ある車線の交通流について、速度 v と密度 k の関係が直線式 v=vf(1-k/kj) で表されるものとする(vf:自由流速度 80 km/h、kj:渋滞密度 150 台/km)。交通量 q=k・v としたとき、この車線の最大交通量(交通容量)に最も近い値はどれか。
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解答正解 3
q=k・vf(1-k/kj) は k の二次式で、k=kj/2 のとき最大となる。このとき v=vf/2=40 km/h、k=75 台/km で、qmax=40×75=3,000 台/h、すなわち vf・kj/4 である。密度が臨界密度を超えると交通量は逆に減少し、渋滞状態になる。
選択肢ごとの判定
1誤り。最大値の係数を誤っている(vf・kj の 1/16 にあたる値)。
2誤り。最大値の係数を誤っている(vf・kj の 1/8 にあたる値)。
3正しい。q=k・vf(1-k/kj) は k=kj/2 で最大となり、qmax=vf・kj/4=80×150/4=3,000 台/h。これが正解。
4誤り。vf・kj/2 としたもの。k=kj/2 のとき速度も vf/2 に下がるため、積は 1/4 になる。
5誤り。vf と kj を単純に掛けた値で、これは理論上の上限を超える。