústicos y de línea de visión (ópticos). No fue hasta hace poco que se introdujeron sistemas de preferencia GPS rentables, reemplazando la preferencia basada en radio FHSS como el método de preferencia de elección, particularmente para ciudades que habían experimentado una gran cantidad de problemas asociados con otros sistemas de preferencia (acústicos y ópticos).
Los sistemas basados en radio también comenzaron a ofrecer algunos beneficios adicionales: alcance ajustable y prevención de colisiones. El rango de operación se ajustó variando la intensidad de la señal de radio para que los semáforos pudieran activarse solo en las cercanías (si se deseaba) o en distancias mayores. La desventaja de estos sistemas de prevención (que también evitaban colisiones) era que mostraban la dirección de las colisiones inminentes, pero no podían calcular de manera efectiva (o precisa) la distancia a la colisión mediante ningún método que no fuera la intensidad de la señal de RF, que era en el mejor de los casos, sólo una estimación aproximada.
Con la llegada de las aplicaciones generalizadas del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), llegó la introducción de un sistema de prevención de tráfico basado en GPS capaz de evitar colisiones. Recientemente, algunos sistemas de preferencia de GPS han encontrado una manera de superar el persistente problema que "cega" a muchos sistemas GPS: cómo evitar que el sistema quede "cegado" por la pérdida de una señal de GPS. En ciudades densamente pobladas con edificios altos, los receptores GPS pueden tener dificultades para obtener las cuatro señales de satélite GPS necesarias para la trilateración para determinar la ubicación. Si los sistemas del vehículo no están diseñados con una "IMU" (Unidad de medición inercial) de respaldo, la falta de disponibilidad de GPS puede afectar negativamente el rendimiento del sistema. Una nubosidad extremadamente intensa o condiciones meteorológicas adversas también pueden afectar negativamente a la capacidad del receptor GPS para obtener los cuatro satélites necesarios.
Algunos sistemas ofrecen un sistema GPS óptico compatible con funciones que también incluyen una unidad de medición inercial (IMU). El precio de algunos se compara con los sistemas ópticos. Por lo tanto, las ciudades que no tienen preferencia pueden obtener un sistema basado en GPS por el precio de los sistemas ópticos (normalmente 1/3 del precio de muchos sistemas GPS). Además, las ciudades que cuentan con sistemas ópticos existentes pueden comenzar a actualizar a un sistema basado en GPS manteniendo la compatibilidad con sus emisores ópticos de vehículos existentes. Estos sistemas también vienen con prevención de colisiones.
Los sistemas GPS normalmente transmiten su información de tres maneras: a través de FHSS de 900 MHz, a través de FHSS de 2,4 GHz o mediante un módem celular. Cada una de estas metodologías tiene un conjunto diferente de ventajas/desventajas. FHSS de 900 MHz parece ser la mejor opción, porque es capaz de alcanzar el mayor alcance (a menudo más de 4,8 km o 3 millas para un transceptor de 1 vatio). 2,4 GHz puede comunicar más datos, pero normalmente se considera más "direccional" o "línea de visión". Sólo tiene un alcance máximo de aproximadamente 1,2 km ( 3 ⁄ 4 millas). Esto a menudo puede impedir que el sistema se aproveche lo suficientemente pronto como para garantizar una intersección despejada al llegar. El servicio móvil supera el problema de la "distancia", pero puede resultar bastante costoso si se tienen en cuenta las tarifas del servicio móvil. Durante una emergencia en toda el área, los miembros de la industria también saben que la red celular a menudo se cae. Esto puede dificultar la prevención (a menos que existan otros sistemas de respaldo) durante un momento (de crisis) en el que la prevención puede ser más necesaria. El celular también trae consigo una cierta cantidad de "latencia". Se ha documentado que a veces los sistemas de prioridad basados en celulares pueden tardar 10 segundos o más en liberar la prioridad de una señal de tráfico, incluso si el vehículo de emergencia ya ha despejado la intersección.