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Detto anche lanterna semaforica è un segale stradale luminoso utilizzato per regolare i flussi di traffico ed evitare il più possibile le collisioni tra veicoli.

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Il primo semaforo riconducibile a quelli odierni, risale al 1868 quando, a Londra, fu installato un semaforo derivante da quelli ferroviari di quel tempo. Fu inventato a Nottingham da J.P. Knight. Il progetto prevedeva un palo collegato ad un’asta: quando l’asta si posizionava perpendicolarmente al palo segnalava lo Stop; quando, invece, era posta parallelamente al palo, significava Avanti. Durante la notte il funzionamento avveniva grazie a due lampade a gas rotanti. Aveva un funzionamento manuale, infatti le luci e le aste venivano azionate da un vigile di turno. Dopo 2 settimane di prova il semaforo esplose.
Fu identificata la causa dell'esplosione e il semaforo funzionòo ancora 4 anni. Fu definitivamente rimosso nel 1872.

Il primo semaforo

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l primo semaforo (degno di questo nome) a funzionamento elettrico fu installato e inaugurato il 5 Agosto 1914. Il suo inventore era James Hoge. Questa sua invenzione aveva solo due luci ed aveva un funzionamento manuale, infatti veniva azionato da una cabina di comando.
Successivamente William Potts inventò il primo esemplare di semaforo automatico.
Nel 1922 si assiste ad una diffusione di massa di questo segnale: vengono installati a Parigi, Berlino e Amburgo.
Nel 1923 l'afroamericano Garret Morgan brevettò il primo semaforo automatico con tre luci.
In Italia bisogna attendere il 1925 quando viene installato a Milano il primo esemplare.
Nel 1961 a Berlino Est viene installato il primo semaforo specifico per i pedoni con la figura dell'classico omino che diventerà successivamente un'icona di Berlino Est

Semaforo del 1923

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I colori del semaforo sono uguali in tutto il mondo in base ad una convenzione universale.
Invece non tutti i paesi utilizzano la stessa sequenza di apparizione dei colori.

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La maggior parte dei semafori funziona grazie ad un temporizzatore che regola le fasi di via libera e di stop.
Nelle versioni più evolute il funzionamento è pilotato da sensori, cioè spire magnetiche formate da cavi elettrici nell’asfalto che, grazie ad appositi software, riescono a rilevare i flussi di traffico presenti in tempo reale. Un veicolo che transita sopra i sensori entra nel campo magnetico e viene rilevato.

Metodi meno tecnologici consistono nell’installazione di un pulsante in presenza di passaggi pedonali che consente di fermare i flussi di traffico.

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I semafori intelligenti sono già presenti in alcune strade d’Italia e d’Europa. Si definiscono intelligenti quei semafori che sanno interagire con le auto e con le strade.
Un semaforo intelligente è quello che segnala con un semplicissimo timer, lo scatto del verde o del rosso, preavvisando il guidatore sui tempi, al fine di migliorare la ripartenza o anticipare l’arresto al segnale rosso. Questo ovviamente è la base, ma i semafori possono fare molto di più. Ad esempio vi è la possibilità di capire l’andamento del traffico e regolare quindi i tempi di funzionamento in automatico, proprio in base al flusso di transito di veicoli, oppure, in strade secondarie, fare scattare il verde all'approssimarsi di un veicolo verso la linea di arresto. Interagendo in futuro con dei segnali inviati dalle auto, i semafori intelligenti sapranno approssimativamente prevedere l’arrivo dei veicoli, capire il flusso di traffico in passaggio e di conseguenza regolarne il flusso, migliorandolo, agendo sul loro funzionamento in tempo reale.

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I semafori intelligenti si avvalgono di diversi sensori per il rilevamento delle auto:
Sensori magnetici: una spira di filo elettrico dentro l'asfalto nella quale scorre una debole quantità di energia che permette di rilevare la presenza di metallo (veicolo) sopra di essa.
Sensori ottici: Una telecamera o sensore ad infrarossi che rileva la presenza di veicoli.
Sensori a ultrasuoni: Dispositivi capaci di rilevare veicoli mediante l'invio e la ricezione di ultrasuoni.

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Questo tipo di semaforo intelligente fu installato per la prima volta nella città statunitense di Portland (Oregon), nel 1943. Grazie ad un sensore magnetico rileva le auto che superano un certo limite di velocità. il sensore fa quindi scattare il rosso per fermare l'auto che non rispetta i limiti di velocità. Hanno avuto molto successo in Italia.

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I semafori hanno compiuto da poco 100 anni e se oggi sono ancora una necessità rappresentano però una soluzione sempre più datata per la gestione del traffico urbano. Studi di importanti centri di ricerca stranieri (Americani) hanno individuato la soluzione negli Incroci smart che in futuro ottimizzeranno l’ingresso delle driverless car (auto senza conducente) nelle intersezioni stradali senza necessità di soste, con grande risparmio di tempo e una forte riduzione dell’inquinamento. Il nuovo sistema per la viabilità prende spunto dalla gestione del traffico degli aerei e degli aeroporti, chiamato sistema a slot, in cui a ogni veicolo viene assegnato uno spazio temporale personalizzato (uno slot appunto) per attraversare l’incrocio, eliminando in questo modo la necessità di fermarsi. Nel caso del traffico stradale sensori e dispositivi già presenti su molte autovetture permetterebbero alle auto di comunicare tra loro.

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In Olanda, Germania e Paesi Bassi sono stati installati ed attivati semafori pedonali per terra...
L'idea è quella di tutelare chi cammina in città guardando il telefono.
Questo progetto è stato contestato perché incentiverebbe l'uso del telefono mentre si cammina. Azione molto pericolosa

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Sono dei semafori specifici per i veicoli del trasporto pubblico (autobus, tram, taxi, quindi non solo ai veicoli che viaggiano su ferro).
Vengono posti negli incroci e funzionano in coordinamento con le luci degli altri semafori.
La lettura:
-  barra orizzontale in alto: quando accesa impone l'arresto del veicolo
- barra verticale in basso: consentono di proseguire.
- barra inclinata verso destra o verso sinistra: consentono di procedere a destra o a sinistra.
- triangolo giallo centrale: indica il preavviso di arresto.

Il semaforo tranviario non è da confondere con il semaforo degli scambi che è di colore blu anziché bianco

Qui sotto un esempio:

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Sulla rete Rete Ferroviaria Italiana , i segnali ferroviari possono essere di tipo luminoso o di tipo meccanico (semaforico).

I segnali luminosi sono costituiti da uno o più fanali applicati su uno schermo nero con bordo bianco. Nei segnali posti in galleria lo schermo è assente. I segnali sono posti su pali oppure possono essere applicati ai portali di sostegno della linea elettrica. I segnali sono posti di norma a sinistra del binario a cui si riferiscono e il loro schermo è circolare. In alcuni casi possono essere posti a destra (marciapiedi di stazioni),  ed in questo caso lo schermo ha forma quadrata. La lampada centrale è protetta, contro i riflessi solari, da un tubo di proiezione.

Le luci colorate utilizzate nei segnali sono: rossa, gialla, verde; esse possono essere fisse o lampeggianti, singole o raggruppate.

I segnali per i treni si distinguono fra segnali di:

1ª categoria quelli che sono posti in precedenza immediata del punto protetto e che, quando comandano l'arresto ovvero "sono disposti a via impedita (luce rossa)", non debbono essere oltrepassati dai treni. Questi si possono dividere in segnali di blocco(stop), protezione delle stazioni e partenza dalle stazioni.

avviso, questi vengono posti in precedenza ai segnali di 1ª categoria e ad una conveniente distanza da essi e che hanno la funzione di dare al treno una segnalazione di avviso che gli consenta di poter rispettare le indicazioni del successivo segnale di 1ª categoria. Ciò in quanto, considerate le masse in movimento e gli attriti in gioco (ruota su rotaia ovvero ferro con ferro), i treni hanno bisogno di un adeguato spazio per potersi fermare.

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Di recente, in alcuni Paesi Europei, si è iniziato ad adottare una soluzione a metà strada tra la zona pedonale e le zona trenta, quella in cui è vietato superare i 30 km/h.  Sono stati eliminati cartelli, strisce, semafori, spartitraffico, il limite massimo di velocità è stato fissato a 30km/h ed ogni incidente automobilista-pedone è responsabilità del primo. Gli incidenti sono stati ridotti di oltre un terzo, ci sono stati meno ingorghi e la viabilità è diventata più fluida.
L’Unione Europea ha deciso di sperimentare  in diversi paesi come Belgio, Germania, Danimarca e Gran Bretagna.

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La capitale dell'Etiopia, Addis Abeba è una città senza semafori