Inventos ingeniosos – El semáforo

Continuamos descubriendo el origen de los objetos cotidianos en la serie Inventos ingeniosos. En la primera entrada hablamos del lápiz (que, indudablemente, será seguido tarde o temprano por el papel, la goma, las tijeras, el bolígrafo…).

Tengo que decir que tenía dudas acerca de si continuar la serie o no, pues es algo diferente a otras de las series de El Tamiz. De hecho, el artículo sobre el lápiz es uno de los pocos que ha recibido votaciones de una estrella, lo cual quiere decir que, efectivamente, a algunos de vosotros no os ha gustado nada. Por otro lado, pocos artículos han recibido tantos votos, la media ha sido sobre cuatro estrellas, y muchos de vosotros habéis comentado que os parece interesante, de modo que continuaremos publicándola – si a alguien no le interesa, se salta el artículo y punto.

Hoy vamos a hablar de otro objeto que tenemos cerca continuamente y del que no solemos ser conscientes, tal es su ubicuidad – el semáforo.

Hubo un tiempo en el que no había semáforos. Por otro lado, tampoco había coches, de modo que no eran necesarios casi en ningún sitio…los carruajes seguían una serie de reglas sencillas (como ir por un lado de la calle, ceder el paso a una determinada dirección, etc.) y, al no haber demasiados, no era necesario nada más.

Pero hacia mediados del siglo XIX, décadas antes de que los coches colapsaran las calles de las ciudades, ya aparecieron problemas: en algunas ciudades y, especialmente, zonas muy concurridas de las grandes capitales, la densidad de carruajes era tan grande que no bastaba con ceder el paso. De vez en cuando se formaban caóticos atascos que bloqueaban plazas y las calles adyacentes y, además, los peatones tenían enormes dificultades para poder cruzar las calles más transitadas – ¿uno de los lugares en los que esto ocurría regularmente? Delante de las Cámaras del Parlamento Británico, en el Palacio de Westminster.

Palacio de Westminster
Palacio de Westminster, delante del cual se construyó el primer semáforo de la historia.

Las autoridades decidieron poner solución al problema acudiendo al lugar más natural: el ferrocarril. El ingeniero ferroviario J. P. Knight diseñó el primer semáforo en 1868, básicamente una copia de los semáforos de las vías de tren: tenía dos brazos móviles accionados por cables en el interior de la torre. Cuando el brazo estaba bajado, se podía pasar. Si se levantaba horizontalmente, había que detenerse y, si formaba 45 grados con la horizontal significaba “precaución” (como el ámbar hoy en día). El Comisionado de Policía de Londres publicó instrucciones precisas para obedecer las señales de la torre del semáforo.

Diseño del semáforo
Diseño del semáforo de J. P. Knight

Desde luego, no era automático: había un policía en la base de la torre 24 horas al día operando los brazos con una manivela. Además, Knight tuvo en cuenta la vida nocturna londinense: su semáforo tenía dos luces de gas, una roja y otra verde (luego veremos por qué estos colores), para poder funcionar de noche (el alumbrado público de la época era de gas). El policía que controlaba la torre podía cambiar la orientación de las luces con una palanca.

Sin embargo, este primer semáforo no acabó bien: menos de dos meses después de ser estrenado, explotó. La explosión de gas hirió al policía que lo controlaba e hizo a los londinenses plantearse la idea de construir otro…los semáforos modernos tendrían que esperar a ser eléctricos.

¿Por qué Knight utilizó luces roja y verde? Si hubiera usado otros colores, hoy en día nuestros semáforos usarían, por ejemplo, el azul y el naranja. De hecho, hay mejores opciones de color (hay combinaciones de colores que los daltónicos, por ejemplo, podrían distinguir bien), pero todo el mundo está tan acostumbrado, en todos los países, a utilizar el código rojo/verde, que sería muy difícil cambiar. De hecho, el lenguaje rojo/verde se ha extendido a casi todas las facetas de la vida pero, si lo piensas, es una elección arbitraria.

Naturalmente, siendo un ingeniero del ferrocarril y copiando el sistema de los semáforos ferroviarios, Knight simplemente utilizó el código de la época en los brazos de los semáforos de las vías de tren británicas – el rojo y el verde. Sin embargo, los semáforos de tren habían empezado siendo rojos y blancos, no rojos y verdes: tuvieron que cambiarse porque mucha gente ya tenía en la cabeza el código “verde = pasar”, “rojo = parar” debido a un sistema anterior aún al ferrocarril…¡los barcos!

Desde siglos atrás, los barcos habían venido utilizando un código de colores para señalar el derecho de paso (código de colores que se sigue usando hoy en día y, probablemente, has visto incluso en las alas de los aviones): rojo a babor y verde a estribor. De este modo, si dos barcos se acercan el uno al otro perpendicularmente, como se ve en la imagen de abajo, uno de ellos ve la luz roja en el babor del otro, que se le acerca por la derecha, y el barco que viene por la derecha ve la luz verde en el estribor del otro barco.

Código de colores
Código de colores

De este modo, el timonel que veía la luz roja sabía que debía ceder el paso al otro barco, y el que veía la luz verde podía continuar sin problemas. ¿Por qué verde y rojo en los barcos y hace tanto tiempo? La verdad es que no he conseguido descubrir por qué, de modo que, si lo sabes, escribe un comentario o un correo electrónico.

En cualquier caso, desde ese primer (y peligroso) semáforo de J. P. Knight situado en la intersección de George Street y Bridge Street, los colores rojo y verde han sido la norma en el mundo entero. Por supuesto, cuando la luz eléctrica se hizo común, se construyeron los primeros semáforos “modernos” que la utilizaban. El primero de ellos, aunque no es algo en lo que todo el mundo esté de acuerdo, parece haber estado en la Postdamer Platz de Berlín, construido en 1882. Éste también era accionado por un policía en la base, claro – no había sistemas automáticos.

Con el tiempo se vio la necesidad de alertar al tráfico de que el semáforo se iba a poner en rojo. Al principio se utilizó un zumbador que emitía un sonido potente para alertar del inminente cambio de luz: el primer semáforo de este tipo estaba en la intersección de la 105th Street y Euclid Avenue en Ohio, Cleveland (Estados Unidos) en 1914. Sin embargo, me imagino que tras las quejas de los vecinos, se cambió el sistema añadiendo una tercera luz ámbar en 1920, en Detroit, Michigan.

Pero claro, no pasó mucho tiempo hasta que se descubrió otro problema: según se iban multiplicando los semáforos, existía por un lado la cuestión de conseguir policías para cada uno y, por otro, la necesidad de sincronizar de alguna manera los semáforos para que se pusieran en rojo y verde de manera eficaz. El primer sistema de sincronización de semáforos se instaló en Salt Lake City, Utah, en 1917. Tenía seis semáforos (en seis intersecciones diferentes) controlados con un solo interruptor…manual, por supuesto.

Sin embargo, puede que te sorprenda saber que el primer sistema automático no tuvo que esperar mucho: ya en 1922, en Houston, Texas, había una torre central que controlaba doce intersecciones sin intervención humana. Desde luego, la electrónica no fue la solución entonces, sino un simple programador eléctrico. El sistema automático no llegaría a Europa hasta una década después.

Con el tiempo y la llegada de los ordenadores, los semáforos siguieron evolucionando. En primer lugar fue posible coordinar cientos de semáforos de modo que favoreciesen el flujo del tráfico. En segundo lugar, la tecnología finalmente permitió no utilizar simples temporizadores, sino reaccionar al tráfico de muchas maneras:

La primera, y la más básica, empezó relativamente pronto, y consistió en complicar un poco el temporizador de modo que no tuviera los mismos tiempos dependiendo de la hora del día y el día de la semana. Aunque no es un sistema realmente interactivo, sí añadió eficacia a las redes de semáforos.

Algunos semáforos tienen sensores bajo el pavimento. Si no hay coches esperando a la luz roja, ésta permanece roja de modo que el tráfico de la calle perpendicular siga rodando sin detenerse. A veces, estos sistemas han dado problemas si el vehículo es ligero…las motocicletas han tenido que esperar mucho tiempo en estas intersecciones.

Los sistemas modernos, en primer lugar, no encienden y apagan los semáforos a la vez: van poniendo las luces en verde a lo largo de una calle en forma de cascada, de modo que se forma una “banda verde” en la que avanza el tráfico. Controlando la velocidad con la que se mueve esta banda verde, se puede controlar la velocidad del tráfico en una zona determinada: sí, hay lugares en los que los semáforos ralentizan la “banda verde” para que los coches no vayan demasiado deprisa, creando un tráfico lento a propósito.

Además, en algunas intersecciones de tráfico muy denso los semáforos tienen varios sensores (no sólo bajo el pavimento sino también cámaras de video conectadas a sistemas de reconocimiento de imágenes) que pueden no sólo detectar si hay coches parados, sino cuántos coches están cruzando la intersección con el semáforo en verde y cómo de denso es el tráfico que se acerca a la intersección. De este modo, nuestros semáforos están empezando a “ver” el tráfico y reaccionar a él según cambia.

Probablemente, en un futuro no muy lejano los semáforos sean aún más inteligentes y tengan sofisticados sistemas de optimización del flujo de tráfico: es muy caro, pero construir infraestructuras adicionales para aliviar el tráfico de zonas densas es mucho más caro, de modo que las inversiones continuarán en este sentido.

Por cierto, durante muchísimos años los semáforos utilizaron simplemente bombillas cubiertas de un cristal o plástico tintado. No ha sido hasta hace pocos años que la tecnología finalmente ha dado un paso decisivo – ahora los semáforos (al menos en muchos países) utilizan diodos emisores de luz (LEDs) en vez de bombillas: son mucho más eficientes energéticamente, al haber muchos en un semáforo no importa que alguno se funda (y esto sucede mucho menos frecuentemente que con bombillas incandescentes), tienen mayor contraste y luminosidad, pueden crear dibujos o señales fácilmente…

Sin embargo, los semáforos pueden seguir mejorándose. Aunque ya se ha tenido en cuenta el problema del daltonismo (pero podrían haberse elegido mejor los colores, como hemos dicho antes), ya que el orden de las tres luces es siempre el mismo, hay lugares en los que las tres luces tienen formas distintas, de modo que ayudan aún más a los daltónicos:

 Semáforo con formas geométricas
Semáforo con formas geométricas en Nueva Escocia, Canadá.

Naturalmente, llegará un día en el que probablemente no haya semáforos: el día en el que no conduzcamos los coches y ellos mismos sepan cuándo parar y cuándo seguir moviéndose. De hecho, cuando los sistemas de conducción asistidos por GPS y redes inalámbricas estén plenamente desarrollados, de modo que todos los coches sepan dónde están todos los demás coches, lo más probable es que no haga falta ni que paren salvo que ocurra alguna emergencia – simplemente alterarán su velocidad o ruta ligeramente para que el tráfico siga fluyendo.

Continuaremos descubriendo el origen de otros ingeniosos inventos en esta serie. Si tienes curiosidad por saber de dónde salió algún invento, ¡dínoslo! Ya tenemos varios en la lista para futuras entradas, sugeridos por vosotros. No hay como descubrir el mundo a nuestro alrededor.

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Créditos: Pedro Gómez-Esteban González. (2009). El Tamiz. Recuperado de: https://eltamiz.com/

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