Instalar corretamente os semáforos é essencial para a segurança nas estradas e o bom fluxo do trânsito, pois uma instalação inadequada ou fiação defeituosa pode causar confusão entre os motoristas e aumentar o risco de acidentes.

Neste guia, explicaremos passo a passo como instalar semáforos em cruzamentos. Ao final, você também terá respostas para as perguntas mais frequentes de engenheiros de trânsito, eletricistas e instaladores.

Índice

Como instalar um semáforo? – Projeto de semáforo

O processo de instalação semáforos Envolve várias fases, desde a avaliação, aprovação, projeto, instalação e até a manutenção. O principal objetivo é gerenciar o tráfego de veículos e pedestres com eficiência e reduzir significativamente as chances de acidentes, e é por isso que cada fase é importante. Agora, vamos analisar cada fase individualmente.

Etapa 1. Coleta de dados: quais são os fatores a serem considerados para a instalação de um sinal?

O primeiro passo para instalar um semáforo é coleta de dados daquele cruzamento para confirmar se os semáforos são realmente necessários. Aqui está uma lista compilada de todos os fatores que você deve avaliar e considerar:

Volume de tráfego: Analise quantos veículos passam por esse cruzamento diariamente e gere uma estimativa do valor do volume de tráfego.
Atividade de pedestres e ciclistas: Se muitas pessoas atravessam a rua a pé ou de bicicleta, um semáforo ajuda a proporcionar oportunidades de travessia seguras.
Histórico de segurança e acidentes: Observe o histórico de acidentes naquele cruzamento. Se vários acidentes graves ocorreram nos últimos meses, é um forte sinal de que um semáforo é necessário.
Atraso e Eficiência: Se os veículos vindos de estradas secundárias estiverem esperando muito tempo para entrar ou mesmo cruzar, um semáforo é obviamente necessário para regular adequadamente o fluxo do tráfego.
Travessia Escolar: Se os alunos atravessam a rua ou o cruzamento com frequência, especialmente durante o horário escolar, um semáforo é essencial.
Coordenar com sinais adjacentes: Se o local onde você instalará um novo semáforo for próximo aos já existentes, ele deverá ser temporizado e sincronizado com eles para que, em caso de falhas, as luzes de ré operem e controlem o tráfego.
Conformidade com as Diretrizes Locais e Nacionais: É essencial que os semáforos que você instalar atendam às diretrizes nacionais e municipais (como o MUTCD nos EUA).

Avaliar esses fatores é crucial, pois nem todo cruzamento precisa de um semáforo. Instalar um onde não é necessário pode desperdiçar verbas públicas, causar colisões traseiras e frustrar os motoristas.

Etapa 2. Projetar o layout do sistema de sinalização de trânsito

Depois que os dados são coletados, é hora de identificar os problemas existentes, analisar os dados de tráfego, projetar o layout e planejar a implementação do semáforo.

Identificar áreas problemáticas

Sua equipe de engenharia deve usar os dados coletados e observar o tráfego nos horários de pico para identificar gargalos ou congestionamentos frequentes. Além disso, use dados de acidentes para descobrir se movimentos específicos (por exemplo, conversões à esquerda) são propensos a acidentes.

Você também deve avaliar se pedestres ou ciclistas têm dificuldades para atravessar com segurança ou se precisam esperar mais tempo por um cruzamento livre. Além disso, inspecione se há obstruções, como árvores ou sinalização, que possam prejudicar a visibilidade do semáforo.

Coletar e analisar dados de tráfego

A seguir, analisar os padrões de tráfego para que você possa fazer um faseamento e temporização eficazes do semáforo. Para isso, primeiro meça o número de veículos por movimento (em linha reta, à esquerda, à direita) durante vários períodos. Em seguida, conte as travessias para determinar a necessidade de fases ou travessias dedicadas.

Em seguida, realize estudos de velocidade após avaliar a velocidade média e o percentil 85 nos cruzamentos. Além disso, meça a distância do congestionamento durante os horários de pico.

Desenvolver o Plano de Faseamento do Sinal

O próximo passo é determinar o tempo ou as fases dos semáforos com o objetivo de gerenciar movimentos conflitantes com segurança. Para isso, primeiro será necessário separar os movimentos conflitantes em diferentes fases. Em seguida, incorporar fases dedicadas a pedestres, quando necessário. Por fim, planeje e permita que certos movimentos em cruzamentos compartilhem o tempo verde quando for seguro.

Determinar os parâmetros de tempo do sinal

Após desenvolver um plano de faseamento do sinal, calcule os tempos ideais para cada fase. Isso inclui:

Duração do ciclo: Tempo total para que todas as fases sejam concluídas de uma só vez.
Hora Verde: Duração do sinal verde para cada movimento.
Hora amarela (âmbar): Tempo de transição exato entre os sinais verde e vermelho.
Tempo totalmente vermelho:Momento em que o tráfego de todas as aproximações tem sinal vermelho para liberar o cruzamento.

Projetar o layout físico

Depois de fazer todo o planejamento e avaliação, a equipe precisa planejar e projetar a colocação de luzes de sinalização. O local ideal para montar um semáforo é nos cabeçotes dos semáforos para máxima visibilidade ou em postes e braços de mastro, que é um método tradicional.

Você também pode utilizar dispositivos de detecção junto com semáforos para detectar veículos. Em uma faixa de pedestres, botões ou semáforos também podem ser usados.

Simular e avaliar o projeto

Embora não seja uma abordagem obrigatória, é ideal simular o projeto proposto e criar a documentação da sinalização de trânsito. Para isso, você pode usar qualquer software de modelagem de tráfego. Isso ajuda a testar o projeto em diversos cenários. Quando necessário, os engenheiros também podem refinar o projeto com base nos resultados da simulação para otimizar ainda mais o desempenho.

Etapa 3. Obtenha a aprovação do semáforo das autoridades locais

Após passar pelos processos de coleta de dados e design, será necessário obter a aprovação formal das autoridades locais de transporte. Vários países, como NÓS, Reino Unido, Canadá e Austrália exigir que os engenheiros preparem um briefing de projeto abrangente e enviem um arquivo de projeto documentando todo o plano e projeto do processo de instalação do semáforo.

As autoridades competentes analisarão os dados para garantir que estejam de acordo com as diretrizes e garantias estabelecidas. Se os critérios forem atendidos, sua solicitação será atendida e a equipe poderá prosseguir com a implementação dos semáforos.

Etapa 4. Prepare o local de instalação e obtenha o equipamento

Como a instalação do semáforo será em via pública, você precisará de uma equipe de 6 a 10 pessoas para gerenciar o processo de instalação sem afetar o fluxo do trânsito. Enquanto discutimos o processo de instalação, primeiro é crucial garantir a sua segurança.

Para isso, certifique-se de que todos os membros da tripulação usem ANSI Tipo R Classe 3 coletes de alta visibilidade, para que a equipe seja vista na estrada. Além disso, use capacetes, óculos de segurança (obrigatórios para engenheiros elétricos), luvas e até botas com biqueira de aço. Depois que a equipe estiver pronta, prepare o local da instalação.

Preparar o local de instalação para luzes de sinalização

Primeiro, identifique e marque as instalações subterrâneas. Isso ajuda a evitar danos durante a escavação.
Agora cave as fundações para os postes de sinalização (verticais) conforme as especificações do projeto.
Para a instalação da fundação, despeje bases de concreto e aguarde um tempo de cura adequado (normalmente 28 dias) antes de montar os postes.

Importante: Antes de preparar o local de instalação, configure cones, barreiras, e sinalização. Isso ajuda a redirecionar o tráfego com segurança ao redor da zona de trabalho.

Reúna o equipamento necessário

Aqui está uma lista compilada do que a equipe pode precisar:

Postes de sinalização e braços de mastro
Cabeças de Sinal
Gabinetes de controlador
Conduítes e fiação
Sistemas de Detecção
Elevadores aéreos (para instalação de equipamentos aéreos)

Etapa 5. Processo passo a passo para Luz de sinalização Instalação

Instalar postes de sinalização de trânsito

Em primeiro lugar, certifique-se de que a fundação de concreto que a equipe lançou (normalmente 28 dias) antes esteja devidamente curada. Além disso, os chumbadores estejam corretamente posicionados e alinhados.

Em seguida, coloque porcas de nivelamento nos parafusos de ancoragem e ajuste corretamente a placa de base na elevação desejada.
Em seguida, use um guindaste para levantar o poste e posicione-o cuidadosamente sobre as porcas de nivelamento.
Em seguida, coloque arruelas e porcas nos chumbadores exatamente acima da placa de base. Certifique-se de apertá-los para fixar o poste firmemente.
Em seguida, use um fio de prumo ou nível e verifique o comprimento do poste para garantir que ele esteja perfeitamente vertical. Ajuste as porcas de nivelamento (se necessário).
Após a instalação do poste, preencha o vão entre a base e a fundação com argamassa resistente à retração. Isso é crucial para proporcionar estabilidade adicional e evitar a entrada de água.

Instalar braços de mastro e semáforos

Agora é hora de instalar o braço do mastro (horizontal) e a cabeça do semáforo. Mas antes disso, inspecione o braço do mastro para verificar se há danos. Além disso, certifique-se de que todo o hardware de montagem esteja disponível com antecedência. Para instalar o braço do mastro:

Primeiro, alinhe o braço do mastro com o suporte de montagem no poste vertical. Em seguida, use parafusos e fixe firmemente o braço do mastro, mas tome cuidado para não apertá-los completamente.
Em seguida, ajuste o braço do mastro no ângulo especificado. Isso garante que o braço fique devidamente nivelado.
Em seguida, aperte o braço do mastro usando parafusos (seguindo as especificações de torque recomendadas pelo fabricante do equipamento).
Após a instalação do braço do mastro, é hora de montar os semáforos e quaisquer outros equipamentos (se houver) no braço do mastro. Para isso, fixe suportes, braçadeiras e parafusos para fixar com segurança e alinhar corretamente o semáforo.

Passe a fiação pelos cabeçotes dos semáforos

Puxe os fios do gabinete do controlador através dos conduítes até cada cabeça de sinal, um por um.
Dentro de cada cabeça de sinal, conecte cuidadosamente os fios aos terminais apropriados.
Use blocos de terminais e conectores de crimpagem para conectar (conforme especificado).
Após a fiação, teste cada cabeça de sinal para confirmar se a fiação está instalada corretamente.

Observação: Certifique-se de que toda a fiação esteja em conformidade com os códigos e padrões elétricos estaduais ou locais.

Instale o controlador de sinal e programe o tempo

Primeiro, coloque e monte o gabinete do controlador em uma base de concreto exatamente próxima à interseção. Certifique-se de que esteja nivelado e firmemente fixado.
Em seguida, conecte o controlador à fonte de alimentação elétrica. Certifique-se de que a fonte de alimentação tenha aterramento adequado e proteção contra surtos.
Em seguida, coloque os componentes restantes dentro do gabinete. Isso inclui o controlador de semáforo, a unidade de monitoramento de conflitos (CMU) e outros componentes necessários.
Em seguida, conecte os fios de campo que passam pelos cabeçotes de sinal e sistemas de detecção (se houver algum conectado) aos terminais apropriados no controlador.
Agora é hora de programar a temporização do sinal. Para isso, use a interface do controlador e insira os parâmetros de temporização do sinal desejados. Certifique-se de inserir os parâmetros de sinal que a equipe avaliou na etapa #4.
Após definir o tempo, execute o controlador em modo de teste. Agora, verifique se todas as fases estão operando corretamente e se as sequências de tempo estão funcionando corretamente.

Depois de ter certeza de que o controlador e os tempos estão configurados corretamente e funcionando (conforme planejado), prossiga!

Conecte os sistemas de alimentação e backup

Um engenheiro eletricista certificado deve executar e conectar os armários de sinalização de trânsito à fonte de alimentação e ao processo de instalação de semáforos. Para evitar apagões durante cortes de energia, instale um sistema UPS somente se o orçamento permitir e for autorizado por autoridades superiores.

Após a instalação, teste toda a configuração de energia, incluindo a principal e o no-break, para garantir a operação adequada em condições normais de energia.

Alerta: O engenheiro deve fazer verificações de manutenção regularmente para garantir a estabilidade da bateria e a confiabilidade do sistema.

Realizar inspeções e testes finais

Após o teste da fonte de alimentação, é recomendável realizar testes abrangentes do sistema. Isso inclui a inspeção de todos os componentes (cabeças de sinal, programação do controlador, fonte de alimentação) e a garantia de que estejam funcionando corretamente.

Para obter a aprovação final antes de ativar o sinal para uso público, os engenheiros também devem se coordenar com as autoridades locais. Eles farão uma vistoria final e aprovarão, se tudo estiver em ordem.

Importante: Toda a documentação, incluindo resultados de testes e relatórios de inspeção, deve ser arquivada para referência futura e verificação de conformidade.

Designe um técnico de luz de sinalização para manutenção contínua

A etapa final do processo de instalação de semáforos é designar um técnico qualificado para a manutenção contínua. A função deste técnico é verificar regularmente o sistema de semáforos. Além disso, realizar reparos de emergência e solução de problemas para garantir que o sistema permaneça totalmente operacional o tempo todo.

Quanto custa instalar um sistema de semáforo?

Bem, geralmente, custa entre $200.000 e $500.000, ou talvez menos. O custo mencionado inclui o custo de todos os equipamentos, desde cabeças de sinal, controladores, postes e mão de obra. Quanto à manutenção anual e ao custo de eletricidade, varia em torno de $6.000 a 8.000 por ano. No entanto, a faixa de preço exata pode variar de acordo com a marca, a complexidade do sistema e sua localização.

Quanto tempo demora para instalar um semáforo?

Todo o processo pode levar de vários meses a mais de um ano porque envolve diversas fases, como estudos de engenharia, coleta de dados, desenvolvimento e aprovação de projetos, coleta de fundos e até mesmo cronogramas de construção.

Como os semáforos são montados?

Os semáforos são normalmente montados na estrutura dos braços do mastro usando cabos de extensão ou suportes montados em postes. Em alguns casos, como em projetos de retrofit, cruzamentos estreitos, cruzamentos com pouco tráfego ou devido a restrições orçamentárias, os semáforos também podem ser montados com cabos de extensão. Essa abordagem é a melhor alternativa aos braços do mastro e também é uma solução econômica.

Qual é o papel de um técnico de semáforos?

A função de um técnico em semáforos é gerenciar tarefas elétricas relacionadas aos semáforos. Isso inclui tarefas que vão desde a instalação e manutenção até o reparo de sistemas de semáforos. Suas funções também envolvem a configuração de controladores de semáforos, a solução de problemas de mau funcionamento e a realização de inspeções de rotina. Além disso, ele garante que cada procedimento no semáforo esteja em conformidade com os padrões de segurança.

Quanto custa um único semáforo?

O custo de um único semáforo varia de acordo com o fabricante, a localização e as especificações. Por exemplo, um semáforo de LED de 3 seções e 12 polegadas custa cerca de $800. A versão de 5 seções custa aproximadamente $1.300. A adição de componentes extras pode aumentar ainda mais o custo total.

Quanto custa um semáforo de 4 vias?

Embora os preços possam variar entre marcas e especificações, geralmente, eles variam entre $820 e $860. Pode ser ainda menor, dependendo das características da luminária, do tamanho e até mesmo se ela é nova ou reformada. No entanto, é importante observar que os preços mencionados se referem apenas às luzes de sinalização, excluindo custos de instalação ou infraestrutura adicional.

É possível usar o Arduino para configurar um semáforo?

Sim, a configuração do semáforo com Arduino é a melhor abordagem para criar sistemas simulados de semáforos antes de obter a aprovação das autoridades competentes. Eles permitem programar sequências de semáforos, integrar sensores e analisar as respostas dos semáforos em diferentes condições de tráfego. No entanto, não são adequados para controlar cruzamentos reais.

Com quem entrar em contato sobre semáforos?

Em caso de dúvidas ou perguntas sobre semáforos, os engenheiros devem sempre entrar em contato com o departamento de transportes ou obras públicas local. Você também pode entrar em contato com agências de transporte estaduais ou provinciais, pois elas geralmente são responsáveis por lidar com questões relacionadas a semáforos e já possuem informações suficientes.

Como instalar um semáforo em um já existente?

Para solicitar a instalação de um novo semáforo em um existente, você precisa seguir o processo formal:

Envie uma solicitação formal: primeiro, entre em contato com a autoridade de transporte local com uma solicitação detalhada. Certifique-se de que o relatório inclua o motivo válido da instalação e o local onde você deseja instalá-la.
Estudo de Tráfego: A autoridade realizará um estudo de tráfego abrangente no local. O objetivo do estudo é avaliar se há necessidade de instalação de semáforos.
Processo de aprovação: se o estudo comprovar a necessidade, a proposta passará pelas etapas de design, orçamento e aprovação.
Instalação: Após aprovação e alocação de fundos, a instalação da sinalização será programada e executada.

Conclusão:

Os semáforos desempenham um papel significativo na segurança de motoristas e pedestres em cruzamentos. No entanto, semáforos em cruzamentos que podem proteger os usuários da via e permitir que o tráfego flua sem problemas também podem representar um grande perigo. Portanto, seguir o processo correto de instalação é crucial para garantir segurança e eficiência.