研究

交通手段の成立可能領域と有利地域に着目した交通政策の有効性の分析
現在，都市域において発生している様々な交通問題解決のためには，交通施設整備を積極的に進めるとともに，交通需要マネジメント（以下TDM）や公共交通の有効利用も効率的に実施する必要がある．一
般に交通サービスの供給側は交通手段ごとに異なる採算性や容量制約を有し，都市規模や交通基盤の配置状況でその需要量が決まってくる．この「供給」と「需要」の両者をうまく結ぶ交通政策が現在求められている．本研究では，まず供給側から見た各交通手段の「成立可能領域」と，需要条件から決まる各
交通手段の「有利地域」を理論的かつ実証的に特定した．この結果から，交通施設整備やTDMなどの
各種交通政策によって両領域に及ぶ影響を検討し，各種政策の実現可能性を検討した．
キーワード 都市交通政策，成立可能領域，有利地域，トランスポーテーションギャップ

石田東生

工博 筑波大学社会工学系教授

ISHIDA, Haruo

谷口 守

工博 岡山大学環境理工学部助教授

TANIGUCHI, Mamoru

鈴木 勉

工博 筑波大学社会工学系講師

SUZUKI, Tsutomu

古屋秀樹

工博 筑波大学社会工学系講師

FURUYA, Hideki

1――はじめにるTDMや公共交通機関の有効利用といった交通適正化を目的とした諸方策の中には，各交通サービスの供給側

21世紀を間近に控え，我が国の都市交通政策は一つや需要側の諸条件に対する認識が不十分なケースも多の大きな節目を迎えている．交通分野は混雑・環境・事

く，そのようなところでは方策が有効に機能する可能性

故・エネルギー消費など未だに多くの課題をかかえておは低い1）．実際には一般論として，図―1に示すような各り，積極的な交通基盤整備が必要な状況にある．都市

交通手段の成立領域のイメージ図に基づいて，どのレベ

計画中央審議会の平成9年6月の答申では，都市規模にルの交通需要がどういった交通手段に対応しているか見合った交通システムの構築や，公共交通を都市のイン（図中の×及び○印）という議論が行われている程度で，フラストラクチャーとして整備することの重要性を指摘しこの図も実際の都市の広がりや具体的な数値を考慮している．また，同じく平成9年6月に示された道路審議会て作成されたものではなく，定量的な観点から政策検討の建議では，都市内経済活動の活発化のため，公共交のための根拠とするには十分とはいえない．

通投資と道路整備の役割分担（バランス）に留意した整本論文では上記のような問題意識のもとで，まず，交備を行う必要性に言及している．これらはいずれも状況

通サービスの供給側に着目して各交通手段の「成立可能や条件に応じて交通の適正化をはかり，交通施設整備

領域（Domain）」を需要密度や都市規模の面から具体的の実効性を高めていくことの重要性を示唆したものといに明らかにする．この各交通手段の「成立可能領域」をえ，来世紀に向けて都市のリノベーションを進めていく思想の中で，一つの大きな流れとなっている．
しかし，このような指摘に対し，どのような規模や構高造の都市に対し，どういった交通システムを配すれば望ましいのかという問いに対し，十分な研究成果や情報が無いのが実状である．そのためには，従来交通の供給側や需要側にそれぞれ着目して別個に進められている諸

鉄道
需
要 中
密
度

の確認がまず必要である．しかし，各所で進められてい014 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

バス
自動車

低
短

主体側の容量や採算性といった諸制約に対し，各都市の交通需要がその制約の範囲内にあてはまるかどうか

新交通システム自転車

研究を，交通政策の定量的評価という観点から統合的に見る視点が必要となる．特に，交通サービスの供給

徒
歩

中

長

路線長
■図―1

交通手段の成立領域検討のために
現在一般に用いられているイメージ図

研究重ね合わせる事で，いずれの交通手段も「成立可能」で

市特性に帰着させようとする研究例としては，全国パー

はないトランスポーテーション・ギャップ領域についてもソントリップ調査を用いた検討例 8）や，国勢調査を用い合わせて抽出が可能となる．次に，需要側（利用側）にた検討例 9）が見られる．また，杉恵ら 10）は公共交通のついては各都市圏ごとに一般化費用を指標として各交通

サービス水準と，利用者の公共交通選択状況間の密接手段の「有利地域（Dominated Territory）」
を特定し，そのな関係を分析し，松原ら 11）は中核都市における公共交

地域に対応する交通需要を求める．ある交通手段の「成通の利用実態と諸対策について言及している．いずれ

立可能領域」内に，ある都市におけるその交通手段のも交通手段のサービスレベルと交通手段分担率の関係「有利地域」から求めた交通需要があてはまるなら，そのを扱ったものといえる．また，酒井ら12）は本研究の先行

交通手段の成立可能性は高いといえる．さらに，各種交研究として需要側に着目して有利領域の概念を明らかに

通政策実施時に各成立可能領域や各有利地域の大きさしている．

や位置に及ぶ影響を具体的に明らかにすることで，各政本研究は上記のように供給側と需要側で別々に行われ策の実現性に対して批判的な検討を行うとともに，効果ていた研究をそれぞれに完成させ，最終的に重ね合わの期待できる政策と都市の組み合わせを具体的に示す．

せることで交通政策の実施可能性に対して新たな知見を

ここで政策として考慮するのは，公共交通の初期投資補

得ようとするものであり，その基本構成は図―2に示す通助，運営費補助，運行速度の改善，相乗り政策，自動りである．具体的には次の3つの部分から構成される．

車に対する料金政策（ロードプライシングや駐車料金）
な1）交通機関の供給側の視点からの成立可能性を成立可どである．
なお，本研究では「特定の都市のどの地点でどのインフラ整備を行うべき」といった個別の具体的な指摘を行能領域モデルによって検討する．このモデルは交通機関別の成立可能領域を，（i）最大輸送可能ラインと（ii）
採算維持ラインから主に説明するものである．

うことは目的としていない．どの程度の規模，交通ネット

2）これに対し，各交通機関のサービス水準が与えられワークの都市で，どういった交通政策の妥当性が高いかた場合，交通機関の一般化費用の比較から都市空間というおおよその方向性を，定量的な観点から検討する上の各地点で利用者がどの交通機関を選好するかをことを目的としている．供給側，需要側の各モデルはこ明確にするのが有利地域モデルである．このモデルの目的が達成できる範囲内で極力簡素化をめざした．

から各交通機関を選好する居住者の割合が都市ごとに明らかにできる．

2――従来の研究と本研究の分析フレーム

3）1）と2）の結果を重ね合わせることにより，需要密度と各交通機関の成立領域との比較が可能となる．

交通サービスの供給と需要に関する研究は，現在までも様々な観点から進められてきた．まず，供給側の視（供給側）（需要・利用者側）

点に立ち，各交通手段間の役割分担のあり方を速度と成立可能領域の検討

有利地域の検討

輸送力の面から検討した天野2）の研究があげられる．ま成立可能領域モデルの構築

有利地域モデルの構築

た，新谷 3）は，需要密度の高さとトリップ距離から各交

鉄道

バス

通機関の適正な守備範囲を明らかにしている．海外で

自転車

自動車

鉄道

自動車

もVuchic4）による各交通手段特性に関する研究や，トランスポーテーションギャップに関するBouladon5）の研究がみられる．これらの研究で考慮されている事柄に加トランスポーテーション

代表的な都市へのギャップの抽出適用

え，本研究の先行研究では1）交通機関の採算性 2）実際の都市形態との関連づけに着目し，本研究の先行研
究として各交通手段の成立可能領域に関する検討と，各都市における各交通手段の成立可能性

トランスポーテーションギャップに関する研究を進めてき（成立可能領域と有利地域の対応関係）

た 6）,7）．本研究ではまずこれらの先行研究の前提条件に様々な改善を加え，実用に耐えるレベルにまで内容

交通政策メニューの改訂を行う．
各交通政策の実施可能性

一方，交通サービスの需要者（利用者）側の視点に立に関する検討つ研究は現在までに数多くのものが実施されている．実際の交通データから，都市の交通特性を都市構造や都

研究

■図―2

本研究の全体構成

Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究015

また，本研究は下記のような特長を有している．

交通手段の容量まで輸送できることになる．

①供給側，需要側の両方に着目，その結びつきで各

8）各交通機関の容量の上限には絶対的な基準は無いが，都市における各交通手段の成立可能性を評価できる．

各交通機関の容量を比較する上で，各交通機関ごと②供給側の成立可能領域モデルの検討では，特定のに実質的な混雑と考えられている混雑率で区切りの事業に着目するのではなく，標準的な建設費，運営

良い値を用いた．

費等を明らかにし，単年度収支が等しくなるような

ここで，交通手段に対する需要密度（トリップ発生密条件に対応する需要密度の算出を行うことで一般的度）
に関しては，従来の研究では都心からの距離帯別人な分析を可能にする．

口密度について，指数関数のクラーク･モデルや類似し③一般的な4段階推定法では各交通手段の有利地域

たニューリング･モデルが提案されている 14）．本研究でを明確に設定することは難しい 13）ので，扇形都市

は，上述の都市に関する前提より，扇型都市圏を実質的平面において一般化費用により有利地域を算出する．

に対象にしていることになり，都心から離れるに従い円④補助金の水準，スピードアップや料金政策などの交周方向の広がりを考慮する必要がある．具体的に，都通政策が実施された際，各成立可能領域と対象都

心からの距離 x（km）別の「都市中心部への通勤･通学ト

市での需要密度に及ぶ影響を簡便に明らかにできる．

リップ発生密度関数」は，式（1）のように表現する．
（従来のクラークモデルと比較して，x をa にかけあわせること

3――成立可能領域モデル（供給側）の構築

で円周方向の広がりを考慮した．
）（1）

3.1 都市の空間構造等に関する前提

成立可能領域モデルの構築を行うにあたり，都市の

ここで，Dx ：距離 x におけるピーク時都心通勤・通学

空間構造とそこから発生する交通需要，及び交通手段

トリップ発生密度（人/h･km），a ：都心での通勤･通学トに関して，下記のような前提をおくものとする．これらはリップ発生密度の大きさをあらわすパラメータ，b：通勤・

図―1のようなイメージ図で示されていた都市間で共通

通学トリップ発生密度の逓減度，である．この都心トリッ

する各交通手段の成立可能領域を定量的な検討が可能

プ発生密度の算出には，国勢調査を用いていることかなレベルにまで改善するために行うものであり，その目

ら，通勤・通学トリップが対象となっている．この時，全的を達成するための簡略化を行うという位置づけである．

ての都市圏でトリップ発生密度関数が式（1）のように与え

1）都市の空間構造を規定するのは「都市圏の広がり（半

られ，b が同一と仮定すると，各都市圏の需要密度は a

径）」と「交通手段に対する需要密度」の2指標とする．

の関数で表現できる．b の値については，図―3に示す

2）都市には中心に都心（点）が存在し，その都市におけように実際の分布から検討し，0.13という値を用いるこる居住者は，すべて居住地からその都心へと想定する交通手段で通勤を行うものとする．

とにする．
本来 b の値は都市規模に応じて変化するものであるた

3）成立可能領域モデルは各交通手段ごとに構築する．

め，0.13という一定値を用いたことにより，郊外部での換言すると，その都市には想定する交通手段のみが都需要推定において小規模都市では過大側，大規模都市心から放射状に存在すると考える．

では過小側の結果となることに注意する必要がある．

4）想定する交通手段は都心から都市の端まで整備される．このため交通手段の路線長は都市圏の半径に等

東京
岡山

しくなる．
5）各交通手段の輸送能力を平等に評価するため，その交通手段の整備に供する用地はいずれも幅員1mに統一する．
（いずれの交通手段についても，往復交通を可能とする幅をベースに輸送能力を算出するが，用地幅と交通容量間の線形関係を仮定して換算を行う．
）
6）公共交通機関については駅や停車場の位置を特定せず，どこからでも乗車可能であると仮定する．

需
要
密
度
／
都
心
で
の
需
要
密
度

宇都宮
想定分布

1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0

の結果，都心に入る地点（都心は面積がないため，実016 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

仙台
水戸

1.8

7）各交通手段の最大旅客輸送量は，上記のような前提
質的には都心）で最大になる．この地点においてその

札幌
盛岡

10

20

30

都心からの距離（km）■図―3

都市圏の広がりの推定

研究③ 利用限界① 輸送限界

a

ピーク時
運行計画

路線長

都心での
需要密度
（人/km・h）

1回転所要時間

建設費

車両費

オフピーク時運行計画

年間総運行キロ車両保存費 運行経費

初期投資費
（初期投資補助率）② 採算限界都心向けピーク
交通量

全日交通量

必要車両数

成立可能領域

混雑率

初期投資年間配分額

人件費

運営費（運営費補助）

年間総支出

運行収入
運行外収入

年間総収入

都市圏の広さ（路線長：km）■図―4

成立可能領域設定の考え方■図―5

経営収支の考え方

ここで，In ：年間収入（円），CT ：単位距離あたり運賃

3.2 成立可能領域モデルの考え方

各交通手段の成立可能領域は，図―4に示すように路線長（都市の広さ）と需要密度で規定される空間上に，（円/Km），COV ：ピーク時需要密度から年間収入を求めるための換算係数である．

①最大輸送可能ライン（輸送限界），②採算維持ライン（採一方支出： Co は，図―5に示されるフローによって算限界），③限界的利用可能距離（利用限界），の3種の算出され，建設費，車両費，運営費の合計として表現

線分から形成される．

される．建設費と車両費は，数年にわたって減価償却①最大輸送可能ラインを行うため，年毎に採算性を検討する場合には単年度

鉄道を例とすると，都心直近で1時間あたり最大輸送
力： S max 式は，（2）となる．

換算する必要がある．そこで，この2要因は，資本回収係数を用いてその換算を行う．

（2）

採算限度ラインは，｢In=Co｣を解くことにより算出できる．また，これら支出はピーク時本数や1編成車両数

ここで，fn：1両あたり定員，con：混雑率，form：1

によって変化するため，これらケース毎に採算性を検討

編成あたり車両数，pn：ピーク時運行本数，である．

し，最も需要密度が低い場合の包絡線によって採算限

これに対して，その断面を通過する人数は沿線の距

度ラインを算出する．なお，ここでの説明変数は，初期離と距離別トリップ発生密度によって決定される．トリッ

投資補助，運営補助，混雑率ならびに路線長である．

プ発生密度関数を式（1）と仮定した場合，最大輸送可能③限界利用距離量と等しい（すなわち，処理できる）
トリップ発生密度と都市圏の大きさとの関係を示したのが，ライン①である．

自転車などの交通手段において，体力的な面からの距離の限界である．
これらの3つのラインで囲まれた領域が，各交通機関

具体的には式（3）となる．
（3）が成立可能とするトリップ発生密度を示したものとなっている．これら各交通手段の成立可能領域を同一空間上

これより，都市圏の大きさが与えられたときの a' が一に描くと，いずれの交通手段の成立可能領域にも属さな意的に算出される．
（通勤・通学以外のトリップも含まれい部分はトランスポーテーション・ギャップに該当する．

るため，a ≠ a'，本文中の図はすべてa' として考えてい4――有利地域モデル（需要側）の構築

る．）②採算限度ライン
鉄道，バスといった交通機関は，採算性が考慮され本モデルでは，利用者（需要側）の視点から，実際のなければならない．本研究では採算のバランスがとれる

都市空間上における各地点において，居住者が利用すことがその交通機関の成立する条件と考え，採算限度

るのに最も有利な条件にある交通手段は何であるかを

ラインを求めた．まず，1つの交通手段を例とするとその明らかにするものである．換言すると，居住者は一般化

収入は，距離帯別トリップ量に料金を乗じ，さらに年間費用が最も小さくなる交通手段を選好するという前提に利用者数に換算することによって算出することができる．

基づく分析であり，居住者の実際の手段選択結果との関

すなわち，連までは言及していない．モデルの議論においては以（4）

下に示すように各都市の都市構造をなるべく簡略化して考える（図―6）．鉄道ネットワークや駅の存在条件も下

研究

Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究

017

y軸

の速度（km/分），VA：アクセス交通手段の速度（km/対象圏域

自動車利用経路分），TW：列車の待ち時間（分），D：駅間距離（km），

出発点（x, y）とする．

鉄道利用経路

この中で最終項は，駅の密度に対する重みづけであ（0, 0）

り，駅の密度が高いほど，D は小さくなり所要時間が減

x軸
鉄道

少する．また，駅位置を連続的に表現したことによって簡潔な数式に展開できるようになった．
②自動車利用の場合■図―6

有利地域算出モデルにおける都市圏設定と都心アクセス距離算出法（4路線乗り入れ時）（6）
ここで，GC C：自動車利用の際の一般化費用（円），都市で各交通手段に対して発生する交通需要のレベル

C C：自動車の移動費用（円/km），V C：自動車の速度（km/分），P CBD：都心での駐車料金（円），とする．
GCR=GCCとなるところが鉄道と自動車の有利地域の境界であり，λを鉄道有利地域の出現する割合，r1 を鉄道を知ることが目的であるために導入した前提である．

有利地域の出現しはじめる距離と考えると，記のように簡略化して考えるが，これは本論文が各都市内のどこにどのような具体的な施策を行うべきかを示すことが目的なのではなく，どの程度の規模，交通条件の1）都市圏は，円形領域を設定し単一中心とする．都市（7）

圏の広さはPT調査と通勤圏を参考に決定する．

なる関連性が導かれる．ここで，X, Y はそれぞれ図―

2）都市内の路線網は，都市圏の中心から均等間隔で放6における出発地の座標と対応しており，λとr1 はそれ射状に配置され，路線数は，対象都市内の都心部

ぞれ次の意味を持つ。

（CBD）に乗り入れている路線の数とする．
3）駅の配置は特定しないが，駅間距離は駅までのアクセス時間に影響を与えるものとする．

（8）4）都市圏の任意の点から発生し，都心中心へ集中する
トリップを仮定する．
5）主要交通手段は，自動車と鉄道の2種類とする．
6）鉄道利用の際のアクセス交通手段としては，徒歩，自（9）

転車，バス，自動車の4種類を検討する．
7）道路利用トリップの移動距離は，鉄道に平行な軸を一方向に持つRecti-Linear距離 15）を用いる．
8）
ピーク時通勤時間帯（午前8時台）に着目する．

この式より，鉄道有利地域の境界は都心からの距離

これらの条件のもとで，鉄道，自動車それぞれに一般の1次式で表現できることがわかる．この鉄道有利地域化費用を算出し，都市内において鉄道が有利な地域ををあらわす式（7）を式（1）に代入することによって，鉄道

求める．一般化費用を求める際の基本的な考え方は，のトリップ発生密度関数のパラメータ a' が算出できる．

移動料金として実際にかかるコストと消費する移動時間

この a' を成立可能領域の図にプロットすることで，供給を時間価値を用いてコスト換算した値を加えたものであ側と需要側の乖離状況を把握することが可能となる．

る．この扇型平面都市内の任意の点（x, y）から都心へ向かう際に鉄道及び自動車を利用した場合のそれぞれ

5――成立可能領域モデルの適用の一般化費用は次の様になる．
①鉄道利用の場合

5.1 鉄道の成立可能領域

鉄道に関しては，交通政策で検討できる変数として①（5）

初期投資（建設費や車両費）補助，②運営費補助，③混
雑率の3種を考慮する．計算上で関連する諸数値と諸式

ここで，GC R：鉄道利用の際の一般化費用（円），を表―1にまとめる．鉄道の1時間当たりの最大輸送力

CR：鉄道の運賃（円/km），CA：アクセス交通手段の運賃（円/km），ω：時間価値（40円/分）16），VR：鉄道

は，編成あたり最大の車両数で最大の運行本数で運行

018 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

した場合となる．混雑率を200％まで許すとすると，式

研究

■表―1

鉄道の成立可能領域を検討するための諸条件と関係式

部門

項 目

運
行
計
画
部
門

事収
業入
者部
門

定員：fn

140人

相模鉄道

1編成車両数：form

最大10両

関東大手民鉄ピーク時最大値

ピーク時運行本数：pn

30本

同上（相模鉄道）

オフピーク時運行本数：opn

15本

同上（相模鉄道）

運行時間：oh

20時間

相模鉄道

,
-br
∫[ (18・r)・(2・a ・r・e )・1.07・308/0.28 ]dr

18：乗客1人･km平均運賃
1.07：雑収入を考慮した係数
308：休日数を考慮した年換算日数0.28：乗客ピーク1時間集中率

1回転所用時間：prh

r：路線長 VR：鉄道の速度 8：折り返し時間r
0

ピーク時総運行本数：ptn
オフピーク時総運行本数：optn
年間総運行キロ：yok

業

備 考，出 所
東京圏実測値

必要車両数：nv

事

数 値，数 式35（km/h）

表定速度：v

運輸経費：oc(r・2/VR)・60+8
pn/(60/prh)・1.2・form
ptn=pn・2
optn=open(oh−1)・2

1.2：予備編成率｛250・(ptn+optn)+115・0.8・(ptn+optn) ｝
r・

250：年間平日日数
115：年間休日日数
0.8：平日に対する休日の運行本数の割合

125.83・yok+3,000,000,000

大手民鉄データ（運行キロ）で回帰，決定係数 0.90者
支

車両保存費：vmc

大手民鉄データ（車両数）で回帰，決定係数3101.5・nv

0.67

出
部

総人員数：tnw

0.0305・yok

大手民鉄データ（運行キロ）で回帰，決定係
数 0.97

人件費：pe6,300,000・tnw

大手民鉄給与水準平均

14,500,000,000・r

R：路線長，建設費原単位は常磐新線データ
より

門

建設費：cc
建設費配分額：dcc
車両費：vc
車両費配分額：dvc

cc・(1−one)・

0.054・(1+0.054)42.7(1+0.054)42.7 −1

車両費1億5千万円（常磐新線）

150,000,000・nc
13

vc・(1−one)・

資本回収法，0.054：長期プライムレート，
42.7：償却年数

0.054・(1+0.054)(1+0.054)13 −1

資本回収法，法定耐用年数13年（2）と表―1の数値を用いることによって鉄道の最大輸送

くことで，鉄道成立領域の下限が描ける．これらの結果

能力は84,000（人/h）となる．この値と式（3）で想定した

図―7のように鉄道成立領域を導くことができた．

交通需要の分布から次式を解くことによって，鉄道の成立可能領域の上限が描けることになる．

5.2 乗り合いバスの成立可能領域

バスは，民営バス事業者の全国データをもとに検討を（10）行った．鉄道での検討例と用いる諸パラメータ値は異なるが，基本的な考え方は同一である．鉄道の場合と計

次に，鉄道の採算性については，年間収入と支出が算上最も異なる点は建設費が不要な点であり，諸パラ

等しくなるような需要密度を求めることにより，成立可能

メータ値は主に民鉄バス事業者の全国データより得た．

領域の下限を求めることになる．具体的に，年間収入に計算の結果，バスの最大可能輸送能力は，混雑率をついては（4）式に対応する数値を代入する．年間支出は100％，定員80人，ピーク時運行本数を60本とし，式（2）表―1の数式に従って求める．この中で運輸経費，車両より，4,800（人/h）という値を得た．この値と，想定した保存費や総人員数については大手民鉄のデータを用い

需要分布から鉄道と同様に（3）式を解くことによって乗て回帰分析を行うことを通じて得た関係式である．

合バスの成立可能領域の上限が描ける．また，採算性

これらの要素をもとにして，鉄道の総支出は，次のよについてはバス事業者の収入と支出がバランスするラインを求めるため，式（4）の考え方に基づき，計算を行っ

うにして求まる．

た．乗合バスの総支出は，運輸経費，車両修理費，人（11）

件費に資本回収法を通じて求めた車両費配分額を加え

ここで，αは運営費に対する補助率で，その他の記たもので，それが総収入に等しいという式を解くことに

号は表―1に示す通りである．総収入＝総支出として解

よって，乗合バスの成立領域の下限が描ける．なお，現

研究Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究019

状では，初期投資補助，運営補助とも0％としている．こは，2,000台×1.3/2＝1,300台となる．この結果，自転車の計算の結果得られたバスの成立可能領域を図―8にの成立可能領域は図―10に示す形状になった．

示す．
5.4 トランスポーテーションギャップの実際

上記のように検討してきた4種類の交通手段の成立可5.3 自動車及び自転車の成立可能領域

自動車の成立領域は，交通容量にもとづく上限のみを

能領域を一枚の図に重ね合わせると，図―11のようにな検討する．ここでは，都心へのトリップをになう代表的なる．この図より，鉄道の輸送力が他の交通手段と比較し街路として，一般的な幹線街路である4種1級，片側2車て非常に大きいことがまず目につく．一方で，鉄道とバ線の道路を想定した．この際の基本交通容量は，2,200スの成立可能領域の間に大きな空白があり，この4種類（台/h・1車線）（乗用車換算）となる．沿道条件としては，の交通手段だけからはその部分の交通需要に対応でき

市街地を想定しているため，駐停車などの影響を考慮ないことがわかる（トランスポーテーションギャップ）．

した補正率 0.8 をかけて，交通容量は，3,520（台/h:2,200×2×0.8）となる．この際の標準道路断面は12mで6――有利地域モデルの適用あるため，幅員1mあたりの最大断面交通量は，自動車の標準乗車人数を 1.3 人とすれば，3,520 × 1.3/12 ≒381.3人となる．以上の分析から，自動車の成立可能領
域は図―9のように描くことができる．

6.1 対象都市に対する鉄道有利地域の算出

ここでは平成4年度に実施された全国パーソントリップの都市分類を参考に，都市規模や構造上の特性が異な

一方，自転車道の規格は1方向の通行帯の幅が約1m

る東京，札幌，仙台，宇都宮，岡山，盛岡，水戸の7都と考えられ，往復で2mの幅が必要であるとされている．

市を対象として検討を試みる．各都市圏についての鉄この際の基本交通容量は，2,000（台/h/2）車線とされて道，自動車のサービスレベルに関するデータは表―2にいる．一方で，自転車道が一方通行であった場合の交示す通りである．各都市の半径方向への都市圏の広が通容量については，二方向の1.3倍とされている．ここりの大きさはPT調査の結果や通勤圏の大きさに基づいでは，最大の容量となる一方通行で，2mの幅員の街路て設定した．また，CBDを通る鉄道路線数に応じて都として検討を行う．この際の幅員1mあたりの交通容量

市圏をスライスした扇形都市で検討を行うこととした．対

1,400
1,200
a

1,000

800
都心での
需要密度
（人/km・h） 600
400
200
0

0

10

20

30

40

50

60

1,000
900
800
700
600
a
500
都心での
400
需要密度
（人/km・h） 300
200
100
0
0

都市圏の広さ（路線長：km）
■図―7

■図―9

400
350
300
250

都心での
需要密度
（人/km・h）

200
150
100
50
0
0

10

20

30

40

50

バスの成立可能領域

020 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

30

40

50

60

60

自動車の成立可能領域

500
450
400
350
a
300
都心での
250
需要密度
200
（人/km・h）
150
100
50
0

0

10

20

30

40

50

60

都市圏の広さ（路線長：km）

都市圏の広さ（路線長：km）
■図―8

20

都市圏の広さ（路線長：km）

鉄道の成立可能領域

a

10

■図―10

自転車の成立可能領域研究象とした各都市について得られたサービスレベルを表―

有利地域の割合は特に高くなっていることがわかる．札

3に示す．

幌や仙台が都市圏規模の割に鉄道有利領域が少ないの

ここでは主に有利地域の中でも特に鉄道有利地域には，都市圏の端まで地下鉄整備がされていないことが着目する．鉄道に対するアクセス手段には徒歩，自転車，

一因と考えられる．また，アクセス手段間の分析では，

バス，自動車があるが，図―12,13にはアクセス手段と自動車を鉄道ターミナルへのアクセス手段として利用す

してバスを利用した場合の鉄道有利地域の出現状況をると鉄道有利地域の割合が高まることが示された．

札幌と岡山について示した．
また，表―4に鉄道有利地域の人口がその都市の全6.2 有利地域に着目した発生需要量の検討

人口に占める割合と，実際のその都市における鉄道分

鉄道有利地域と自動車有利地域の各々から発生する担率の比較を行った．これらの結果から，東京の鉄道

通勤・通学需要を以下の手順に従って求めた．まず，都心からの距離帯別の通勤・通学総人口分布が式（1）の分
布形 （ b = 0.13）で与えられると考える．さらに，鉄道

1,400
鉄道成立領域

1,200

自動車成立領域

1,000a

有利地域の面積別評価の際に検討された式と，総人口

バス成立領域の関係から，鉄道通勤・通学人口Y を次の式で推定す

自転車成立領域（バス、自動車成立領域も含む）

都心での
800
需要密度
（人/km・h） 600

る．
（ここで，λ及び r1 については，4章に記載した通りである．）

400
■表―2

200
0

都心からの距離（鉄道路線（y軸）方向：km）

■図―11

10

20

30

40

50 60
都市圏の広さ（路線長：km）

各交通手段の成立可能領域の重ね合わせとトランスポーテーションギャップ

研究

変数

内容

都市圏の
設定

都市圏の大きさ

通勤圏，PT調査を考慮して設定

鉄道路線数

CBDを通る鉄道路線数 東京の場合は山手線をCBDとみる 分岐線等は個別に検討

駅間距離

都市圏内の駅数を全路線延長で割る

鉄道速度

各路線ごとの値を路線ごとの運行本数で重みづけ

各交通機関
のサービス
レベル

15

鉄道運行本数

各路線の朝 8 時台に中心駅に到着する列車本数

鉄道待ち時間ピーク時1時間当たりの平均運行間隔の1/2
運行間隔が大きい際は最大値10分

自動車速度

各県庁所在地のピーク時旅行速度（H 6 道路交通センサス）

アクセス交通手段
速度（km/h），自転車10（km/h）
徒歩４
バスは大都市での公表データ等利用

鉄道運賃

18（円／km）

10
自動車有利地域

5

鉄道有利地域

0
0

5

10

15

20

25

30

−5
−10

自動車移動費用

ガソリン代100（円/ l），燃費10（km/l）で10（円 /km）

バス運賃（円 /km)（日本のバス事業）
全国平均値31−15
都心からの距離（鉄道路線（x軸）方向：km）

20

■表―3

鉄

15
自動車有利地域

10
5

鉄道有利地域

0
0

5

10

15

20

25

都市圏

東京

札幌

岡山

盛岡

水戸

都市圏域
（km）

50

30

30

30

30

30

30

路線数

24

10

6

4

5

4

4

■表―4

−15

仙台 宇都宮

駅間距離
（km）

2.6

1.6

2

5.6

3.6

4.7

4.1

鉄道時速
（km / h）

36.3

35.1

36.7

58.8

43.7

44.3

47.4

道

自動車時速（km / h） 15.8−5−10

各都市圏において得られたサービスレベル

サ
待ち時間（min）
1.4
ー
ビ
15.8
自動車
自動車時速
（km
/h）
ス
指
徒歩時速
（km /h）
4
標
値
10
二輪時速
（km /h）
アクセス
11.3
バス時速
（km / h）

30

2.8

2.6

7.5

7.5

10.0

6.7

25.8

25.5

26.3

26.3

26.9

26.2

4

4

4

4

4

4

10

10

10

10

10

10

14

13.9

14

13.7

14.1

14

25.8

25.5

26.3

26.3

26.9

26.2

鉄道有利地域の人口（アクセス手段：バス）
がその都市
全人口に占める割合と実際の鉄道分担率
都市

−20

■図―13

分野

札幌都市圏における鉄道有利地域と自動車有利地域の出現状況（アクセス手段：バス）
都心からの距離（鉄道路線（y軸）方向：km）■図―120

有利地域モデル適用のための諸条件

項目

東京

札幌

仙台

宇都宮

岡山

盛岡

水戸

都心からの距離（鉄道路線（x軸）方向：km）

鉄道有利地域に含
ま れ る 人 口 比

0.97

0.09

0.13

0.26

0.11

0.03

0.17

岡山都市圏における鉄道有利地域と自動車有利地域の出現状況（アクセス手段：バス）

パーソントリップ調査で の 鉄 道 分 担 率

0.86

0.34

0.22

0.18

0.14

0.04

0.08

Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究

021

600

400
鉄道成立領域

350

500

400
a

a

都心での
300
需要密度
（人 /km・h）

バス成立領域300

自動車成立領域

250

自転車成立領域（バス，自動車成立領域も含む）

都心での
200
需要密度
（人 / km・h）

東京（50km地点）
札幌
仙台

150
200

宇都宮

100

岡山
盛岡

100

50

水戸

0
0

0

10

20

30

40

50

0

60

10

各交通手段の成立可能領域と各都市圏の鉄道有利地域より発生する鉄道需要の関係

30

40

50

60

都市圏の広さ（路線長：km）

都市圏の広さ（路線長：km）
■図―14

20

■図―15

各交通手段の成立可能領域と各都市圏の自動車有利地域より発生する自動車需要の関係
■表―5

（12）
また，通勤・通学総人口から鉄道通勤・通学人口をひくことで自動車通勤・通学総人口を得ることができる．
6.3 成立可能領域と有利地域モデルから得られた需要密度検討する政策メニューの一覧

交通機関

鉄 道

自動車

初期投資補助

運営費補助

速度20%up

相乗り4人

況

36%

0%

0%

1人

0円

設定値

100%

100%

20%

4人

800円

項目
現

料金政策

7――各種交通政策の実現可能性の検討の関係

以上のようにして，各都市圏ごとの鉄道有利地域と自7.1 鉄道に関連する政策に関する考察

動車有利地域より求めたそれぞれの需要密度が，5章で以上の成立可能領域と有利地域に基づく交通需要の求めた各交通手段の成立可能領域に含まれる水準であ

分析結果に基づき，ここでは様々な交通政策が現実的にるかどうかを図上にプロットして検討する．この結果，図どの程度の実現可能性を有しているかを都市の特性を―14と図―15が得られ，次のような考察が導かれる．

踏まえた上で明らかにする．ここで検討した交通政策の1）東京都市圏では，輸送力を超過する鉄道需要が発生

メニューの一覧を表―5に示す．

している．感度分析の結果，これらの鉄道需要にす

初期投資補助の36％は現在の地下鉄補助の水準を指べて応えるには混雑度を約260％にまで上昇させなけ

すが，札幌や仙台などでもこの条件下で採算条件を満れば不可能であることが明らかになった．

たすだけの需要密度は存在しない．図―16のように，初2）一方，他の都市圏では鉄道に対する需要が，採算性を満たすラインにまでいたっていない．
3）
また，自動車需要についてみてみると，東京都市圏以外はいずれの都市圏でも，需要が道路の容量制約を超過している．

期投資補助を100％のレベルまで上げて初めて鉄道とバスの間のトランスポーテーションギャップはかなり小さくなり，札幌や仙台クラスの都市における需要密度もカバーできるようになる．
一方，欧米の諸都市では料金収入だけでは不足する

4）
このことは，鉄道の有利地域を拡大するか，自動車の運営費に対し，運営費補助が実施されており，図―17

有利地域を縮小させることで，鉄道と自動車に対するにはこのような運営費補助100％化（赤字分補填）に伴っ交通需要がそれぞれの成立可能領域に含まれるようて鉄道成立領域が拡大した様子を示した．この結果よになる（分担関係の適正化）可能性があることを意味

り，初期投資補助100％化に比較して鉄道成立領域の拡している．

大は限定的で，運営費補助のみでは札幌，仙台クラス
都市の需要密度では採算に合わないことがわかる．この結果から，既に地下鉄の備わっているような東京以外の人口100万人クラスの都市であっても，鉄道整備のた

022 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

研究

600

600
鉄道成立領域

500

バス成立領域

500

自動車成立領域

400

400

都心での
300
需要密度
（人 /km・h）

都心での
300
需要密度
（人 / km・h）

200

200

a

自転車成立領域（バス，自動車成立領域も含む）a

東京（50km地点）
札幌
仙台
宇都宮
岡山

100

0

0

0

10

20

30

40

50

60

水戸

0

10

20

30

40

50

60

都市圏の広さ（路線長：km）

都市圏の広さ（路線長：km）
■図―16

盛岡

100

初期投資補助100％に伴う鉄道成立領域の拡大と鉄道需要の関係■図―17

運営費補助100％化に伴う鉄道成立領域の拡大と鉄道需要の関係

600

相乗り政策があげられる．この政策は実質的には自動車によってさばくことのできる交通容量を引き上げる効500

果を持ち，自動車の成立領域を拡大させる．図―19よ400

り，相乗り政策を実施することによって，今まで自動車aの成立領域に含まれていなかった水戸や宇都宮などの

都心での
300
需要密度
（人 /km・h）

比較的需要密度の低い都市が新たに取り込まれている
ことがわかる．この結果から，相乗り政策は需要密度の200

高い大都市部で適用を行っても抜本的な解決にはならないが，比較的需要密度の低い中小都市においては一100定の効果が期待できる．
次に，料金政策として，自動車の利用に要する一般化

0

0

10

20

30

40

50

60

都市圏の広さ（路線長：km）■図―18

鉄道運行速度20％アップに伴う鉄道有利地域より発生する鉄道需要の変化

費用を1回につき一律800円引き上げる方策を想定する．
具体的には，ロードプライシングまたはコードンプライシ
ングとして自動車利用料金に均一800円課金するか，都心の駐車場などで800円の利用料金を徴収する政策に相めの初期投資や運営費補助は政策として不可欠であっ当する．これら料金政策は自動車交通に関して一定の課たことがわかる．

金を行うため，その一般化費用が上昇し，その結果相

今度は鉄道運行速度を一律に20％アップする政策を対的に鉄道の有利領域が拡大することになる．図―20

考える．鉄道運行速度の上昇に伴い，都市の中で鉄道に自動車トリップに対して800円の課金を行った場合の有利領域がカバーする面積の割合が増加する．このた

鉄道有利領域の状況を示す．この結果から，札幌や仙め，図―18に示すように鉄道有利領域から算定された各台クラスの都市圏では自動車からの転換により鉄道需要

都市の需要密度が上昇することになる．図から明らかながその成立範囲に到達し得ることがわかる．これより需ように，各都市の需要密度が上昇しても鉄道の成立領域

要密度の低い都市においては，料金政策だけを実施しに含まれるまでは上昇していない．この結果から，鉄道ても鉄道採算ラインにまで需要が届かないことがわかる．

のスピードアップによってより多くの鉄道旅客をカバーししかし，図―16及び図―17の鉄道への補助によってようとする政策は，実際は限界があるといえる．

鉄道の成立可能領域が下方に拡大することを考え合わ
せると，この料金政策から得られた収入を公共交通への

7.2 自動車に関連する政策に関する考察

交通需要マネジメント政策の一手法として，自動車の研究補助に利用することを通じ，岡山，宇都宮クラスの都市圏の鉄道需要も鉄道の成立可能領域の範囲に取り込む

Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究

023

600

400

鉄道成立領域

350

バス成立領域

500

自動車成立領域300

自転車成立領域（バス，自動車成立領域も含む）

400
a

250

a

都心での
200
需要密度
（人 /km・h）

都心での
300
需要密度
（人 / km・h）

東京（50km地点）
札幌
仙台

150
200

宇都宮

100

岡山

0
0

0
10

20

30

40

50

60

相乗り（4人）実施に伴う自動車の成立領域の変化と自動車需要の関係

水戸

0

10

20

30

40

50

60

都市圏の広さ（路線長：km）

都市圏の広さ（路線長：km）
■図―19

盛岡

100

50

■図―20

料金政策の実施に伴う鉄道有利地域より発生する鉄道需要の変化ことが可能となってくる．これはオスロなどの北欧におけいことが示された．また，鉄道のスピードアップによるロードプライシングにおいても部分的に実施されている有利地域の拡大方策についても限界があることがるものであり，比較的鉄道有利領域の小さい中規模クラ

示された．

スの都市においても交通の適正化を進める有効な方法であることが証明された．

5）
自動車交通に関する政策の検討では，中小クラスの都
市では自動車の相乗り政策も有効であることが示された．また1回の自動車利用につき800円程度の負担を8――おわりに行う料金政策の実施により，鉄道有利地域が拡大する
ことが明らかになった．これらの料金政策による収入

本研究で得られた成果は次の通りである．
1）各交通手段の成立可能領域を交通サービスの供給側

を公共交通に対する補助に利用できればそれらの成立可能領域も拡大し，交通の適正化がそれぞれの規の視点から設定する方法を改善し，実際に各交通手

模の都市で可能になることが提示された．

段の成立可能領域を「需要密度」と「都市の広さ」を示

また，今後の課題としては，1）LRTや新交通システム

す空間上で特定を行った．この結果，鉄道とバスのなどの交通手段についても検討を広げる．2）政策シミ

成立可能領域の間に，広いトランスポーテーションギュレーションのケース設定をより多様化し，利用するパャップが存在することが明らかになった．

ラメータ値などの改善を通じて，一層の分析精度向上を

2）交通サービスの利用者側の視点から，鉄道と自動車目指す必要がある．3）複数の交通手段から構成されるの有利地域を一般化費用の概念を用いて実際の都市トリップや，単一中心型以外の都市構造を前提とした検上で判別した．東京以外の都市では鉄道有利地域が討を行うといったことが考えられる．

占める割合は低いことが示された．
3）有利地域モデルから得られた鉄道と自動車に対する謝辞：本研究の実施においては東京工業大学黒川洸教

需要密度を成立可能領域のグラフ上にプロットしたと授より有益なコメントをいただいた．また計算作業におころ，東京都市圏では輸送力を超過する鉄道需要がいては石戸良幸氏（建設省），酒井浩一氏（首都高速道

発生しており，この逆に他の都市圏では鉄道需要が採

路公団），孫莉氏（生物資源研究所），青木英輔（大日本

算ラインにまで至っていないことが明らかになった．

コンサルタント）のご協力を得た．ここに記して謝意を表

また，自動車需要は東京都市圏以外のすべての都市

したい．

で自動車の成立可能領域を越えていることが明らかになった．これらの結果から，一層の交通施設整備がまず必要であることが明らかになった．
4）鉄道政策に関する検討より，初期投資補助や運営費補助だけでは交通の適正化をはかるのに十分ではな
024 運輸政策研究 Vol.2 No.1 1999 Spring

参考文献
1）効果的なTDMの定着を目指して [1998]，土木学会ワンデイセミナー．
2）天野光三編 [1985]，「都市交通のはなしI」，技報堂．
3）新谷洋二 [1993]，「都市交通計画」，技報堂．
4）Vuchic, R.V.[1992], Urban Passenger Transportation Modes ., In G.E. Gray and
L.A. Hael（eds.）, Public Transportation, Second Edition, Prentice Hall.

研究5）Bouladon, G.[1967], The Transport Gaps , Science Journal, April 1967,

11）松原裕太郎・秋元伸裕・原田昇・太田勝敏 [1993]， 中核都市における旅客交通の現状と対策，−自家用車か？公共交通か？利用の実態と対策の実

Associated Iliffe Press Ltd.
6）谷口守・石田東生・黒川洸 [1995]， トランスポーテーションギャップの存在領域に関する基礎的研究 ，「土木計画学研究･講演集」，No.18（2），1995.
7）M.Taniguchi and H.Ishida[1998], Designation of Transportation Gaps and Effectsof Policy Changes on them , the paper presented at 8th World Conference on

状を探る− ，
「土木計画学研究・講演集」，No.16．
12）酒井浩一・石田東生 [1997]， 鉄道が有利となる領域についての考察〜旅行時間からの検討〜 ，「交通工学研究発表会論文報告集」．
13）東京都市圏交通計画協議会 [1989]，「東京都市圏総合都市交通体系調査報
告書」．

Transport Research, Antwerp.
8）下田公一・浅野光行・中野敦 [1991]， 都市交通からみた都市特性の比較，−全国PT調査結果の分析を通して− ，「都市計画論文集」，No.26．
9）谷口守・石田東生・小川博之・黒川洸 [1995]， 通勤・通学交通手段分担率の変化と都市特性の関連に関する基礎的研究 ，「土木計画学研究・論文集」，

14）大友篤 [1997]，「地域分析入門」，東洋経済社．
15）谷村秀彦・腰塚武志他 [1985]，「都市計画数理」，朝倉書店．
16）労働省 [1996]，「平成8年毎月勤労統計調査年報」．
17）石田東生・鈴木勉・古屋秀樹・青木英輔 [1998]， 交通機関の競合を考慮した
公共交通の成立性に関する基礎的研究 ，「土木計画学研究・講演集」，

No.12．
10）杉恵頼寧・松本隆 [1987]， 交通機関の選択とサービスレベルの評価の関No.21．

連分析 ，「都市計画論文集」，No.22．

（原稿受付 1998年11月4日）

Transportation Policy Evaluation based on the Relations between Domains and Dominated Territories of Each
Transport Mode
By Haruo ISHIDA, Mamoru TANIGUCHI, Tsutomu SUZUKI and Hideki FURUYAThis study aims to evaluate transportation policies such as subsidy to the Public Transport and TDM based on following
three steps. Firstly, this study clarifies the domains of different urban transportation modes from supply side point of view,capacity and profitability. Secondly, from trip demand side, this study clarifies the dominated territories of different urban
transportation modes. The criteria for this designation are generalized cost for commuting. Thirdly, the effects of various
urban transportation policies on each domains and the dominated territory are compared to find applicable and effective
policy sets.
Key Words ; transportation policies, domains of transportation modes, dominated territories of transportation
modes, transportation gap

この号の目次へ研究

http://www.jterc.or.jp/kenkyusyo/product/tpsr/bn/no04.html
Vol.2 No.1 1999 Spring 運輸政策研究025