(57)【要約】【課題】  交通解析の作業効率を高め、且つ中小規模の都市のまちづくりに対応した高精度で多面的な交通解析シミュレーションが可能な交通解析システムの提供。【解決手段】  GISと、ノード・リンクデータ及び解析用ODデータから交通需要予測を行う交通解析ソフトと、道路パラメータデータとGISから出力されたノード・リンク図形データを交通解析ソフトにインポートするためのGIS出力データ変換手段と、交通解析ソフトからの出力データをGISにインポートするためのGIS入力データ変換手段と、基礎ODデータとGISから出力された国勢調査データ及び解析ゾーンからOD分割データを作成するOD分割データ作成手段と、該OD分割データを格納するODデータベースと、該OD分割データから前記解析用ODデータを作成するOD分割データ変換手段とからなり、前記GISは、背景地図画像データと、国勢調査データと、交通需要予測データに基づき交通解析結果を出力する交通解析システム。【選択図】        図２
2006085602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
GIS（Geographic Information System）と、ノード・リンクデータ及び解析用OD（Origin Destination）データから交通需要予測を行う交通解析ソフトと、道路パラメータデータとGISから出力されたノード・リンク図形データを交通解析ソフトにインポートするためのGIS出力データ変換手段と、交通解析ソフトからの出力データをGISにインポートするためのGIS入力データ変換手段と、基礎ODデータとGISから出力された国勢調査データ及び解析ゾーンからOD分割データを作成するOD分割データ作成手段と、該OD分割データを格納するODデータベースと、該OD分割データから前記解析用ODデータを作成するOD分割データ変換手段とからなり、
前記GISは、背景地図画像データと、国勢調査データと、交通需要予測データに基づき交通解析結果を出力する交通解析システム。
【請求項２】
GISと、ノード・リンクデータ及び解析用ODデータから交通需要予測を行う交通解析ソフトと、予めノードのリンクに道路パラメータデータと属性データを関連付けた道路ネットワークデータを交通解析ソフトにインポートするためのGIS出力データ変換手段と、交通解析ソフトからの出力データをGISにインポートするためのGIS入力データ変換手段と、基礎ODデータとGISから出力された国勢調査データ及び解析ゾーンからOD分割データを作成するOD分割データ作成手段と、該OD分割データを格納するODデータベースと、該OD分割データから前記解析用ODデータを作成するOD分割データ変換手段とからなり、
前記GISは、背景地図画像データと、国勢調査データと、交通需要予測データに基づき交通解析結果を出力する交通解析システム。
【請求項３】
前記解析ゾーンデータの作成には、二次元ボロノイ図を用いることを特徴とする請求項１又は２の交通解析システム。
【請求項４】
前記二次元ボロノイ図におけるボロノイ母点の指定は、全交差点及び／又は県道以上の交差点であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの交通解析システム。
【請求項５】
前記基礎ODデータは、前記国勢調査データが持つ町丁・字等単位の人口比により交通量を配分したODデータであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの交通解析システム。
【請求項６】
前記交通解析結果は、特定ゾーンに対するゾーン間分布交通量及び／又は配分交通量及び／又は混雑度であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの交通解析システム。
【請求項７】
前記交通解析結果は、さらに、解析ゾーンの人口特性及び／又は土地利用特性が表示されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの交通解析システム。
【請求項８】
前記国勢調査データは、Ｂゾーンデータであることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの交通解析システム。
【請求項９】
前記解析ゾーン間の交通量の算出は、下記式１及び式２により算出することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかの交通解析システム。
（式１）
2006085602.tif 000009
A：一方の解析ゾーン、B：他方の解析ゾーン
（式２）
OD[Ai〜Bj]＝[Aiの面積]／[aの面積]×[Bjの面積]／[bの面積]×OD[a〜b]
Ai：解析ゾーンAを分割した小ゾーン、Bj：解析ゾーンBを分割した小ゾーン
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交通需要予測における交通解析システムに関し、より具体的には中小規模の都市に対応した効率的且つ高精度な交通解析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国は少子高齢社会を迎えこれまで以上にまちづくり・地域づくりによる社会資本の整備が必要となってきた。まちづくりの推進に欠かせないものの１つが地域の骨格を形成する道路整備であり、この道路整備計画を立案する際には地域の交通需要予測を行うことが必須の条件となっている。
【０００３】
我が国の交通需要予測は、全国規模で実施される道路交通センサスあるいは都市圏単位で実施されるPT（パーソントリップ）調査に基礎を置いており、その予測はマクロな予測から順に細部の交通流動を予測する４段階推計法と呼ばれる手法が使われている。
中小規模の都市で実施するまちづくり計画などで需要予測を実施する場合、広域圏との整合を取るため道路交通センサスあるいはPT調査結果を上位計画として４段階推計法の最後の段階である交通量配分のみを実施している。
【０００４】
しかし、上位計画としての道路交通センサスあるいはPT調査結果から得られる自動車流動を表すOD（Origin Destination）データは広域的な流動であるため、そのままでは中小規模の都市におけるまちづくり交通計画のように、地域に密着した交通計画を実施するために必要な細かな交通流動を表現できなかった。中小規模の都市で適正な交通需要予測をするためには、上位計画より得られた将来ODデータについて、当該地域に合致したゾーン分割・統合などを実施して将来ODデータを推計するという作業が必要であった。
【０００５】
一方、地域の情報を統合的・視覚的に扱うGIS（Geographic Information System：地理情報システム）技術の向上と普及が進んでおり、道路ネットワークの構築やODデータ推計のための地域情報を一体的に扱うことが容易となってきた。また、ITS（Intelligent Transport Systems）技術の革新により自動車の流動がより詳細かつ正確に把握できるようになりODデータの自動作成への具体的な利用方法の検討が始まっている。
【０００６】
一方、コンピュータを利用して実現した交通需要予測システムとしては、特許文献１のシステムが提言されている。
【特許文献１】特開２００３−２０８６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
交通需要予測のためには、道路ネットワークデータの作成が必要である。道路ネットワークデータは、交差点に相当するノードと、道路に相当するリンクから構成されており、各リンクは距離、旅行速度、道路容量といった情報を持っている。
従来の道路ネットワークデータの作成においては、道路地図上をベースに手書きの道路ネットワーク図を作成し、ノード及びリンクに番号を付けて、リンク1本ずつに対して関連データを入力していた。このため、従来の交通計画では、道路ネットワークデータの作成作業に膨大な時間と費用を費やさなくてはならないという課題があった。
【０００８】
また、近年のまちづくりにおける計画の情報公開が求められる中、道路ネットワークデータ構築のように職人技とも言える経験的、恣意的要素の多い従来の方法が次第に受け入れられなくなりつつあり、客観的な道路ネットワークデータの自動作成方法の提言が切望されている。
【０００９】
また、中小規模の都市のまちづくり計画に対応したODデータの推計では、上位計画で定められ地域別（大ゾーン別）の総発生交通量に基づき、さらに対象地域に合わせて分割・統合することで新たなゾーニングを行う必要がある。すなわち、上位計画のゾーンは大きな都市を除いては市町村の単位となっているため、これを分割してまちづくり計画で利用する小ゾーンを設定する必要がある。小ゾーン設定のためのゾーン分割作業では、一般にゾーンのサイズではなくゾーンからの発生交通量に比例して分割する必要がある。従って、ゾーンの人口などの指標を用いることが多いが、人口系指標の集計単位は字または町丁目となっているのが通常であるため、小ゾーンの設定もこの単位で行うことが多いのが現状である。
【００１０】
しかしながら、このようにして作成された小ゾーンの中にも多くの交通発生源があり、実際の配分計算では各小ゾーンを代表するゾーン中心をどこに設定するかは経験的に行わざるを得なかった。しかも、交通需要予測で使用する土地利用データや人口系指標は膨大な情報量に及ぶことから、これまでは交通需要予測計算を正確に反映させることは難しい状況にあった。
【００１１】
本発明では以上の背景を踏まえ、GISと交通解析ソフトを連携することで、交通解析の作業効率を高め、且つ中小規模の都市のまちづくりに対応した高精度で多面的な交通解析シミュレーションが可能な交通解析システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述したように交通需要予測を実施する上で行う必要のある道路ネットワークデータの作成やODデータの推計などは多大な時間と費用がかかるものであり、これを効率的且つ客観的基準で実施することは交通計画にとって有意義なものである。
【００１３】
本発明の主なポイントは、(1)道路ネットワークデータの自動生成、(2)ODデータのゾーン分割の自動化、(3)需要予測結果のGISデータ化の３つであり、これにより効率的且つ客観的基準で交通需要予測を行うことを可能としている。
以下、それぞれの詳細を述べる。
【００１４】
(1)道路ネットワークデータの自動生成
GISを利用することにより、デジタル地図の利用が容易になると共に、地理情報に紐付けられたデータを数値化し自動集計することが可能となる。本発明では、GISの機能を最大限に利用したシステムを構築することにより、道路ネットワークデータ生成に際し必要なノード、リンクの作成作業の大部分を自動的に行うことを可能とした。
【００１５】
(2)ODデータのゾーン分割の自動化
GISはその背後にあるデータベース指標を既存の行政境界にとらわれることなく任意のポリゴンによって抽出できるという優れた機能を持っている。発明者は、GISの機能を生かして、解析ゾーンの細分化や統合を自由に行えるようにすることで、配分交通量の予測精度を向上させることを可能とした。すなわち、解析ゾーンの設定をポリゴン単位で行うことにより、欲する道路ネットワークに合わせてゾーン分割を動的に行うことを可能とし、ゾーニングの作業効率が飛躍的に向上させた。
【００１６】
本発明に係るゾーニングの手法を具体的に説明する。
まず、解析対象地区について、初期ODデータを国勢調査の人口統計データをもとに解析単位（例えば、町丁・字等）に細分化し、基礎ODデータを作成する。
次に、解析単位における交通交差点の発生集中点をボロノイ母点としたボロノイ図を作成し、このボロノイ図を解析ゾーンに見立てて、基礎ODデータからOD分割データを自動生成する。ここで、ボロノイ図とは、平面上に配置された点群（母点）において、各点の勢力圏に応じて平面を分割した図のことをいう。
また、ITS技術の一つと位置づけられるプローブカー（車両にセンサーを搭載し、位置情報や走行情報等を収集・解析することにより道路交通情報を生成するシステム）から得たボロノイ図間の発生集中交通量の比率をもとに、与えられたODデータから直接ボロノイ図を解析ゾーンとするOD分割データを自動作成することも可能である。
このように、本発明によれば、与えられたODデータを細分化するための統計情報（町丁・字等に区分された人口データ、プローブカーによる詳細な実測データ）さえあれば、ボロノイ図をゾーンに見立てたODデータを即座に作成することが可能であり、省力化に加えて、詳細なODデータが提供されない小規模都市において、行政区分（市町村界、町丁・字等界）に依存しない交通量解析が可能となる。
【００１７】
(3)需要予測結果のGISデータ化
市販の交通解析ソフトでは、需要予測結果としてリンク別交通量、旅行速度、混雑度、大型車混入率など交通計画で利用される各種指標が出力される。これらの指標を面的に表示することはできるが、土地利用などの情報と同時に表示することはできない。
しかしながら、需要予測結果をGISに取り込み、GISを用いてこれらの地理情報を地図と紐付けることにより、政策決定者等が最も知りたいこれらの情報を地図上に表示することが可能となる。これは、情報の提示方法として最も分かり易い方法であると共に、他のデータベースとの相互関係を把握することも容易となる方法でもある。
更に、背後にある土地利用などの情報と併せて統合表示する機能を付加しておけば交通計画の合意形成等にも役立てることができる。
【００１８】
すなわち第１の発明は、GIS（Geographic Information System）と、ノード・リンクデータ及び解析用OD（Origin Destination）データから交通需要予測を行う交通解析ソフトと、道路パラメータデータとGISから出力されたノード・リンク図形データを交通解析ソフトにインポートするためのGIS出力データ変換手段と、交通解析ソフトからの出力データをGISにインポートするためのGIS入力データ変換手段と、基礎ODデータとGISから出力された国勢調査データ及び解析ゾーンからOD分割データを作成するOD分割データ作成手段と、該OD分割データを格納するODデータベースと、該OD分割データから前記解析用ODデータを作成するOD分割データ変換手段とからなり、前記GISは、背景地図画像データと、国勢調査データと、交通需要予測データに基づき交通解析結果を出力する交通解析システムである。
【００１９】
第２の発明は、GISと、ノード・リンクデータ及び解析用ODデータから交通需要予測を行う交通解析ソフトと、予めノードのリンクに道路パラメータデータと属性データを関連付けた道路ネットワークデータを交通解析ソフトにインポートするためのGIS出力データ変換手段と、交通解析ソフトからの出力データをGISにインポートするためのGIS入力データ変換手段と、基礎ODデータとGISから出力された国勢調査データ及び解析ゾーンからOD分割データを作成するOD分割データ作成手段と、該OD分割データを格納するODデータベースと、該OD分割データから前記解析用ODデータを作成するOD分割データ変換手段とからなり、前記GISは、背景地図画像データと、国勢調査データと、交通需要予測データに基づき交通解析結果を出力する交通解析システムである。
【００２０】
第３の発明は、第１又は２の発明において、前記解析ゾーンデータの作成には、二次元ボロノイ図を用いることを特徴とする。
【００２１】
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明において、前記二次元ボロノイ図におけるボロノイ母点の指定は、全交差点及び／又は県道以上の交差点であることを特徴とする。
【００２２】
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明において、前記基礎ODデータは、前記国勢調査データが持つ町丁・字等単位の人口比により交通量を配分したODデータであることを特徴とする。
【００２３】
第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明において、前記交通解析結果は、特定ゾーンに対するゾーン間分布交通量及び／又は配分交通量及び／又は混雑度であることを特徴とする。
【００２４】
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記交通解析結果は、さらに、解析ゾーンの人口特性及び／又は土地利用特性が表示されることを特徴とする。
【００２５】
第８の発明は、第１ないし７のいずれかの発明において、前記国勢調査データは、Ｂゾーンデータであることを特徴とする。
【００２６】
第９の発明は、第１ないし８のいずれかの発明において、前記解析ゾーン間の交通量の算出は、下記式１及び式２により算出することを特徴とする。
（式１）
2006085602.tif 000003
A：一方の解析ゾーン、B：他方の解析ゾーン
（式２）
OD[Ai〜Bj]＝[Aiの面積]／[aの面積]×[Bjの面積]／[bの面積]×OD[a〜b]
Ai：解析ゾーンAを分割した小ゾーン、Bj：解析ゾーンBを分割した小ゾーン
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、(1)交通解析作業の効率化、(2)交通解析結果の視覚化、(3)モデリングの容易性という３つの効果が期待できる。以下、本発明の効果を具体的に説明する。
【００２８】
(1)交通解析作業の効率化
本発明によれば、これまで多大な労力を要していた中小規模都市の交通解析において必要な道路ネットワークデータの構築作業とOD分割データ作成作業にかかる工数を大幅に削減することができる。
また、解析データのゾーン編集作業においても、従来のマニュアル作業では修正に要する時間も初期データ作成にほぼ匹敵する時間が必要であった編集作業工数を大幅に削減することができる。
これらの効果により、限られた工期、予算等の中でより多くの代替案を検討することが可能となり、ひいては公共事業のコスト縮減にも寄与することとなる。
【００２９】
(2)交通解析結果の視覚化
従来のように交通解析結果を表や数値のみで表現するのではなく、現況地形図を色区分し、交通解析情報をグラフ化することにより、アカウンタビリティの向上に寄与し、政策決定支援や住民との合意形成に大きく貢献できる。
また、道路ネットワークデータを視覚的に把握できることから最終データ作成に至る作業上のミスを低減することができる。
さらに、交通解析の計算結果に加えて人口特性や土地利用特性などの属性データも画面上に表示させることができ、多面的な分析が可能となる。
【００３０】
(3)モデリングの容易性
ゾーニングにボロノイ図を利用することにより、行政区域や町丁・字等の境界にとらわれることなく、道路ネットワークに着目したゾーニングを容易に設定することが可能となった。
また、分割されたゾーンからはGISの機能により背後の土地利用データや人口系指標などを容易に抽出することが可能となり、ゾーニングの妥当性の検証にも寄与することが確認できた。
さらに、ゾーニングの自動化と背後データとの統合は、ゾーニング設定者を地域事情や経験などの恣意的な要因を考慮する作業から開放し、純粋に交通工学的なモデリングに集中することを可能にするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、本発明に係るシステムの構成図である。
本発明に係るシステムは、入力装置１と出力装置３に接続されたパーソナルコンピュータ２から構成される。入力装置１は、デジタイザやスキャナ等の図面データ等の入力機器である。出力装置３は、ドットプリンタ、レーザープリンタ及びインクジェットプロッタ等の出力機器である。パーソナルコンピュータ２は、GIS２１と交通解析ソフト２２、GIS出力データ変換手段２３、GIS入力データ変換手段２４、OD分割データ作成手段２５、ODデータ変換手段２６、ODデータベース２７を備えている。GIS２１、交通解析ソフト２２、及びODデータベース２７は市販の汎用的なソフトウェアである。
なお、道路ネットワークや電子記憶媒体等によるデータのやり取りが可能である場合には、入力装置１及び出力装置３の双方がなくとも本発明は成立する。
【００３２】
本発明において、GISは次の３つの役割を有する。
(i)交通解析ソフト用のノード・リンクデータを作成すること。
(ii)GIS上で指定したノードに対しボロノイ図を発生し、解析ゾーンデータを生成すること。 (iii)交通解析ソフトから交通需要予測データを受取り、解析結果の表示及び国勢調査データとの重ね合わせ等を行うこと。
【００３３】
また、交通解析ソフトの役割は、GISで生成されたノード・リンクデータ及び解析用ODデータをもとに交通需要予測の解析を実施し、その結果（交通需要予測データ）をGISに返すことである。
【００３４】
図２を用いて、本発明に係るシステムの処理手順を説明する。
１．基礎データの取得
本発明に係るシステムにおいては、「道路パラメータデータ100」、「背景地図画像データ200」、「国勢調査データ300」、「ODデータ400」が必要である。
(i)道路パラメータデータ100
交通解析業務で定められた道路種別毎の最大速度、交通容量等の条件である。
(ii)背景地図画像データ200
GISの背景となる地図画像であり、紙地図からスキャナを用いて作成する場合もある。
(iii)国勢調査データ300
交通解析の対象となる市町村単位の人口等の属性データであり、総務省のサイト（http://GISplaza.stat.go.jp/GISPlaza/）からダウンロード可能である。
国勢調査データには、町丁・字等の単位で区切られたポリゴンデータとそれに付随する町丁・字等の単位に集計された属性テキストデータがある。
(iv)ODデータ400
交通解析業務のために発注者から提供を受けたODデータである。本発明においては、Ｂゾーン単位でODデータの提供を受けている。発生集中交通量の推計をはじめとする将来交通量推計では、対象とする地域や交通施設にかかわる情報をゾーンという単位でとらえている。例えば、道路交通センサスでは各市町村を基本単位とし、これを必要に応じて分割したＢゾーン単位を統一的に用いており、本発明もこれに準ずることとした。なお、理論的には他のゾーン単位（Ｃゾーン等）においても本発明は成立する。
【００３５】
２．ノード・リンクデータの作成(STEP101〜105)
ノード・リンク図形データとは、道路ネットワークデータのことであり、名前の通り「ノード」と「リンク」から構成される。ノードとは交差点（厳密には道路パラメータデータの変化点も含む）のことであり、ノード番号と座標で与えられる。リンクとは路線のことであり、交差点間距離、起終点ノード番号及び座標で与えられる。ノード・リンクデータの作成は以下の手順で行われる。
まず、背景地図画像データから、解析対象道路のノードとリンクを画面トレスで取得する(STEP101)。画面上でGISのデータ取得機能を用いて、ノードである交差点（ポイント）の取得と、交差点間を結ぶリンク（ポリライン）を取得することで、ノード・リンク図形データを作成する(STEP102)。道路パラメータデータ100とGISで作成したノード・リンク図形データ102をもとに、データ変換を行い、交通解析ソフトに取り込むためのノード・リンクデータ104を作成する (STEP103)。この際、GISデータとの関連付けを容易にするために、道路パラメータデータのキーは、ノード・リンク図形データ102のリンクの取得分類（図形をGIS上で分類するためのコード）とする。この様子を示したものが図３である。交通解析ソフトに作成したノード・リンクデータを読み込み、画面上に出力されたノード・リンクデータに不具合がある場合には修正を行う(STEP105)。
【００３６】
ここで、道路パラメータデータ100と背景地図画像データ200からノード・リンク図形データ102及びノード・リンク図形データ104を作成しなくとも、図４のような汎用的な道路ネットワークデータを予め準備しておけば、当該道路ネットワークデータからノード・リンク図形データ102及びノード・リンクデータ104を自動的に作成することができる。
すなわち、図４の道路ネットワークデータは、ノード・リンク図形データ102及びノード・リンクデータ104を作成するための全ての情報を有しており、道路パラメータデータ100の代わりにこれを利用すると、GISからノード・リンク図形データ102を抽出して合成する必要がなくなるため、GIS出力データ変換手段103において、各交通解析ソフトの入力形式に合わせた簡易なデータ形式の変換のみを行えばよくなる。  
【００３７】
３．解析ゾーンデータの作成(STEP 143,144)
解析ゾーンデータとは、交通解析の対象となるゾーン単位に区分されたポリゴンデータであり、いわゆるボロノイ図である。一般に、勢力圏解析等による適地選定など領域分割の分野では、二次元のボロノイ図がよく用いられる。図５は、本発明で利用するボロノイ図のモデルの一例である。母点と呼ばれる各々の点を交通量の発生・集中点とし、それらの勢力圏を表す領域（ボロノイ多角形）を交通解析ゾーンとしている。また、各ゾーンの境界は隣接する母点間を結ぶ線分の垂直二等分線によって構成するものとした。二次元ボロノイ図には各母点に重みを持たす場合もあるが、本発明では各母点を等価に評価する手法を用いた。
一般にGISは勢力圏解析等を行うために任意のボロノイ母点に対し、ボロノイ図を発生させる機能を有している。例えば、本実施例で用いたPentAngleにもこのような機能が標準的に装備されている。ここで、ノード・リンク図形データ102の各ノードについて、解析の対象とすべき交通量発生集中点をボロノイ母点として指定することにより、上記ボロノイ図がGISの一般的な機能により作成される(STEP143)。これによりポリゴン単位の地理情報データからなる解析ゾーンデータが作成される(STEP144)。 
ボロノイ母点の指定に際し、本実施例では、全てのノードを対象にする場合と国県道以上の交差点を指定する場合をケース分けした。このように、ボロノイ母点とするノードを解析目的に合わせて選択的に指定することによりボロノイ図、つまり解析ゾーンの細かさを調整し、目的とする交通解析をより適正なものに近づけるためのシミュレーションを容易に行うことができる。
【００３８】
４．解析用ODデータの作成(STEP 121〜129)
ＢゾーンODデータを、そのＢゾーンに含まれる町丁・字等単位の国勢調査データ（人口データ）を用いて、町丁・字等単位に分割し(STEP121)、対象となる町丁・字等単位の基礎ODデータを作成する(STEP122)。基礎ODデータ作成手順の具体例を図６により説明する。図６ａは、配分前のＯＤデータ400であり、1列目に示した起点から３列目以降の終点までの発着交通量を示している。例えばA市１からA市2への発着交通量は、20,000である。図６ｂは、町丁・字（a〜d）の人口比により、配分した後の基礎ODデータである。このように、人口比により発着交通量データを配分することにより、より細かな単位での交通分析を行うことができる。
【００３９】
作成した基礎ODデータは、ODデータベースに登録される(STEP123)。ODデータベース124とは、基礎ODデータを登録したリレーショナルなデータベースであり、索引による検索の容易性が確保できるのであれば市販の汎用的なものでよい。
GISに読み込まれた国勢調査データ145（町丁・字等単位のポリゴンデータのみ）と解析ゾーンデータ144（ボロノイ図から作成したポリゴンデータ）をもとにOD分割データを解析ゾーン単位に自動分割する(STEP125)。作成したOD分割データは、OD分割データベースに登録する(STEP126)。このデータは汎用的な構造をしており、ODデータベースと同様に汎用的なデータベースを用いる。OD分割データを交通解析ソフトに読み込むためにデータ変換を行い(STEP127)、解析用ODデータを作成する(STEP128)。変換した解析用ODデータを交通解析用ソフトに読み込む(STEP129)。
【００４０】
５．交通解析ソフトによる処理(STEP 131)
STEP105で読み込んだノード・リンクデータと、STEP129で読み込んだ解析用ODデータから、交通解析ソフトの機能により交通需要予測を行う(STEP131)。交通需要予測の出力結果は、交通需要予測データとしてエクスポートし(STEP132)、エクスポートした需要予測データは、GISに取り込むためにデータ変換される(STEP133)。
【００４１】
６．GISでの解析結果出力(STEP 145〜148)
GISに解析対象と対応する国勢調査データを読み込み(STEP145)、STEP133でGISのデータ形式に変換した交通需要予測データを読み込む(STEP146)。これらのデータと解析ゾーンデータの関連づけを行うと共に解析条件を設定することで(STEP147)、解析条件に合致した出力結果が得られる。
なお、出力結果は、従来のように交通解析結果を表や数値のみで表現するのではなく、現況地形図を色区分し、交通解析情報をグラフ化したものの出力が可能である。
【００４２】
以下では、本発明の詳細を実施例で説明する。本発明は、この実施例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００４３】
本実施例では、モデル都市における交通量解析を実施し、シミュレーション効果やボロノイ図のゾーニングへの適用効果を検証する。
本実施例のモデル都市には香川県観音寺市を選定した。選定の理由は、i)人口規模5万人程度でありこれまで交通需要予測を基にした道路交通計画の策定がなされていないこと、ii）都市計画区域及び都市計画道路の設定がなされており、交通需要予測と道路整備計画策定のニーズが潜在的に見込まれる地方都市であることである。
【００４４】
１．システム構成
本実施例１においては、GIS２１に株式会社五星のPentAngle Ver.3.3（以下「PentAngle」という）を、交通解析ソフト２２に国際協力事業団のJICA STRADA Ver.2（以下「STRADA2」という）を、ODデータベース２７にはボーランド株式会社のParadoxを採用した。GIS出力データ変換手段２３、OD分割データ作成手段２５、OD分割データ変換手段２６はDelphi言語により、GIS入力データ変換手段２４はExcelにより開発した。
【００４５】
２．システムデータ
(1)PentAngleで利用するデータを表１に示す。
【００４６】
【表１】
2006085602.tif 000004
【００４７】
(2)STRADA2で利用する基礎データを表２に示す。
【００４８】
【表２】
2006085602.tif 000005
【００４９】
３．ノード・リンクデータの作成
背景地図画像データをGISに読み込み、解析対象道路のノードとリンクを画面トレスしてノード・リンク図形データを作成する。すなわち、PentAngleの画面上でデータ取得機能を用いて、ノードである交差点（ポイント）と、交差点間を結ぶリンク（ポリライン）を取得し、ノード番号及び座標、リンク番号及びリンク起終点座標を読み取ることで、ノード・リンク図形データを作成する。PentAngleで作成したノード・リンク図形データの出力イメージを図７に示す。
【００５０】
PentAngleにて作成したノード・リンク図形データ102と道路条件データ100をGISデータ出力データ変換手段23により、STRADA2形式にフォーマット変換したノード・リンクデータ104を作成する。ノード、リンクの番号は、属性データと関連付けを行うためのキー値とした。距離のデータは、リンク毎に計測値を割り当てた。STRADA2は、ノード間の折れ点が３点までという制限があるため、図形上は、各ノードを直接結ぶこととした。取り扱うデータの形式はテキストデータであり、Delphi言語により開発した専用アプリケーションである。
この際取り込む道路パラメータデータ100の一例が図８であり、各項目は、各リンクについて以下のことを表している。
・取得分類：道路種別。高速道路、一般国道、主要地方道等。
・最高速度：最高速度（km/h）。
・リンク容量：日当たり交通容量。
・QV：交通量の配分方式を指定。
・有料１：車種別有料料金を指定。
・規制１：車種別方向規制（通行止め、一方通行等）を指定。
・種別：多段階配分で転換率式を適用する場合に高速道路、鉄道であることを指定。
・評価：交通解析の評価指標を算定する場合に除外するリンクを指定。
・図化：交通解析結果の図化グループを指定。
・定義１：リンクを識別するために利用者が任意に定めるフラッグ。
・色：交通解析ソフト上で表示するリンクの色を指定。
【００５１】
４．解析ゾーンデータの作成
解析用ODデータには、主要市道以上の交通解析を行うための1次解析用ODデータと、県道以上の交通解析を行うための2次解析用ODデータがある。解析ゾーンデータの作成は、どちらのODデータを解析対象とするかにより相違する。1次解析用ODデータの作成にあたっては、主要市道、国道、県道との交差点（ノード）を、2次解析用ODデータの作成にあたっては、国道、県道との交差点（ノード）をボロノイ中心点に指定し、各リンク方向を等分し、交差点と路線が持つ勢力が均衡するゾーニングを行う。ボロノイ分割中心点は任意に指定することができるため、小ゾーンから大ゾーンまで交通解析レベルに応じたゾーン設定が可能である。図９に示すように、ボロノイ図はPentAngle画面上に表示され、視覚的に分割ゾーンの妥当性を画面上で確認でき、また必要に応じて変更も可能である。作成したボロノイ図と既存ゾーンとの間でポリゴン演算を実施し、その結果から得られる按分面積比を算出する。この算出結果は、ボロノイ図に対応したOD分割データの自動作成の際に使われる。
【００５２】
５．解析用ODデータの作成
(1)基礎ODデータの作成
基礎ODデータは、平成6年度香川県車種別BゾーンOD表を用いた。このBゾーンOD表では、観音寺市を２ゾーンに区分しているが、市道レベルの交通解析をするためには、大まかすぎて適していない。このため、BゾーンOD表を観音寺市の町丁・字等ゾーンに分割したOD分割データを作成することにした。
【００５３】
BゾーンOD表を観音寺市の町丁・字等単位に分解するにあたって、独自に観音寺市内においてOD調査を実施し、その結果と人口指標などの国勢調査データを考慮してゾーン分割比を設定した。この分割比を用いてBゾーンOD表を町丁・字等ゾーンのOD表に分解した。ゾーンの分割統合はマトリックス表の演算とし、計算はODデータ作成手段により行った。具体的には、ＢゾーンOD表を人口比率で町丁・字等データに分割し、作成したOD分割データは、PentAngle上の町丁・字等ゾーンの属性データの一つとしてODデータベース124に格納した。
【００５４】
(2)OD分割データの自動作成
OD分割データの作成にあたっては、Pentangleから出力した国勢調査データ（ポリゴンデータ）と解析ゾーンデータ（ポリゴンデータ）を利用する。
OD分割データの自動作成は、Delphiで開発したアプリケーションにより行い、処理手順は以下のとおりである。
【００５５】
図１０はゾーンA及びB間のOD交通量を算出するためのボロノイ図である。自動分割される前のゾーン（町丁・字等で区切られたゾーン）は細線で示してあり、自動分割後のゾーン（ボロノイ図で作成した解析ゾーン）が太線で示してある。すなわち、分割前の町丁・字等で区切られたゾーンが細線で区切られたゾーンで、交差点等であるボロノイ母点から発生させたボロノイ図による解析ゾーンが太線で区切られたゾーンであり、ボロノイ母点を指定し、ボロノイ図を作成すれば、ボロノイ図に包含される既存の町丁・大字の部分ポリゴン（A1〜A5等）は自動的に決まる。なお、ボロノイ図は、ボロノイ母点の指定で決定するが、母点の指定は、解析対象となる路線の全交差点及び／又は広域間交通を分担する路線である県道以上の交差点とする。
分割後ゾーンＡ及びＢ間のOD交通量を算出する際には、まず、ゾーンａの部分ポリゴンA1と、ゾーンｂの部分ポリゴンB1の間のOD交通量は、下記式３により算出することができる。
【００５６】
（式３）
OD[A1~B1]＝[A1の面積]／[aの面積]×[B1の面積]／[bの面積]×OD[a~b]
【００５７】
以下、残りの部分ポリゴンA2〜A5及びB2〜B3の交通量を算出し、これらの交通量の合計値を算出することで自動分割後のゾーンA及びB間の交通量を算出することができる。
すなわち、ゾーンA及びB間の交通量は、下記式４により算出されることとなる。
【００５８】
（式４）
2006085602.tif 000006
【００５９】
上記演算手順で算出した、OD分割データの作成結果を表３に示す。
第１列は解析ゾーンを示すものであり、第２列にOD分割前の対応するゾーン番号を示すものである。例えば、第２行目第１列の「37205006002」は、分割後の新ゾーン番号であり、OD分割前の対応する旧ゾーン番号は第２列目の「14015」である。第３列目は分割前の旧ゾーンの面積を示しており、第４列は分割後の按分面積を示している。第５〜１０列は旧ゾーン番号を示すものであり、第２列に示す旧ゾーン番号との交通量が示されている。例えば、第５列第2行目の「24」は、旧ゾーン番号でいう14015ゾーンと13029ゾーン間の交通量が24であることを示している。
【００６０】
【表３】
2006085602.tif 000007
【００６１】
(3)解析用ODデータの作成
上記演算手順により作成したOD分割データはODデータ変換手段26により、STRADA2のデータ形式に変換する。ODデータ変換手段は、Delphiにより開発した専用アプリケーションであり、取り扱うデータの形式はテキストデータである。具体的には、STRADA2のデータ様式は幾つかの選択を許しているが模式的には、以下のようなマトリックス構造で表すことができる。すなわち、新ゾーン間の交通量に着目し、表３のOD分割データを下記の様式になるよう統合するものである。
【表４】
2006085602.tif 000008
【００６２】
６．STRADA2による処理
ノード・リンクデータ104、解析用ODデータ128、及び解析条件を指定するための配分パラメータファイルをSTRADA2に読み込み、STRADA2の標準機能により多段配分計算を実施する。計算結果データをCSV形式ファイルで出力し、さらにGIS入力データ変換手段によりPentAngleの属性ファイル形式に変換して保存した。なお、計算結果は、STARDA2でも確認することが可能であり、STRADA2でも計算結果に基づく交通量配分を確認することができる。STARDA２における交通量配分の出力イメージを図１１に示す。
【００６３】
STRADA2より出力される交通需要予測データをGIS入力変換手段24により、PentAngleの属性データに変換する。図形との関連付けを行うキー値は、GISデータ出力変換手段23により作成したノード、リンクの番号を使用する。GIS入力変換手段24は、Excelにより開発した専用アプリケーションであり、取り扱うデータの形式はテキストデータである。データ変換手段としては、STRADA2が計算したリンク別の上り、下り交通量を総交通量として集計する。
【００６４】
７．出力結果
属性形式ファイルで保存された交通解析データファイルをPentAngleに読み込み図形データとリンクし、その結果を画像展開し視覚表現したものが図１２ないし図１４である。
図１２は指定したゾーンとの交通量を円の大きさで表示したものであり、図１３は各リンクの日当たり交通量を色分け表示したものであり、図１４は各リンクの混雑度を色分け表示したものである。
【００６５】
８．本実施例の効果
本実施例によれば、交通解析の計算結果に加えて、GISとしての機能を生かしゾーンの人口特性や土地利用特性などの属性データも画面上に表示させることが可能であるため、交通解析結果と関連した多面的な分析も可能である。
【００６６】
今回の交通解析に用いた道路ネットワークデータ及びODデータとほぼ同様のデータ作成を従来のマニュアル作業で実施した場合と比較して、作業時間を約1/5ないし1/10に短縮することが可能となり、解析作業効率の著しい向上を見た。実測値では、80時間程かかっていたものを、約10時間〜12時間に短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るシステムの構成図である。
【図２】本発明に係るシステムの処理手順の流れ図である。
【図３】ノード・リンクデータ作成手順の説明図である。
【図４】望ましい道路ネットワークデータの説明図である。
【図５】ボロノイ図の説明図である。
【図６】基礎OD作成手順の説明図である。
【図７】PentAngleにおけるノード・リンク図形データの出力イメージである。
【図８】道路パラメータデータの例である。
【図９】PentAngleにおけるボロノイ図出力イメージである。
【図１０】自動OD 作成の手順の説明図である。
【図１１】STARDA２における交通量配分の出力イメージである。
【図１２】特定ゾーンに対するゾーン間分布交通量である。
【図１３】各リンクの配分交通量の表示である。
【図１４】混雑度で色分けした表示である。
【符号の説明】
【００６８】
２  パーソナルコンピュータ
【図１】
2006085602.tif 000010
【図３】
2006085602.tif 000011
【図４】
2006085602.tif 000012
【図６】
2006085602.tif 000013
【図８】
2006085602.tif 000014
【図２】
2006085602.tif 000015
【図５】
2006085602.tif 000016
【図７】
2006085602.tif 000017
【図９】
2006085602.tif 000018
【図１０】
2006085602.tif 000019
【図１１】
2006085602.tif 000020
【図１２】
2006085602.tif 000021
【図１３】
2006085602.tif 000022
【図１４】
2006085602.tif 000023