El tiempo de encendido de cada luz debe estar determinado por unos criterios: la luz verde que permite el paso a los coches debe durar lo mismo que la roja del cruce perpendicular que impide el paso a los peatones y la duración de la luz ámbar debe durar el tiempo suficiente para que pase el peatón de paso más lento. El ancho de la calzada debe determinar la duración de la luz verde para los peatones. La necesidad de dar salida a un tráfico denso determina la duración de la luz verde para los coches (cuanto más tiempo esté abierta más coches cruzarán).
La secuencia de las luces de un semáforo será: verde, ámbar y roja. Cada una con un tiempo diferente en la mayoría de los casos. La secuencia se repite indefinidamente.

SECUENCIA EN SEMÁFOROS CONSECUTIVOS DE UNA VÍA PRINCIPAL

¿Deben abrir al mismo tiempo los semáforos consecutivos de una vía de circulación? ¿Deben abrir siguiendo una secuencia en la que el segundo semáforo, en el sentido de la marcha, abra después de hacerlo el primero pero ejecutando la misma secuencia con un determinado retraso? ¿Qué factores determinarán ese retraso? ¿Se les debe dar el mismo retardo en todas las condiciones? ¿Qué es el "delay time"?

secuencia semáforo

Las líneas coloreadas verticales representan la duración de cada semáforo. Si te fijas en "delay time", demora de encendido respecto al cruce anterior, verás que están colocados de tal manera que la línea azul inferior (representación x / t del móvil de cabeza ) es tal que el semáforo se pone verde al llegar el automóvil al semáforo. La pendiente de la recta azul da la velocidad media de avance del automóvil.

ONDA DE ARRANQUE

Cuando se forma una cola de vehículos delante de un semáforo no arrancan todos simultáneamente. Un conductor se pone en movimiento cuando ve que se mueve el coche de delante. Se entiende por onda de arranque esa orden de "corre bola" que se transmite hacia atrás en la cola. La velocidad de propagación de esa onda la da el cociente entre la distancia del último coche al semáforo y el tiempo que tarda en ponerse en marcha el último.

Suponiendo que el último coche arranca con la misma aceleración y se mueve con la misma velocidad que el primero, mantendrá siempre una distancia que será la que tenía en la cola más la de seguridad.

OBJETIVOS DE LA REGULACIÓN SEMAFÓRICA

Lo ideal sería que conociendo la velociad de circulación permitida en esa vía, los semáforos se abrieran al acercase el pelotón de cabeza que salió del anterior y que permaneciera abierto mientras pasan todos. Esta apertura con retardo debe producirse en los semáforos sucesivos permitiendo una circulación fluida.
Esta situación ideal no se produce por la necesidad de dar también prioridad a otras vías importantes que cruzan la que nosostros consideramos principal.
También se pueden producir atascos cuando la circulación de las calles transversales no sólo cruza la principal sino que se integra en ella aumentando la cola delante de un semáforo. Para evitarlo el semáforo debe abrir un poco antes para que puedan arrancar todos los coches detenidos, los llegados de las calles transversales y los de la principal, antes de que llegue "la riada". Esto hace que los coches que llegan encuentran a los anteriores en movimiento.

EMBOTELLAMIENTO

Cuando la evacuación del tráfico de la vía principal en el sentido de salida de la ciudad no se produce al ritmo necesario y las salidas tranversales tampoco lo canalizan, se produce un embotellamiento. Si de las vías secundarias transversales que se integran a la principal, que tiene fama de rápida, acceden más y más coches, el embotellamiento es seguro. La onda de arranque en los coches de un semáforo no llegó al último coche de la cola, cuando por atrás ya lo alcanzó el coche que viene del semáforo anterior.

En condiciones de embotellamineto y dado que las colas delante de un semáforo alcanzan al siguiente todos los semáforos de la vía principal deben abrir a un tiempo ("delay time"=0).