교통밀도란?
교통밀도(traffic density)는 특정 순간에 일정 길이의 도로 구간을 차지하고 있는 차량의 수를 말하며, 보통 차로당 마일당 차량 수(veh/mi)로 나타냅니다. 교통류 이론을 구성하는 세 가지 핵심 변수 중 하나로, 교통류 기본 관계식을 통해 교통량(flow), 속도(speed)와 서로 연결되어 있습니다. 참고로 미국 등에서는 마일을 기준으로 하지만, 한국에서는 보통 km당 차량 수(veh/km)를 사용한다는 점을 알아두면 좋습니다. 이 계산기는 마일 기준으로 동작합니다.
계산 공식
교통류 기본 관계식에 따르면 교통량은 밀도와 속도의 곱과 같습니다(\(q = k \cdot v\)). 이를 밀도에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
$$k = \frac{q}{v}$$
여기서 q는 시간당 차량 수로 표현한 교통량, v는 마일/시(mph)로 나타낸 평균 속도(공간 평균 속도, space-mean speed), k는 마일당 차량 수로 표현한 밀도입니다. 이 계산기는 또한 차량 간 평균 차두거리를 \(\frac{5280}{k}\)(피트)로 추정해 함께 보여줍니다.
사용 방법
교통량(한 지점을 시간당 통과하는 차량 수)과 평균 주행 속도(mph)를 입력하세요. 그러면 마일당 차량 수로 표현한 밀도와, 차량 사이의 일반적인 차두거리(피트)가 즉시 계산되어 나타납니다.
계산 예시
고속도로 한 차로에서 평균 속도 60mph로 시간당 1,800대의 교통량이 흐른다고 가정해 봅시다. 밀도 $$= \frac{1800}{60} = \text{마일당 30대}$$ 입니다. 차두거리 $$= \frac{5280}{30} = \text{차량 간 176피트}$$ 가 됩니다. 정체가 심해질수록 속도가 떨어지므로, 같은 교통량이라도 밀도는 훨씬 높아진다는 점을 알 수 있습니다.
자주 묻는 질문
어떤 단위를 사용하나요? 교통량은 시간당 차량 수, 속도는 마일/시(mph), 밀도는 마일당 차량 수, 차두거리는 피트(feet)로 표시합니다.
속도가 떨어지면 왜 밀도가 높아지나요? 교통량 \(=\) 밀도 \(\times\) 속도이기 때문입니다. 교통량이 일정하다면 속도가 낮을수록 같은 거리에 더 많은 차량이 빽빽하게 들어차야 합니다.
포화밀도(jam density)란 무엇인가요? 차량이 범퍼와 범퍼가 맞닿을 정도로 완전히 멈춰 섰을 때의 최대 밀도를 말합니다. 차량 길이에 따라 다르지만 보통 차로당 약 185~250 veh/mi 수준입니다.
