交通密度とは?
交通密度とは、ある瞬間に一定区間の道路上に存在する車両の台数を表す指標で、通常は1車線あたり「1マイルあたりの車両台数(veh/mi)」で表されます。交通流理論を構成する3つの基本変数のひとつであり、交通量や速度と「交通流の基本式」によって結び付けられています。なお本ツールはマイル・mph(マイル毎時)を基準とした北米式の単位を採用しています。日本のようにキロメートル基準で考える場合は単位の読み替えが必要です。
計算式
交通流の基本式では、交通量は密度と速度の積(\(q = k \cdot v\))で表されます。これを変形すると、密度は次のように求められます。
$$k = \frac{q}{v}$$
ここで q は交通量(台/時)、v は平均速度(空間平均速度、mph)、k は密度(台/マイル)です。さらに本ツールでは、車両間の平均車間距離を \(\frac{5280}{k}\)(フィート)として推定します。
使い方
交通量(1時間あたりにある地点を通過する車両の台数)と、平均走行速度(mph)を入力してください。1マイルあたりの密度(台/マイル)と、車両どうしの平均的な車間距離(フィート)が瞬時に表示されます。
計算例
たとえば、ある高速道路の1車線で、平均速度60mphのときに1時間あたり1,800台の交通量があったとします。密度=$$\frac{1800}{60} = 30 \text{ 台/マイル}$$となります。車間距離=$$\frac{5280}{30} = 176 \text{ フィート}$$です。渋滞が進むと速度が低下するため、同じ交通量でも密度は大幅に高くなります。
よくある質問
どの単位を使いますか? 交通量は台/時、速度はmph(マイル毎時)、密度は台/マイル、車間距離はフィートです。
なぜ速度が下がると密度が上がるのですか? 交通量=密度×速度という関係があるためです。交通量が一定の場合、速度が低いほど1マイルあたりに詰め込まれる車両が増えることになります。
ジャム密度(最大密度)とは? 車両が数珠つなぎで完全に停止したときの最大密度のことで、車両の長さにもよりますが、おおむね1車線あたり185〜250台/マイル程度になります。