渋滞
渋滞流では、密に車両が並ぶ部分(密部)と、車頭間隔が比較的長く車両がまばらに並ぶ部分(疎部)が交互になるのが観測できる。この現象は「疎密波現象」と呼ばれる。 この疎密波現象は以下の現象を持っているとされる。
疎密波は交通の進行方向(下流)とは反対(上流)方向に伝播する。
疎密波は、先頭付近では密部・疎部の差がはっきりと現れないが、上流(渋滞の後部)にさかのぼると疎密の差が明瞭となる。また、疎密波は並行する車線の間で同期する傾向がある。
疎部での速度は上限がある(例えば、都市高速道路では時速45 km程度になる)。
疎部で車両が相対的に速く走行できる時間は、ボトルネックでの交通容量が異なっても変化しない。しかし、密部で車両が遅く走行する時間は、ボトルネックでの交通容量が小さいほど長くなる傾向がある。
車間距離を狭くとればとるほど、疎密波現象は起きやすくなるので、適切な車間距離をとることは渋滞を防ぐうえで極めて重要である。
需要の超過する量が大きいほど渋滞する車列は速く延伸しやすくなり、需要の経過する時間が長いほど渋滞する車列は長くなりやすい。そして、道路の需要超過が終わってもすぐに渋滞が消滅しない。
交通渋滞の定義は、道路管理者や交通管理者ごとに異なっている。例えば、警視庁では統計上、下記を渋滞の定義としている(警視庁交通部 交通量統計表)。
一般道路 : 走行速度が20 km/h以下になった状態
高速道路 : 走行速度が40 km/h以下になった状態
また、首都高速道路では走行速度が20 km/h以下になった状態を、阪神高速道路では走行速度が30 km/h以下になった状態を渋滞として扱っており、それぞれの道路の特性によって渋滞と判定する「閾値(しきいち・いきち)」が定められている。同じ高速道路でも都市間高速道路に比べて都市内高速道路(首都高速・阪神高速など)はカーブや勾配が急で制限速度が厳しいため、交通サービスが低く、低速であっても渋滞と感じづらく、渋滞と判定する速度が低い。なお、イギリスでは80 km/hで渋滞と感じる報告もあり、渋滞と判定する速度が低い日本人は混雑した交通状態に慣れているともいえる。
交通事故や車両故障などの突発事象が原因で生じる渋滞で、渋滞に関する事前予測ができない。ある区間が一時的に交通容量が低下して発生する渋滞である。