山陽小野田市のデマンド型交通向け巡回経路探索用 QGIS
プラグインにおける簡易経路探索モードの設計
Designing the Wizard Which Simplify the Usage of the QGIS Plugin that Assists in
Finding an Optimal Path for the On-demand Traffic Service on Sanyo-Onoda City.
山本頼弥 1

糸賀拓馬 1

井上啓 1

Raiya Yamamoto1, Takuma Itoga1, and Kei Inoue1
1

山陽小野田市立山口東京理科大学
1
Sanyo-Onoda City University

Abstract: We have developed a plugin for QGIS to find an optimal path to support running the on-demandtraffic service in Sanyo-Onoda city. In previous research, we re-designed the user-interface of the plugin inorder to develop usability. We reviewed the re-designed user-interface with staff from the Sanyo-Onoda
city hall who are in charge of the on-demand traffic service. Then, we concluded that the improvement
made plugin usage easier, but still users have to set up factors which they do not need to do, such as map
layer data and setting for pathfinding. Therefore, in this research, we design the wizard that simplifies theusage of the plugin and additional functions that support the wizard. As an intermediate evaluation, weprototyped the wizard with minimum required functions to find an optimal path and reviewed the usabilityof the wizard with the staff from the city hall. We concluded that the design of the wizard is exceptional
though we need some more adjustment.

1. はじめに山口県山陽小野田市厚狭北部地域では，マイカーの普及や人口減少などに伴う利用者の減少により採算の取れなくなった路線バスが運行廃止となり，代替手段として導入したコミュニティバスも利用者が減少している．こうした中，山陽小野田市は厚狭北部地域に乗り合い型タクシー方式のデマンド型交通システムを導入した[1]．デマンド型交通とは，定期運行型の路線バスと異なり，利用者の要望に合わせて運行経路や運行ダイヤなどを柔軟に変化させて無駄な運行を削減するものである[2]．同市のデマンド型交通では，ある決まった時間発の便に事前予約をしてもらい，上り便は予約者の自宅へ順次迎えに行き厚狭駅周辺の厚狭地域中心部に送り届け，下り便
では厚狭地域中心部から自宅に送り届けるという形で運行されている[3]．
これまで順調に利用者が増えてきているが，運用においてはその地域に詳しい熟練ドライバーに依存している部分も多々ある．こうした状況に対し，デマンド型交通サービスの運行を支援するために，著者らは巡回経路探索機能を含む QGIS 用運行支援プ
ラグインの開発を行っている[4] [5]．

これまでの開発では，まず，山陽小野田市がデマンド型交通サービスを提供している地域における最短運行経路を探索できる機能を実現した．しかしながら，ユーザインターフェイスがわかりにくく操作手順が明確になっていないという問題が残った．その問題に対し，プラグインの画面構成を再設計し，操作手順を整理したプラグインを開発した．また，それと同時にデマンド型交通システムに必要なログデータを出力する機能を試作した．(これらのプラグインの詳細は第 2 章にて述べる．)
ユーザインターフェイスを改良したプラグインを山陽小野田市役所商工労働課(以下，市役所とする)のデマンド型交通サービスの担当者(以下，担当者とする)に評価していただいたところ，デマンド型交通サービスを運用する上で必要な機能は揃っているという講評をいただいた．しかしながら，設定する項目が多く，運行業務に直結しない項目も利用者が設定するようになっていることもわかった．
そこで，本研究では，打ち合わせの内容に基づき運行業務時における経路探索に特化した簡易経路探索モードを設計する．本稿では，簡易経路探索モードの設計内容と設計に基づいて試作した簡易経路探索モードのレビュー結果について報告する．

それに加え，旧プラグインでは，運行時に経由する地点が日本語ではなく座標で表示されていたり，本章では実装済みのプラグインの現状を整理する． 操作手順が図 3 に示すように複雑でわかりにくかっ
なお，詳細な説明は参考文献[4][5]に譲る．
たりする問題があった．(図中の矢印がマウスの導線，図 1 が参考文献[4]の時点で実装されたプラグイン①〜⑧が操作の順序である．)(以下，旧プラグインとする)の概観である．旧プラグインでは，山陽小野田市が提供しているデマンド交通サービスを提供している地域での経路探索を行うことができる．乗り場 9 地点，降り場 9 地点の最大18 経由地点を登録することができ，それらを経由する最短経路を探索することができる．

2. 実装済みプラグインの現状整理

図 3: 旧プラグインの操作手順

図 1: 旧プラグインの概観

そこで，参考文献[5]では旧プラグインの問題点をまとめ，ユーザインターフェイスのわかりにくさの改善を行った．図 4 がユーザインターフェイスを改良したプラグインの概観と操作の流れである．(このプラグインを以下 UI 改良プラグインとする．)

このプラグインを用いて探索された経路は図 2 に示すように地図上に青線で表示される．しかし，旧プラグインでは道路地図を利用しているため主要道路の道路線のみが表示され，運行する地域の住宅や施設との関連付けが難しいという問題が残っている．

図 2: 旧プラグインでの探索結果

図 4: UI 改良プラグインの概観と操作の流れ

UI 改良プラグインでは，操作の種別毎に画面内の領域を，それぞれが(A)探索準備, (B)経由地点と探索
方法の選択, (C)探索結果の編集, の各作業に対応する領域となるようにユーザインターフェイスを再設計した．A, B, C の作業に対応する領域を上から順に作業していくことで旧プラグインと同じ経路探索を行うことができる．
また，UI 改良プラグインでは，QGIS 側の操作をすることなくプラグイン内の操作だけで作業が完結するように，住所録を QGIS のレイヤパネルから選択する方法でなく，OS 標準のエクスプローラーを用いて選択する方法を利用できるようにした．
ユーザインターフェイスの改良に加え，市役所の担当者の要望に応え，実績サービス提供時間・距離の表示を行えるようにした．実績サービス提供時間・距離とは，その日のデマンド型交通サービスの運行を全て終えるのに走行した時間および距離である．
これを実現するために，まず，経路探索結果より走行時間・距離および回送時間・距離を算出できるようにした．そして，予約受け付けや運行便間の待機時間など，その他の業務に費やした時間を入力できるようにし，それらの合計を求めることで実績サービス提供時間・距離を算出する．
予備評価を行い，旧プラグインよりは操作がわかりやすくなったという結果を得られたが，画面内にタブが多い，一部のボタンの機能がわかりにくい，などといった意見が見られ，依然として改善点が残っている．

しい．このような画面設計にすることで，操作手順の簡略化と操作ミスの削減をめざす．

3. プラグインへの新たな要求事項

3.2.2. 経由地点の保存と呼び出し機能

本章では，現状のプラグイン[5]に対する新たな要求についてまとめ，要件を定義する．本章の内容は，現状のプラグインを市役所のデマンド型交通サービスの担当者と確認したときの議論内容に基づく(2019 年 6 月実施)．

本プラグインが支援対象としているデマンド型交通サービスでは運行 30 分前までに適宜予約が可能であり，利用者が確定してから経路を探索するまで30 分しか猶予時間がない．そのため，予約を終了してから利用者全員分のデータをプラグインに入力することになる．こうした中で，経路探索を行うまで予約者のメモをどこかに保持しておき，予約者が確定してから全員分入力しなければならないことが作業の煩雑さを生じさせる原因になると考えられる．
そこで，予約があった時点で随時プラグインに予約状況のデータを登録し，該当の日付と便を選択すると自動で呼び出せるようにする．このようにすることで上述の煩雑さの減少を狙う．

3.1. 簡易経路探索モード
市役所の担当者との確認において，さらなる操作性向上に向けて簡易経路探索モードの実現に関する要求があった．現状のプラグインにおいても操作手順を明確化し，ユーザビリティを向上させているが，地図レイヤの設定や経路探索方法の設定など運行業務に直結していないものに関する設定も依然として行わなければならない．
したがって，運行に関わる設定のみを行うだけで経路探索が実施できる画面を新たに設計する．例えば，ATM のように必要な作業が一定の作業量で画面ごとに分割されており，それらの画面上で適宜情報を入力していけば操作が終了するような画面が望ま

3.2. 追加機能
上記の簡易経路探索モードが実現した上で，以下に示す機能が実現できると運行時に更にプラグインが利用しやすくなるのではないかという意見も出た．
(1) 利用するデータの自動設定機能(2) 経由地点の保存と呼び出し機能(3) 補助金申請用資料向けデータ記録機能(4) 住宅地図の導入(5) 乗車人数のカウント機能(6) 利用者の検索機能

3.2.1. 利用するデータの自動設定機能
この機能は上述の簡易経路探索モードの実現と関連する機能である．現状のプラグインでは経路探索を行う度に地図データや住所録を選択する必要がある．毎回同じ操作を行うことは，プラグインを利用する上で煩雑さを感じることに繋がってしまう．
そこで，まず経路探索用簡易画面にどちらのサービスか(殿様号か姫様号か)と第何便かを選択する部分を作成する．そして，その選択結果に従って，例えば，その便に対応する乗り場と降り場の住所録や施設データを自動で読み込むようにする．このように自動で対応するデータを設定することでプラグイン利用者の行う操作手順を省き，経路探索に必要な操作を簡略化する．

3.2.3. 補助金申請用資料向けデータ記録機
能国からの補助金を申請する資料のひとつとして運行記録が求められる．市役所が利用している報告書

のデータ形式を参考にし，プラグインにより出力可能なデータは極力報告書のデータ形式に近づけた形でプラグインから取得できるようにする．これにより運行記録の作成の負担の軽減を目指す．

3.2.4. 住宅地図の導入とし，1 つの画面で 1 つの作業を行うように画面を設計し，A〜D の 4 ステップを経ることで経路探索が実現できるようにする．

4.1.1. 日付や便情報の入力
日付や便情報を入力する画面の概観を図 5 に示す．

第 2 章で示した通り，現状のプラグインで利用している地図は道路地図であり，主要道路に対応する道路線が表示されているだけである．経路探索結果がどこを通っているかより明確にするために住宅地図を導入する．

3.2.5. 乗車人数のカウント機能
最大乗車可能人数が 9 人のため，現状のプラグインでは経由地点として乗り場と降り場をそれぞれ 9地点登録できるようになっている．しかしながら，実際の運行では 1 地点で複数人乗車および降車することがある．そのため，経由地点登録時にある地点に対して乗車予定人数および降車予定人数を登録できるようにする．また，ここでのカウント数を利用して 9 人以上の登録をできないようにする．

3.2.6. 利用者の検索機能
山陽小野田市のデマンド型交通サービスでは，利用希望者は事前に利用登録をして ID を発行しておく必要がある．しかしながら，サービス利用者が増えるにつれ，(1)利用者 ID 表の中から該当 ID を見つけ出すのに手間がかかる，(2)利用者自体が ID を覚えておらず氏名や自治会名で予約をする場合が多々ある，といった問題が生じている．そこで，(1)の問題に対しては ID を直接打ち込むことで利用者を特定し，そのままプラグインに情報を入力できるようにし，(2)の問題に対しては名前や自治会で ID を検索できるようにして解決する．

4. 簡易経路探索モードの設計
本章では，第 3 章での議論に基づいた簡易経路探索モードの設計を示す．

4.1. 基本的な画面構成
3.1 項で述べた通り，ATM を利用するようなイメージで必要な操作が一定の作業量で画面ごとに分割されている画面構成が望ましい．本プラグインにおける作業を作業の種類毎に分割すると大きく，A. 日付や便情報の入力
B. 乗り場と降り場の登録
C. 登録情報の確認および経路探索実行
D. 経路探索結果の確認の 4 つに分けることができる．この 4 つを作業区分

図 5: 日付・便情報登録画面
この画面では，画面上の節番号に従いまずカレン
ダーから日付を選択する．日付を設定したら殿様号か姫様号かどちらの運行号かを選択する．最後に，第何便に関して作業を行うかを決定する．これらの情報を選択できたら，「利用者・施設の登録」ボタンを押し，乗り場と降り場を登録する画面に移動する．
また，この画面で「実績サービス提供時間・距離の表示」ボタンを押すと，カレンダーで選んだ日付のサービス運行状況の記録を閲覧することができる．

4.1.2. 乗り場と降り場の登録
乗り場および降り場を登録するための画面が図 6〜図 9 である．まずは，これらの画面を用いて乗り場と降り場の登録をする流れを説明する．
まず，図 6 中の「利用者住所一覧」ボタンを押し
図 7 の利用者登録画面を開く．利用者登録画面にはサービス登録者が表示されており，この一覧の中から予約者を選択・登録する．登録された利用者は図6 の画面中の登録した利用者一覧に表示される．

登録する．登録された施設は図 8 中の登録した施設一覧に表示される．

図 6: 利用者登録画面 1

図 8: 施設登録画面 1

図 7: 利用者登録画面 2
利用者の登録が完了したら，画面上部のタブをクリックし，施設登録画面(図 8)を表示する．こちらも
図 6 の画面と同様に図 8 の画面中の「施設住所一覧」
ボタンを押し，図 9 の施設登録画面を開く．施設登録画面にはデマンド型交通サービスの乗降場所として登録されている施設が表示されており，この一覧の中からサービス利用者が利用予定の施設を選択・

図 9: 施設登録画面 2以上が，利用者と施設を登録する流れである．簡易経路探索モードでは利用者と施設のどちらがそれぞれ乗り場および降り場か明示していないが，どちらの運行号の第何便か分かればどちらが乗り場か降り場かわかるため，図 5 で設定した情報に基づいて自動で判別する．また，住所録も同様の仕組みを用いて図 5 で設定した情報に基づいて必要な住所録が自動で読み込まれる．
予約状況の保存に関しては，図 6 と図 8 の画面中の「データの保存」ボタンを押すことで現在登録中の利用者および施設をファイルに保存できる．

4.1.3. 登録情報の確認および経路探索実行
登録情報の確認および経路探索を実行する画面の概観を図 10 に示す．

図 11: 経路探索結果表示画面
この画面では，画面上部に今探索した便での運行順が表示され，画面下部には選択している日付の実績サービス提供距離・時間が表示される．この画面を見ることでその便の経路探索結果とその日の予想実績サービス提供時間・距離を一望することができる．そして，この結果に対応する経路が QGIS 上の地図に表示される．図 12 が住宅地図上に探索した経路(図中の青線)を表示した例である．

図 10: 登録情報の確認・経路探索実行画面
図 10 中には，上部に日付・運行号・便名，中部に登録した利用者と施設の一覧，下部には経路を探索するための条件がそれぞれ表示されている．これらを確認し，問題がなければ「経路探索開始」ボタンを押し登録地点を巡回する最短経路を探索する．もし，間違いを見つけた場合は画面下部にある「戻る」ボタンを押し，修正が必要な情報がある場所まで戻り修正を行う．

4.1.4. 経路探索結果の確認
経路探索結果を表示する画面の概観を図 11 に示す．

図 12: 住宅地図(国土地理院)を利用した探索結果

5. 簡易経路探索モードに関するレビュー (ディスカッション)
第 4 章の内容に基づき簡易経路探索モードを試作し，試作したもの市役所の担当者とレビューした(2019 年 10 月実施)．レビュー時のプラグインは第 4章に示す画面遷移が実現できており，試作した簡易経路探索モードにて実際に経路探索が行うことができる．追加機能に関しても一部実装できている状態である．レビュー時の追加機能実装状況を表 1 に示す．

表 1: レビュー時の実装状況
状況
機能備考◯データの自動設定
特になし◯
経由地点の保存と呼び 特になし
出し△
補助金申請資料用デー csv 形式でデータ記録タを出力できるが，データ形式の要件定義が未完了△
住宅地図の導入
権利関係が複雑なため，国土地理院の地図を調査中✕
乗車人数のカウント
特になし✕
利用者の検索特になし※ ◯: 実装済み, △: 実装中, ✕: 未着手
従って，レビューでは簡易経路探索モードを通常の運行状況(すなわち，乗車人数が 9 人を超えたり，利用者の ID がわからなかったりしない状況)で利用した場合での使用感について確認・議論をした．簡
易経路探索モードの使用感の確認は市役所の担当者に行っていただき，議論はそのときの状況に基づいて行った．
レビューの結果，簡易経路探索モードについては意図したものになっており，利用の流れや操作感などが大きく向上しているという結論になった．その上で，以下に示す話題が挙がった．
簡易経路探索モードのユーザインターフェイスについて，著者らが意図していない操作が一部見られた．簡易経路探索モードを使用した市役所の担当者に確認したところ，ユーザインターフェイス上の説明文やボタン配置に引きずられて著者らが意図しない操作を行っていたことがわかった．操作性を向上させるために画面構成の細部をもう少し調整する必要があることがわかった．
補助金申請資料用データ記録機能に関しては，市役所の担当者から記録用紙のフォーマットを共有していただけることとなった．実際の記録用紙のフォーマットを確認した上で機能の実装を行う．
また，地図上の経路のわかりやすさも改善できた
らよいという話題も挙げられた．図 12 の例のように経路は地図上に青線で示されているが，現状ではこのルートをどのような順序で回るべきかわかりやすく示されていない．そのため，辿る順序を間違えてしまい，結果として最短経路で運行できない可能性が生じてしまう．そこで，図 11 の画面上部の運行順に経由地点名を表示し，運行する場所を明示することとした．また，図 12 中に吹き出しで書かれている数字をそれぞれ経由地点名に変更することで運行順との対応を取れるようにする．このように変更する
ことで地図上の経路の辿る順序がよりわかりやすくなるのではないという案がまとまった．
今後は，上記の話題も考慮しながら表 1 に掲載している実装中および未実装の機能の実装を行う方針で合意した．

6. 最後に
本研究では，市役所の担当者と議論した内容に基づき山陽小野田市のデマンド型交通向けの経路探索
用 QGIS プラグインにおける運行時向け簡易経路探索モードの設計を行った．簡易経路探索モードでは作業単位で画面を構成し，各画面で必要な情報を入力すれば経路探索を行うことできる．簡易経路探索モードの画面設計に合わせて，各画面に追加したほうがいい機能についても議論し，仕様を検討した．
設計した簡易経路探索モードは経路探索ができる部分まで試作を行い，市役所の担当者とレビューも行った．レビューの結果，簡易経路探索モードの大枠的な画面構成については概ね好評であったが，画面上のボタン配置や地図中の経路表示など改善点が明らかになった．
今後は，レビューにて明らかなった改善点も含め，未実装の機能を追加し，簡易経路探索モードの完成を目指す．また，現場投入に耐えうる判断可能な一定レベルの実装ができた段階でタクシー事業所の従業員にプラグインの評価行ってもらう予定である．

謝辞
本研究の遂行にあたり，情報共有・議論をしてくださった山陽小野田市役所経済部商工労働課工藤様，加藤様およびデマンド型交通サービスの試乗を快く受け入れくださった新興タクシー株式会社の従業員の皆様にこの場を借りて感謝申し上げます．

参考文献[1] 山陽小野田市: 地域内フィーダー系統確保維持 改善計画について https://www.city.sanyoonoda.lg.jp/uploaded/attachment/26985.pdf, (Accessed2019/06/14)[2] 国土交通省: デマンド型交通の手引き
http://wwwtb.mlit.go.jp/hokushin/hrt54/com_policy/pdf/5-1demand.pdf , (Accessed 2019/06/20)[3] 山陽小野田市: 山陽小野田市デマンド型交通(予約型乗合タクシー)運行のお知らせ，
https://www.city.sanyoonoda.lg.jp/soshiki/23/demandunkou1.html (Accessed2019/06/20)[4] 古嶋佑脩, 倉持宣行, 加藤暢恵，井上啓: 山陽小野田
市のデマンド型交通の運行管理者を支援するソフト
ウェアの試作, GIS – 理論と応用, Vol. 27, No. 1, pp. 4954, (2019)[5] 山本頼弥, 河野聖也, 井上啓: 山陽小野田市のデマン
ド型交通向け巡回経路探索用 QGIS プラグインの使
いやすさ向上と機能追加, 人工知能学会第 5 回市民共創知研究会予稿集, pp.7-13, (2019)