システムダイナミクスモデルを用いた駐車場選択行動最適化に関する研究ー福岡市中央区天神地区を対象としてー

高松和希

1. はじめにモデルを用いたドライバーの駐車場探索行動のシミュ

1.1. 研究の背景と目的レーション分析・最適化を行なう。
1.3. 研究の対象

現在の我々の日常生活において、自動車はなくてはならない存在になっている。我が国では 20 世紀後半

本研究では、福岡県福岡市中央区の天神地区⁴ ⁾ をにモータリゼーションが本格化し、それまでの交通手対象とする。天神地区は九州最大の繁華街であり、福段に比べて圧倒的に高い自由度がもたらされ、個人の岡市の中心業務地区である。そのため、天神地区には行動範囲を大きく拡大する結果になった。目的地まで多くの人が訪れ、その中には車利用者も多数存在しての交通手段に自動車が追加されると、自動車を停めるおり、駐車場も多い。また、その駐車場の入り口のサための駐車場の需要が必然的に増加する。郊外では広インはその多くが視認性に問題があり、実際の駐車場い敷地を駐車場にすることで対応を行なってきたが、調査においても、近くまで行かないと駐車場が空いて都市部では敷地面積に限界があり、それが不可能なたいるのか空いていないのかが分からないものが多かっ

め、需要と供給の均衡が取れない状況が続いている。

た。これらの点を踏まえると、本研究のモデル検討の更に都市部では駐車場の場所が郊外に比べて分かりにための対象敷地としては適切である。

くい傾向にあるため、ドライバーはまず近場の駐車場

1.4. 研究方法を探すことから始め、これにより駐車場選択に偏りが本研究では、まずアンケート調査をを行ない、天神生じ、限りある駐車場の利用率が下がるとともに交通地区の特性を把握した。次に、天神地区の駐車場の情渋滞も発生する。これらの問題の改善には、駐車場の報として、場所、料金、駐車台数、店舗提携情報を調適切な選択行動が必要であり、そのためには駐車場選査した。これらの結果を基に駐車場選択モデルを構築択モデルを作成し比較検討することが重要になる。こし、駐車台数増加・駐車場サインの有無のパラメータの比較検討を行うことで、駐車場選択の偏りを軽減し、変動による選択行動のシミュレーションを行なった。

スムーズな駐車場選択により交通渋滞を緩和させるこ

2. 天神地区の概要とを本研究の目的とする。

2.1. アンケート調査の概要
以下の表１にアンケート調査の概要を示す。

1.2. 既往研究と本研究の位置付け
既往研究に関しては、室町・原田・吉田による需要の時間変動を考慮に入れた休日買い物目的の駐車場選

調査人数

200 人

調査日

2020 年 10 月 31 日 ( 土 )択行動の研究 ¹ ⁾ や、高山のマップ法を用いたドライ

天気

晴れ

バーの空間的経路選択特性に関する研究 ²⁾ 等がある。

ターゲット層買い物層

本研究の位置付けとしては、システムダイナミクス

調査場所

福岡市天神駅周辺の各店舗連携の駐車場モデルを用いることにある。システムダイナミクスモ
デルを用いてシミュレーション分析・最適化を行うことで、実際の敷地で行うには大規模で出来ない調査・調査内容

yes( 人 )/no( 人 )駐車場の事前決定122/78

駐車場情報の活用

19/181

分析を容易に出来る。また、本研究の要の部分の、パ駐車料金低下による利用

198/2

ラメータの変更が自由に出来る点でも優れている。現

提携情報の事前提供による利用

141/59状では、坂本・梶谷・久保田による交通融合シミュレー

平均駐車時間3.36 時間

表１ アンケート調査の概要

ションを用いた駐車場およびアクセス経路の適正化に関する研究 ³⁾ 等でこのモデルが使用されているが、2.2. 駐車場特性天神駅周辺の駐車場を一通り探索し、その場所・料依然として数少ない状況にあると考えられる。

金・台数・店舗提携情報を調査した。それぞれ以下の以上の観点から、本研究ではシステムダイナミクス
3-1

図１と表２に示す ( 尚、表２では本研究で使用した 6

3. 駐車場選択モデルの構築か所を示す )。調査の結果、天神駅周辺の駐車場は全3.1. モデル構築のための交通調査部で 50 か所、総台数は 2964 台、1 時間あたりの平均モデル作成のための交通調査として、福岡市が毎年料金は 384.95 円であった。基本的に夜のほうが料金行なっている自動車交通量変動調査註３) を参照した。

は安く、長時間割引があるものが多かった。大きな収尚、調査は令和元年度のものであり、調査時間帯は午容台数の駐車場は、そのほとんどが店舗と連携してい前 7 時から午後 7 時までの 12 時間である。以下の図るものが多かったが、どの店舗と連携しているのか、２と表３～５に示す。表を見ると、流入量・流出量註４)

どのような割引サービスがあるのかは駐車場内に入らともに A － C 間で大きな差が出ており、②③通りに比ないと分からないものがほとんどであった。また、駐べて①昭和通りの車の交通量が多いことがわかる。ま

車場への入り口は狭いものが多く ( 一方通行のものがた、交通量のピーク時間帯を比較すると、朝の通勤ラッ多かった )、また掲示板も見つけにくいものが多かっ

シュの時間帯は A → C の移動が多く、昼頃から C → Aた。これらの結果から、駐車場利用者は、予め停めるの移動が多くなっている。渡辺通りの方向 B-D 間は、予定の駐車場情報を調べていれば問題なく目的の駐車博多から天神方向に向かう車、反対に博多方面に向か場に車を停めることができるが、そうでない場合、駐う車が多いため、①②③全て同じような数値で量が多車場を探して周辺を探索する傾向にあることがわかくなっている。直進と右左折の関係性を見ると、直進る。1 時間あたりの平均料金がおよそ 400 円と高額だが最も多く、右左折は平均してほぼ同じ割合である。

が、その分布は 100 円～ 1320 円と幅広いため、より中央郵便局

安いところを探そうとして周辺を探索しがちなことも

→

昭和通り

要因の一つとなっている。他にも、天神から少し離↑Dれた所にある駐車場と連携して最大駐車料金が 500 円になるフリンジパーキング

註１)

Aや、駐車場の予約等の→

明治通り

D↑

サービスがあるが、活用している人はほとんどおらず、

2514124101336515181620

国道 202 号線

22①1230313334CB↓

BCD①152711302313918

13513

②6239

15180

6727

14812

③9470

15927

10390

16121

←C

表３ 車の流入量

B

③A

↓←
C

流出量

AB

C

D

①

12741

12432

15372

15180

②6743

13513

6930

15772

③9563

14585

10617

17143

図２ 交差点図
①(%)

43②

42

天神駅
44
50

46
45

表４ 車の流出量

左折

直進

右折

②

左折

直進

右折

A

7.5

79.3

10.3

12.0

62.0

B

8.9

82.2

8.1

7.7

84.4

③

左折

直進

右折

26.0

14.2

67.3

18.5

7.9

10.7

77.1

12.2

C

18.5

70.1

11.4

19.9

61.9

18.2

30.0

58.3

11.7

D

13.5

71.8

14.7

9.3

77.912.89.674.6

15.8

表５ 直進と右左折の割合

4847493.2. モデルの構築

3837

←

流入量

322836②↓352927渡辺通り

D5011A→↑

2623211797 824①西鉄天神駅

結局現地に行ってから探す、という現状が続いている。

19BA

アンケート調査、駐車場調査、交通調査のデータを39③基にして、駐車場選択行動のシステムダイナミクス

41

モデルの構築を行なう。具体的には、範囲は昭和通40りから国道 202 号線まで、那珂川から天神西通りまでとし、休日の昼に天神に買い物目的で訪れる車を対

註２) ５）

図１ 天神駅周辺の駐車場位置
No.

台数 ( 台 )

料金 ( 円 /h)

提携

38385

400〇〇

象とする。対象駐車場は、収容台数 100 台以上で店舗連携をしているものの中から店舗に近い 6 か所 註５) と392445004418452046247400〇

47240460〇

行い、駐車場を探すものとする。車は探索行動を繰り50417540〇

返し、どこかの駐車場が満車になるとシミュレーショ

し、車は那珂川側の昭和通りから天神に向かって進み〇

註６)

表２ 天神駅周辺の駐車場情報 ( 抜粋 )3-2

、与えられたパラメータに沿って直進・右左折をンは終了するように設定されてある。モデルの都合上、和が期待できる。また、駐車場調査により天神地区はかぎ状に繋がっている道路の直線化や主要道路 ( モデ

駐車場サインが非常にわかりにくいことが判明していル内で駐車場探索のために通る道路 ) 以外の道路の削る。このため、駐車場サインの追加は駐車場選択行動除、迂回路の未設定等、簡素化を行なっている。まの最適化に大きな影響を与える要因になる。以上を踏た、シミュレーション分析の効率化のため、駐車台数

まえ、本研究では駐車台数と駐車場サインの追加をモを 1/10 にして検討するものとする。

デルのパラメータ変更としている。

4. モデルを用いたシミュレーション分析

4.2. モデルの分析と最適化

ここでは、前章で構築し以下の図４～７に初期モデルのシミュレーション分出発たモデルを用いてシミュ∨レ ー シ ョ ン 分 析 を 行 な う。
まず、初期の状態でシミュ手順としては、①初期モデルでシミュレーション分析を行う。初期の∨での時間とそれまでの駐車完了台数を記録する。その横軸はモデル内の駐車台数の合計を表している。尚、∧

車数 N=1160/h

レーション行ない、満車ま析結果とパラメータ変動による分析結果を示す。図の

再出発条件としては、スタートは昭和通りの那珂川側とし、駐車場選択行動

後、収容台数と駐車場サイ∨ンの追加によるパラメータnoyes

直進・右左折のパラメータは福岡市の交通調査に沿うものとする。車は出発後シミュレーション・フロー図に従って駐車場選択行動を行なうものとする。どこか駐車の変動を行い、モデルの最適化を行なう。図３にシミュ∨

レーション・フロー図を示

満車終了の駐車場が満車になった所でシミュレーションは終了し、その時点での経過時間・各駐車場の駐車完了台数・各駐車場の利用率を結果としてまとめる。

す。

②初期モデル実行後、満車になった駐車場の駐車台数
図３ シミュレーション・フロー図

のみを 5 台増やして再びシミュレーション分析を行な

4.1. パラメータの変更う。これを繰り返して最適化を行ない、結果をまとめ

本研究では、変更するパラメータを駐車台数と駐車る。この結果を図４とする。モデルの関係上、No.50

場サインにしている。駐車台数を増やすことで駐車場の駐車場 ( 図１参照 ) 上限 註７) に合わせ、駐車台数 Xの集約化が進み、駐車場が無秩序に散らばり駐車場≦ 62 までの台数変化とする。

選択行動が複雑になることにより起こる交通渋滞の緩③初期モデル実行後、満車になった駐車場以外の駐車

8090

1600

7080607050

1000

408003060020

4002000173

178183188193

198 203 208
総駐車台数(台)

満車時間(sec)

213218223

605030102001080

1600

70

1400

1000

40800

30600
400

2020010173 173 178 183 188 193 198 203 208 213 218 223 228 233 238 243 248 253 258
総駐車台数(台)

満車までの時間(SEC)

60
50

100
90

1200

駐車場の利用率(%)

満車までの時間(SEC)90

満車時間(sec)

173 178 183 188 193 198 203 208 213 218 223 228 233 238 243 248 253 258
総駐車場台数(台)

図６ 駐車台数と駐車場サインの変化による利用率比較

1800

1200→

駐車台数の変化による利用率(%)

02000

1400

利用率の均等化による総駐車台数の増加

サイン追加による利用率(%)

利用率(%)

図４ 駐車台数の変化による分析結果

0←4080

1000

7060

800

50600

4030400

20200

0010
総駐車台数173台
満車時間(sec)

利用率(%)

図５ 駐車サインの変化による分析結果

利用率(%)

図７ 駐車場サインのリアルタイム変動による分析結果

3-30

駐車場の利用率(%)

1200

駐車場の利用率(%)

満車までの時間(SEC)

1400

駐車場の利用率(%)

1800

場に駐車場選択を誘導するような単純サインの追加を効率的な交通渋滞の緩和が期待できる。

想定し、パラメータを変更する。その後再びシミュレー

5. おわりにション分析を行ない、その後は②と同様に駐車台数を5.1. 結論変化し最適化を行う。この結果を図５とし、駐車台数

本研究では、駐車場選択行動の最適化について、シのみの変化と駐車場サイン追加を含めた変化の利用率ステムダイナミクスモデルを用いてシミュレーションの比較を図６に示す。

分析を行なった。結論は以下の 3 点である。

④初期モデル実行後、③と同様にサインの追加による①福岡市中央区天神地区周辺のアンケート調査と駐車パラメータの変化を行なう。ただし③とは異なり、駐場の調査を行い、天神地区の特性と駐車場の現状を把

車台数を変えずに毎回満車になった駐車場以外のパラ握した。

メータを変更することで、リアルタイムなサインの追②福岡市の交通調査のデータと①のデータを基にドラ加を想定した分析を行なう。この結果を図７とする。

イバーの駐車場選択行動のシステムダイナミクスモデ

尚、図７のグラフの横軸は駐車台数を表しており、台ルを構築した。

数は初期モデルと同値である。

③作成したモデルを用いて駐車台数と駐車場サインの4.3. 考察追加によるパラメータ変動による最適化に有効性を確

駐車台数の変化によるパラメータ変動においては、認した。

グラフは右肩上がりではあったが、直線的ではなく、5.2. 今後の展望

3 次関数のような動きを見せた。下がっている部分は、モデルの簡素化による結果のずれやスタート位置の限スタート地点から１番近い直線上にある駐車場の駐車定、天候の未考慮等による選択行動の変動の部分にお台数を増やした時であった。これは、駐車台数が増えいては本研究では未考慮であった。また、駐車場のサたことによる駐車待ち台数

註８)増加の理由で、そこにインを見てから駐車場にたどり着くまでのタイムラグ

駐車予定だった車が奥の駐車場やその他駐車場へと流の発生や、個人属性による駐車場選択の変化も実際のれていき、先に別の駐車場が満車になったからである。

駐車場選択行動では起こりうる。これらの部分には未このことから、単に駐車場を増やせばいいのではなく、だ研究の余地があるため、今後の展望とする。

待ち台数の増加も考慮に入れて台数の変更を行なうことが必要であると分かる。
続いて、駐車場サインの追加によるパラメータ変動
においては、単純な台数変化よりもグラフの傾きが大きく、利用率のばらけ具合の均等化による総駐車台数の増加も確認できた。しかし、図６を見ると分かる通り、サイン追加のグラフは、途中で駐車台数のグラフに利用率を上回られている。これは、駐車率の低い駐車場に誘導するだけの単純なサインだと、ある一定数を超えると今度は誘導先の駐車場が混み出すため、駐車場の利用率が下がり利用効率がかえって悪くなる、という結果を生み出している。
一方で、リアルタイムな駐車場情報の分かるサインの追加だと、駐車台数を変更せずとも限りなく均等に駐車場選択行動を行なうことができた。しかし、サインの追加だけでは満車までの時間はそこまで伸びなかった。
これらの結果を踏まえると、駐車台数を増やしつつ、リアルタイムなサインの追加を行うことが望ましいという結論になる。単純な駐車台数の増化による集約化ではなく、駐車場の利用率が低い駐車場に対して駐車台数の増加や駐車場サインの追加を行うことで、より【補註】
註１) 都心部の自動車流入を抑制し，道路交通混雑の緩和を図るため，都心周辺部の駐車場でマイカーを受け止め，都心循環ＢＲＴなどの公共交通に乗り換えて都心部に行く新しい取り組み。2019 年３月 16 日～ 2021 年 3 月 31 日の間で福岡市が実証実験を行なっている。
註２）参考文献 5) を加工・編集して作成
註３）福岡市では，市内の主要交差点における自動車交通の動向を経年的に把握し，今後の道路計画等立案の基礎資料として活用するため自動車交通量変動調査を実施しており , その調査内容としては、市内の主要交差点を通過する自動車の台数を方向別・車種別に午前 7 時から午後 7 時まで１時間毎（指定箇所は 30 分毎または 10 分毎）に計測し、自動車交通の動向を調査するものである。本研究では最新のデータである令和元年度のものを参照した。
註４)「A の流入量」といえば、A から交差点に向かう車の量であり、「A の流出量」といえば、交差点から A に向かう車の量になる。
註５) モデルの対象は買い物層であり、アンケート調査の際も店舗近くの連携駐車場を利用している人のほとんどが買い物層であったため、店舗近くの連携駐車場を選定した。また、台数の変化やサインによる誘導は、駐車台数が少ないと研究の意義が失われるため、一定数の数値として 100 台以上としている。
註６) 第３章１節の交通調査のデータに基づき、最も他の道路と差が大きく、昼の時間帯に影響を与える道路をスタート地点とした。
註７）シミュレーションモデルの性質上、駐車場が道路に１列に沿うような作りになっており、No.50 の駐車場に 62 台以上の駐車場を設置すると駐車場が道路上に入り切らなくなるためこの値を上限値とした。
註８) モデル上での駐車場は、道路に対して平行一列に設置される。そのため、駐車場に車を停める際は道路上で減速してから、という構図になる。この時、駐車場に駐車するために減速した車が連なることで結果的に駐車待ち台数が生まれる。
【参考文献】
1）室町泰徳、原田昇、吉田朗：需要の時間変動を考慮した駐車場選択モデルに関する
研究 都市計画論文集 1991 年 26 巻 p. 289-294
2）高山純一：マップ法を用いたドライバーの空間的経路選択特性に関する調査研究
都市計画論文集 1992 年 27 巻 p. 259-264
3）坂本 邦宏 , 梶谷 晋士 , 久保田 尚：駐車場 / 交通融合シミュレーションを用いた駐車場およびアクセス経路の適正化 土木計画学論文集 2002 年 9 月 Vol.19 No.34）長聡子、出口敦：都心周縁地区における駐車場の利用実態とその役割に関する研究ー
福岡市天神都心周縁地区の分析を通じてー 日本建築学会計画系論文集 2007 年 8月 72 巻 618 号 p. 103-1085) 出典：国土地理院発行 5 千分の 1 地形図3-4