Mật độ giao thông là gì?
Mật độ giao thông là số lượng xe đang chiếm dụng một đoạn đường nhất định tại một thời điểm, thường được tính bằng số xe trên mỗi dặm (veh/mi) cho từng làn đường. Đây là một trong ba biến số cốt lõi của lý thuyết dòng giao thông, gắn liền với lưu lượng và tốc độ thông qua quan hệ cơ bản của dòng giao thông. Lưu ý: công cụ này dùng đơn vị dặm (mile) và dặm/giờ (mph) theo hệ đo lường của Mỹ; ở Việt Nam thường dùng km và km/h, nên bạn cần quy đổi nếu áp dụng vào số liệu trong nước.
Công thức tính
Quan hệ cơ bản phát biểu rằng lưu lượng bằng mật độ nhân với tốc độ (\(q = k \cdot v\)). Biến đổi lại, ta có mật độ:
$$k = \frac{q}{v}$$trong đó q là lưu lượng tính bằng số xe mỗi giờ, v là tốc độ trung bình (tốc độ trung bình theo không gian) tính bằng dặm/giờ, và k là mật độ tính bằng số xe trên mỗi dặm. Công cụ này cũng ước tính khoảng cách trung bình giữa các xe theo công thức \(5280 \div k\) (đơn vị feet).
Cách sử dụng
Nhập lưu lượng giao thông (số xe đi qua một điểm trong mỗi giờ) và tốc độ di chuyển trung bình tính bằng dặm/giờ. Công cụ sẽ lập tức trả về mật độ giao thông tính bằng số xe trên mỗi dặm cùng khoảng cách điển hình giữa các xe (đầu xe trước cách đuôi xe sau) tính bằng feet.
Ví dụ minh họa
Giả sử một làn đường cao tốc có lưu lượng 1.800 xe mỗi giờ ở tốc độ trung bình 60 mph. Mật độ \(= \frac{1800}{60} = 30\) xe trên mỗi dặm. Khoảng cách \(= \frac{5280}{30} = 176\) feet giữa các xe. Khi tình trạng ùn tắc gia tăng, tốc độ giảm xuống, nên cùng một lưu lượng sẽ tạo ra mật độ cao hơn nhiều.
Câu hỏi thường gặp
Công cụ này dùng những đơn vị nào? Lưu lượng tính bằng số xe mỗi giờ, tốc độ tính bằng dặm/giờ, mật độ tính bằng số xe trên mỗi dặm, và khoảng cách tính bằng feet.
Vì sao mật độ tăng khi tốc độ giảm? Bởi vì lưu lượng \(=\) mật độ \(\times\) tốc độ; với một lưu lượng cố định, tốc độ thấp hơn đồng nghĩa với việc có nhiều xe dồn lại hơn trên mỗi dặm.
Mật độ tắc nghẽn (jam density) là gì? Đó là mật độ tối đa khi dòng xe dừng hẳn, đầu đuôi nối nhau, thường vào khoảng 185–250 veh/mi cho mỗi làn tùy theo độ dài của xe.