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研究乗客車内行動モデルによるライトレールサービスの定量検討手法
熊本市交通局の高床ステップ付きおよび低床ノンステップライトレール営業車両における乗客行動観察と車庫内定置乗降実験，並びに東京大学生産技術研究所の実物大ライトレール車内空間モックアップにおける着席・乗降実験を通じて，着席行動と乗降行動の物理モデルを構成し，着席行動モデルから快適性評価値を，乗降行動モデルから乗降容易性評価値をそれぞれ導出するライトレールサービス定量検討手法を構築した．その結果，車両ノンステップ化や運賃車外収受化という異なる次元のライトレールサービス
改善シナリオの導入効果が，営業車両で事業者が比較的容易に取得可能な乗降客数データを用いて快適性向上と速達性向上の両視点から定量検討可能となった．
キーワード

平沢隆之

ライトレール，車内空間デザイン，行動モデリング，快適性評価，速達性向上

博（工）東京大学生産技術研究所特任研究員

HIRASAWA, Takayuki

松岡茂樹

修（工）東急車輌製造株式会社経営企画部長

MATSUOKA, Shigeki

須田義大

工博 東京大学生産技術研究所教授

SUDA, Yoshihiro

1──はじめに
持続可能な交通まちづくりを推進する上で，利便性の高いマイカーの交通需要を，制約の多い公共交通へ円滑にレール車両の導入効果評価の検討 6）を超えて，著者らのを除いては，乗客のミクロ行動研究（Hirasawa et al7），8））
分析に基づくライトレールサービス改善シナリオ評価手法
は提案されていない．

転換させることが不可欠である．そのためには，交通移動手段の選択時に環境低負荷型の交通モードがより自然に選択されるよう利用者の意識に働きかける「モビリティ
・」等との相補的な方策として，交マネジメント（藤井 1）ほか）
通需要を受入れる公共交通の側で，利便性・快適性・信頼性等の観点で十分に魅力的なサービスを提供できることが重要である．
既存の道路インフラを活用して比較的廉価にシステム導入できる都市型の公共交通としてLight Rail Transit
（ライ
トレール）
が我が国でも着目されて久しい．バリアフリー推進観点から熊本市交通局で低床ライトレール車両9700形■図―1

日本初の低床ライトレール車両（熊本市交9700形）が導入された（1997年7月：図─1）（宮崎 2））のを皮切りに，各地で低床ライトレール車両が導入されてきた（三浦ほ

そこで本研究では，通勤鉄道車両を対象に開発された．最近では，鉄道の廃止路線を活用する形で富山ラか 3））

須田ら 9）の車内空間評価モデルを拡張して，車内空間の，電池駆動
イトレールが開業し（2006年4月）（野崎ほか 4））

利用条件を可変パラメータに事業者が営業車両で比較的型ライトレール車両の開発研究が推進される（深山ほか 5））

容易に取得可能なデータを用いて快適性と速達性の両など，
ライトレールは今後のまちづくりを担う都市型公共交

観点から改善シナリオを検討可能な，ライトレールサービ

通モードとしての大きな期待を集めている注1）．今後の更スの評価手法を構築した（2章）．熊本市交通局の従来型なる普及促進に向けて，
ライトレール導入メリットを最大限の高床ステップ付きおよび新型の低床ノンステップのライ引き出すには，運賃・運行パターン・車内空間寸法などのトレール営業車内と東京大学生産技術研究所の実物大条件を所与とした場合にライトレール車内空間の有効なライトレール車内空間モックアップを用いた乗客行動観察・利用方法を提案できる工学的な検討手法が求められる．

被験者行動実験を通じて各評価モデルのパラメータを同ところが，藤原らによる仮想評価法を用いた低床ライト

定
（3章）
し，
モデルの妥当性検証を行うと共に車両ノンス

研究Vol.12 No.2 2009 Summer 運輸政策研究015

015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 016

テップ化・車外運賃収受化のライトレールサービス改善シは，
ドア利用方式との組み合わせによりさらに3通り程度

ナリオの導入効果定量評価に適用した（4章）．なお，本研に分けられる．車内で確実にワンマン運賃収受を行うた究で主な検討対象とするのは，
ピーク時間帯に見られるめ，均一運賃を前ドアで前払いする方式（都電荒川線な

混雑状況ではなく，オフピーク時間帯に どこまでの快適

ど）と対距離/対区間運賃を降車時に前ドアで後払いすなサービスが実現可能か というゆとりある利用状況でる方式（本検討当時の熊本市交通局単車など）が主流で，ある注2）．

その他に連接車両ではツーマン運賃収受も行われる（本
検討当時の熊本市交通局連接車など）．

2──ライトレール車内空間評価モデル

ライトレール車内空間評価モデルは，表─1・2に分類される車内幾何形状（座席配置，乗降ドア部ステップ，
ドア

本研究では，営業ライトレール車内の乗客行動観察に

間距離）・路線条件（乗客密度，乗車時間）・運用条件（車基づいてモデリング対象とする乗客行動を規定し，着席

内運賃収受方式，
ドア利用方式）の入力に対して，後節で行動物理モデルから快適性評価指標，乗降行動物理モ

定義する快適性・乗降容易性評価値を出力するものとす

デルから乗降容易性評価指標をそれぞれ導く（図─2）．

る．その際，通勤鉄道車両を対象に開発された須田ら 9）の車内空間評価モデル（乗降ドア部ステップ：無し，乗客密度：100％，車内運賃収受：無し，
ドア利用方式：両ドア

路線条件
車内幾何形状
・座席配置
・ドア部ステップ
・ドア間距離・乗客密度 η・乗車時間 t

運用条件
・ドア利用方式
・運賃収受方式する．
■表―1

評価物理モデル

快適性

乗降容易性

・快適性評価値 Ev

・最遠座席一人降車時分 et
・駅停車時分 T■図―2

乗降）注5）をライトレール車両用にモデル拡張することとライトレールの代表的な注6）運賃収受方式とドア利用方式
前ドア乗車・中ドア降車
ワンマン均一運賃前払い¥（東京都交通局荒川線など）

ライトレール車内空間評価モデルのコンセプト
中ドア乗車・前ドア降車
ワンマン整理券後払い￥（熊本市交通局単車など）

2.1 モデリング対象とする乗客行動の規定

ライトレールを利用する各乗客は，乗車電停で乗車及

両ドア乗降

び着席行動，降車電停で降車行動を行う．各電停におけ

ワンマン運賃車外収受

る乗客乗降の結果として着席状況が変化するため，
これ（欧州の標準的方式）￥

ら各場面でのライトレール車内乗客行動の記述には，乗中ドア乗車・両ドア降車

客間あるいは乗客−車内環境間相互の影響を考慮に入￥￥的な行動分析が厳密にれた生態心理学（佐々木ほか10））は必要となる．しかし，実用上はサービスシナリオを構成する各変数の差が定量表現可能なレベルでのモデル表
現で十分であるため，営業車両における乗客行動観察か※

ツーマン整理券後払い（熊本市交通局連接車など）￥マークは（整理券受け取りを含む）運賃収受を表す■表―2

ライトレール車両の分類

ら抽出される代表的な利用状況注3）をモデリング対象に

車両長

ドア部ステップ

ドア利用方式

S：単車

S：ステップ付き

1：中ドア乗車・前ドア降車

定め，その着席行動（席選択行動）及び乗降行動
（乗車時

L：連接車

N：ノンステップ

2：両ドア乗降あるいは降車時の車内移動）に限定して車内空間構成要

3：前ドア乗車・中ドア降車

素で物理的に表現する簡易な定量モデル式を導出する．
各電停における乗客車内行動を説明する物理モデルに

2.3 ライトレール営業車内乗客行動観察

用いる指標から，乗客一人当たりの快適性評価値と乗降

高床ステップ付き車両と低床ノンステップ車両の混在時間で表現される乗降容易性評価値とを出力するものとする熊本市交通局において，ステップ付き・
ノンステップ各

する
（図─2）
．

1編成の車内上部にビデオカメラ数台をクランプ固定して，
1997年10月下旬の晴天平日各1日間，朝ピーク時間帯

2.2 ライトレール車内空間利用形態の分類から夕方ピーク時間帯までの4往復の車内乗客行動を撮

ライトレールでの運賃収受方式には，車内収受方式と

影した
（図─3）
（須田ら12））．ステップ付き車両は9200形

車外収受方式がある．国内で一般的な注4）車内収受方式（床面高さ815［mm］，車体長13.3［m］）とノンステップ車両

016

運輸政策研究 Vol.12 No.2 2009 Summer

研究015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 017（a）ステップ付きライトレール車両（9200形）■図―3（b）ノンステップライトレール車両（9700形）
ライトレール2車種へのビデオカメラ設置位置

は9700形（床面高さ360［mm］，車体長18.5［m］）とした．

行の所要時間を説明しうる途中の大きな乗換え電停」は撮影は着席行動観察用の広域アングル数台と運賃収受

観察されなかった注12）ため，各電停ごとの乗降所要時間

行動観察用のドア位置スポットアングル1台で行い，結果分析が新たに必要と言える．

を目視解析・集計した．

上り方向各走行の走行時分を実走時分・駅停車時分・本研究の対象路線では，検討当時注7）対距離区間運賃

信号待ち時分に分類して集計すると，各時間帯に共通し制を採っていた．ワンマン運転のステップ付き車両ではて概ね実走時分：7割，駅停車時分：1割，信号待ち時分：

中ドア乗車・前ドア降車の整理券後払い方式，
ツーマン運

2割，
という内訳になった（図─4）．

転（中ドア付近の車掌が同乗する）
ノンステップ車両では中ドア乗車・両ドア降車の整理券後払い方式であった注8）．
これらを表─2の分類に照らすとステップ付き車両（9200形）
はSS1，ノンステップ車両（9700形）
は変則的だが着席行動自体は両ドア乗降の場合に近似可能とみなしてLN2，にそれぞれ分類できる．
日本では，ワンマン車内運賃収受方式の都合から，
一般に均一運賃制では乗車時，対距離/対区間運賃制では
降車時に前方の運転手位置で確実に運賃収受を行うた
め，乗降時の利用ドアが指定される注9）．一方，欧米のラ

ステップレス車両
オフピーク時間帯

66.2

9.2

24.6

ステップ付き車両
オフピーク時間帯

66.7

8.0

25.3

ステップレス車両
朝ピーク時間帯

63.2

12.6

24.1

ステップ付き車両
朝ピーク時間帯

64.8

16.5

18.7

実走時分
駅停車時分
信号待ち時分
■図―4

0％

20％

40％
60％
走行時分比率80％100％

観察されたライトレール走行時分の内訳

イトレールではゾーン運賃制で抜き打ち検査時の高額罰
13）金注10）を前提とした自己改札方式（信用乗車方式）
を採ここで，駅停車時分は電停で乗降のために停止してかるため両ドア乗降方式が一般的である注11）．これら運賃ら動き出すまで，信号待ち時分は前方の赤信号や先行車収受方式に由来するドア利用区分の差が与える快適性・

両との間隔調整のために停止してから動き出すまでの時

速達性への影響は，本研究で構築するモデルを用いて後間，それ以外を実走時分とした（つまり，駅停車・信号待ちに数値的に明らかにされる．

停止のための加減速は実走時分に含み，乗降のない電

さて，
ビデオ観察の結果，オフピーク時間帯は最大でも停を通過する場合，その電停では駅停車時分が計上され定員の半分程度の利用状況であった．よって，通勤車両ない）．各電停での駅停車時分を一路線ぶん集計・分析

モデルに対して乗客密度50％を基準とするモデリングをすることで，後述のようにライトレール車両の運用方式に係想定する．また，オフピーク時間帯の各乗客の平均乗車

わるサービスパラメータを考慮に入れた表定速度向上シ

時間は，ステップ付き車両午前上り方向で16.1分（サンプ

ナリオの比較検討が可能となる．

ル数：42，標準偏差：9.3分），
ノンステップ車両午前上り方

図─4からは車両の低床ノンステップ化による時間短向で17.0分（サンプル数：67，標準偏差：9.3分）
であり，乗縮が定期券利用の多い朝ピーク時間帯だけにしか見ら

車時間を15分程度とみなすことができる．また，通勤鉄道

れず，集計済みデータからはこれ以上の細かな議論がで車両の降車行動モデリングに際して仮定した「一路線走きない．そこで，各電停における駅停車時分を所要時間

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構成要因に分解して，車両のノンステップ化と運賃収受方

ドア部ステップ昇降による心理的抵抗

式の差を表現しうる駅停車時分説明モデルをライトレール

ドア部ステップを乗車時に上り，降車時に下りる際の心用に新規導入する．このモデル式説明のため，
ビデオ映

理的抵抗は，着席行動には影響しないが全席に一律に像から各電停で各ドアを通って乗降した人数と各乗客の追加される快適性値の減退として表せる．昇・降段の各運賃支払い方式（現金釣りなし・回数券あるいは定期・両

心理的抵抗は，同じ垂直方向の移動である二階建て通勤

替後現金）をドアごと・乗降列ごとに目視集計した．

鉄道車両の車内階段昇降時の心理的抵抗［10］と同等に扱うと，その値は次式で与えられる：（4）

2.4 着席行動モデリングと快適性評価指標

δu：昇段ステップ当りの心理的抵抗，
δd：降段ステップ当

2.4.1 ライトレール快適性評価モデルのコンセプト

通勤鉄道車両についての須田らの先行研究 9）では，「乗客はとりうる席に対し，その快適性を評価し，その中でりの心理的抵抗，Nu：昇段ステップ数，Nd：降段ステッ
プ数

最も評価値の高い席を選ぶ」という乗客の着席行動原理を定め，乗客一人当たり平均の快適性評価値Ev［m］とし他の乗客による通路閉塞の心理的抵抗て定員乗車状況における各種座席配置の快適性を定量

通勤鉄道車両に比べて一般的に通路幅の小さいライ表現した．ライトレール車両においても，乗客が各席の快トレール車両では，通路に立つ乗客が脇を歩行通過する

適性を評価できる状況を想定できれば注13），通勤鉄道車

他の乗客にとって通路閉塞要因となる．通勤鉄道車両に両と異なる部分をモデル拡張することで，この快適性最大

おいても，同種の水平方向移動に係わる追加的心理抵抗

化行動原理を踏襲できる．

として通路閉塞箇所当たりの心理的抵抗を導入していた（1）

が，通勤鉄道車両とライトレール車両では通路幅が異なる

ev［i］
［j］
：i番目の乗客によるj番席の快適性評価値

ため迂回所要時間が異なると考えられる．よって，箇所当

n：乗客総数たりの追加歩行時間を通路狭隘抵抗narrowPhsとして新たに導入し，通勤鉄道車両にて導入した補正係数αとの通勤鉄道車両と異なるライトレール車両固有の各要素について，次節の通りモデル拡張を行う．

積により心理的抵抗として次式の通りに席ごとに表現して
Uadに足し込む（式（2）の右辺に下記を追加する）：（5）

2.4.2 ライトレール快適性評価モデルの新規パラメータ降車寄与率ε

ワンマン車内運賃収受の都合から乗車時と降車時で以上の定義によって拡張された座席・立席・準立席（座利用可能なドアに制限を設ける「乗降経路不一致」の場

席前の立席）の快適性評価式（ev1；ev2；ev3）
は，下記の通合，両ドア乗降可能な場合と比べて追加歩行が生じるたり表現される：

めの心理的距離延長に加えて，乗客がドアから席までの（6）

経路アクセス性を乗車時と降車時で異なる重要度で認識（7）すると考えられることに対する評価重み付け
（降車寄与

（8）

率）
の表現が必要である11）．
（2）

Cs：座席自体の快適性値，
Us：立席自体の快適性値，
β,

Uad：乗降経路の快適性値，Ua：乗車ドアから座席までのにいγ：補正係数，p：着席確率（座席前の立席（準立席 9））経路快適性，
Ud：座席から降車ドアまでの経路快適性,て後に座席が獲得できる確率注14））

d：ドア利用制限による心理的距離延長比率，
ε：降車寄
乗車ドア付近の立席A，降車ドア付近の立席C，両者の与率（0<ε<1）

中間位置の座席Bの中から1席を選択する場合を対象
ドア利用制限による心理的距離延長率 dに，拡張された着席行動モデルの物理的意味を解説す

ドア利用制限による心理的距離は，乗客密度ηと乗降

ev1B，
ev2Cは，y切る（図─5）．A〜C各席の快適性値ev2A，ドア間距離Lの増加関数と考えられる．簡単のため両者

片に乗降経路の快適性（歩行距離×
（−1）
で表現）
，乗車時

の影響が独立に線形的に作用すると考えると，その距離間tの一次関数として傾きに席自体の快適性（座席は正の延長率dは次式で与えられる：

値，立席は負の値）をとった一次関数で表現されている．
（3）

簡単のためノンステップ車両で通路閉塞がない場合で，乗車時の経路アクセス性を最大限重視する完全乗車基

018

運輸政策研究 Vol.12 No.2 2009 Summer

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準（ε＝0）と降車時の経路アクセス性を最大限重視する完易性の評価指標として有効なため，引き続きet を採用

全降車基準
（ε＝1）
の両状況を考える（現実はこれらの中する．

間と考えられる）．各乗客のとるべき最適な行動は，快適性
値最大の空席（図─5の太線）
を順次選択することである．

2.5.2 駅停車時分説明モデル

両図から，εの大小によってAとCのy切片の上下関係

一方，営業車内ビデオ撮影結果を確認すると，電停到が決まっていることが確認できる．すわなち，
ε：大（>0.5）

着前に乗客が降車ドア付近に歩み寄って事前待機していの場合は乗車時間によらずCがAより大きな快適性を示た．この場合，駅停車時分に与える座席配置の影響は実すので，常に座席Bと立席Cの間の比較選択になる．これ

質的に無くなり，列を成す乗降客のドア部ステップ通過やに拠れば，乗車時間の短い場合は降車に便利な立席Cが車内運賃収受の所要時間のみで駅停車時分が説明され選択され，境界時間tb以上の乗車時間では着座の快適る．単純に各要素時間を足し合わせた回帰モデルでは性がより重要視されて座席Bの選択される様子が確かに列を成す乗客の前後間の行動調整による所要時間の微説明できる．

妙な変化を表現できないので，ライトレール車両の運用方

なお，各評価式はη＝1（ 100％），d＝0，
ε：任意，Nu＝式に係わるパラメータを組み込んだ乗降各ドアにおけるNd＝0とすることで通勤車両の場合を表現するため，通勤

時空間パス
（図─6）
上で，ボトルネックとなる要素時間を足鉄道車両との比較が可能である．

し合わせた物理モデルとして駅停車時分説明モデルを新たに構築する．

2.5 乗降行動モデリングと乗降容易性評価指標

前ドア
（Aドア）
・中ドア
（Bドア）
を利用する場合，乗車客

2.5.1 ライトレール乗降容易性評価モデルのコンセプト

列は車両外側乗車ドア位置，降車客列は車内降車ドア付

通勤鉄道車両を対象とする須田らのモデル 9）では，途

近に列を成して待機している状態から乗客（たとえば，中の大きな乗換え駅（降車駅）を想定して，定員乗車状態

Passenger1〜Passenger3の3名）
が整然と列を成して乗降から任意の半数が降車する半数降車時分と線形関係にする状況を考える．各電停の駅停車時分Tは，車両ドア

ある最遠座席一人降車時分et（最も降車が困難な席から開閉と運転手の安全確認の和であるドア開閉時間Tloss

一人の乗客が他の乗客を掻き分けて降車する所要時間）と，
ドアA・Bの乗降時間（TA;TB）の大きい方の値との和でを乗降容易性の評価指標としていた
（式9）
．

表される
（式（10））．各ドアの乗降時間は，前ドアA
（B）
降
（9）

車客列の捌け時間TAoff（TBoff ），降車客列が捌けた後の

Lr：ドアから席までの距離，
V：乗客歩行速度，
δ：ドア部ス（B）乗車客乗降列入れ替え時間Tch 注16）を挟み，中ドアA

テップを含む経路上の抵抗による補正係数，phs：座席ま列の捌け時間 TAon
（TBon）
までの所要時間である（式

わりの物理抵抗値注15）

（11）
（12）
,
）
．

前述のように当該車両ではこれに相当する状況は観察（10）されなかったが，同じ運用を行う通勤鉄道車両と同列で（11）

車内空間形状で決まる乗降流動性能を表し得る乗降容（12）ev1[i]B

Chosen Seat0
(1+d )・Ua[i]AChosen Seatev1[i]B
B

C

B

A

tb

t
ev2[i]Atb
0(1+d )・Ud [i]Ct

(1+d )・Ua[i]B

ev2[i]C(1+d )・Ud[i]B(1+d )・Ud [i]A

(1+d )・Ua[i]C

ev2[i]C

Seat B（a）完全乗車基準（ε＝0）の状況
■図―5

研究

Seat A

UaB

UdB

UaB

UdB

Seat Cev2[i]A

Seat C

Seat B

Seat A（b）完全降車基準（ε＝1）の状況

ライトレール車両快適性評価モデルの図解

Vol.12 No.2 2009 Summer 運輸政策研究019

015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 020

Position/Process

Position/Process

Passenger
Room

r2

Fare
(ticket,cashetc.)

Passenge 2
Passenger
Passenge 1
Passenger

fj2

s2 /2

Platform
Passenge 3
Passenger

Step

Passenge 2
Passenger（door level）

Step(floor level)

Fare（voucher）

Step(door level)

Step（floor level）

r1

fj1

w1

s1

Vehicle Door
Stop
Open

Time

r1

s1 /2

fj1

s1 /2

r1 wa1 fj1 r2 fj2Vehicle Door
Open
Stop

Time

（b）ステップ付き中ドアからの乗車客列（a）ステップ付き前ドアからの降車客列■図―6Passengerr3
Passenge

Passenge 1
Passenger

Passenger
Room

wa1

Platform

fj2

乗降ドアにおける時空間パス（SS1の場合）

具体的に，中ドア乗車時に整理券をとり，前ドア降車時

・ステップ付き（SS1）の場合，に運賃を支払うライトレール車両（ステップ付き：SS1，ノン
ステップ：SN1）の場合を対象に，前ドア降車客列・中ドア（15）

乗車客列をそれぞれ定式化してみる．図─6にて，横軸が経過時間，縦軸が乗客一人ずつの位置と行動プロセスを・
ノンステップ
（SN1）
の場合，

表す
（下付き添え字は，列で何番目の乗客かを表す）
．各

（16）

乗降客列は，
それぞれ以下のようにモデル化される：と表される．
前ドア降車客列
先頭客はドアの開閉，後続客は前の乗客の運賃支払い

ここで，各変数の定義は下記の通り：

終了に時間rで反応して，次の乗客が運賃支払いとドアス（乗客反応時間）r：前の乗客が次の行動に移るため空いテップ降段を始める．次の乗客の運賃支払い処理時間にた人一人分の距離（30cmと仮定する）
を次の乗客が歩行は前の乗客がドア部ステップ上段までの通路を歩き終わして進む所要時間で表す．先頭一人には共通して作用し，り，前の乗客がステップを降り始めるまでは次の乗客が後続客の運賃収受や追従歩行時に発生するが，ステップ

支払いを始めないとすれば，前ドアA降車客列の捌け時

通過の前後には発生しないものとする．

間TAoffは，（f 運賃収受抵抗）：乗車時の整理券取りと，降車時の釣り・ステップ付き（SS1）の場合，なし現金投入・回数券投入あるいは定期券提示・両替後現金投入のいずれかの，運賃収受所要時間．
w（車内歩行時間1）：ステップのある時はw，ステップのな（13）

い時は車体幅が広がってwaだけ余計に運賃収受箱からドア部までの歩行に要する歩行時間．
（ステップ歩行時間）s：ドア2箇所における乗車あるいは・ノンステップ
（SN1）
の場合，
（14）

降車の歩行所要時間．
q（車内歩行時間2）：車外運賃収受の場合，ドアから車内消印機までの歩行時間．

中ドア乗車客列
ステップ途中の発券機で整理券をとって乗車する際に，前の乗客がステップを1段昇って券をとると次の乗客がつづいてステップを昇り始め，その時間に前の乗客が残りの1段を昇り終えて車内を歩き始めるとすれば，中ドアB
乗車客列の捌け時間TBonは，
020

運輸政策研究 Vol.12 No.2 2009 Summer

3──実験による各モデルパラメータの同定
3.1 実物大ライトレール車内空間モックアップ実験

通勤鉄道車両実物大車内空間モックアップの車内幅を当該低床ライトレール車両と同じ2250［mm］に調整し，立研究015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 021

席位置に吊革を備えた実物大ライトレールモックアップ（図─
7：車体長10.16［m］）
において，快適性評価モデル式のパ

進行方向

1

3 12

3 16

10 1

15

5

10 14

9

ラメータを求める着席行動実験，乗降容易性評価式の各パラメータを求める降車行動実験を行った（須田ほか10））
．
8

5

7

13

（a）モックアップ実験結果（3回平均）
進行方向

1 8 3

6 10 49 2

57（b）シミュレーション結果
■図―8

■図―7

実物大ライトレールモックアップ実験の風景

実験とシミュレーションの着席順序
［分］
）
（SN1，
η＝50％，t=5

う着席行動傾向が確認できた．
さらに，実験番号6（L＝0,ε：任意）の着座順をよく説明するdの値は−0.5と求められた．これと実験番号3を比3.1.1 モックアップ着席行動実験

乗客密度・乗車時間・ドア利用方式を表─3の通りに設

較すると，
ドア利用区分の有無の影響は（ドア間距離L＝定して被験者26名による順次着座実験を行った．各条件

5.09［ m］の場合に）d の差 0.2 に相当し，乗客密度ηの3回の着座順平均を最もよく説明するようd；ε；A；Bの値

100％から50％への変化によるdの差0.5よりは小さいこを順次探索した．乗客密度70；90
［％］
の状況は，
ダミー人

とがわかる．
ドア利用方式（中ドア乗車・前ドア降車）
と乗車時間
（15

形を必要数配置することで実現した．

分）
を固定して乗客密度を変化させた場合（実験番号1，■表―3

着席実験条件2，3），乗客密度η＝50，70，90［％］
に対して降車寄与率

実験

ドア利用

乗車時間

乗客密度

番号

方式

［分］

［％］

1

中ドア乗車・前ドア降車

15

90

2

中ドア乗車・前ドア降車

15

70

3

中ドア乗車・前ドア降車

15

50

4

中ドア乗車・前ドア降車

5

50

5

前ドア乗車・中ドア降車

15

70

6

両ドア乗降

15

50

ε＝0.5，
0.5，
0.7と求められ，ηの増加に伴うεの増加傾向
が数値的に確認できる．
3.1.2 モックアップ降車行動実験

ドア利用方法3通りに対して，定員乗車状態で最遠座
席一人降車時分を測定する降車実験を行った．ドアから最も遠い座席に座る被験者がドアまで降車する時間を2
名の青年男性に対して測定し，その平均値を通勤鉄道車

一駅程度の短い乗車時間状況（実験番号4）では，乗客は完全な降車基準（ε＝1）
で着席行動するとみなせる．先両モデルと比較することにより，箇所ごとの通路狭隘抵抗
narrowPhsが1.00［s］と求められた．

頭10名の着席順が実験結果と一致するdを−1から1の間（図─8）．
0.1刻みで探索すると，d＝−0.3と求められた

3.2 ライトレール車庫内定置乗降実験

同様に，
これと乗客密度の同じ条件（実験番号3,5）
でライトレール車庫内にステップ付き在来車両とノンスはdが共通なので，d＝−0.3の下で先頭の10名の着順がテップ低床車両各1編成を留置して，各種の運賃収受・
ド

実験結果と一致するεを0から1まで0.1刻みで探索する

ア利用方式
（表─4）
を想定して仮設ホームから前述の青と，前ドア乗車・中ドア降車の場合がε＝0.5；中乗り前降

年健常男子2名が乗降する所要時間を各4回測定し，そのりの場合がε＝0.7で，乗車時間15分程度では降車時アク平均値を用いて駅停車時分説明モデルを構成する各要セス性が乗車時アクセス性と同等かより重視されるとい

素時間を算出した．ドア開閉装置や運賃収受装置が営業

研究Vol.12 No.2 2009 Summer 運輸政策研究021

015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 022

走行中と同様に動作するよう，この実験は車両通電状況

デルによるシミュレーション結果と比較する．ここで，
営業

で行った．

車両では乗客ごとに乗車時間がばらつき，
グループでの利用や途中電停での乗降も発生するうえ，乗客は知覚ミ■表―4

車庫内定置実験の実験条件

運賃収受方式スにより快適性最大の席を必ずしも順次選択できないこ

ドア

乗/降車

支払い行動

均一運賃

前

乗車

均一運賃投入前払い

中

乗車

均一運賃投入目し，営業車両で観察された着席傾向と最もよく一致する

整理券

中

乗車

整理券受け取り降車寄与率εを求めると0.7で，前章の実験条件3の結果

後払い

前

降車

整理券＋運賃投入

と一致した
（図─9）
．よって，快適性評価モデルは，本研前

降車

両替後，整理券＋運賃投入

前

降車

定期券提示

とから，選択された先頭10名の着席傾向を集合として着究で対象とした条件内での平均的な着席行動の表現に一定の妥当性が確認されたと言える．
direction

ステップ付き在来車両と低床ノンステップ車両のドア部
通過時間の比較から，乗車時に1［s］程度，降車時に0.5［s］程度の値で，各ドアの乗/降車時ステップ抵抗が算出された（表─5）注17）．
■表―5

ステップ抵抗の計測結果
ドア（a）営業車両で観察された着席傾向

direction

抵抗［s］

乗/降車

前

乗車

0.78

前

降車

0.21

中

乗車

1.40

中

降車

0.73

1

6

73
2

5

8 10

4

9

（b）シミュレーション結果（SS1,η＝50％, t＝15［分］）■図―9

営業車内とシミュレーションの着席傾向比較

運賃収受抵抗は，定期券または回数券投入の場合で
約0.6［s］，釣り無し現金払いの抵抗が2［s］弱，両替時の4.1.2 乗降容易性評価モデルの妥当性検証

モックアップで定員乗車状態を実現し，任意の半数を抵抗が10［s］強であった（表─6）．

指定して測定した実験における半数一斉降車時分は，通■表―6

運賃収受抵抗の計測結果

収受方式

ドア

均一運賃

前/中ドア

前払い

乗車

整理券
後払い

路狭隘抵抗narrowPhsを考慮した新たな降車行動モデ
支払い行動

抵抗［s］

均一運賃投入

1.48

中ドア乗車

整理券受け取り

前ドア降車

整理券＋運賃投入

前ドア降車

両替後，整理券＋運賃投入

前ドア降車

整理券＋回数券投入

前ドア降車

定期券提示

0.30
1.85
11.99
1.02
0.09

ルによるシミュレーションでよく説明された（図─10）．よって，乗降容易性評価モデルは，通勤車両と同様にライト
レール車内空間の評価にも適用できると言える．
15
y=0.91x2

4──考察
前章までの手続きで構築した快適性・乗降容易性の各評価モデルの妥当性を検証したうえ，車体低床化とドア利用方法のサービス改善シナリオ導入効果を定量的にMockup experiment [s]R =0.81
10

5

評価する．
0
0

4.1 各評価モデルの妥当性検証

10

15

Simulation [s]4.1.1 快適性評価モデルの妥当性検証

ステップ付き営業車両（SS1）
で観察された午後オフピー

5

■図―10

半数一斉降車時分の測定・計算結果

ク時間帯下りの着席順集計結果を，構築した着席行動モ
022

運輸政策研究 Vol.12 No.2 2009 Summer

研究015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 023

30

4.1.3 駅停車時分説明モデルの妥当性検証

AL3
D-AB2p
SS1
SN1
SS2
SN2
LS1
LN1
LS2
LN2

フピーク時間帯下りの一路線駅停車時分Tobsを，構築した駅停車時分説明モデルによるシミュレーション結果と比較する．各電停における乗降人数（券種別）と前章で同定した各要素時間パラメータを駅停車時分説明モデルに適用して算出される一路線駅停車時分Tsimと比較すると，両者は回帰係数k＝1.11，
C＝4.92（データ数60，
R2＝0.75）で対応づけられた注18）．
（17）
これより，
営業車内乗客平均に対する定置実験被験者

AlightingTime from the farthest seat [s]ステップ付き在来営業車両（SS1）
で観察された午後オ
25

20

15

10

の歩行速度比が11％増，
ドア開閉時間（Tloss）
が5秒程度であり，駅停車時分説明モデルの妥当性が確認できる．

5

また, ノンステップライトレールの実測データと比較して，乗降列入れ替え時間Tch＝4.11［s］が得られた．

0−8

4.2 サービス改善シナリオの定量的評価

■図―11

−6

−4
−2
0
2
Comfort Evaluation Value [m]4

ライトレール車両の快適性・乗降容易性評価ダイアグラム

4.2.1 快適性・乗降容易性を両立するシナリオの評価

車体低床化，および運賃収受方式で規定されるドア利降容易性を実現しバリアフリー以外に健常利用者の観点

用方法改善を単独あるいは同時に実施する場合の効果からも利用価値を見出すためには，
ノンステップ化と運賃を，快適性・乗降容易性の向上および駅停車時分短縮に

車外収受化に加えて，乗降ドアを増やして車内歩行距離

よる速達性向上両観点で評価する．

を減らしたり，
一方向運転を導入して片側ドア部にも座席

乗客密度50［％］，乗車時間15［分］の条件で，中ドア乗を設けたりする追加的な措置が必要と言える．

車・前ドア降車ステップ付き車両（SS1）と中ドア乗車・両ド
ア降車ノンステップ車両（LN2）の改善シナリオについて，

4.2.2 速達性向上シナリオの評価

車体寸法的・ドア利用方式にほぼ等しいロング配置の3

現状のドア部ステップあり・運賃車内収受ありの場合の扉通勤電車車両（AL3），ボックス配置の二階建て二扉通駅停車時分を基準に，代表的な時間短縮シナリオの導入

勤電車車両（D-AB2P）とシミュレーションにより快適性・乗効果を定量的に検討する．車両ノンステップ化以外に，欧降容易性を比較する注19）．横軸に快適性評価値，縦軸に州で見られるように車内運賃収受を廃止した場合（「車外

乗降容易性評価値を充てた快適性評価値−乗降容易性と呼ぶことにする）
を考え，それぞれの単運賃収受化注20）」

評価ダイアグラム（図─11）
において，右下に配置されるの独効果・複合効果を算出してみる．

が望ましいライトレール車内空間運用条件である．
まず，車体低床化あるいはホーム嵩上げによるノンス

ノンステップ化と運賃車外収受化を単独あるいは同時に採用した場合の駅停車時分は，以下の式で表される．

テップ化での大きな快適性向上と運賃車外収受化を想定した両ドア乗降化による大きな乗降容易性の向上，および両者の相乗効果が読み取れる．なおここでは，着目

車内運賃収受方式のままノンステップ化する場合（18）する低床化・
ドア利用方法改善の効果を明確化するため，
完全降車基準（ε＝1）
かつドア利用区分による心理的距（19）

離延長のない場合（d＝0）
として計算した．
図─11で，ステップ付きライトレール車両の最高条件（SN2），ノンステップライトレール車両の最高条件（LN2）とステップ付き車両のまま運賃車外収受化する場合（20）

も，相当する通勤車両のAL3より幾分劣っている．これは，想定するライトレール車両が利用者数に比べてドア数が（21）

少なく歩行距離が長いことと，車体幅が小さく座席数が多く取れないことが理由と考えられる．よって，逆にライトレール車両において通勤鉄道車両AL3並みの快適性・乗研究

ノンステップ化と車外運賃収受化を同時に行う場合（22）

Vol.12 No.2 2009 Summer 運輸政策研究023

015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 024

これらを用いて，各ドアを利用する乗客数が営業車両できるライトレール車内空間デザイン手法を構築した．モ

観察結果と同じ場合の駅停車時分を計算した．現状のドデルの各パラメータは営業車両の車庫内定置実験と実物

ア部ステップあり・運賃車内収受ありの場合の駅停車時

大モックアップ車両における被験者実験を通じて同定し，分を基準にとると，ノンステップ化のみで1〜1.5割，運賃対象とした条件内でのモデル説明力を確認した．

車外収受化のみで2〜4割，ノンステップ化と運賃車外収

ライトレール車両のノンステップ化・運賃収受方式に伴受化の両方を行う場合で5割程度駅停車時分が短縮さ

うドア利用方式改善という異なる次元のライトレール車内れると計算された（図─12）．つまり，速度向上に対する効運用に係わるサービス改善シナリオの快適性・速達性に

果は車両ノンステップ化やホームの嵩上げによるノンス

与える影響が，事業者が非接触型ICカード等を駆使してテップ化に比べると運賃収受方式を変えるシステム上の比較的容易に取得可能な注22）乗降客数データを用いて変更の方が大きく，両者を同時に導入することで相乗効果定量検討可能となった．

も期待できると言える．なお，運賃車外収受化の場合，乗駅停車時分説明モデルの導入により，各電停での乗降

降が前/中いずれのドアでもよいので各ドアを利用する

人数・利用券種を定めた場合の，ライトレール車両のノン乗客人数が均されるため，実際には計算値以上の時間短ステップ化・運賃収受方式に伴うドア利用方式改善によ縮が期待できる．

る表定速度向上の精密な検討も可能となった．乗降ドア位置における乗客カウンタや非接触型ICカードを用いた
374
353

ステップ付き車両
朝ラッシュ時間帯

222
182にライトレールの精密なネットワーク運行計画も支援可能

観測値

185
194
175
151

ステップ付き車両
オフピーク時間帯

効率的な乗降客数計測と組み合わせることで，
より迅速

309

107

ステップ付き，車内運賃収受
ノンステップ，車内運賃収受
ステップ付き，車外運賃収受
ノンステップ，車外運賃収受

322
ノンステップ車両
朝ラッシュ時間帯と考えられる注23）．本論文では定員乗車以下の設計目標
状態について取り扱ったが，今後は，提案モデルの汎用性確保注24）や評価シミュレータのインタフェース整備注25）にも鋭意取り組んで参りたい．

282
128

ノンステップ車両
オフピーク時間帯

225

謝辞：本研究の遂行に際して実験フィールドを提供いた

224

だいた熊本市交通局，実験にご協力いただいた
（独）交

122

通安全環境研究所をはじめとする各位に感謝申し上
0

100

200

300

400

500

駅停車時分［s］

■図―12

げる．

駅停車時分のシミュレーション結果
注
注1）
本論文では，従来型の高床ステップ付き路面電車から新型の低床ノンス

さらに，
一路線実走時分の2割程度を占める信号待ち

テップライトレール車両までを同列に「ライトレール車両」
として捉える．低床ノ

時分を削減できる場合，上記の1割程度を占める駅停車

ンステップライトレール車両としては，全低床車両（100％低床）のみを取り扱う時分の削減に比べてより大きな表定速度の効果が期待でが，主要な評価結果は乗降ドア部分だけを低床化した部分低床車両にも適用可能である．

きる．ライトレール車両の接近を検知して優先通過させる

注2）
つまり，混雑軽減のような「不快の除去」ではなく，運行事業者が利用者向け

電車優先信号を導入して理想的にすべての信号待ち時の車内空間を最大限どのくらいの快適さを提供できるかを，定量的に検討分を削減できた場合，ノンステップ化，運賃車外収受化，電車優先信号をすべて採用するとステップ付きライトレー
ルの表定速度は現状の約13［km/h］
から約19［km/h］に向上し，欧州ライトレール並みの速達性を実現できる注21）．
なお，運行ダイヤ管理や車両の加減速性能向上の検討により，
一路線実走時分の大半を占める実走時分を短縮して更なる速度向上も期待できる．

サービス形態を検討する場合に，乗降容易性を損なうことなく与えられた一定
する．
注3）
モデル化対象の代表性確認はより長期間の車内行動観察に基づくことが望ましいが，
今回取得した晴天平日オフピーク時間帯の2編成ぶんの観測データ
は，車内空間所与の場合に最大限のパフォーマンスを追求する上では十分に代表性を持つものと考えられる．
注4）朝ピーク時間帯の広島電鉄広島駅など，我が国でも混雑対策として例外的に車外電停での運賃収受が行われる事例もある．
注5）通勤鉄道車両では，定員乗車状況のみを想定したモデリングがなされていた．
注6）他にも，中ドアが車両末尾付近に付いている後ドア利用方式（熊本市交通局にも該当車両あり）
や，以前整理券後払い方式だったのが均一運賃になった
ため中ドア乗車前ドア降車のままの運賃後払い方式（最近の熊本市交通局も5──おわりに本研究では，
営業車両における行動観察に基づき，設定した標準的な状況を対象にした着席・乗降行動の簡便なモデリングを通じて，快適性と乗降容易性を数値出力024

運輸政策研究 Vol.12 No.2 2009 Summer

該当），全ドアにカードリーダを備えたツーマン運賃後払い方式（広島電鉄の連接車など）もある．ここに掲げたのは，本研究で対象とする2車種とその派
生利用形態の分類である．
注7）
プリペイ式磁気カードの導入と均一運賃制への移行伴い，現在は乗車時の整理券は廃止している．
注8）
車両導入同時の運用方法．現在は，本研究の成果を踏まえて両ドア乗降研究015‐025研究̲平沢氏:初校 09/07/14 9:44 ページ 025

方式に移行済みである．
注9）
富山ライトレールでは，非接触型ICカード利用者の朝ラッシュ時間帯に限り乗降ドア利用の制限を撤廃するという信用乗車方式にほぼ等しい運用も実現されている．
注10）
欧州ライトレールの不正乗車時罰金は一ヶ月定期運賃程度，市内中心部1

注24）
天候
（雨）
，季節
（日差し）
，時間帯，進行向き（都心・郊外）
，
平休日
（学校）
の
別，
トリップ目的（通勤通学・買い物・観光など），
今回取り扱わなかった乗客密度・運賃収受方式など．
注25）乗降カウンタ，磁気カード，非接触型ICカードなど，事業者ごとに取得可能
な乗降客データの質に応じた評価シミュレーション環境の整備も課題である．

ゾーン一回運賃の30倍以上となる．日本で信用運賃方式が進まない理由の一つとして，罰金限度の低さもよく指摘される．
注11）
欧州では，車外購入済みチケットを乗客自らが消印機に通し運賃処理を
車内で一切取り扱わない信用乗車方式が一般的である．日本でも各地で非接触型ICカードを用いた自己改札方式の導入が進んでいるが，完全移行前は
車内運賃取り扱いも併行するため，本研究で導入する駅停車時分説明モデルが必要となる．
注12）
一路線の停車時分を代表しうるような，駅停車時分の長い特徴的な電停がなかった，ということ．
注13）
車内空間設計目標としては妥当な設定と言えよう．
注14）
簡単のため，
ここでは50％と仮定する．
注15）
通路狭隘抵抗を含む．

参考文献1）
藤井聡［2007］， 総合的交通政策としてのモビリティ
・マネジメント，「運輸政策研究」，
10巻（1号），pp. 2-10．
2）宮崎輝明［1997］， 熊本市交通局低床式LRV9700形導入の経緯と車両の概
要，「鉄道車両と技術」，
26号，pp. 13-20．
3）三浦幹男・服部重敬・宇都宮浄人［2008］， 世界のLRT ，JTBパブリッシング．
4）
野崎雄一郎・鈴木武海・藤井康正・大熊栄一［2007］， 燃料電池電車走る，「電
気学会誌」，
127巻（7号），pp. 397-400．
5）深山剛・加藤浩徳・城山英明［2007］， なぜ富山市ではLRT導入に成功したのか？ ，「運輸政策研究」，
10巻（1号），pp. 22-37．
6）藤原章正・杉恵頼寧［2000］， 仮想評価法を用いた低床式路面電車の評価 ，

注16）
乗車のみ・降車のみで利用するドアではゼロとなる．

「日本都市計画学学術研究論文集」，pp. 577-582．

注17）
ドア幅の広い中ドアのほうが抵抗値は大きく，車体低床化の効果が大きい

7）T. Hirasawa, S. Matsuoka, Y. Suda［ 2009］， Comfort and Accessibility

ように読み取れる．これは，
ドアステップ単体の通過時間ではなく，乗降客がEvaluation of Light Rail Vehicles ，Journal of Mechanical Systems for

ドア中心部を通る車内進行方向のある地点までの歩行時間を計測したため，
ドア幅の広い中ドアの横移動ぶんが計上されたためである．
注18）
データの信頼性は，車庫内定置実験と実物大モックアップ実験の双方に参加可能な被験者が2名だったことに制約を受ける．
注19）利用条件の異なる交通モード間の厳密な比較を意図しない．今回評価しTransportation and Logistics, Vol.2, No.1, pp.13-22.
8）
T. Hirasawa, S. Matsuoka, Y. Suda［2009］， Simulation of LRT Travel Time
Reduction Scenarios Bases on Passenger Behavior Modeling , Journal of
Mechanical Systems for Transportation and Logistics, Vol.2, No.1, pp.2330.

た最良のライトレール利用条件ですら通勤車両並みの条件に満たないことが9）須田義大・松岡茂樹・小川雅［1997］， 快適性と乗降容易性による通勤車両の定量的に示唆されることを，運行事業者にもわかりやすく示すための対照で座席配置の客観的評価方法 ，「日本機械学会論文集（C編）」，
63巻（611号），
pp. 141-148．

ある．
注20）乗降ドアの反対側に消印機を置きドア脇で列を成す運賃処理が行われな

10）佐々木正人・三嶋博之［2005］，『生態心理学の構想』，東京大学出版会．

い状況を想定した．非接触型ICカードによる車内運賃収受でも，乗客全員が11）須田義大・西村隆一・平沢隆之［1997］，ライトレール用低床車両の乗降容易

非接触型ICカードを利用し乗降いずれか1回だけの自己改札方式が実現されれば，同じ状況とみなせる．
注21）
ドア部乗降客列の捌け時間だけの問題なので，部分低床車両によってもこれらの数値を十分実現できる．
注22）
各乗客の運賃種別を含むODデータを必要とする．

性の定量的評価 ，「J-Rail 97講演論文集」，pp. 411-414．
12）須田義大・平沢隆之・松岡茂樹［1998］， 低床ライトレール車両の快適性・乗降容易性定量評価実験 ，「生産研究」，
Vol.50, No.6, pp. 225-228．
13）
LRTシステム技術調査専門委員会［2001］，日本におけるライトレールシステ
ム開発の可能性 ，電気学会技術報告，第821号．

注23）新規路線への導入と車両更新に伴う場合とで議論を丁寧に分ける必要も
（原稿受付

あるため，
シナリオ導入に関する費用便益分析は今後の検討課題に残した．

2008年12月8日）

Quantitative Evaluation Method of Light Rail Services based on In-Vehicle Passenger Behavior Modeling
By Takayuki HIRASAWA, Shigeki MATSUOKA and Yoshihiro SUDA
Quantitative evaluation models of light rail services for average passenger density and travel time are developed through physicalmodeling of passenger s seat-taking behaviors and boarding and alighting behaviors. The parameters of comfort and accessibility
evaluation models have been identified from in-vehicle behavior observation at light rail vehicles in commercial operation and experiments at depot of Kumamoto municipal transport and full-scale mockup at the University of Tokyo. The developed models haveenabled smoother comparison of service improvement scenarios of abolishing steps at passenger doorways and door usage methods to enhance passenger s comfort and line operation speed with easily available data by operators.
Key Words : light rail service, evaluation model, behavior modeling, comfort evaluation, accessibility evaluation

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研究Vol.12 No.2 2009 Summer 運輸政策研究025