(57)【要約】【課題】  物流費用低減効果及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）排出量削減効果について、鉄道貨物輸送による効果の評価を行うことができる、鉄道貨物輸送による効果の評価方法を提供する。【解決手段】  鉄道線区の貨物輸送による社会経済への効果の評価方法において、貨物の発・着地データベース整備１１、物流経路のデータベース整備１２、分析対象線区を通過する鉄道貨物の把握１３、鉄道輸送とトラック輸送との比較（費用とＣＯ2 排出量）１４、直接効果（現状の鉄道輸送による線区での効果を算出）１５、、駅勢圏内のトラック貨物の流動経路把握１６、分析対象線区を通過可能な貨物の選別１７、鉄道輸送の優位性があるか否かの判定１８、潜在効果（潜在貨物を鉄道貨物にシフトした場合の線区における効果の算出）１９を行うようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道貨物輸送による物流費用低減量及び環境負荷（ＣＯ2 排出）削減量を算出することによって鉄道貨物輸送の経済的効果及び社会的効果を評価するに当たり、鉄道線区における現状の貨物輸送による直接効果と、鉄道にモーダルシフト可能な潜在貨物を鉄道にシフトした場合の潜在効果とを含ませることを特徴とする鉄道貨物輸送による効果の評価方法。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道貨物輸送による効果の評価方法において、前記直接効果は、各地域ペアの鉄道貨物輸送の実状に基づいて、分析対象線区を通過する貨物を把握して抽出し、ＣＯ2 排出量と輸送費用を算出することにより得ることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１記載の鉄道貨物輸送による効果の評価方法において、前記潜在効果は、貨物駅の駅勢圏に基づいて、前記駅勢圏の範囲内に存在するトラックで輸送している地域間陸上貨物の流動経路を分析し把握し、各地域ペアの貨物輸送にある分析対象線区を通過可能な陸上貨物を選別し、鉄道輸送の優位性範囲を判断することにより、鉄道輸送によって物流費用が低減できるかどうかを明らかにし、鉄道にモーダルシフト可能な陸上貨物を抽出することにより得ることを特徴とする鉄道貨物輸送による効果の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道貨物輸送による効果の定量的な評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道貨物輸送に関する効果の評価方法は、事業者の過去の輸送実績や経営の良し悪し、すなわち企業が黒字か赤字かなどの財務状況により行われることが多かった。勿論、これらの評価は、企業経営を健全化するには必要不可欠であるが、陸上貨物輸送ではトラック輸送の分担率が圧倒的に高いという貨物輸送市場の現状に鑑みると、鉄道貨物輸送に対して必ずしも適切な評価が行われておらず、むしろ過小評価されていると思われる。
【０００３】
通常、鉄道貨物輸送ネットワーク内における線区輸送量は、鉄道貨物の輸送実績データと鉄道貨物輸送計画、貨物列車時刻表から推定できる（下記非特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】原田  実，「鉄道貨物輸送における将来のＯＤ表の構造解析ならびにその構成についての研究−昭和６０年度貨物輸送種別ＯＤ表−」，鉄道技術研究報告，Ｎｏ．９０５，１９７４年６月
【非特許文献２】ＪＲＦグループ経営者連合会，日本貨物鉄道株式会社監修「貨物鉄道の実務」，株式会社  交通新聞社発行，ｐｐ．４２３〜４６３
【非特許文献３】「鉄道貨物輸送システムの可能性」，鉄道技術研究報告，Ｎｏ．１２２４，１９８２年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄道貨物輸送による効果評価は、客観的に、鉄道貨物輸送がどのような輸送実態になっているのか、社会経済に影響する効果があるか、さらにその効果はどの程度なのか、などの問題意識をもって評価すべきである。
従って、具体的な鉄道線区の貨物輸送実状に基づいて、物流費用及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）排出量で示される環境負荷の低減効果を定量的に算出することによって、鉄道貨物輸送による効果評価を適切に行うことが必要となる。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みて、物流費用低減効果及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）排出量削減効果について、鉄道貨物輸送による効果の評価を行うことができる、鉄道貨物輸送による効果の評価方法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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道貨物輸送による効果の評価方法において、鉄道貨物輸送による費用低減量及び環境負荷（ＣＯ2 排出）削減量を算出することによって貨物鉄道の経済的効果及び社会的効果を評価するに当たり、鉄道線区における現状の貨物輸送による直接効果と、鉄道にモーダルシフト可能な潜在貨物が鉄道にシフトした場合の潜在効果を含ませることを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の鉄道貨物輸送による効果の評価方法において、前記直接効果は、各地域ペアの鉄道貨物輸送の実状に基づいて、分析対象線区を通過する貨物を把握して抽出し、ＣＯ2 排出量と輸送費用を算出することにより得ることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の鉄道貨物輸送による効果の評価方法において、前記潜在効果は、貨物駅の駅勢圏に基づいて、前記駅勢圏の範囲内に存在するトラックで輸送している地域間陸上貨物の流動経路を分析し把握し、各地域ペアの貨物輸送にある分析対象線区を通過可能な陸上貨物を選別し、鉄道輸送の優位性範囲を判断することにより、鉄道輸送によって物流費用が低減できるかどうかを明らかにし、鉄道にモーダルシフト可能な陸上貨物を抽出することにより得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鉄道貨物輸送がもたらす物流費用・環境負荷低減効果を定量的に評価することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】貨物輸送の実態を示す図である。
【図２】鉄道線区の貨物輸送実態データベースの整備の説明図である。
【図３】本発明の鉄道貨物輸送による効果評価の算出の説明図である。
【図４】本発明の鉄道線区の貨物輸送による効果評価の計測の概念図である。
【図５】本発明に係る鉄道貨物輸送の優位性がある範囲の判断基準を示す図である。
【図６】地域ごとの貨物駅の地域影響範囲（駅勢圏）分布を示す図である。
【図７】ある貨物駅における発送貨物の集荷ゾーン分布図である。
【図８】Ｎ１２−Ｎ１３線区を通過する発送貨物の集荷ゾーン分布図である。
【図９】ケーススタディ線区の貨物輸送による効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の鉄道貨物輸送による効果の評価方法は、鉄道貨物輸送による費用低減量及び環境負荷（ＣＯ2 排出）削減量を算出することによって貨物鉄道の経済的効果及び社会的効果を評価するに当たり、鉄道線区における現状の貨物輸送による直接効果と、鉄道にモーダルシフト可能な潜在貨物が鉄道にシフトした場合の潜在効果を含ませる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
ここでは、具体的な鉄道線区の貨物輸送実状に基づいて、物流費用及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）排出量で示される環境負荷の低減量を定量的に算出することによって、鉄道貨物輸送の効果に対する適切な評価を行うことを目指す。特に、現状の鉄道貨物輸送により、どれほどの効果（直接効果）が現に発生しているのか、また、鉄道輸送に適した貨物に関して仮にトラックから鉄道へモーダルシフトした場合にどれほどの効果（潜在効果）があるのかをそれぞれ探る。
【００１３】
そこで、本発明では、まず、製造業荷主の地域間の陸上貨物輸送実態に基づいて、どのような貨物が鉄道輸送にも適しているかを把握する。次に、鉄道貨物輸送の実績データに基づき、線区別の貨物輸送実態データベースの整備を行い、各駅から発送された貨物の線区通過状況を明らかにし、分析対象線区を通過する貨物の実態を分析する。これは、貨物駅の所在地域と分析対象線区との関係を把握するための重要な情報となる。それに伴い、分析対象線区における貨物輸送能力などの制約条件を明らかにする。さらに、各地域における貨物駅の地域影響範囲（駅勢圏）を分析する。各駅勢圏に存在する陸上貨物の流動経路を抽出して、鉄道輸送とトラック輸送との比較を行う。すなわち、鉄道輸送に伴う物流費用優位性の判断基準などを用いて、物流費用低減効果（経済的効果）及びＣＯ2 排出量削減効果（社会的効果）について、それぞれの直接効果と潜在効果を算出する。最後に、ケーススタディ線区の貨物輸送により全国及び各地域の社会経済に及ぶ効果を試算する。
【００１４】
これらの物流費用・環境負荷低減効果の評価方法は、今後、鉄道貨物輸送の有用性を定量的に評価するための重要なツールになることが期待される。
次に、地域間陸上貨物輸送における貨物鉄道について説明する。
まず、貨物輸送の実態について見ると、国土交通省の貨物地域流動調査によると、国内の貨物量は、輸送トン数ベースで、１９９０年代初期の約６９．６億トンから２００７年度の約５５．６億トンまで減少してきたことがわかる。しかし、内々輸送（地域内で輸送が完結する貨物輸送）を除けば、都道府県間を移動する貨物量では同時期で約１６．２億トンから約１８．６億トンまで増加していることがわかった。
【００１５】
一方、陸上貨物輸送を担っているトラックと鉄道の輸送状況を比較してみると、短距離ではトラックの分担率が圧倒的に高く、１０００ｋｍ以上の長距離の貨物輸送でもトラックの分担率が鉄道の３倍以上になっている。
本来、貨物鉄道には、中長距離の輸送に対してメリットが存在する。現状の国内貨物において、鉄道輸送に適したものがあるかどうかを分析する必要がある。
【００１６】
陸上貨物輸送において鉄道に適した貨物が存在するかどうかは、トラックで輸送した貨物と鉄道貨物の現状との比較分析により判断できる。もし互いの類似性があれば、トラックと鉄道を結合することによるインターモーダル貨物輸送を行うか、またはトラック貨物をそのまま鉄道にモーダルシフトすることで発生する潜在的な鉄道貨物が把握できる。
ここでは、製造業荷主や利用運送事業者に対するアンケート調査などの結果と物流センサスデータなどを利用して、全国を北海道から九州までの９地域に分けて、各地域における内々輸送を除いた地域間陸上貨物輸送の実態を分析して考察する。
【００１７】
まず、各地域における製造業荷主の生産・販売規模、貨物ロット重量（輸送１回あたりの輸送量）、出荷時間帯などに対して輸送機関間の比較分析を行った。さらに、各地域から発送された貨物の内容と輸送先地の集中率を分析した。その結果として、地域間陸上貨物輸送において鉄道コンテナと貸切トラック及びトレーラーの貨物は、その荷主の輸送実態が概ね類似していることが判明し、これらの貨物が鉄道輸送に適していると言える。従って、貸切トラック・トレーラーで輸送している貨物が鉄道へモーダルシフト可能な潜在的需要と見なすことができる。この潜在的な鉄道貨物における主な品類は、金属機械工業品，化学工業品，軽工業品と雑工業品で、全体の９割以上を占めており，その内訳はそれぞれ３２％，２９％，２２％，７％である。それに対して現状の鉄道貨物では、金属機械工業品１．５％，化学工業品２％，軽工業品２．５％しか輸送しておらず、対トラック輸送でのシェアが非常に低いことがわかった。
【００１８】
以上より、地域間の陸上貨物には、鉄道にモーダルシフト可能な貨物が多く存在しているが、これらの潜在量を鉄道にシフトさせるには、物流全体に対する工夫が求められる。
次に、主要線区における貨物輸送の実態に関する分析を行う。
そのためには、まず、線区別の貨物輸送の実態に関する分析が必要である。
図１は貨物輸送の実態を示す図である。
【００１９】
現状の鉄道貨物輸送は、コンテナ貨物が中心になっている。従って、鉄道貨物輸送は、図１に示すように、各地域に散在している荷主の貨物をトラック１で発送駅２に集荷し、そこで貨物列車３に積み替え、鉄道ネットワークにおける複数の線区Ｎ１〜Ｎ１８を経由して目的地域の到着駅４まで輸送し、そこで、再びトラック５に積み替え、荷受人に配達することが主流である。
【００２０】
陸上貨物が鉄道で輸送される場合は、少なくとも鉄道ネットワーク上における線区Ｎ１〜Ｎ１８の状況、集配トラック１，５の状況、駅までのアクセス／イグレス、駅周辺に散在する貨物荷主の実態などの要素を考察すべきである。
次に、鉄道貨物輸送の実態を把握するために、鉄道ネットワーク上における各線区の輸送状況を分析する。これには、貨物輸送実績データを用いた線区別の貨物輸送実態データベースの整備が必要である。
【００２１】
図２は鉄道線区の貨物輸送実態データベースの整備の説明図である。
具体的には、図２に示すように、地域ペアの輸送実績データ、各地域における貨物駅から出発した列車時刻、出発駅から到着駅までの各種列車の出発・到着時刻及び中継駅等を含む経路データを用いて線区通過判定を行う。それに基づいて線区ごとの輸送実態データベースを作成する。
【００２２】
線区ごとの輸送実態データベースを利用すれば、分析対象線区を通過した貨物が全国の鉄道貨物に占める割合と各地域における貨物駅に発送された貨物の通過割合が算出できる。これらの通過割合は、鉄道線区における貨物輸送実態を表す指標となる。
次に、分析対象線区における輸送実態について説明する。
表１は、例として、図１に示した鉄道ネットワークにおけるＮ１２−Ｎ１３線区での貨物輸送実態を分析した結果である。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
表１に示した分析結果によると、同線区を通過した貨物が鉄道貨物全体に占める割合は５３％以上である。特に金属機械工業品，化学工業品，雑工業品の貨物では同線区通過割合が６０％以上に達している。それによると、同線区が国内の貨物鉄道の中で大きな役割を担っていることがわかる。
また、各駅から発送された貨物が同線区を通過する割合は、駅の所在地域と同線区との関係の強弱を示すものと考えられる。例えば、表１に示したＡ３地域におけるＮ４駅の発送貨物の８７．５％、Ａ７地域におけるＮ１６駅の発送貨物の８１．１％，Ａ９地域におけるＮ１８駅の７５．６％が同線区を通過していることから、これらの地域と同線区との関係がかなり強いと言える。
【００２５】
以上より、線区別の貨物輸送実態データベースを用いて、分析対象線区を通過する貨物輸送の実態を明らかにすることができた。
次に、分析対象線区における貨物輸送の制約要素条件について説明する。
既存の鉄道貨物輸送は、各旅客鉄道会社が保有する路線で行っている。旅客列車などの運行や線路の保守作業の都合で、貨物列車はその間合を縫ってようやく走ることができる。
【００２６】
従って、現状の鉄道ネットワークにおける線区の貨物輸送は、さまざまな要素に制約されている。ここでは、線区の貨物輸送能力の制限や鉄道ネットワーク上にある支障が発生した場合の影響などを取り上げ、線区の貨物輸送における制約条件を考察する。
まず、線区における貨物輸送能力の制約について説明する。
線区の貨物輸送能力に関する制約は、一つの例として、図１に示したＮ１２−Ｎ１３線区の状況を取り上げて説明する。
【００２７】
この線区は、Ｎ１１−Ｎ１２−Ｎ１３線とＮ１２−Ｎ９−Ｎ８線と繋がっており、鉄道貨物輸送にとって最も重要な線区の一つである。
しかし、同線区における貨物列車・旅客列車の運行状況を調べたところ、Ｎ１１−Ｎ１２−Ｎ１３線における貨物列車対旅客列車の比は、下りで１５：８５、上りで１６：８４、またＮ１２−Ｎ９−Ｎ８線では下り・上りの両方で１０：９０であり、旅客列車が圧倒的に多いことがわかった。このような列車運行状況に基づいて、同線区の貨物輸送能力は、次の簡素式で計算できる。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
式（１）において、ＴＦＣは線区の貨物輸送能力（トン／日）、ＴＦi はｉ列車を組成する貨車数（両／本）、Ｗは一車両当たりの荷重定数（トン／両）、ｉは線区を通過する各種貨物列車である。
その線区貨物輸送能力に対して、一日当たりの同線区を通過した貨物実状との比較により、同線区通過貨物のトン数は、上り・下りとも平均でその輸送能力の約７０％に、また、日々の波動を考慮した場合には、８０％以上に達しており、同線区における貨物輸送に関する輸送能力の制約条件がわかった。
【００３０】
次に、災害などの輸送支障による影響について説明する。
鉄道貨物輸送は、複数の線区を経由して行っているため、鉄道ネットワーク上にある線区が災害などで不通になった場合、他の線区における貨物輸送に及ぼす影響が少なくない。
ここでは、例として、図１に示した鉄道貨物輸送ネットワークにあるＮ３−Ｎ５線区が不通になった場合、同ネットワークにあるＮ１２−Ｎ１３線区での輸送規模に与える影響を試算した。その結果、下りで４％減、上りで５％減、合計で４．５％減となることが分かった。鉄道貨物列車は中長距離で走っているため、接近していない線区で輸送支障が発生した場合、その不通になった線区だけでなく、鉄道ネットワーク上の貨物輸送に及ぼす影響も少なからず生じることがわかった。
【００３１】
以下、本発明の鉄道貨物輸送による効果の評価方法の基本的内容について述べる。
鉄道貨物輸送への効果評価は、「鉄道輸送が環境にやさしい」、「一定の輸送距離以上になると鉄道の輸送費用が安い」などの鉄道特性を用いて行う。具体的に言えば、中長距離である地域ペアの貨物を鉄道で輸送する場合に、流通費用低減及び環境負荷（ＣＯ2 排出）削減量を算出することによって、鉄道貨物輸送の社会経済的効果を見出す。
【００３２】
図３は本発明の鉄道貨物輸送による効果評価の算出の説明図である。
それらの貨物鉄道の社会経済的効果の計算は図３に示す通りである。
まず、ＣＯ2 排出量削減の効果については、次のように考える。
線区を通過可能なある陸上貨物について、トラックで輸送する場合のＣＯ2 排出量、ならびに、オンレール輸送でのＣＯ2 排出量と発送駅及び到着駅の両側にある集配トラック輸送でのＣＯ2 排出量とを含む鉄道輸送のＣＯ2 排出量をそれぞれ計算する。この両者の差が貨物鉄道による社会的効果である。当然ながら、必要条件としてその符号はプラスである。
【００３３】
同様に、同線区の通過貨物に対して、トラック貨物輸送と鉄道貨物輸送での物流費用の差を計算することにより、鉄道貨物輸送による経済的効果を算出できる。
図４は本発明の鉄道線区の貨物輸送による効果評価の計測の概念図である。
この図において、１１は貨物の発・着地データベース整備、１２は物流経路のデータベース整備、１３は分析対象線区を通過する鉄道貨物の把握、１４は鉄道輸送とトラック輸送との比較（費用とＣＯ2 排出量）、１５は直接効果（現状の鉄道輸送による線区での効果を算出）、１６は駅勢圏内のトラック貨物の流動経路把握、１７は分析対象線区を通過可能な貨物の選別、１８は鉄道輸送の優位性があるか否かの判定、１９は潜在効果（潜在貨物を鉄道貨物にシフトした場合の線区における効果の算出）である。
【００３４】
鉄道線区の貨物輸送による社会経済への効果を評価するには、図４に示すように、同線区における現状の貨物輸送による直接効果１５と、鉄道にモーダルシフト可能な潜在貨物を鉄道にシフトした場合の潜在効果１９の両方を評価する。
（ｉ）直接効果
直接効果１５は、分析対象線区における現状の鉄道貨物輸送により、どの程度のＣＯ2 排出量が削減されているか、また物流費用の低減量がどの程度あるかを算出するもので、その計算プロセスは、次の通りである。
【００３５】
まず、各地域ペアの鉄道貨物輸送の実状に基づいて、分析対象線区を通過する貨物を把握して抽出し、ＣＯ2 排出量と輸送費用を算出する。
次に、もし同線区を通過した貨物が仮にトラックで輸送された場合に、ＣＯ2 排出量と輸送費用がどのぐらいになるかを計算する。
以上の両者を比較することにより、現状の鉄道輸送による分析対象線区の社会経済への直接効果を評価できる。
【００３６】
（ii）潜在効果
潜在効果１９は、鉄道輸送に適した陸上貨物をトラック輸送から鉄道にモーダルシフトした場合、どの程度のＣＯ2 排出量と物流費用を低減できるかを算出するもので、その計算プロセスは、次のようになる。
まず、貨物駅の駅勢圏に基づいて、駅勢圏の範囲内に存在するトラックで輸送している地域間陸上貨物の流動経路を分析し把握する。
【００３７】
次に、分析対象線区の輸送実態に基づいて、各地域ペアの貨物輸送にある分析対象線区を通過可能な陸上貨物を選別する。
そして、鉄道輸送の優位性の範囲を判断することにより、鉄道輸送によって物流費用が低減できるかどうかを明らかにし、鉄道にモーダルシフト可能な陸上貨物を抽出する。
以上により、抽出した陸上貨物を鉄道で輸送する場合とトラックで輸送する場合のＣＯ2 排出量と物流費用を比較すると、社会経済に対する分析対象線区の潜在効果を見出すことができる。
【００３８】
次に、鉄道輸送の優位性範囲の判断基準について説明する。
当然ながら、すべての貨物を鉄道で輸送することによって上述の直接効果と潜在効果が得られるわけではなく、従って、鉄道で貨物を輸送することに関して優位性がある範囲を決定しなければならない。
ここでは、荷主がより費用の安い輸送機関に貨物をシフトする可能性があるという前提条件で、鉄道利用による物流費用の低減効果分析モデルと鉄道コンテナの輸送費用モデルを用いて、鉄道輸送による物流費用の優位性の判断基準を作成する。
（１）鉄道利用による貸切トラックの距離制運賃率への影響に関する分析モデル
貨物輸送運賃は、実際には複数の影響要素が含まれている。そこで、貸切トラック距離制運賃の構成メカニズムモデルとして、式（２）に示すように、コブダグラス形と指数形の関数の結合による複合形の関数式を設定した。コブダグラス形の関数は輸送距離と車種で構成された基本式であり、指数形の関数はその他の影響要素を実現するものである。
【００３９】
【数２】
2012073835.tif 000005
【００４０】
式中、Ｃはトンキロ当たりの貸切トラック運賃（運賃率）（円／トンキロ）、α、β1`6 は各変数のパラメーター、Ｘ1 は輸送距離（ｋｍ）、Ｘ2 はトラック車種トン数（トン）、Ｘ3 は鉄道利用の有無ダミー変数（有：１、無：０）、Ｘ4 は高速道路・フェリー利用の有無ダミー変数（有：１、無：０）、Ｘ5 はトラック運送事業者の特徴を表すファジー数関数、Ｘ6 は運賃設定の年数（年）である。
【００４１】
以上より、２００２年と２００６年の主要荷主の運賃実態データを利用して、表２に示す影響要素の組合せにより、５つの貸切トラック運賃の構成モデルを作成した。
【００４２】
【表２】
2012073835.tif 000006
【００４３】
各モデルの相関係数は０．９以上あるため、これらのモデルはある程度の信頼性を有する。また、各変数の有効性は、推定された変数のパラメーターとその統計検定量（ｔ−値）により判断できる。トラック運送事業者の特徴を表す変数のパラメーターとそのｔ−値が小さいため、今後さらに検討が必要であるものの、他の変数では有効性を有することが分かった。
【００４４】
また、モデル４，５に採用された「鉄道利用の有無ダミー変数」のパラメーターの値はいずれも−０．０６６であるから、鉄道利用によりトラック運賃を低減する効果があることが明らかになった。
（２）鉄道コンテナ貨物の輸送費用に関する考察
荷主にとって鉄道コンテナの実態運賃は、利用運送事業者に払った荷送人の所在地から出発貨物駅までの集荷トラック費用、鉄道レール上の輸送費用、到着貨物駅から荷受人の所在地までの配達トラック費用、そして駅での作業や留置料等を一括した輸送費用、即ち、利用運賃である。主要荷主の運賃実態に基づいて、式（３）に示す鉄道貨物の輸送費用モデルを構築した結果を表２に示す。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
【数３】
2012073835.tif 000008
【００４７】
式中、Ｃr は鉄道コンテナの運賃率（円／トンキロ）、αr ，βr は荷主の鉄道コンテナ運賃に関する実態データから推定されたパラメーター、Ｌr は集配を含むドアツードアの輸送距離（ｋｍ）である。
表３に示した鉄道コンテナ貨物の輸送費用モデルの相関係数は０．８８７であり、各パラメーターのｔ−値の絶対値が２７以上であるため、モデルの信頼性を有すると考えられる。
【００４８】
（３）鉄道輸送による費用優位性のある範囲を判断する基準モデル
荷主にとって鉄道輸送による物流費用への影響効果の１つは、貸切トラック距離制運賃モデルに示したように、鉄道利用による貸切トラックの運賃設定への影響である。トラック運賃の低減効果は、荷主が同時に鉄道貨物輸送を利用した場合において、同輸送距離及び同車種トン数に対して式（４）で計算できる。
【００４９】
ΔＣ＝Ｃr-no−Ｃr-yes                                       …（４）
式中、ΔＣは荷主の鉄道利用による貸切トラック運賃の低減量、Ｃr-noは荷主の鉄道利用がない場合のトラック運賃、Ｃr-yes は荷主の鉄道利用がある場合のトラック運賃である。
また、ある輸送距離を超えると、鉄道の輸送費用がトラックより安くなるため、式（２）、式（３）により、鉄道輸送による優位性のある範囲は、式（５）で計算できる。
【００５０】
【数４】
2012073835.tif 000009
【００５１】
式中、Ｌは貨物の輸送距離（ｋｍ）である。
次に、鉄道線区の貨物輸送による社会経済への効果評価の計算式について説明する。
（１）分析対象線区に関係した地域ｉと地域ｊ間の陸上貨物輸送に関する変量
ｌt ijKYはトラックで輸送する場合の分析対象線区に関係する地域ｉと地域ｊ間の距離（キロ）である。その中にｌttijKY（道路上の輸送キロ数）、ｌtfijKY（フェリー輸送がある場合のフェリー輸送キロ数）が含まれる。ｌr ijKYは鉄道利用で輸送する場合の分析対象線区に関係する地域ｉと地域ｊ間の距離（ｋｍ）である。その中に、ｌrrijKY（鉄道レール上の輸送キロ数）、ｌtac ijKY（発駅側での貨物自動車の集荷キロ数）、ｌteg ijKY（着駅側での貨物自動車の配達キロ数）、ｌtvijKY（自動車代行輸送がある場合の代行輸送キロ数）が含まれる。Ｃt ijは貸切トラック距離制運賃率（円／トンキロ）〔式（２）より算出〕、Ｃr ij は鉄道コンテナの運賃率（円／トンキロ）〔式（３）より算出〕、ｑt ijKYは分析対象線区に関係する地域ｉと地域ｊ間のトラック貨物の輸送量（トン）、ｑr ijKYは分析対象線区に関係する地域ｉと地域ｊ間の鉄道貨物の輸送量（トン）である。
（２）分析対象線区の貨物輸送による社会的効果評価（ＣＯ2 排出削減量）の計算式
（ａ）社会的直接効果評価
もしも、分析対象線区に関係する地域ｉと地域ｊ間の鉄道貨物の輸送量をトラックで輸送するならば、ＣＯ2 排出量（ＴＣＯ2 r→t ijKY）は、式（６）で算出できる。
【００５２】
ＴＣＯ2 r→t ijKY＝（ＣＯ2 t ×ｌttijKY＋ｄf ×ＣＯ2 f ×ｌtfijKY）ｑr ijKY 
…（６）
式中、ＣＯ2 t はトラックのＣＯ2 排出量原単位、ＣＯ2 f はフェリーのＣＯ2 排出量原単位、ｄf はダミー変数（フェリー輸送がある場合：１、ない場合：０）である。
また、同輸送量を鉄道で輸送する場合、ＣＯ2 排出量（ＴＣＯ2 r ijKY）は、鉄道レール上の輸送によるＣＯ2 排出量（ＣＯ2 r ×ｌrrijKY×ｑr ijKY）、発駅側集荷のためのトラック輸送によるＣＯ2 排出量（ＣＯ2 t ×ｌtac ijKY×ｑr ijKY）と着駅側配達のためのトラック輸送によるＣＯ2 排出量（ＣＯ2 t ×ｌteg ijKY×ｑr ijKY）、そして代行輸送がある場合のトラック代行輸送によるＣＯ2 排出量（ＣＯ2 t ×ｌtvijKY×ｑr ijKY）が含まれており、式（７）で算出できる。
【００５３】
ＴＣＯ2 r ijKY＝（ＣＯ2 r ×ｌrrijKY＋ＣＯ2 t （ｌtac ijKY＋ｌteg ijKY＋ｄr ×ｌtvijKY））ｑr ijKY                                        …（７）
式中、ＣＯ2 ｒは貨物鉄道のＣＯ2 排出原単位、ｄr はダミー変数（代行輸送がある場合：１、ない場合：０）である。
従って、鉄道輸送によるＯＤijKY間の陸上貨物輸送における社会的直接効果（ＣＯ2 排出量の削減）（ＤＲＣＯ2 KYijKY）は、式（８）で算出できる。
【００５４】
ＤＲＣＯ2 KYijKY＝ＴＣＯ2 r→t ijKY−ＴＣＯ2 r ijKY        …（８）
（ｂ）社会的潜在効果
地域ｉと地域ｊ間のトラック貨物の中から鉄道にシフトする可能性があるものとして、式（５）の条件を満たす部分（ｑt→r ijKY）であれば、ｑt→r ijKYをトラックで輸送する場合のＣＯ2 排出量（ＴＣＯ2 ttijKY）は、式（９）で算出できる。
【００５５】
ＴＣＯ2 ttijKY＝（ＣＯ2 t ×ｌttijKY＋ｄf ×ＣＯ2 f ×ｌtfijKY）ｑt→r ijKY 
…（９）
また、ｑt→r ijKYを鉄道で輸送すると、そのＣＯ2 排出量（ＴＣＯ2 t→r ijKY）は、式（１０）で算出できる。
ＴＣＯ2 t→r ijKY＝（ＣＯ2 r ×ｌrrijKY＋ＣＯ2 t （ｌtac ijKY＋ｌteg ijKY＋ｄr ×ｌtvijKY））ｑt→r ijKY                                   …（１０）
従って、同潜在量が鉄道にシフトした場合の潜在的なＣＯ2 排出削減量（ＰＲＣＯ2 KYijKY）は、式（１１）で算出できる。
【００５６】
ＰＲＣＯ2 KYijKY＝ＴＣＯ2 ttijKY−ＴＣＯ2 t→r ijKY       …（１１）
（３）分析対象線区の貨物輸送による経済的効果評価（物流費用の低減量）の計算式
（ａ）経済的直接効果の評価
地域ｉと地域ｊ間の陸上貨物輸送において、式（５）による鉄道輸送の費用優位性のある範囲では、鉄道輸送がトラックより安い。その場合にトラックと鉄道の運賃率の差は、ΔＣtrij＝Ｃt ij−Ｃr ijである。従って、鉄道輸送により物流費用を低減する直接効果（ＤＲＣKYijKY）は、式（１２）で算出できる。
【００５７】
ＤＲＣKYijKY＝ΔＣtrij×ｌt ijKY×ｑr ijKY               …（１２）
（ｂ）経済的潜在効果の評価
分析対象線区を通過する地域ｉから地域ｊまで輸送するトラック貨物が、式（５）の条件を満たせば、鉄道にシフトする可能性があると仮定できる。これは、鉄道輸送費用がトラックより安くなるからである。陸上貨物で、式（５）の条件を満たす部分において、鉄道の潜在輸送量としての量（ｑt→r ijKY）をトラックで輸送する場合と、鉄道で輸送する場合の物流費用の差は、分析対象線区の経済的効果評価（ＰＲＣKYijKY）として、式（１３）で算出できる。
【００５８】
ＰＲＣKYijKY＝ΔＣtrij×ｌt ijKY×ｑt→r ijKY            …（１３）
（４）分析対象線区の貨物輸送による社会経済への効果の評価
以上より、分析対象線区の貨物輸送による地域ｉの社会経済への効果評価は、表４に示すとおりになる。また、分析対象線区の貨物輸送による効果評価は、すべての地域の効果評価の合計である。
【００５９】
【表４】
2012073835.tif 000010
【００６０】
以下、具体例について説明する。
製造業荷主の地域間陸上貨物に対して鉄道貨物輸送ネットワークにある分析対象線区の貨物輸送による社会経済への効果評価を計測した。
同線区を通過する陸上貨物における鉄道輸送の優位性範囲は、式（５）で判断できる。
次に、鉄道輸送の優位性範囲を判断する基準について説明する。
【００６１】
当然なことであるが、全ての貨物を鉄道で輸送することによりそれらの効果を得られるわけではない。従って、鉄道で貨物を輸送する優位性がある範囲を決定しなければならない。
図５は本発明に係る鉄道貨物輸送の優位性がある範囲の判断基準を示す図である。
ここでは、荷主が輸送費用の安い輸送機関に貨物をシフトする可能性があるという前提条件で、鉄道利用による物流費用の低減効果分析モデルと鉄道コンテナの輸送費用モデルを用いて、図５に示すように、鉄道輸送による物流費用の優位性範囲の判断基準を作成した。
【００６２】
例えば、荷主の出荷ロットに合わせた１０トントラックを使う場合と、同貨物が鉄道コンテナを利用する場合との比較により、図５に示すように、輸送距離が３５０ｋｍを超えれば、鉄道輸送がトラックより安くなる。勿論、輸送距離のみで、すべての貨物を鉄道で輸送することが有利になることはないが、少なくとも、輸送費用の立場で鉄道貨物輸送の優位性がある範囲に、鉄道にモーダルシフト可能な貨物が存在するといえる。
【００６３】
また、貨物駅の勢圏内にトラックで輸送している地域間陸上貨物がどれほど存在しているかを明らかにする。
図６は地域ごとの貨物駅の地域影響範囲（駅勢圏）分布を示す図である。
鉄道輸送では、荷主の所在地から発送駅まで、または到着駅から荷主の所在地まで貨物を集配しなければならない。実際、鉄道輸送が地域に及ぼす影響は、貨物駅を通じてなされる。貨物駅の地域影響範囲は、駅からの影響を及ぼす周辺の範囲であり、ここでは駅勢圏と呼ぶ。一般に、貨物駅の発／着貨物量は、荷主から駅までの距離に大きく関係する。従って、貨物駅の駅勢圏は、各地域における荷主の貨物輸送実態に対してその駅の発着貨物の集配距離に流動量を重みづけした分布により把握できる。
【００６４】
貨物駅の駅勢圏の把握には、少なくとも二つの意義がある。まずは、貨物駅で取り扱った貨物が、地域をどの程度までカバーしているのか、現状の分布範囲を明らかにできる。次に、その貨物分布範囲に基づいて、駅勢圏内にトラックで輸送している地域間陸上貨物がどれほど存在しているかを明らかにできる。
図６は、例として、代表的地方ごとに製造業荷主の発送貨物に対するある貨物駅の駅勢圏を示したものである。地域によって駅勢圏の範囲に違いがあるが、分布の形でみると、集荷距離に応じて流動量が減少する傾向が見てとれる。しかし、集荷距離が５０ｋｍ以上になっても駅勢圏に入る場合があることが明らかになった。
【００６５】
例えば、Ａ９地域の場合には、集荷距離１０ｋｍ以内の貨物が８割ぐらいあるが、５０ｋｍ以上になっても約１割存在している。
また、Ａ３地域, Ａ５地域, Ａ１地域では、集荷距離１０ｋｍ以内の貨物が３〜４割であるが、５０ｋｍ以上でも２〜３割も存在していることが判明した。
同様に、各地域の到着貨物に対する貨物駅の駅勢圏は、発送貨物の分布形態に類似していることがわかった。従って、現状の貨物駅が地域に及ぼす影響の範囲は、駅周辺の５０ｋｍ以上まで伸びていると言える。
【００６６】
具体的に、整備された貨物の発着地データベースと物流経路データベースに基づいて、製造業荷主の発送貨物に対して同線区に関係した各貨物駅の地域影響範囲（駅勢圏）にカバーされた地域間陸上貨物の分布状況を整理して把握する。
次に、分析対象線区を通過する貨物輸送が及ぼす効果について説明する。
これまで分析したように鉄道の貨物輸送には、さまさまな制約条件が存在する。例えば、前述したＮ１２−Ｎ１３線区では、かなり厳しい状態のもとで貨物輸送を行っていることがわかった。
【００６７】
ここでは、それらの鉄道線区の輸送実態とその制約要素に関する分析を踏まえて線区の貨物輸送への評価を行う。それ故、線区の貨物輸送による社会経済への効果は、同線区における現状の貨物輸送による直接効果と、鉄道にモーダルシフト可能な潜在貨物を鉄道にシフトした場合の潜在効果が含まれる。なお、直接効果と潜在効果の意義については既に説明した。
【００６８】
次に、図１に示した鉄道貨物輸送ネットワークにおけるＮ１２−Ｎ１３線区を分析対象線区としてケーススタディを行った。
まずは、この線区に関係した各貨物駅の地域影響範囲（駅勢圏）にカバーされた地域間陸上貨物の分布状況を整理し把握する。駅勢圏は概ね所在地の市区、近郊市、都市周辺にある町村等で構成される。
【００６９】
図７はある貨物駅における発送貨物の集荷ゾーン分布図である。
この図は、製造業荷主の発送貨物に対して、ある地域において、ある貨物駅の駅勢圏内に存在している貨物の分布状態を示す。図７によると、その駅における現状の鉄道貨物は、「近郊市」, 「町村」, 「その他」というゾーンに多く分布していることがわかった。一方、同駅勢圏内にある潜在貨物の集荷ゾーン分布をみると、「市区」, 「近郊市」, 「町村」というゾーンに多くの潜在貨物が存在していることが判明した。
【００７０】
次に、貨物駅ごとの貨物分布からＮ１２−Ｎ１３線区に対する集荷ゾーン分布を判定する。これは、同駅勢圏にカバーされた発送貨物に関して、Ｎ１２−Ｎ１３線区を通過可能な陸上貨物があるかを選別し、同線区の通過可能な貨物に鉄道輸送の優位性があるかどうかの判定を行うことである。
図８はＮ１２−Ｎ１３線区を通過する発送貨物の集荷ゾーン分布図である。
【００７１】
この図は、図７で示した貨物駅の駅勢圏内にある貨物を判定した後、Ｎ１２−Ｎ１３線区に対する同駅の発送貨物の集荷ゾーン分布を示す。図８によると、Ｎ１２−Ｎ１３線区に対して同貨物駅勢圏にカバーされた製造業の地域間陸上貨物は、「近郊市」，「町村」，「市区」というゾーンに多く潜在量が存在していることがわかる。
全国全ての貨物駅に対する同様な作業を行うことにより、分析対象線区に対する鉄道貨物輸送の現状と潜在量を明らかにすることができる。
【００７２】
以上より、Ｎ１２−Ｎ１３線区を通過する鉄道貨物輸送により、全国及び各地域の社会経済へ及ぼす効果を以下に示すように試算した。
同線区の貨物輸送による直接効果評価は、年間約１２９億円の物流費用低減と年間約７８万トン−ＣＯ2 の排出量削減であった。また、同線区に対して、潜在貨物が鉄道にモーダルシフトした場合、年間約４９３億円の物流費用低減と約３９６万トン−ＣＯ2 の排出量削減の可能性がある。
【００７３】
図９はケーススタディ線区の貨物輸送による効果を示す図である。
この図は、同実施例線区を通過する貨物輸送による各地域のＣＯ2 排出量の削減を示したものである。同線区が関東, 近畿, 東海地域に及ぼす潜在効果が比較的高いことがわかった。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の鉄道貨物輸送による効果の評価方法は、物流費用低減効果（経済的効果）及び二酸化炭素（ＣＯ2 ）排出量削減効果（社会的効果）について、鉄道貨物輸送による効果の評価を行うことができる、鉄道貨物輸送による効果の評価方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１, ５    トラック
２    発送駅
３    貨物列車
４    到着駅
【図１】
2012073835.tif 000011
【図２】
2012073835.tif 000012
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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