CAPITULO 5 : SEMÁFOROS
 
5.6. DETECTORES
   
 

5.6.1. ASPECTOS GENERALES

5.6.1.1. DEFINICIÓN

Un detector es cualquier dispositivo capaz de registrar y transmitir los cambios que se producen o los valores que se alcanzan en una determinada característica del tránsito.

5.6.1.2. USO

Los detectores normalmente forman parte integral de los semáforos accionados por el tránsito, que difieren de los no accionados en que estos últimos no necesitan unidades detectoras. Sin embargo, existen también detectores que tienen una aplicación especial, como los utilizados para peatones, vehículos de emergencia y ferrocarril.

5.6.1.3. CLASIFICACIÓN

Los detectores de uso común para semáforos accionados por el tránsito son de presión, magnéticos y de radar, existiendo otros tipos que se han usado en grado limitado, como ópticos, acústicos, de rayos infrarrojos, ultrasónicos y neumáticos. Cada uno de estos tipos tiene sus ventajas y desventajas y la elección se debe hacer sólo después de haber tomado en consideración todas las condiciones geométricas y del tránsito de la intersección.

Los detectores especiales para peatones, para vehículos de emergencia y para indicar la aproximación de trenes tiene cada uno de ellos características particulares.

5.6.2. DETECTORES PARA EL CONTROL DEL TRANSITO DE VEHICULOS

5.6.2.1. DETECTORES DE PRESIÓN

El detector de presión se instala en la calle o carretera y funciona mediante la presión ejercida por las ruedas del vehículo. Se puede comparar a un interruptor eléctrico, cuyo círculo se cierra por presión de la rueda. Pueden ser accionados por vehículos que viajan con velocidades hasta de 100 kilómetros por hora, pero resultan inoperantes si el vehículo se detiene sobre el detector.

5.6.2.2. DETECTORES MAGNÉTICOS

Los detectores magnéticos son accionados por la alteración de un campo magnético causado por el paso de un vehículo. Son de dos tipos: no compensados y compensados. Ambos solo registran vehículos en movimiento y, en consecuencia, se vuelven inoperantes o de operación continua cuando hay vehículos estacionados o algunos objetos fijos de metal dentro de su zona de influencia. Los dos tipos requieren de unidades auxiliares para amplificar los muy bajos voltajes que se generan en sus bobinas por el paso de los vehículos.

A) Detectores no compensados.

Tienen una zona de influencia ajustable hasta 3m. más allá de cada extremo del detector. Al aumentar esa distancia, la sensibilidad respecto de los vehículos que se mueven despacio disminuye de tal manera, que a la distancia máxima de 3m. sólo son registrados los vehículos que viajan a más de 20 kilómetros por hora. Los detectores no compensados son inapropiados en sitios donde se necesita una delimitación precisa o que estén sujetos a influencias externas electromagnéticas, como las que causan tranvías, trolebuses y líneas de energía eléctrica.

B) Detectores compensados

Los detectores de este tipo tienen dos circuitos magnéticos y están diseñados de manera que su funcionamiento no resulte afectado por influencias extrañas electromagnéticas. Están construidos para instalarse en el pavimento y se caracterizan por estar bien definida su zona de influencia, la que generalmente se extiende únicamente 15 cm. más allá de cada extremo del detector. Los buenos detectores de este tipo alcanzan un alto grado de sensibilidad para registrar los sentidos de circulación y, por tanto, podrán usarse eficazmente en calles angostas.

5.6.2.3. DETECTORES DE RADAR

El detector de radar está diseñado para ser instalado sobre la calle o carretera y es accionado por el paso de un vehículo del campo de energía de microondas que emite. Tiene capacidad limitada para registrar los sentidos de circulación y responde sólo a vehículos que se mueven a más de 3 kilómetros por hora. No lo afectan los vehículos estacionados ni las influencias electromagnéticas comunes. Cada detector influye su unidad amplificadora. Tiene una zona ajustable de influencia transversal, que varía desde 2.75 metros hasta 10.50 metros, a la altura normal de instalación.

5.6.2.4. UBICACION DE DETECTORES DE VEHICULOS PARA CONTROLES DIFERENTES A LOS ADAPTABLES A LA DENSIDAD DEL TRANSITO

5.6.2.4.1. UBICACION LONGITUDINAL

La ubicación de los detectores de vehículos respecto de la raya de parada se deberá determinar después de efectuar un estudio cuidadoso, tomando en consideración todos los factores que intervienen, inclusive tipo y característica de funcionamiento del control, velocidades de acceso de vehículos, pendientes y anchura de la calle o carretera, visibilidad, entradas de vehículos y carriles exclusivos para giros. Para equipo de control parcial y totalmente accionado por el tránsito. Se podrá usar la siguiente tabla como guía.

TABLA N° 3
DE DETECTORES PARA EQUIPOS DE CONTROL PARCIAL
Y TOTALMENTE ACCIONADO POR EL TRANSITO

Velocidad que Comprende el 85% del tránsito en el acceso (km/h)
Distancia raya deparada* (m.)
Período inicial mínimo Aproximado (seg.)
Extensión de tiempo minimo aproximado- (seg.)
Menor de 30
34
11
4
30 a 49
43
15
4
50 a 65  
18
4
Mayor de 65
64 ó mayor
23
4

 

FIGURA 4. UBICACION TRANSVERSAL DE LOS DETECTORES A PRESION

* Hacer clic sobre figura para visualizar detalle

 

Si la intersección tiene un acceso canalizado y carriles especiales para giros, algunos de los espaciamientos de los detectores a veces tendrán que ser relativamente cortos, debido a las limitaciones impuestas por la longitud de los carriles para las vueltas, por las velocidades menores en ellos y por la necesidad de evitar accionamientos falsos.

Las dos últimas columnas de la tabla indican el tiempo mínimo a que se debe fijar el disco de control para diversas distancias entre el detector y la raya de parada. Estos períodos mínimos sirven para que los vehículos que accionan el detector reciban la indicación de luz verde en el acceso correspondiente. Un espaciamiento corto entre el detector y la línea de parada permitirá usar valores menores con reacciones más rápidas del control. Un espaciamiento mayor, por otra parte, le permitirá al control reaccionar con respecto de un vehículo más distante y a veces evitar una parada innecesaria mediante un período adicional de luz verde o una extensión del período normal, antes de que el vehículo llegue a la raya de parada.

Si existen entradas de vehículos a predios comerciales cerca de un detector, a veces resulta conveniente apartarse un poco de las distancias dadas por la tabla. Sin embargo, si la entrada está relativamente cerca de la raya de parada conviene instalar un detector especial por el que tenga que pasar los vehículos que salen del predio. Este debera ser un detector de advertencia que funcione únicamente cuando hay luz roja. Este arreglo permitirá al control funcionar normalmente con el detector de advertencia y a la vez asegurar que el tránsito de la salida comercial pueda pedir el derecho de paso cuando no haya otra circulación de vehículos

5.6.2.4.2. UBICACIÓN TRANSVERSAL

Los detectores de presión y los magnéticos compensados se deberán colocar transversalmente en la calle o carretera, de manera que una o más ruedas de todos los vehículos que se aproximan a la intersección pasen sobre ellos. Los primeros se colocarán al ras del pavimento, mientras que los segundos se instalarán en ductos bajo la superficie de rodamiento a una profundidad que variará entre 15 a 30 cm.

El detector de presión más cercano al eje del camino se deberá localizar con un extremo aproximadamente a 90 cm. del eje. En accesos con varios carriles o en vías de un solo sentido, por lo general, será necesario colocar un detector en cada carril con una distancia libre entre detectores, no mayor de 1.20 m. Debe hacerse notar que los controles adaptables a la densidad del tránsito, en algunos casos podrán funcionar eficazmente por medio de detectores instalados únicamente en el carril que se seleccione de cada acceso. (Figura 5.16.).

La ubicación de un detector magnético compensado será aproximadamente la misma que la del detector a presión; pero se deberá tomar en cuenta que la sensibilidad del primero se extiende alrededor de 15 cm. por fuera de cada extremo.

El detector magnético no compensado, cuando se ajusta para su mayor alcance, no tiene un punto bien definido hasta el cual se extiende su sensibilidad, y no debe usarse a menos que se necesite un alcance muy amplio. La ubicación recomendable es de 15 a 30 cm. debajo del pavimento, en la línea por la que normalmente viajan las ruedas derechas del vehículo. Este tipo de detector es inapropiado para registrar vehículos en un solo carril.

El detector de radar se podrá instalar a la altura máxima permitida entre la calzada y un obstáculo superior, generalmente de 5 m., hasta un máximo de 5.50 m. Mientras más precisión se requiera, menor deberá ser la altura.

5.6.2.5. UBICACION DE DETECTORES DE VEHICULOS PARA CONTROLES ADAPTABLES A LA INTENSIDAD DEL TRANSITO

En los controles de intensidad de tránsito será indispensable dejar distancias relativamente grandes entre el detector y la raya de parada, puesto que gran parte de su eficacia depende de su capacidad para recibir la información del tránsito que se aproxima con la mayor anticipación posible. Para las condiciones normales, las distancias que aparecen en la siguiente tabla han resultado satisfactorias. Si se necesita una mayor separación de grupos de vehículos, los espaciamientos podrán aumentarse en un 20%.

TABLA N°4

UBICACION DE DETECTORES PARA CONTROLES DE DENSIDAD DE TRANSITO

Velocidad que comprende el 85°/ del tránsito en el acceso (kilómetros por hora)
Distancias a la línea de parada (m)
32 a 48
73
49 a 64
82
65 a 80
96
Mayor de 80
114 ó mayor

5.6.3. DETECTORES DE PEATONES

Además de los detectores para registrar la demanda de vehículos que se aproximan a una intersección, es necesario en muchos casos, disponer de un medio para registrar la demanda del tránsito de los peatones. Para este propósito se usarán botones o teclas para ser accionados por los peatones.

5.6.3.1. UBICACIÓN DE DETECTORES DE PEATONES

Los detectores de peatones se deben instalar sobre postes, localizados cerca de cada extremo del cruce, a una altura sobre la acera de 1,00 a 1,20 m. Señales permanentes explicando su propósito y uso se deberán colocar por encima de los detectores o junto a ellos. Cuando dos cruces de peatones orientados en diferentes sentidos terminan cerca del mismo lugar, la ubicación de las teclas o botones indicará con claridad a cual de los cruces corresponde, Las teclas para usos especiales, que deban ser manejadas exclusivamente por personas autorizadas, se encerrarán bajo llave para impedir que sean accionados por el público, no necesitándose en este caso las señales complementarias.

5.6.4. DETECTORES PARA VEHÍCULOS DE EMERGENCIA

Estos detectores deberán ser especialmente diseñados para que únicamente respondan al accionamiento de los vehículos de emergencia a través de un control remoto instalado en estos vehículos.

Por tratarse de detectores especiales, los tipos que pueden adaptarse a las necesidades de los vehículos de emergencia serán aquellos que actúan con ondas de radio equipados con un receptor de alta frecuencia y un condensador de frecuencia fija preestablecida, con un dispositivo que convierta la señal emitida desde el vehículo de emergencia en pulsaciones eléctricas y las transmitidas a la unidad de control. Será necesario que el equipo que se instale contenga el filtro o filtros necesarios para evitar interferencia.

El control remoto que se instale en los vehículos de emergencia será un aparato de alta frecuencia capaz de transmitir ondas de radio con una frecuencia fija preestablecida que con el solo accionar de un botón transmita dichas ondas.

La distancia con respecto a la intersección a la que deberán quedar instalados los detectores se determinará de acuerdo a los resultados del estudio de tiempos de recorrido. Quedarán debidamente protegidos de las diferentes condiciones climáticas así como del vandalismo.

5.6.5. DETECTORES PARA INDICAR LA APROXIMACIÓN DE TRENES

Generalmente son del tipo magnético accionados por el ferrocarril. Su diseño dependerá de las condiciones físicas de cada lugar así como de las correspondientes de operación, debiendo preverse que su instalación se realice de tal forma que inicie el funcionamiento de los semáforos antes de la llegada del ferrocarril al cruce.

En donde existan diferencias importantes entre las velocidades de los trenes, el detector se ubicará de manera que permita ajustar los tiempos a sus velocidades de operación.

   
 
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