TUMSAT-OACIS Repository - Tokyo
University of Marine Science and Technology(東京海洋大学)
津波避難所と経路の最適割り当てに関する研究
メタデータ

言語: Japanese
出版者:
公開日: 2020-06-22
キーワード (Ja):
キーワード (En):作成者: 北村, 福太郎
メールアドレス:所属:

URL

https://oacis.repo.nii.ac.jp/records/1896

博士学位論文

津波避難所と経路の最適割り当てに関する研究
Allocation of Tsunami Evacuation Routes and Refuges
for Minimizing Expected Casualties

令和元年度（2020年3月）

東京海洋大学大学院
海洋科学技術研究科
応用環境システム学専攻

北村
Fukutaro

福太郎
Kitamura要約
多くの被害を生んだ東日本大震災以降，ハード対策とソフト対策を総動員した津波対策に取り組むこととされている．ソフト対策の一つである避難を適切に行うことは，人的被害を最小限に留めるうえで重要である．避難経路や避難所の設定あるいは選択においては，これまで多くの場合，最寄りの避難所への最短経路が採用されているものの，津波の浸水特性を考慮して浸水を避けるように経路設定することで，被災者数を減少できる可能性がある．この研究では，避難中の津波遭遇者を最小化するために，想定される様々な津波について，津波に遭遇しにくい避難経路および避難所を，災害発生前に割り当てることのできる数値計算モデルを開発し，その効果を検証した．この研究の新規性は，津波遭遇までに最も時間的猶予を与える避難経路等を選択する点と，想定される多くの津波に対して有効な，一意の避難経路
等を，災害発生前に割り当てる方法を示している点にある．
第 1 章では，この研究の背景や，目的，論文の構成を示した．
第 2 章では，地震津波避難の実態と行政の基準を整理し，この研究の意義を示した．加えて，既往研究を整理し，この研究が目指す割り当てモデルは未だ開発されていないことを示した．
第 3 章では，避難所および避難経路の割り当てモデルの構築を行った．このモデルは，想定される
様々な津波に対して高い確率で総被災者数を減少させる避難所と避難所への到達経路とを，避難者毎に求める．具体的には，ある特定の想定津波に対して，避難所の位置から順次，安全に避難するために避難開始が必要となる地震発生からの経過時間，すなわち猶予時間を計算していく．この与えられた猶予時間分布を避難開始地点から大きくなる方へ遡ることで，猶予時間を最大とする避難所と避難経路が設定できる．このとき求めた猶予時間分布上のすべての地点が避難開始地点となることから，短時間で地域全体の避難経路と避難所の設定が可能となる．この方法により，対象津波において，すべての避難者に対して実行地域全体の避難所および経路割り当てを行う．さらに，この操作を想定される複数の津波について実行し得られた割り当て群の中から，各想定津波の発生確率を考慮して，地域全体の被災者数の期待値を最小化する割り当てを求める．これを最適割り当てとし，この割り当ては，想定される
様々な津波に対して高い確率で被災者数を減少させることを示した．
第 4 章では，モデル地形を用いてこの方法で選択される避難所等の特徴を分析した結果，最短経路選択に比べて開発モデルで常に猶予時間を多く確保できる避難所等が選択されることなどを示した．
第 5 章では，実在する 3 つの地域でこのモデルの適用性の検証と，このモデルによる割り当てで猶予時間が大きくなる地域の分析，最適割り当てを与える想定津波のもつ特徴などについて検討を行なった．
従来の最短経路選択と比較した結果，最適割り当てにより，想定するほぼすべての津波に対して，被災者数を減少することを示した．また，浸水範囲のうち，周辺地域に比べて浸水開始時間が遅れるような地域や浸水範囲外となる場所が付近にある地域で特に効果が高くなることを示した．さらに，最適経路は，広範囲に浸水を及ぼす津波シナリオで得られることを示した．以上の結果から，どのような地域でもシナリオ数を限定して最適割り当てを算出でき，その最適割り当てを採用することで多くの津波に対して被災者数を減少できる可能性があることを示唆した．
第 6 章では，この研究の結論を述べるとともに，このモデルを河川洪水に適用できることや，経路をあらかじめ割り当てられることで地震対策を行うべき経路を選定できることなど，モデルの有用性を示した．

目次
目次

ⅰ

図目次

ⅳ

表目次

ⅵ

用語の定義

ⅶ

第 1 章 序論

1

1.1

本研究の位置づけ1

1.2

本研究の目的2

1.3

本論文の構成2

第 2 章 避難の実態に関する資料分析および津波避難に関する既往研究の整理 4
2.1

4

避難行動の実態

2.1.1 避 難行 動 の 実 態に 関 す る 文献 調 査

42.1.2 避 難行 動 の 実 態に 対 す る 考察

7

2.2

9

津 波避 難 に 関 する 行 政 の 対応

2.2.1 各 種基 準 の 整 理

92.2.2 津 波避 難 に 関 する 行 政 の 基準 に 関 す る考 察

10

2.3

11

数値実験での計算モデルの整理

2.3.1 津波避難シミュレーション

11a)

群衆流動モデル

12b)

個別要素法および磁気モデル

12c)

ペトリネット法12d)

ポテンシャル法

13e)

セルオートマトン

13f)

マルチエージェントモデル

13

2.3.2 オペレーションズリサーチ

14

2.3.3 避難シミュレーション・割り当て問題に関する考察

16

2.4

17

経路 選 択 ・ 経 路 探 索に 関 す る 数値 計 算 モ デル の 整 理

2.4.1 経 路選 択 モ デ ル

172.4.2 経 路探 索 モ デ ル

17

2.4.3 経 路選 択 モ デ ル ・ 経 路 探 索モ デ ル に 関す る 考 察

18

2.5

19

避 難行 動 の 実 態， 行 政 の 基準 お よ び 既往 研 究 に 関す る ま と めi第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発 203.1

20経路設定と避難困難地域の算出

3.1.1 ダイクストラ法

21

3.1.2 提案手法の概要

23

3.1.3 避難経路の設定

233.1.4 避難困難地域の算出

26

3.2

27

複数の避難所での避難所割り当てと被災想定

3.2.1 避難所割り当て手法

27

3.2.2 被災想定手法

27

3.3

複数の津波シナリオによる最適化

29

3.4

計算モデル K19 に関するまとめ

31

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

32

4.1

他の計算モデルとの比較

32

4.2

K19 によ っ て 得 られ る 避 難所 と 避 難 経路 の 特 徴

33

4.2.1 最短割り当てとの比較

33

4.2.2 海岸線への津波到達時間や避難開始時間による影響

34

4.2.3 K19 で割り当てられる避難所

34

(a)

計算条件設定34(b)

計算結果および考察37

4.2.4 K19 で割り当てられる避難経路

40

4.3

43

K19 により選択される避難所と経路の特徴に関するまとめ

第 5 章 実在する地域への適用

44

5.1

対象地域の説明445.2

津波シナリオ50

5.2.1 既往の断層モデル

50

5.2.2 断層モデルの改変

51

(a)

1707 年 宝永東海・南海地震

52

(b)

1854 年 安政南海地震

53

5.2.3 設定津波シナリオに関するまとめ

54

5.3

55

計算条件設定5.3.1 浸水計算における計算条件設定

55

5.3.2 避難計算における計算条件設定

55
ii

5.4

計算結果

56

5.4.1 浸水計算

56

5.4.2 最適割り当て

61

5.4.3 避難所の収容可能人数に関する分析

66

5.4.4 避難路の渋滞に関する分析

71

5.4.5 被災者数に関する分析

74

5.4.6 被災者数に関する分析避難困難地域に関する分析

81

5.4.7 割り当て避難所と避難経路に関する分析

87

5.5

96

実在する地域での適用性検討に関するまとめ

第 6 章 まとめと展望

99

6.1

本研究の成果99

6.2

本研究の応用101

6.2.1 河川洪水への適用

101

6.2.2 ハード対策との融合

101a) 防潮堤整備

101b) 避難経路の地震対策

102

6.2.3 エージェントモデルへの組み込み

102

6.3

このモデルの利点と欠点

103

6.4

効果的な避難のための提案

104

参考文献

105

業績一覧

115

謝辞

116

iii

図目次
図 1-1

本論文の構成と各章の目的の概要

3

図 2-1

避難決断のきっかけと避難開始時間に関するアンケート結果（北海道南西沖地震津波）

5

図 2-2

避難開始のきっかけと避難開始時間に関するアンケート結果（北海道十勝沖地震津波）

6

図 2-3

避難開始までの行動と避難開始時間に関するアンケート結果（東北地方太平洋沖地震津波）

7

図 3-1

津波浸水を迂回する経路概念

20

図 3-2

ダイクストラ法の計算手順

22

図 3-3

最短経路と猶予最大経路の計算手順

25

図 3-4

避難困難地域の計算手順

26

図 3-5

複数の避難所が存在する場合の，(a)避難所の割り当てと，(b)DEZ 算出の概念図

28

図 3-6

複数の津波シナリオから最適経路を算出する際のフローチャート

30

図 4-1

津波到達時間の違いによる経路選択の違い説明

34

図 4-2

選択避難所の分析におけるケース設定

36

図 4-3

選択避難所の分析における，(a)避難所の浸水開始時間と，(b) 各避難所へ避難する
場合の猶予時間39

図 4-4

選択避難経路の分析

41

図 4-5

選択避難経路の分析

42

図 5-1

検討対象地域45

図 5-2

A 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置

46

図 5-3

B 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置

47

図 5-4

C 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置

48

図 5-5

地震の規模と生起頻度の関係

57

図 5-6A 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ A 地域）

58

図 5-7A 各シナリオ津波の浸水範囲例（A 地域）

58

図 5-6B 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ B 地域）

59

図 5-7B 各シナリオ津波の浸水範囲例（B 地域）

59

図 5-6C 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ C 地域）

60

図 5-7C 各シナリオ津波の浸水範囲例（C 地域）

60

図 5-8

各津波シナリオによる猶予最大割り当てする場合の避難開始時間ごとの期待被災者数
62（A 地域）
図 5-9A 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（ A 地域）

63

図 5-9B 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（ B 地域）

64

図 5-9C 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（ C 地域）

65iv

図 5-10A 収容可能人数を超える避難所と超過人数（A 地域）

66

図 5-10C 収容可能人数を超える避難所と超過人数（C 地域）

68

図 5-11

収容可能人数を超える避難所と超過人数（C 地域）

68

図 5-12

避難所番号69

図 5-13

割り当ての補正に伴う期待被災者数の変化（C 地域）

70

図 5-14A 避難者のピーク時交通量（A 地域）

72

図 5-15A ピーク時交通量の多い道路の現況（A 地域）

72

図 5-14C 避難者のピーク時交通量（C 地域）

73

図 5-15C ピーク時交通量の多い道路の現況（C 地域）

73

図 5-16A 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（A 地域）

75

図 5-17A 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（ A 地域）

75

図 5-16B 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（B 地域）

77

図 5-17B 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（ B 地域）

77

図 5-16C 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（C 地域）

79

図 5-17C 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（ C 地域）80

図 5-18A A 地域における各割当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間82

図 5-18B B 地域における各割当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間84

図 5-18C C 地域における各割当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間86

図 5-19A 各割り当て方針における避難所割り当て（A 地域）

88

図 5-20A 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（A 地域）

89

図 5-19B 各割り当て方針における避難所割り当て（B 地域）

91

図 5-20B 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（B 地域）

92

図 5-19C 各割り当て方針における避難所割り当て（C 地域）

94

図 5-20C 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（C 地域）

95

v

表目次
表 2-1

シミュレーションモデルごとの地域および避難者，経路選択の取り扱い

16

表 4-1

ケース設定

36

表 5-1

検討対象地域の状況

49

表 5-2

宝永地震の断層パラメータリスト

52

表 5-3

宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.8）

52

表 5-4

安政南海地震の断層パラメータリスト

53

表 5-5

宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.4）

53

表 5-6

宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.6）

53

表 5-7

宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.8）

53

表 5-8

津波シナリオの状況

54

表 5-9

各割り当てにおける避難所の収容可能人数と割り当て人数69

表 5-10

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況89

表 5-11

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況92

表 5-12

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況

95vi

用語の定義K19： 津 波 浸 水 の 時 空 間 的 広 が り を 考 慮𝑇𝐷 ： 避難開始時間．

し て，津 波遭 遇 し に く い 避難 所 お よ び
避難経路を割り当て可能とする数値

𝑇𝐼 ：浸水開始時間．

∆𝑡：

隣接する領域への移動時間．

𝑘：

避 難 場 所 か ら道 路 に 沿 っ て遠 ざ かる 程

計 算モ デ ル ．

猶 予 時 間 (𝑇𝐿 )： 避難途中に津波に遭遇しない条件で移動開始すべき，地震発生からの経過時間．

度．

所要時間(𝑇𝑅 )： 避難所までの移動時間．

NL： 十分大きい定数．

猶予最大経路： 避難途中に津波に遭遇しな

避難困難地域（DEZ）： 猶予時間が避難開始

い条件で避難移動開始までの猶予時間が時 間 よ り小 さい 地 域 で ， 避 難 途 中 津 波 に最大となる経路．

遭遇してしまう地域．

𝑃𝑖 ： 想定津波( i ) による猶予最大割り当て．

最 短割 り 当 て： 最 短 経 路 で最 短 と な る避難 所を 割 り 当 てる 割 り 当 て方 法 ．

𝐶𝑗𝑃𝑖 ： 想定津波( i )による割り当てでの，想定
津波( j ) 来襲時の被災者数．

猶予最大割り当て： ある想定津波に対して，猶予時間を最大とする 避難経路と避難所

𝐶𝑃𝑖 ： 想定津波( i )での割り当てによる期待被の割り当て方法．

災者数．
期待被災者数： 複数の想定津波による被災
𝑃∗：者数の期待値．グーテンベルク・リヒター則による想定津波の生起頻度を加味した加期 待 被 災 者 数 を最 小 化 す る 割 り当 て ．
最適割り当て．

重平均で算出される．
𝑓𝑗 ：最 適 割 り 当 て ： 複 数 の 想定津波に 対 し ，

想定津波( j )を引き起こす地震の生起
頻度．

期待被災者数を最小化できる避難所
お よび 避 難 経 路の 割 り 当 て方 法 ．想定

遡上速度：

津波ご と の 猶 予 最 大 割 り 当 て か ら 選

搬 速度 ．

陸域での津波フロントの伝

ば れる ．
S𝑡 ：vii

シナリオ津波．

第1章 序章

第1章
1.1

序論

本研究の位置づけ

津波の人的被害の特徴は，無傷か死という言葉で表現できる とされる（小井戸ら，2011 [1]，阿部ら，
2012 [2]）．すなわち，津波に遭遇すると助からないことを示しており，津波に遭遇しないよう対策をとることの重要性を示す．この津波に遭遇しないための対策として，防潮堤等の整備による 対策であるハード
対策と，防災教育やハザードマップ整備などによる非構造物対策であるソフト対策が行政主導のもと行われている．
ハード対策の一つである防潮堤整備は，津波の浸入を物理的に防ぐ，または遅らせることができ，津
波被害軽減に有効である．防潮堤の減災効果については渡辺ら(2015) [3]や星野ら(2016) [4]など，多くの研究者によって論じられてきている．しかし，このようなハード対策の持つ問題も理解しておく必要がある．ハード対策は以下に示す3つの問題を持っている．第1に，ハード対策には時間がかかるということである．近年，発生が懸念されている南海トラフ地震津波に代表されるように，一般に津波により影響を受ける海岸線の延長は長く，ハード対策に要する費用は莫大となる．加えて，施設整備には住民との合意も必要となる（藤間ら，2013 [5]）．一方，津波は，いつどこで，どの程度の規模のものが発生するか，その詳細を知ることはできない．これは，仮に町が津波を意識し防潮堤を建設する計画を有していたとしても，その完成を待たずに津波が発生するかもしれないということである．第2に，ハード対策は，災害時には効果を発揮するかもしれないが，通常時は生活の妨げになる可能性があるということである．すなわ
ち，海の景観により観光業が栄えている街では，防潮堤ができることによって，観光業の衰退を生むかもしれない．山崎ら(2016) [6]や安田ら(2018) [7]は海岸堤防のかさ上げ費用とそれによる減災の便益で費用便益分析を行い，ソフト対策で避難成功率を上げることの重要性を説明している．最後に，完成す
る防潮堤はどんな津波も防ぐというものではないということである．日本政府は数十年から百数十年に1回程度発生する津波に耐えうるハード対策を行うとの方針で防潮堤の建設を進めている．すなわち，再現期間を超える津波は防ぐことができない．ハード対策には限界があるということである．以上のことから，
津波対策をハード対策に限定して行うことは適切ではない．
いついかなる津波が発生した場合にも被災者数を最小化する．そのためには，適切に避難することが重要である．適切な避難とは，現状の避難場所や道路を有効に活用し，津波に遭遇する前に避難開始することである．住民に迅速な避難を行わせるためには，災害に対する適切な知識を持つことが重要である．このような防災教育の重要性を指摘する研究がある（例えば片田ら，2005 [8]）．また，情報伝達の重要性を指摘する研究もある（例えば牛山ら，2004 [9]）．これらはいずれも，迅速な避難を促すために，
津波避難の重要性や，いち早く正確な津波情報を避難者に伝えることの重要性を示すものである．しかし，津波に遭遇しないように避難するために重要なのはこれだけではない．どこの避難所にどの経路を通って避難するかということもまた重要となろう．最初に述べたように，津波避難においては，津波に遭遇しないことが重要なのである．津波に遭遇しにくい経路選択ができれば，被災者数を減少できよう．住民にこのように適切な避難経路選択を促すためには，行政は，適切な避難計画をあらかじめ策定する必要1

第1章 序章がある．この避難計画の中で，行政が各住民に対して適切な避難所や避難経路を示せば，住民は避難訓練等で避難所等に慣れておくことができる．住民はあらかじめ示される避難所等に慣れておけば，地震発生後，決まった避難所に迅速に避難可能となる．津波の浸水特性を考慮して，津波に遭遇しないよ
うに避難経路や避難所を選択することの重要性は，避難所や避難経路の選択に関する既往研究でも述べられている（例えば坂田ら，2018 [10]，高橋ら，1989 [11]）．しかし，既往研究に，想定される多様な津波に対して，浸水に遭遇しないような経路や避難所を，発災前に定めておくというような研究は見られない．これは，我々が次に発生する津波を正確に予測できないことに関係する．既往研究にある津波浸水を迂回するような方法では，想定する津波や避難開始時間に依存し，その時の状況に応じた避難経
路や避難所が算出される．すなわち，津波の浸水特性や避難開始時間によって選択される避難所や避難経路が変わってしまうのである．このことは避難者に混乱をきたす．このようなモデルの 課題については第2章で詳細に説明する．

1.2

本研究の目的

この研究の目的は，想定される多くの津波に対し，津波避難中の津波遭遇者を最小化するために，
津波浸水に遭遇しにくい避難所や避難経路をあらかじめ割り当てるためのモデルを開発することである．
加えて，同モデルの有効性を提示することである．この研究の新規性は，津波遭遇までに最も時間的猶予を与える避難経路等を選択する点と，想定される多くの津波に対して有効な，一意の避難経路等を，
災害発生前に割り当てる方法を示している点にある．

1.3

本論文の構成この論文では，1.2 で示した目的を達成するために，6 つの章で構成される検討を行う．
第 1 章では，この研究の背景と目的を述べた．
第 2 章では，津 波 浸 水 を 避 け る 経 路 選 択 の 重 要 性 を 示 す た め ， 近 年 発 生 し て い る 地 震 津 波に 関す る 避 難 行動 の 実 態 につ い て 文 献調 査 を 行 う． 次 に ， 行政 に よ る 避難 所 や 避 難路 設 定 の際 に留 意 す べ き内 容 に つ いて ， 行 政 の持 つ 基 準 等を 整 理 し ，被 災 者 軽 減の た め に 必要 と な ると 考え ら れ る 事項 を ま と める ． 次 に ，津 波 浸 水 を避 け る 経 路を 算 出 す るた め の 数 値計 算 モ デル を構 築 す る ため ， 既 往 の避 難 モ デ ルの 分 析 を 行う ． 加 え て， 既 往 モ デル で 採 用 され て い る
避 難経 路 や 避 難所 の 選 択 方法 に つ い て分 析 す る ．
第 3 章では，津 波 浸 水 の 時 空 間 的 広 が り を 考 慮 し て ， 津 波 遭 遇 し に く い 避 難 所 お よ び 避 難
経 路を 割 り 当 て可 能 と す る数 値 計 算 モデ ル （ 以 降，「K19」 と い う） の 構築 を 行 う ．
第 4 章では，K19 に よ り 算出 さ れ る 避難 経 路 や 避難 所 が ど のよ う に 優 れて い る の か検 討 する ため ， 他 の モデ ル に よ る算 出 避 難 所や 避 難 経 路の 特 徴 の 比較 と ， K19 を 適 用 し て得 ら れ る
避 難所 や 避 難 経路 の 分 析 を行 う ．
第 5 章では，K19 を 実 地 域 に適 用 し ，複 数 の 津 波 を考 慮 し た うえ で ，最 適と な る 経 路 と 避 難
2

第1章 序章

所 を割 り 当 て る方 法 （ 以 下，「 最適 割 り 当 て」 と いう ．）で ， 最 短 経路 と なる 避 難 所 を割 り 当て る 方 法 （ 以下 ，「 最 短 割 り 当 て 」 とい う ．） と 比 較 し て ど の程 度 被 災 者数を 減 少 で き る かを
含 む，次 の 6 つの 検 討 を 行う ．1. このモデルを他の地域に適用する際に，計算対象とする津波シナ
リオ数を減らすことを目的に，最適割り当てがどのような特性の津波シナリオによって与えられるかを検討する．2. 避難所の収容可能人数に見合った割り当てを可能とすることを目的に，計算された避難者数と収容可能人数との比較および超過した場合の修正方法を示す．3. 設定された避難速度で避難が可能であるかを確認することを目的に，避難中の渋滞が発生しないかの確認を行う．4. 最適割り当ての効果を示すことを目的に，最適割り当てと最短割り当ての場合の被災者数を比較する．5. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，最適経路と最短経路での猶予時間の分布と避難困難地域となるエリアについて分析を行う．6. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，避難所と避難経路の割り当てが 最短割り当てと比べてどのように異なるか示す．
第 6 章では，この論文全体を通した結論とこのモデルの応用について述べる．

1章：序論
本研究の位置づけ，目的，構成

2章：文献調査等
避難実態調査津波対策基準整理

K19の必要性検討

既往研究整理K19構築の基礎整理

3章：K19の構築

4章：単純地形への適用

K19の特徴整理

5章：ケーススタディ

K19の適用性の検証

6章：結論と応用

図 1-1 本論文の構成と各章の目的の概要

3

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

第2章

避難の実態に関する資料分析および津波避難に関する既往研究の整理

この章 で は ， 津 波 浸 水 を 避 け る 経 路 選 択 の 重 要 性 を 示 す た め ， 近 年 発 生 し て い る 地 震 津 波に 関す る 避 難 行動 の 実 態 につ い て 文 献調 査 を 行 う． 次 に ， 行政 の 持 つ 基準 等 を 整 理し ， 被 災者 軽減 の た め に必 要 と な ると 考 え ら れる 事 項 を まと め る ． 最後 に ， 津 波浸 水 を 避 ける 経 路 を
算 出す る た め の数 値 計 算 モデ ル を 構 築す る た め ，既 往 の 避 難モ デ ル の 分析 を 行 う ．加 え て ，
既 往モ デ ル で 採用 さ れ て いる 避 難 経 路や 避 難 所 の選 択 方 法 につ い て 分 析す る ．

2.1

避難行動の実態

近 年発 生 し て いる 地 震 津波に対しては，浸水状況等かなり細かく調査が行われており，避難者の避難行動についても同様である．ここでは，近年発生した，「1993年，北海道南西沖地震津波」，「2003年，十勝沖地震津波」，「2011年，東北地方太平洋沖地震」について，津波避難の実態についてまとめ ， 被災 者軽 減 の 方 策と し て 重 要と な る こ とを 検 討 す る．

2.1.1

避難行動の実態に関する文献調査（ 北海 道 南 西 沖地 震 ）1993 年 7 月 12 日，22 時 17 分に北海道南西沖で，M7.8 の規模で発生した地震である．震源域が奥尻島や渡島半島西岸に近いことから，地震発生 5 分程度で津波が来襲し，津波高さとして，奥尻島で最大約 30m，渡島半島西岸でも最大 8m 程度に達したとされる（地震本部 [12]）．人的被害は死者・行方不明者 230 名，負傷者 323 名とされる（地震本部 [12]）．この津波での避難行動は，1993 年北海道南西沖地震における住民の対応と災害情報の伝達 [13]にアンケート調査結果がまとめられている．同
調査によると，被害が最も大きい青苗地区では，波高 10m を記録している．図 2-1 にアンケート調査による避難決断のきっかけと，避難開始時間をまとめる．奥尻島では住民の 77.9%が津波の来る前に避難を開始している．しかし津波は地震発生から 5 分後に到達したため，逃げ遅れた住民が犠牲となった．
同調査によると，犠牲者の出た家は高台からの距離とはほとんど関係がないことから，避難行動の迅速性が生死を分けたということである．

4

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

図 2-1 避難決断のきっかけと避難開始時間に関するアンケート結果（北海道南西沖地震津波）：1993 年北海道南西沖
地震における住民の対応と災害情報の伝達 [13]を基に作成．

奥尻島では，地震発生から 5 分程度で津波が来襲したことから，警報は間に合わなかった．それでも地震発生 5 分以内に約 75%の者が避難開始している．このように，迅速に避難開始できた者が多かったのは，奥尻島の住民には 1983 年日本海中部沖地震の経験があり，これが教訓となっている．避難決断のきっかけとして，約 4 割の者が日本海中部地震の経験を上げている．ただ，日本海中部沖地震の経験
は，津波が来るという観点で避難促進した一方で，到来時間にはもう少し余裕があると考えた人もいた．
中村 [14]は，著書の中で同調査結果をもとに被災事例を 4 つのパターン分けしている．第 1 はそも
そも避難しなかった人である．そこには老齢や身体の障害で避難できなかった人，津波を予想しなかったので避難しなかった人などが含まれる．第 2 は避難しようとしたがいろいろの理由から避難が遅れた人である．そこには津波は予想したが，あまりにも早くきたので避難が遅れた人，すでに床についていた人，避難の支度に時間がかかった人，物を探していて逃げ遅れた人，飲酒をしていた人，家族や近所の人を助けようとして避難が遅れた人などがいた．第 3 に歩いて避難したり，遅れて車で避難したりした人がいる．そこには，津波のスピードを知らなかった人，車に荷物を積み込もうとした人がいる．第 4 にはいっ
たん避難したのに再び戻って被害にあった人がいる．そこには高台に近く，10 年前は被害が大きくなかったので，自宅まで津波は来ないだろうと思った人，車を出しに戻った人，犬を放 しに戻った人，財布を取りに行った人，船をあげに行った人などがいた．

（ 北海 道 十 勝 沖地 震 ）2003 年北海道十勝沖地震は，2003 年 9 月 26 日午前 4 時 50 分に十勝沖で，M8.0 で発生した地震である．この地震により，遡上高で最高 4m 程度の津波が発生し（地震本部 [15]），早いところでは地震発生後 16 分程度で海岸に到達している．人的被害は，地震を含めて，行方不明者 2 名，負傷者 849
名発生している（内閣府 [16]）．この津波での避難行動は，廣井ら[17]によりアンケート調査結果がまとめられている．同調査によると，アンケート対象の 55.8%の住民が避難を実施したとのことである．図 2-2にアンケート調査による避難開始のきっかけと，避難開始時間をまとめる．

5

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

図 2-2 避難開始のきっかけと避難開始時間に関するアンケート結果（北海道十勝沖地震津波）： 廣井ら[17]を基に作成．

避難のきっかけは，揺れの具合からが最も多く 27%となっている．次いで，避難の呼びかけや避難警報など，周囲からの情報提供によるものとなっている．このように，避難のきっかけの違いから，避難開始時
間も，過半数が地震発生 10 分以内に避難開始する一方，20 分を超えてから避難開始している者も見受けられる．中村 [14]は，著書の中で同調査結果をもとに避難を次のように 4 つにパターン分けしている．第 1 は，地震すなわち津波と考えて，素早く避難した人である．彼らは避難を習慣化させている．避難先を決めており，持ち出し品もすでに準備している．これらの人たちは，持ち出し品を探したり，避難先を思案したりする必要がないために，いざというときに迅速な避難が可能となる．第 2 は，地震直後は津波を考えず，避難勧告や周りの人の行動など他に促される形で第 1 より少し遅れる形で避難した人である．第 3 は，以前は地震から津波が来るまで時間があったとして，沖出しなどをして，避難が遅くなった人である．過去の経験が避難を阻害する経験の逆機能の例である．第 4 に，自宅は大丈夫だと避難しな
い確信的非避難者がいる．その理由は立地に対する認識と過去の災害経験にある．今住んでいる場所
が過去に津波災害を受けていない場合，今回も津波による被害はないだろうと考え，避難しない．これも経験の逆機能といえる．
以上のように，津波は地震が起こってからかなり時間がたった後 に来襲するという固定観念や，津波の前には前回の津波の際に自分の家は大丈夫であったなどの過去の経験が避難遅れや避難しないことを選択する要因となっている．このほかにも，安否確認の電話が避難遅れの原因となっている．

（ 東北 地 方 太 平洋 沖 地 震 ）東北地方太平洋沖地震は，2011 年 3 月 11 日午後 14 時 46 分に，M9.0 で発生した地震である（気象庁 [18] ） ．土 木学 会の 調 査によ る と ， この地 震に より発生 した津 波 は 岩 手県 宮古 市にお い て遡 上高38.9m を観測している．津波到達時間は，岩手県大船渡市で，地震発生 32 分後に津波が到達している．この地震による人的被害は，死者 15，897 名，行方不明者 2，532 名となっている（平成 23 年
6

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析（2011 年）東北地方太平洋沖地震の警察措置と被害状況（令和元年 6 月 10 日，警察庁緊急災害警備本部）[19]）．また，死者のうち約 9 割が溺死ということである（警察庁 [20]）．気象庁による津波警報
は，地震発生 3 分後に発令されたものは岩手県で 3m 程度であった．それが，地震発生 28 分後には6m，一部地域では既に津波が到達した後の，地震発生 47 分後には 10m と修正されていった（耐津波
学 [21]）．この津波による避難状況は，国土交通省が行ったアンケート調査にまとめられている（津波避難を想定した避難路，避難施設の配置及び避難誘導について（第 3 版） [22]）．

図 2-3 避難開始までの行動と避難開始時間に関するアンケート結果（東北地方太平洋沖地震津波）：津波避難を想定
した避難路，避難施設の配置及び避難誘導について（第 3 版） [22]を基に作成．

同調査によると，過半数の避難者が地震発生 15 分以内に避難開始している一方で，26%の者が 30 分
以降に避難開始している．避難開始までの行動を見ると，情報を得ようとした人や，家族等の安否確認を行っていた者，外の様子を見ていた者で過半数を占め，すぐに避難した者はわずか 11%であった．

2.1.2

避難行動の実態に対する考察

前節 2.1 でまとめた避難行動の実態を踏まえると，知識不足による避難が遅れた者や，避難未実施者に対しては，津波避難に関する教育を行い，危機意識を持たせることが重要となろう．しかし，地震発生
直後に来襲するような津波が，就寝中や，入浴中など，迅速な避難が困難な状況で発生することも考えられる．次に，周囲からの情報を待っている者に対しては，迅速な情報提供が有効かもしれない．しかし，地震による停電など，確実に情報を提供できる保証はない．迅速に避難するという観点からは，従来から「津波てんでんこ」すなわち，津波が発生したら各自バラバラに逃げるという方策が有効となろう．しかし，北海道十勝沖地震の状況からうかがえるように，津波てんでんこの考えに従い，各自ばらばらに逃げるということは，高齢者や子供を持つ世帯からしたら難しいといえよう．これは東北地方太平洋沖地震でも20%の者が避難開始までに家族などの安否確認を行っていることからもうかがえる．以上のことから，防7

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

災教育や，迅速な情報伝達網の整備により，少しでも迅速な避難を促すということは重要であろう．しかし，それだけでは対策は十分ではなく，津波遭遇までの時間を遅らせる対策が必要となろう．これは， 津
波の浸入を遅らせる防潮堤などの整備や，近い場所への避難タワーの整備などが考えられよう．しかし，
これらのハード対策は財源を伴い，例えば南海トラフ沿いの太平洋岸の地域に一体的に整備するには長い期間を要するだろう．従って，少しでも津波遭遇までの時間を稼げる方向への避難，すなわち，津波浸水を迂回するような避難所や経路選択が重要となると考えられる．

8

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.2

津波避難に関する行政の対応

この節では，現在行政が津波対策として行うべき対策の指針等のうち，避難所や避難路の配置や選択に関するものをまとめ，行政や住民が効果的に避難を行う上で必要な方策を検討する．

2.2.1

各種基準の整理（ 津波 避 難 対 策推 進 マ ニ ュア ル 検 討 会報 告 書 （ 消防 庁 ） [23]）同報告書は東日本大震災を契機に，消防庁によりまとめられている．同報告書によると，避難路，避難経路の指定については，「市町村長は，避難路が備える必要のある安全性や機能性が確保されている
道路を避難路として指定」，「住民等は，安全性の高い避難経路を設定」する旨記載されている．ここで，同報告の定義として，避難路とは「避難する場合の道路で，市町村が指定に努める」もので，避難経路とは「避難する場合の経路で，自主防災組織，住民等が設定する」ものとされている．すなわち，行政と自主防災組織，住民等が安全性の高い道路を知っておく必要があるとい うことである．この安全な避難経路としては，必ずしも市町村が指定した緊急避難場所への最短経路ではなく，避難対象地域の外に最も安全かつ早く避難できる避難目標地点への最短経路を避難することが重要である旨示されている．また，安全性の高い経路を定めるための留意事項として，(1)避難路，避難経路の幅員はできる限り広く，かつ迂回路等が確保されていること．(2)海岸沿いや河川沿いの道路を指定・設定することはできる限り避けること．(3)津波の進行方向と同方向へ避難する道路を指定・設定する（海岸方向に高台等がある場合であっても，できる限り海岸方向への避難は避けること．(4)気象条件により通行が困難になる避難路，避難経路はできる限り避けることが示されている．

（ 津波 避 難 ビ ル等 を 活 用 した 津 波 防 災対 策 の 推 進に つ い て （ 技 術的 助 言） [24]）
同助言は平成 29 年に内閣府によってまとめられている．この助言の中で避難所や避難経路について
は，建物の立地状況や道路の有無，人口動態等の地域の状況に応じて避難経路や避難場所を検討するなど，地域の状況に応じて設定することとされている．なお，この助言の前身である津波避難ビル等に係るガイドライン（内閣府）（平成 29 年廃止）では，避難所や避難経路の簡易な設定手法として，個々の津波避難ビル等について，当該施設の海側に避難可能距離を半径とする半円として描かれる避難対象地域を設定することとされていた．

（ 東北 地 方 太 平洋 沖 地 震 を教 訓 と し た地 震 ・ 津 波対 策 に 関 する 専 門 調 査会 報 告 [25]）同報告は中央防災会議によってまとめられている．この中で避難場所や避難路について，「海岸地形や湾の形状によって，想定される津波高，浸水深が大きく異なるため，これらを適切に考慮し，地域の実情を踏まえつつ，できるだけ短時間で，津波到達時間が短い地域では概ね 5 分程度で避難が可能となるよう，避難場所・津波避難ビル等や避難路・避難階段を整備すべきである．」旨示されている．避難場
9

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析所については，「できるだけ津波による浸水リスクがない場所に整備する必要があり，避難後においても孤立せず，津波の襲来状況によってはさらなる避難が可能となるよう選定することが望ましい．一方で，適切な避難場所がなく津波避難ビル等の建築物を避難場所に選定せざるを得ない場合には，最大クラスの津波の襲来を予測した上で，避難場所で被災することのないよう十分な高さを有する建築物を選定する必要がある．」旨示されている．また，避難路については，「住民等が徒歩で確実に高台等に避難できるように，避難路・避難階段の整備と併せてその安全性を点検するとともに，避難時間短縮のための工夫・改善に努めるべきである．また，避難路については，地震の揺れによる段差の発生，避難車両の増加，停電時の信号滅灯などによる交通渋滞や事故の発生等を十分考慮して整備する必要がある．」旨示されている．

（ 津波 防 災 地 域づ く り の 推進 に 関 す る基 本 的 な 指針 [26]）
同指針は国土交通省によって定められている．避難場所について「津波浸水想定や土地利用の現況
等地域の状況に応じて，住民等の円滑かつ迅速な避難が確保されるよう，その配置，施設までの避難経
路・避難手段等に留意して設定することが適当である．」旨示されている．

（ 防災 基 本 計 画（ 修 正 版 ） [27]）防災基本計画は中央防災会議が作成するもので，東日本大震災を受けて平成 24 年 9 月に修正されている．この中で，避難場所については，「できるだけ短時間で避難が可能となる 」ように確保することとされている．避難路については，「住民が徒歩で確実に安全な場所に避難できるよう，避難路・避難階段を整備し，その周知に努めるとともに，その安全性の点検及び避難時間短縮のための工夫・改善に努める」旨示されている．

2.2.2

津波避難に関する行政の 基準に関する考察

2.2.1 では，避難経路や避難所に関して，行政や住民が求められる対応をまとめた．これらから，住民や行政はともに安全性の高い避難場所，避難路および避難経路を把握する必要があることが分かる．行
政は，住民に対し適切な避難路や避難場所を設定することが望まれるが，全て住民に対し，全ての避難経路の可能性を検討して，個別に適切なものを設定することは不可能と言わざるを得ない．一方で，住民にとっても，得ることができる情報は津波ハザードマップによる浸水範囲，浸水開始時間，浸水深程度であるので，安全な避難経路や避難場所を自ら把握することは困難である．．海岸に到達した津波は，一定の速度で陸上遡上するのではなく，地域特性に合わせて広がっていく．すなわち，海岸に到達した
津波は次の瞬間に浸水域全域に浸水を及ぼすのではなく，地形の低いところから高いところへ，だんだ
んと浸水範囲を広げていくのである．このような津波の浸水特性を踏まえて，安全性の高い避難経路や避難所を設定することはハザードマップによる情報だけでは困難で，津波の浸水特性を考慮した上で安全性の高い経路や避難所を設定できるモデルの開発が望まれる．
10

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.3

数値実験に関する既往研究

こ の節 で は ，津波 浸 水 を避 け る 経 路や 避 難 所 選択 を 可 能 とす る た め に，主 に 災 害発 生 時 の
避 難者 の 避 難 行動 を 分 析 する 事 を 目 的に 開 発 さ れて い る 避 難シ ミ ュ レ ーシ ョ ン と ，避 難 計 画
策 定の 際 の 適 切な 避 難 所 割り 当 て や ，避 難 者 が 従う べ き 避 難方 法 の 提 示を 目 的 に 開発 さ れ てい るオ ペ レ ー ショ ン ズ リ サー チ に よ る避 難 所 等 の割 り 当 て 最適 化 手 法 につ い て 整 理す る ．

2.3.1

津波避難シミュレーション

避難シミュレーション手法について，安福(2015) [28]，持尾ら(2016) [29]は，避難者のモデル化に着目して 2 つに大別している．1 つは避難者を流体に見立てて，ある空間範囲の人間の流入出量から，群衆としての避難者の流動を再現したものであり，群衆流動モデルが該当する．もう一つは，個々の人間の動きをモデル化し，人間同士の相互作用によって，避難者の動きを再現するものであり，個別要素法，
地場モデル，ペトリネット法，ポテンシャル法，マルチエージェントモデル，セルオートマトン法などがある．
また，地域のモデル化について，清野(1998) [30]は 3 つの分類に大別できるとしている．すなわち，空間をネットワークに抽象化したネットワーク型モデル，地域を格子状に分割したメッシュ型モデル，空間
座標を用いる座標型モデルである．
この研 究 で は ， 各 モ デ ル の 特 徴 を 整 理 し つ つ ， 採 用 さ れ る 避 難 経 路 や 避 難 所 の 選 択 方 法 につ いて ま と め てい く ．

a)

群衆流動モデル
群衆流動モデルは，地域に道路，交差点，避難場所，避難開始場所を与えることでモデル化し，避難開始場所から，道路を通って避難所に流入する流体として避難移動を扱うモデルである．群衆流動モデ
ルは理想的な物理モデルを使用するため群集の詳細な挙動を反映することはできないが，逆 に計算時間が少ないメリットがある（持尾ら，2016 [29]）とされる．一方，追従避難などの個々の心理的要因に伴う人間行動の表現は困難（清野ら，1998 [30]）とされる．人間相互の関係により発生する渋滞は，渋滞係数等を用いることで間接的に考慮することができる．
次に，具体的のこのモデルによるシミュレーション事例を見ていく．藤田ら(1976) [31]は，このモデルを用いて，震災火災時の避難計画に従った避難状況を再現し評価している．その際，避難者の流動方
向はあらかじめ与えられるものとしている．原(1978) [32]および原(1980) [33]は，大震火災からの群衆避難について，恐怖心を与える火災と，安堵感を与える避難路や避難場所，家財や子供への執着心といった心理作用を数値化した心理度関数を導入することで，避難者の心理を間接的に反映している．しかし原らも一大問題と指摘するように，この関数の与え方に統一の解は得られていない．原は避難方向について，恐怖心が減少する方向とし，火災からの恐怖心と，避難路や避難場所からの距離の差で与えられるとしている．仮に，恐怖心や安ど感といった関数が，火災や避難所等からの距離だけで決まるとす11

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

れば，避難方向を決定する際に発生している火災から遠のきつつ，最寄りの避難所に向かうということになろう．これを津波に置き換えるなら，津波が来襲する海から遠のきつつ，最短で到達できる避難所に避難するということになろう．地域のモデル化は，藤田ら(1976)および原(1978) [32]，原(1980) [33]では交差点などをノードとするノードリンクモデルによるネットワーク型で行われている．

b)

個別要素法および磁気モデル

個別要素法は，避難者や障害物を要素としてとらえ，要素間の力の伝達をばねとダッシュポットの関係
で解くことで，避難者の各時間における位置を決定する手法（清野ら，1996 [34]）である．この手法により，避難者同士の干渉しあいを表現できることから，道路形状のボトルネックや，渋滞といった事象を直接的に表現できる．磁気モデルは，正と負の 2 種類ある磁極のうち，同じ磁極が反発し，違う磁極が引き合う特徴を利用している．避難者と壁など障害物に正の磁極を，避難所に負の磁極を与えることで，避難所に向かって，避難者がひきつけられ，壁など障害や他の避難者からは反発する状況を表現 可能とする．
清野(1998) [30]は，地下街からの避難に個別要素法を適用し，避難中の避難者同士のすれ違いや追い抜きといった行動が再現できることを示している．この際，避難者はそれぞれの位置から最短となる避難所に向かって避難することとしている．後藤ら(2004) [35]は，個別要素法を用いて，津波避難階段の踊場部分等の構造による避難効率を評価している．個別要素法では，対象領域に存在する障害物，避難所，時々刻々の避難者の位置を空間座標で表現する座標型モデルである．
岡崎ら(1979) [36]は，磁気モデルにより，歩行者の追い越しやすれ違いを表現している．しかし，著者自身が指摘する通り，追従避難など，誰かについて避難するといった行動は表現できない．岡崎らの検討では，単純な直線道路で対向車を避ける状況の再現しかおこなわれておらず，避難所の選択方法
については触れられていない．避難所までの磁力によって引きつけられる力で移動するということは，すべての避難所に同じ磁力が与えられれば，最短経路で，最短避難所に向かうということになろう．

c)

ペトリネット法
ペ トリ ネ ッ ト 法は ， 位 置を 示 す「 プ レ ース 」と ，事 象を 示 す「 ト ラ ンジ ョ ン 」と い う２ つの ノー ド を ノ ード の 関 係 を示 す 「 ア ーク 」 で 結 ぶこ と に よ って 地 域 と 住民 行 動 の 関係 を モ デル 化す る 手 法 であ る ． こ のペ ト リ ネ ット 法 は ， 例え ば ， 災 害時 ， 高 齢 者等 の 要 援 護者 が 自 宅に 取り 残 さ れ てい る 場 合 に， 支 援 者 が迎 え に 行 き， 要 援 護 者を 連 れ て 避難 を 行 う 状況 を 表 現
で きる ．主 に災 害 時 の 避 難行 動 に つ いて ，事 前 学習 を 目 的 にモ デ ル の 開発 が 行 わ れて い る（例
え ば二 神 ら ，2013 [37]，源ら，2009 [38]）．
具 体的 な 適 用 事例 に つ い てみ て い く．二 神 ら (2013) [37]では，要 援 護 者 の被 災 時 の 個別 計 画の 推進 を 目 的 とし て ， 要 援護 者 と 支 援者 の 避 難 行動 を シ ミ ュレ ー ト で きる シ ナ リ オシ ミ ュ レー タを 開 発 し てい る ． ど の経 路 を 通 れば 避 難 達 成で き る か ， 避 難 対 象 者の 事 前 学 習を 目 的 とし てい る た め，避 難 経 路 等の 選 択 は 都度 自 信 で 設定 す る こ とと な っ て いる ．源ら(2009) [38]でも ，事 前 学 習 を念 頭 に ， ペト リ ネ ッ トに よ る 避 難モ デ ル の 開発 が 行 わ れて い る ． この 際 ， 経
12

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

路 選択 は ， 経 路閉 塞 等 ， 障害 を 除 い たう え で の 最短 経 路 で 行う こ と と され て い る ．こ の よ うに ，ペ ト リ ネ ット 法 で は ，地 域 お よ び行 動 の モ デル 化 を ネ ット ワ ー ク で行 う ．

d)

ポテンシャル法

ポテンシャル法は，対象地域に存在する各要因の影響をポテンシャルの時間・空間分布として避難者ごとにモデル化し，得られたポテンシャル場から進行方向を決定する手法である（横山ら ，1995 [39]）．
ポテンシャル法では，対象地域を格子状に分割するメッシュ型の地域モデル化を行う．メッシュ状に分割された対象地域に，避難に影響を与える要因として，「物理的な要因」，「個人特性」，「災害要因」の 3
つのポテンシャル分布を重ね合わせて異なる個人特性を有する多数の人間の避難行動を扱うモデルである（岡本ら，2007 [40]）．目黒ら(2002) [41]によると，物理的な要因とは，対象空間の物理的な配置に基づくもので，障害物の位置や，出口の位置に該当する．個人特性とは，対象地域をよく知っているか
否かによって決まるポテンシャルである．災害要因とは，災害の時間発展を表現するためのポテンシャル
である．
具体的な適用事例として，横山ら(1995) [39]，目黒ら(2002) [41]，目黒ら(2007) [40]では，地下街からの避難状況を，ポテンシャルモデルでシミュレートしている．避難経路選択については最短距離を仮定するが，障害物が存在する場合は迂回することとされている．西野ら(2009) [42]では，火災場にポテ
ンシャルモデルを適用している．

e)

セルオートマトン
セル オ ー ト マト ン は ， 歩行 空 間 を 格子 状 に 分 割し ， 各 セ ルの 状 態 を 時間 発 展 さ せる こ と で群 衆流 動 を 創 発さ せ る 方 法で あ る（ 大 鑄ら ，2008 [43]）．こ こで セ ル の 状態 と は ，歩 行者 の 有
無 ，障 害 の 発 生な ど ， 通 行可 否 に 関 する 情 報 な どで あ る ．
隣 接格 子 の 考 え方 に よ り ，上 下 左 右 の 4 方 向 に 移動 す る ノ イマ ン 近 傍 や， 斜 め 方 向を 加 え た
計 8 方 向 の ム ーア 近 傍 で 移動 を 制 御 する ．
具 体的 な 適 用 事例 と し て，地震火災発生時の避難完了人数等について，この方法を用いて検討されている（例えば，岡田ら，1979 [44]，森脇ら，1984 [45]や小坂ら，1986 [46]）．小坂ら(1986) [46]は避難速度について群衆密度と歩行速度の関係を与えること，隣接格子の収容可能人数を考えて移動を制御することで，混雑時の歩行を簡易的に再現している．選択避難場所については，火災延焼が広がらな
い安全地帯へ避難することとし，避難地点から最も近い安全地帯に向けて避難移動することとしている．
ただし，火災の延焼シミュレーションを避難シミュレーションと同時に行うなど，火災の延焼により予定経路が通れなくなる場合は，次に最短となる経路に迂回することとしている．これにより，火災により通れない経路を無視して火災に突っ込むという矛盾を克服している．セルオートマトンでは，地域のモデル化を，
地域を格子状に分割するメッシュ型モデルで行っており，時々刻々障害が広がるような災害に対し，避難者の災害への遭遇を直接的に，表現できるモデルとなっている．

13

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析f)

マルチエージェントモデル
マルチエージェントモデルは，人を粒子に見たてて，粒子間の相互関係を解いている．これにより，道路幅による渋滞の可能性等を評価できる．また，避難開始時間や移動速度など，各個人の特性を粒子ごとに設定できるという特徴を持つ．人を粒子に見立てて，粒子間の釣り合いを解くという意味では，個別要素法の一種ととらえることができるが，各粒子に属性を与えることができる点，このマルチエージェン
トモデルの方が高い自由度を有するといえる．
次に，マルチエージェントモデルを具体的に適用した事例を見ていく．Wang et al. (2015) [47]は避難開始時間や移動手段の違いによる死亡率をエージェント型の避難モデルを用いることで検討している．
Mas et al. (2012) [48]やMakinoshima et al. (2018) [49]はエージェント型のモデルを用いて，東日本大震災での避難状況を再現している．すなわち，シミュレーションで得られる避難者数と，実際の避難者数とがほぼ一致することなどを示している． Aguilar et al. (2015) [50]や藤田ら(2015) [51]では，人を居住者と非居住者さらには自動車を混在させて，避難時間等を分析している．Takabatake et al. (2017) [52]では，住民と訪問者を別に設定し，渋滞への影響等を分析している．加藤ら(2009) [53]は，このマルチエージェントモデルに，ポテンシャル法を組み込 んだハイブリット型のモデルを構築している ．宇野ら
(2015) [54]は，このハイブリットモデルを用いて，防潮堤の規模による死亡率の変化を検討している．鈴木ら(2018) [55]は，海水浴客らの避難を分析している．経路選択に着目すると，避難場所までの最短経路による避難（牧野嶋ら(2018) [56])や，渋滞による遅延も加味した最速到達経路による避難（安藤ら(2016) [57])が行われている． 他にも特殊な事例として，マルチエージェントモデルを用いて，リアルタ
イム避難経路探索を行う研究もあるが，詳細は2.3.4で後述する．

2.3.2

オペレーションズリサーチ

こ の項 で は オ ペレ ー シ ョ ンズ リ サ ー チに よ る 割 り当 て 最 適 化手 法 に つ いて ， 避 難 経路 や 避
難 所割 り 当 て 方法 の 現 状 を把 握 す る こと を 目 的 に， こ れ ま で開 発 さ れ てい る 計 算 モデ ル に つ
い てま と め る ．オペ レ ー ショ ン ズ リ サー チ に よ る割 り 当 て 最適 化 は，避難所割り当てについて，全体の避難距離や避難完了時間などを目的関数として，それを最小化あるいは最大化させるために繰り返し計算を行って最適解を求める手法である．この方法により避難所割り当てを求める研究はこれまでもいくつかある．しかし，津波の浸水を考慮して割り当てるものはほとんどない．津波に関する避難場所の割り当てに関する多くの研究では，地域のモデル化をノードリンクモデルで行っている．地域全体の避難距離の最小化により割り当てを求めた野津田ら(2005) [58]や，避難完了時間の最小化による割り当てを求めた安藤ら(2016) [57]や笹ら(2015) [59]などがある．全体での避難が完了するまで，各時間ステッ
プでの避難完了者を最大化させる割り当てとする滝沢ら(2012) [60]や，小林ら(2016) [61]などもある．
竹内ら(2003) [62]は，避難所の収容可能人数を踏まえつつ，最短経路で到達できる避難所に避難する
場合と，津波の浸入方向と逆に避難する場合とで検討を行い，収容可能人数を踏まえることの重要性を説明している．
14

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

しかしこれらの研究では割り当てに津波の浸水状況が直接的に考慮されていない．例えば「自治体が定める避難目標時間内に避難完了できるか」や「避難場所に津波が到達する時間に間に合うか」というように，間接的に考慮されているのみである．このように，割り当ての最適化問題において津波の浸水状
況が直接的に考慮されない理由は，ノードリンクモデル，すなわちネットワークで地域のモデル化が行われるからである．ノードリンクモデルでは，津波の浸水状況を，経路の交差点等で設定されるノード部分
でしかとらえることができない．よって津波遭遇を回避するような制御を行うにあたっては，同モデルは適さないと考えられる．
このような中，奥村ら(2017) [63]や Yuan et al. (2010) [64]では，津波の浸水状況を間接的に取り入れて最適割り当てを求める方法を開発している．具体的には，津波遭遇をリスクと見なし，避難者全体の津波遭遇リスクの最小化問題として定式化し，割り当てを求めている．ただし，このモデルのリスクは，リスクの低いルートが常に津波を迂回し，リスクの高いルートが津波に捕捉されることを意味するものではない．
避難者の津波遭遇リスクは，避難開始から避難までの各通過点でのリスクの合計で表される．つまり，リスクは距離に応じて蓄積される．例えば，浸水域を横断して最短経路で避難所に向かう場合と，安全を考え大きく山側に迂回して避難所に向かう場合では，後者は迂回して遠回りする分，リスクが蓄積されて，リスクの高い経路と見なされてしまう可能性がある．

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第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.3.3

避難シミュレーション・割り当て問題に関する 考察

2.3.1および2.3.2では避難シミュレーションと避難所割り当て手法について，モデル化手法や，選択される経路についてまとめてきた．その結果，避難シミュレーションは災害時の人の自然な動きを再現することに注力されている，いわば人の特性を表現できるモデルであることが分かる．一方，オペレーション
ズリサーチは，避難所の割り当て方法といった，人が従うべき指針を示すことに注力されて開発されている，いわば，避難所の位置と避難者の関係といった地域特性を表現できるモデルであることが分かる．
この研究の目的である津波浸水を避ける避難所および経路選択を実現するために，既往モデルの対象地域や避難者等のモデル化手法，経路選択方法をまとめる．表 2-1 に示す通り，津波避難シミュレー
ションでは，多くが最短経路や，渋滞を加味した最速到達経路，災害による閉塞を踏まえたうえでの最短経路が採用されている．すなわち，いち早く避難所に到達することを念頭に避難経路や避難所が設定されている．津波に遭遇しない経路を求めるためには，災害の時間的広がりを詳細にとらえる必要がある．
この場合，地域のモデル化に関し，ネットワーク型のモデルでは，災害による経路閉塞個所にうまくノードがセットされていれば，閉塞を計算にうまく取り入れることができようが，津波のように閉塞個所が面的に広がるような場合は，地域全体にまんべんなくノードを設定する必要が出てくる．よって，メッシュ型のモデルを採用することで，各メッシュの状態変化として面的に広がる津波をとらえることができよう．このことから，この研究では，地域をメッシュ状に分割するセルオートマトン法をベースに，モデルの開発を行うこととする．

表 2-1 シミュレーションモデルごとの地域および避難者，経路選択の取り扱い
計算モデル

群衆流動モデル

地域の

避難者の

モデル化

モデル化

ネットワーク型

流体

経路・避難所選択方法

災害からの距離と避難所からの距離の差で定義される恐怖心が減少する方向

個別要素法

座標型

粒子

最短経路

ペトリネット法

ネットワーク型粒子

災害による閉塞個所を除いたうえで最短経路

ポテンシャル法

メッシュ型

粒子

災害による閉塞個所を除いたうえで最短経路

セルオートマトン

メッシュ型

セルに人数を付与

災害による閉塞個所を除いたうえで最短経路

マルチエージェント

座標型粒子

災害による閉塞個所を除いたうえで最短経路，
最短経路，最速到達経路

オペレーションズリサーチ

ネットワーク型－

地域全体の避難距離最小化

による最適化

地域全体の避難時間最小化
地域全体のリスク最小化
津波来襲方向に向かわない

16

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.4 経路選択・経路探索に関する数値計算モデルの整理
こ の項 で は ， 本研 究 の 意 義を 示 す た め， 経 路 選 択や 経 路 探 索に 関 す る 数値 計 算 の 研究 を まと める ．

2.4.1

経路選択モデル

この項では，避難者の 避 難時の経路選択傾向 を モデル化する既往 研究をまとめる．今村 ら (2001)[65]では，住民の避難行動再現を目的に，経路選択モデルの開発を行っている．具体的には対象地域をネットワークでとらえ，避難者は標高の高いところを目指しつつ，交通密度の高いリンクは避けることとしている．これにより，実際の津波避難時のアンケート調査結果と同じ経路を選択させることができたと結論付けている．また鈴木ら(2005) [66]では，これを発展させる形で，橋や川，標識の存在，主要道路の情報を与えることで，アンケート調査と 80%以上の者の避難状況を再現できることを示した．このような住民の避難行動を再現するための経路選択モデルは，津波以外の災害に対しても行われている（例えば塚口ら，2008 [67]）．これらのモデルは，経路選択に影響を与えるパラメータをアンケート調査で把握し，経路選択指標に導入すること実現している．山田ら(2015) [68]では，避難者の避難ビルの選択について，選択行動に影響を与えるパラメータについて，アンケートを行うことで推定している．すなわち，避難行動に与える影響するパラメータは，「避難方向」，「移動距離」，「海から津波避難ビルまでの距離」，「階数」，「収容人数」であることを明らかにしている．加えて，避難行動に影響を与える要因は，年代によって異なり，10 代から 20 代は「移動距離」が大きく影響し，60 代から 70 代は「海から避難先までの距離」
が大きく影響していることを明らかにしている．

2.4.2 経路探索モデル
この項では，既往研究のうち，津波に遭遇しない経路選択を行うものについてまとめる．災害による避難経路閉塞をリアルタイムに探索して災害に合わないように経路選択を行う，いわゆるリアルタイム経路探索に着目した研究はいくつか存在する．持尾ら(2016) [29]は火災について，高橋ら(1989) [11]や井上ら(2017) [69]は洪水について，坂田ら(2018) [10]は津波について，災害による経路閉塞を考慮したリ
アルタイム最短経路予測を行っている．求まる経路は，閉塞個所を除いたうえでの最短経路である．この経路探索を高速化した方法として，自然界のアリの採餌行動をモデル化したアントコロニー最適化法 も開発されている（Forcael et al., 2014 [70]，後藤ら，2015 [71]）．

17

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.4.3

経路選択モデル・経路探索モデルに関する考察

経路選択モデルでは，不明な人の経路選択傾向をアンケート調査により把握し，パラメータを設定していることが分かった．経路探索モデルは不明な災害の広がりをリアルタイムに予測して経路設定していることが分かった．経路探索モデルでリアルタイムで経路を決定する理由は，洪水や火災，津波といった災害は，時間経過に伴い，その範囲が広がり，閉塞個所が変化していくためであり，災害の発生状況や規模によって変化するためである．このリアルタイム経路探索の実用化には以下のような3つの問題を解決する必要があろう．1つ目は，情報の把握と提供に関する問題である．このような，リアルタイムで経路を探索するには，道路の閉塞個所を正確に把握する必要がある．加えて，避難者に正確に情報を伝達する必要がある．しかし，災害時に正確な情報を，迅速かつ確実に得つつ，伝達できるかは不明である．
総務省のまとめ [72]では，2011年3月11日に発生した東日本大震災では回線の断絶や停電等により情報通信機器が使用できなくなっている．加えて，被災を免れた設備等に通信が集中し ,設備の能力を超えたことによる通信障害が発生している．これらの調査結果は，災害時にすべての住民に対して，個々に応じた情報を安定して伝えるということが困難であるということを示している．情報伝達に時間を要すれば避難者は避難を待つ必要が出てくる．情報伝達がうまくいかなければ，避難者は避難開始ができないということになる．
2つ目は，避難者に混乱を引き起こさせる可能性があることである．リアルタイム経路探索システムでは，災害の規模や避難開始時間によって選択すべき経路が変わる．これが災害や避難開始時間に応じた経路を算出できるリアルタイム経路探索のメリットであると考えられる．その一方で，避難者は自身が選択すべき避難経路を事前に知ることができないという問題がある．災害発生前の段階で災害や避難開始時間を特定できないためである．避難者は突然，予期せず新たな避難経路を示され混乱するかもしれない．
避難は災害の発生により，突如として対応を迫られる．あらかじめ避難場所や避難経路を決め，避難訓練で十分慣れておくことで，スムーズな避難が可能となると考えられる．
3つ目は，十分な避難時間を確保できる経路が示されないということである．リアルタイム経路探索では，まず地震発生の直後に津波の到達時間を予測する．そこから，避難途中での津波遭遇が予測される経路を除いて，最短となるものを求めている．浸水範囲は時間的に広がっていくため，避難開始時間が異なれば，算出される経路が異なる．すなわち，災害発生5分後に避難開始することとして算出された
避難経路は，10分後には使えないということである．加えて，避難途中にも仮に避難が遅れてしまうような場合には，災害に遭遇してしまうことも考えられる．この場合，避難開始時時点から最も避難時間に余裕がある経路を選択していれば助かる可能性がある．
これらの問題を解決するためにはあらかじめ経路が一意に定まる必要があるが，現時点でこれを可能とするモデルは開発されていない．

18

第2章 津波避難に関する既往研究および避難の実態に関する資料分析

2.5 避難行動の実態，行政の基準および既往研究に関するまとめ
この章 で は ， 津 波 浸 水 を 避 け る 経 路 選 択 の 重 要 性 を 示 す た め ， 近 年 発 生 し て い る 地 震 津 波に 関 する 避 難 行 動 の実 態 に つい て 文 献 調 査を 行 っ た． そ の 結 果 ， 防災教育や，迅速な情報伝達網の整備により，少しでも迅速な避難を促すということは重要であるが，それだけでは対策は十分ではな
く，津波遭遇までの時間を遅らせる対策が必要であることが示唆された．この方策として，津波の浸入を遅らせる防潮堤などの整備や，近い場所への避難タワーの整備などが考えられる．しかし，これらのハード対策は財源を伴い，例えば南海トラフ沿いの太平洋岸の地域に一体的に整備するには長い期間を要する．従って，少しでも津波遭遇までの時間を稼げる方向への避難，すなわち，津波浸水を迂回するような避難所や経路選択が重要となることが示唆された．
次 に， 行 政 に よる 避 難 所 や避 難 経 路 の設 定 に 関 する 基 準 を 分析 し ， 被 災者 軽 減 の ため に 必
要 とな る と 考 えら れ る 事 項を 検 討 し た．そ の 結 果，住民や行政はともに安全性の高い避難場所，
避難路および避難経路を把握る必要があることが分かった．しかし，津波の浸水特性を踏まえて，安全性の高い避難経路や避難所を設定することはハザードマップによる情報だけでは困難で，安全性の高い経路や避難所を設定できるモデルや，複数ある避難所や経路の安全性を比較できる指標の開発が望まれることが示唆された．
次 に， 津 波 浸 水を 避 け る 経路 を 算 出 する た め の 数値 計 算 モ デル を 構 築 する た め ， 既往 の 避
難 モ デ ル の 分 析 を 行 っ た ． その結果，避難シミュレーションは災害時の人の自然な動きを再現することに注力されている，いわば人の特性を表現できるモデルであることが分かった．一方，オペレーション
ズリサーチでは，避難所の割り当て方法といった，人が従うべき指針を示すことに注力され，人的被害を最小化するために開発されている，いわば，避難所の位置と避難者の関係といった地域特性を表現できるモデルであることが分かった．このような数値計算では，多くが最短経路や渋滞を加味した最速到達経路，災害による閉塞を踏まえたうえでの最短経路が採用されていることが分かった．各モデルの検討から，津波に遭遇しない経路を求めるために，地域をメッシュ型に細分するセルオートマトン法をベースに行うこととした．これは，津波浸水に遭遇しない経路探索のためには，災害の時間発展を詳細にとらえる必要があり，地域のモデル化にメッシュ型のモデルを採用することで，各メッシュの状態変化として面的に広がる津波をとらえることができると考えられるためである．
最後に，現在開発されている経路選択手法を分析した結果，経路選択に着目した研究として，リアル
タイム経路探索手法があることが分かった．しかし，この方法は，情報通信の問題，事前に経路が定まらないという問題，十分な避難時間を確保できる経路が示されないといった問題を含んでいることが分かった．加えて，津波が発生する前の段階で，いかなる津波が発生する場合にも被災者数を最小化できる避難所および経路の割り当て手法はいまだ確立されていないことが分かった．

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第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

第3章

津波浸水を避け る避難所および 避難経路の割り 当てモデル K19 の開発

この章 で は，行政 が 住 民 に対 し ，あ ら か じ め 想 定さ れ る 多 様な 津 波 に 対し て ，遭 遇 可 能 性 の低 い避 難 所 や 避難 経 路 を 割り 当 て 可 能と す る こ とを 目 的 に ，津 波 浸 水 の時 空 間 的 広が り を 考慮 して ， 津 波 遭遇 し に く い避 難 所 お よび 避 難 経 路の 割 り 当 てモ デ ル 「 K19」 の 構 築を 行 う ．

3.1

経路設定と避難困難地域の算出

第2章で述べた通り，シミュレーションを用いた避難に関する多くの研究では，避難経路の設定について避難場所までの最短経路や，渋滞による遅延も加味した最速到達経路，または，それらをベースとした経路が採用されている．このような経路設定は，一刻も早く避難場所に到達することが念頭に置かれている．これは，近地津波の場合は，発生後，比較的早く沿岸域に到達する恐れがあることから，避難が間に合わなくなってしまう可能性があるためである．
しかし，図 3-1に示すとおり，最短経路選択（青矢印）では津波に遭遇するが，赤矢印で示すように，浸水域を早く抜け出すことで避難可能となる．このように，津波の浸水開始時間や浸水範囲といった浸水特性を考慮することで避難可能となる場合がある．

図 3-1 津波浸水を迂回する経路概念： 避難者（黄色丸印）は，青矢印の最短経路を選択すれば途中で津波に遭遇する．しかし，赤の迂回経路をとれば，避難所へ到達できることを示す．

20

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

津波避難にとって，避難を成功させるポイントは，早く避難場所へ到達することではない．浸水範囲をいち早く抜け出して，安全な経路を通って避難することである．佐藤ら (2017) [73]は陸前高田市を対象に，一次避難所に直接避難するよりも最短距離で到達できる浸水域外に脱出し，そこから一次避難所に避難する方法を検討している．この方法では，より短い距離で浸水範囲外への脱出が可能となる．その一方で，浸水域脱出後，一次避難所へ到達するために再度浸水域を通過する必要がある地域が存在することなどがデメリットとして挙げられている．津波遭遇をリスクとしてとらえ，リスク最小化問題を解いている奥村ら (2017) [63]では，避難所よりもさらに内陸部の浸水リスクの小さい場所で渋滞が起こることで，避難所に直接続く道路での渋滞が起こる場合に比べて被災者数が減ることなどを示している．これらの研究は，まず浸水の恐れがない場所へできるだけ早く避難すべきことを示唆する．
著者は津波の浸水特性を組み込んだ，津波浸水範囲を迂回する避難経路選択を可能とする．2 章で紹介した通り，津波浸水を詳細に把握するために，地域のモデル化をノードリンクモデルではなく ，セル
オートマトンで行う．すなわち対象地域を等間隔の格子状に仕切り，各セルの浸水開始時間をとらえる．
津波浸水を迂回する経路を設定するにあたり，最短経路算出に広く用いられているダイクストラ法を参考とする．次項ではこのダイクストラ法について概要を述べる．

3.1.1

ダイクストラ法

この項では避難場所までの最短経路を算出する際に用いられるダイクストラ法（Dijkstra, 1959 [74]）について，図 3-2 を用いて簡単に説明する．対象とする地域の道路網をノード（接点）とエッジ（辺）で表現し，以下の方法でノードに距離を与えていく．この際，エッジで結ばれるノード間の距離は既知となっているものとする．

Step1

ゴールとなる地点に距離（値）を 0 で与える．加えて，ゴール以外のすべてのノードの値を無限大で与える．

Step2 既知点とエッジで結ばれるノードに既知点にエッジの距離を加えた値を候補値（ 図 3-2 中青字）とする．なお，同じエッジを経由する計算では，計算先の候補値よりも小さくなる場合のみ計算し候補地を更新する．
Step3 すべての候補地の計算及び更新が終わったら，すべてのノードにおいて最小となる候補値を確定値（図 3-2 中赤字）とする．
全てのノードでの値の計算及び更新が終了するまで Step2 が繰り返し計算される．そして，スター
トする地点に与えられた値からエッジの距離を引いた値があるノードに進むことで，最短経路を得る．
ダイクストラ法の特徴は，ゴールから計算が行われ，ゴール以外の全てのノードがスタート地点になりう
ることである．つまりいったん確定値が求まれば，全てのスタート地点からの最短経路が簡単に求まる．
21

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

図 3-2 ダイクストラ法の計算手順

22

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

3.1.2

提案手法の概要

提 案 す る 津波に遭遇する箇所を迂回できる経路は，あらかじめ想定される津波の浸水計算を行い，選択可能な避難経路のうち，津波に遭遇しない条件で避難移動開始までの時間的猶予が最大となる経路（以降，「猶予最大経路」という）を採用することで実現する．猶 予 最 大 経 路 の 算 出 は ， ダ イ ク ス ト
ラ 法 を 参 考 に 各 セ ル に 値 を 与 え て い く ． し か し ， 値 は 距 離 で は な く ， 猶 予 時 間 (𝑇𝐿 )と い う 時
間 であ る ．猶予時間とは，避難途中に津波に遭遇しない条件で移動開始すべき，地震発生からの経過時間である．この値が負の場合は，地震発生後，直ちに避難を開始したとしても津波に遭遇することを意味する．ここで，距 離 で 与 え な い 理 由 は ， あ る セ ル の 浸 水 開 始 は 時 間 で 与 え ら れ る た め で あ る ．
ダ イク ス ト ラ 法を 参 考 と する メ リ ッ トは ， 計 算 時間 の 短 縮 にあ る ． 本 来最 短 経 路 を求 め る た
め には ， 避 難 開始 地 点 か らす べ て の 選択 し う る 経路 で の 距 離を 算 出 し ，そ の 中 か ら最 短 と なる もの を 選 択 して い く 必 要が あ る ． ある 地 域 を 対象 に す る 場合 ， 全 て の避 難 開 始 地点 に つ いて この 操 作 を 行う 必 要 が あり ， 膨 大 な時 間 を 要 する こ と と なる ．
ダイクストラ法との比較のために，所要時間(𝑇𝑅 )による最短経路の算出方法も示す．所要時間とは，避難所までの移動時間である．

3.1.3

避難経路の設定

K19における経路選択では，まず対象地域を格子状の小領域に分割する．次に，各格子に 𝑇𝑅 と𝑇𝐿 を与えていく．どちらの時間も隣接格子を経由しながら移動する．
この各値の与え方を説明する．このモデルでは，避難場所から各値を与えていく．図 3-3のLref のように，𝑇𝑅 は避難場所領域を0で与える．ここから，経路を逆進し，前の点に移動時間を加えて求めていく．
なお，この例では隣接領域への移動時間（ ∆𝑡 ）は1分としている．この関係は式(1)および式(2)で表される．ここで 𝑇𝑅 0は避難場所での所要時間を表す．𝑘は避難場所から道路に沿って遠ざかる程度を示す．すなわち，𝑘が10とは,避難場所から10マス分だけ経路を遡るということである．よって，𝑘と𝑘 − 1は隣接する関係にある．𝑘が0とは避難場所の属する小領域を意味する．

𝑇𝑅 0 = 0.

(1)

𝑇𝑅 𝑘 = 𝑇𝑅 𝑘−1 + ∆𝑡.

(2)

一方，𝑇𝐿 は避難場所領域を浸水開始時間（𝑇𝐼 ）で与える．ただし，避難場所が属する小領域が浸水範
囲外の場合は十分大きい定数(NL)を与える．この例及び以降の計算ではNL =100万としている．この関係は式(3)で表される．ここから経路を逆進し，次の値のうち小さい方を与えて求めていく． (a)前の点での猶予時間から1小領域分の移動時間(∆𝑡)を引いた値．(b)浸水開始時間から∆𝑡を引いた値．この関係
23

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

は式(4)で表される． 𝑇𝐿 0は避難場所での猶予時間(𝑇𝐿 )を表す．
𝑇𝐿 0 = min (𝑇𝐼 0 , NL ).

(3)

𝑇𝐿 𝑘 = min (𝑇𝐿 𝑘−1 − ∆𝑡, 𝑇𝐼 𝑘 − ∆𝑡).

(4)

ここで，式(4)において1小領域分の移動時間(∆𝑡)を減じる理由は，ある小領域が浸水する直前のタイ
ミングで当該小領域を脱出することを加味したものである．すなわち，浸水と同時に隣の小領域に脱出することはできないため，当該小領域を抜け出すための移動時間を減じているものである．
計算合流点では𝑇𝑅 と𝑇𝐿 を以下に示す最短経路と猶予最大経路の各算出方法に従って計算する必要がある．
最短経路による避難では同じ位置(𝑥, 𝑦)に複数の候補となる値(Path1,Path2,…)が存在する場合，𝑇𝑅が小さくなる方を採用する．具体的には，図 3-3の Ljunc で合流する際，𝑇𝑅 が小さい方の点を前の点とし，𝑇𝑅 と𝑇𝐿 を求める．この両時間を求める際，計算が合流する Lrep のように，すでに値を取得した点も，𝑇𝑅 が小さくなる範囲で値を更新する．
∗
𝑇𝑅(𝑥,𝑦)= min(𝑇𝑅(𝑥,𝑦),𝑃𝑎𝑡ℎ1 , 𝑇𝑅(𝑥,𝑦),𝑃𝑎𝑡ℎ2 , … )．

(5)

猶予最大経路による避難では𝑇𝐿 を大きくする方を採用する．具体的には，図 3-3の Ljunc で合流する際，𝑇𝐿 が大きい方の点を前の点とし，両時間を求める．この両時間を求める際，計算が合流する Lrep のように，すでに値を取得した点も，𝑇𝐿 が大きくなる範囲で値を更新する．
∗
𝑇𝐿(𝑥,𝑦)= max(𝑇𝐿(𝑥,𝑦),𝑃𝑎𝑡ℎ1 , 𝑇𝐿(𝑥,𝑦),𝑃𝑎𝑡ℎ2 , … )．

(6)

以上 の 流 れ で各 経 路 選 択方 法 に 従 った 𝑇𝑅 と𝑇𝐿 の分 布図 が 求 ま る．
最後に各避難開始地点から次に示す方向へ進むことで各方法での経路を得る．最短経路では各点から所要時間が小さい方．最遅遭遇経路では猶予時間が大きい方．
同図中Lstart 地点からの避難経路を示す．最短経路では避難場所まで直進することになる．これに対し，猶予最大経路では津波浸水が地震発生4分後に発生するエリアを避けて，より内陸側の浸水が遅い
経路を通ることとなる．
猶予最大経路でLstart地点に与えられる猶予時間は1分である．これは津波が発生してから1分以内に避難を開始すれば避難場所にたどり着けることを意味する．また，所要時間17分とは，避難場所までの移動にかかる時間が17分であることを示す．
最短経路でLstart 地点に与えられる猶予時間は-4分と，負の値となっている．これは，津波発生後すぐに避難しても，途中で津波に遭遇してしまい，避難場所へ到達できないことを意味している．津波に遭遇しないためにはあと4分早く避難を開始する必要があるということである．
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第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

ここで，経路設定の元になる𝑇𝑅 と𝑇𝐿 の 分 布図 に は ，避 難 開 始地 点 が 指 定さ れ な い．す な わ ち，分
布 図内 の ど こ から の 避 難 開始 で あ れ ，今 いる 小 領域 に 隣 接 する 小 領 域 の 𝑇𝑅 または𝑇𝐿 の大小比較で簡単に向かうべき方向が定まるということである．
この概念図では移動は縦方向と横方向しか考えていないが，第4章および第5章に示す地域への適用では，斜め方向への進行も考える．加えて，1小領域の移動時間は，1小領域の移動に必要な距離と移動速度から計算して求めている．

図 3-3 最短経路と猶予最大経路の計算手順： 上に最短経路の算出手順，下に猶予最大経路の算出手順を示す．図の下側から浸水が発生する状況で，道路を通って避難所へ向かう際の経路選択の違いを説明する．最短経路は 𝑇𝑅 によって経路が決まり，猶予最大経路は𝑇𝐿 ，𝑇𝐼 から算出される𝑇𝐿 によって経路が決まる．最短経路の𝑇𝐿 は図 3-4 で用いる．黄色丸印にいる避難者は，オレンジの矢印で示す経路を選択することとなる．

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第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

3.1.4

避難困難地域の算出

猶予時間が 0 よりも小さい範囲を図 3-4 に示す．すなわち，地震発生後すぐに避難を開始しても避難場所まで到達できない地域である．このように猶予時間が避難開始時間より小さい地域を「地域を避難困難地域（DEZ）」ということとする．一度猶予時間分布が求まれば，簡単に DEZ を算出できることも K19のメリットの一つである．
図 3-4 では最短経路選択で 9 つの小地域が DEZ に該当しているが，猶予最大経路を選択すること
で 2 つ減少している．このことから，K19 を実地に適用して猶予最大経路を選択することで被災者数を少なくできることが示唆される．

図 3-4 避難困難地域の計算手順： 上が最短経路，下が猶予最大経路選択時を示し，図 3-3 に対応する．図 3-3 で算出した𝑇𝐿 が，避難開始時間𝑇𝐷 より小さい場合，避難中に津波遭遇することとなる．このような避難ができない地域を避難困難地域（DEZ）という．

26

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

3.2

複数の避難所での避難所割り当てと被災想定

この節では，地域に複数の避難所が存在する際の避難所選択アルゴリズムについて説明する．複数の避難所が選択対象の避難所としてある場合，あらかじめすべての避難所での 𝑇𝑅 （最短経路の場合）または𝑇𝐿 （猶予最大経路の場合）を算出しておく．

3.2.1

避難所割り当て手法

最短割り当ては，𝑇𝑅 を用いて，避難開始地点に最小の𝑇𝑅 を与える避難所を選択する．一方，猶予最大経路による猶予時間を最大とする避難所への割り当て方法（以下，「猶予最大割り当て」という．）は，避難開始地点に最大の𝑇𝐿 を与える避難所を選択する．猶予最大経路選択の際の避難所選択方法について，式(7)により具体的に説明する．
𝑟1
𝑟2, 𝑇𝐿(𝑥,𝑦), … )．
Refuge Allocation: 𝐴(𝑥,𝑦) = 𝑅 when max (𝑇𝐿(𝑥,𝑦)(7)𝑟式(7)は，小領域(𝑥, 𝑦)の避難場所割り当て 𝐴(𝑥,𝑦) は，避難場所r の(𝑥, 𝑦)における 猶予時間 𝑇𝐿 (𝑥,𝑦) を最大とする避難場所Rに決まることを意味する．
図 3-5 (a)の避難場所ごとの猶予時間から(b)の避難場所割り当てを行う方法を示す．避難所位置での着色と地域の着色がそれぞれ対応する．★と▲の位置での避難場所割り当て方法を例示する．★ と▲の位置での各避難場所AからCまでの猶予時間が最大となる避難場所Aに割り当てられることになる．
ただし，この猶予時間を最大とする避難所を割り当てていく方法では，避難場所の収容可能人数を加味した割り当てができない．そこで，この研究では避難場所の収容可能人数は，避難場所割り当て後にどの程度許容人数を超過するか議論する．

3.2.2

被災想定手法

𝑇𝐿 𝑟(𝑥,𝑦) とは避難場所𝑟に避難するときの避難を開始する小領域 (𝑥, 𝑦)における猶予時間である．この𝑇𝐿 𝑟(𝑥,𝑦) が小領域(𝑥, 𝑦)の避難開始時間（ 𝑇𝐷 (𝑥,𝑦) ）より小さい場所(𝑋, 𝑌)を特定する．この地点(X, Y)がその避難場所に到達できない避難困難地域(DEZ)となる．図3-5 (a)の斜線で示す地域は避難開始時間 𝑇𝐷 (𝑥,𝑦)が0未満の，地震発生後すぐに避難しても避難できないエリアを示している．図3-5 (c)のように(b)で割り当てられた避難場所割り当て範囲から,この斜線で示す地域を特定する．ここが(b)のように割り当てた際の避難困難地域となる．

27

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

この関係を式(8)に示す．

DEZ: (X, Y) = DEZ

whenmax( 𝑇𝐿 𝑟1, 𝑇 𝑟2 , … ) < 𝑇𝐷 (𝑥,𝑦) ．
(𝑥,𝑦) 𝐿 (𝑥,𝑦)(8)

この避難困難地域に所在する人口が被災者数となる．図中★と▲の位置が避難困難地域となるか判断する方法を示す．★では猶予時間が1分であり，地震発生後すぐに避難を開始すれば避難所に到達できることを示す．一方，▲の猶予時間は-3分であり，避難開始時間(0分)より小さいため，避難困難地
域となることを示す．

Refuge A(a) 避難所ごとの猶予時間(b) 避難所割り当て

A

A

1 2
★ 1 0 -1 -3-2 -4 -5-6
-7 -8
-9
-3
▲

C

B

★
1
-3
▲

Refuge B(c) 避難困難地域
-6★

B

21

▲-6

0 -1
-2-3

1
★

A

C
B

Refuge C

▲-3
★
-5
▲ -3
-5 -4

-2

-1 0

3
12

C
避難所
割り当て避難所 ( 𝐴𝑘 )避難困難地域 (𝑇𝐿 𝑟𝑘 < 𝑇𝐷 𝑘 （𝑇𝐷 𝑘 = 0 ））★ ▲ 避難所割り当てと避難困難地域の例

図 3-5 (a) 3 つの避難所における猶予時間分布と，(b) 避難所の割り当てと，(c) 避難困難地域の判定． (b) の避難所の色と地域の色がそれぞれ対応する．星と三角の位置にいる避難者は，𝑇𝐿 が最大となる避難所 A に割り当てられる．
(c) で，星の位置では，割り当て避難所の猶予時間が正であることから，地震発生後すぐに避難開始すれば避難可能である．一方，三角の位置では，猶予時間は-3 であり，地震発生後すぐに避難開始しても避難所に到達できないことを示す．

28

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

3.3

複数の津波シナリオによる最適化

我々は次に来襲する津波を事前に予測することは不可能と言わざるを得ない．つまり，避難所や経路の割り当てにおいて 1 つの想定津波への最適化は，想定外の事態を生む可能性がある．そこで，多くのシナリオをカバーできる避難所や経路割り当てを行う必要がある．K19 では，規模の異なる複数の津波を対象に，避難場所と避難経路の最適化を行うことで津波の不確実性を考慮する． この操作で求まる
避難所と避難経路の割り当てを「最適割り当て」と呼ぶこととする．具体的には，図 3-6 のとおり，以下のステップで行う．

( Step 1 ) 想定する複数のシナリオ( N ) について浸水計算を行う．
( Step 2 ) 各想定津波( i ) により与えられる避難所および避難経路割り当て計画( 𝑃𝑖 )ごとに，各想定
津波( j ) 来襲時の被災想定( 𝐶𝑗𝑃𝑖 ) を行う．ここで被災想定のうち，青で示すマスに行く流れは，図3-3 および図 3-5 で示した通りである．一方，緑のマスへの流れは，i の津波による割り当てをする．
その後，選択経路を維持したまま，別の j という津波を適用して猶予時間を再計算して被災想定を行っている．

( Step 3 ) 対象地域の地震の生起頻度( 𝑓𝑗 ) を式(9)で仮定する．
(9)log10 𝑓𝑗 = 6.31 − 1.03M𝑤𝑗 ．

( Step 4 ) 地震の生起頻度を考慮した期待被災者数( 𝐶𝑃𝑖 ) を式(10)に従い，避難場所等割り当て( 𝑃𝑖 ) ごとに算出する．

𝐶𝑃𝑖 =

N
𝑗=1 𝑓𝑗 ･ 𝐶𝑗𝑃𝑖
N 𝑓
𝑗=1 𝑗

(10)

．

( Step 5 ) この期待被災者数の最小値( 𝐶𝑃𝐼 ) を与える避難場所等割り当て( 𝑃𝐼 ) を最適割り当て計画(𝑃∗) と定義する．また，同割り当てにおける避難経路を最適経路とする(式(11))．
𝑃 ∗ = 𝑃𝐼whenmin( 𝐶𝑃𝑖 ) ．

(11)

ここで，地震の生起頻度( 𝑓𝑗 )は，グーテンベルク・リヒター則を南海トラフ地震にあてはめて生起頻度を求めた丸山ら(2017) [75]の方法を援用している．同方法では，地震の規模が大きくなるに従い，生起頻度は小さくなる．期待被災者数( 𝐶𝑃𝑖 )の定義は，鴫原(2017) [76]の定義を援用している．同方法は，地29

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

震の生起頻度による加重平均で期待値を算出している．なお，同規模の地震を複数想定する場合は，期待被災者数は複数想定での平均値として求める必要がある．

図 3-6 複数の津波シナリオから最適経路を算出する際のフローチャート： Step2 において，オレンジのボックスが割り当てを示し，青または緑のボックスがその割り当て計画に対して，それぞれの津波が来襲する場合の被災想定（ 被災者数）を示す．青のボックスへのフローは，図 3-3，図 3-5 で示した手順で計算される．緑のボックスへのフローは，想定 iによる津波に対する猶予最大割り当てに対して，津波 j が来た時の被災想定が行われる．

30

第 3 章 津波浸水を避ける避難所および避難経路の割り当てモデル K19 の開発

3.4

計算モデル K19 に関するまとめ

この章 で は ， 行 政 が 住 民 に 対 し ， あ ら か じ め 津 波 遭 遇 可 能 性 の 低 い 避 難 所 や 避 難 経 路 を 割
り 当て 可 能 と する こ と を 目的 に ， 津 波浸 水 の 時 空間 的 広 が りを 組 み 込 んだ ， 避 難 所お よ び 避
難 経路 の 割 り 当て モ デ ル「 K19」を構 築 し た ．このモデルは，あるシナリオ津波に対し，ある避難者
が，最も遅い避難開始でも安全に避難所に到達できる経路と避難所を求める．これは，ある避難者が選択し得る全ての避難所までのあらゆる経路選択による，安全な避難のために避難開始すべき時間を計算し，この時間が最大となる経路と避難所を選択することに相当する．これにより，ある シナリオ津波に遭遇するまでに最も時間的猶予のある経路と避難所，すなわち，最もシナリオ津波に遭遇しにくい経路と避難所が割り当てられるというものである．この割り当てを「猶予最大割り当て」という．しかし，この方法では地域全体の避難所及び避難経路の設定に多大な時間を要する．そこで著者は，ダイクストラ法を参考に，
避難所の位置から順次，安全に避難するために避難開始が必要となる地震発生からの経過時間，すな
わち「猶予時間」を計算していく．この猶予時間の分布を避難開始地点から大きくなる方へ遡ることで，猶予最大割り当てができる方法を開発した．この方法では，一度求めた猶予時間分布のすべての地点
が避難開始地点となることから，短時間で地域全体の避難経路と避難所の設定が可能となる． 加 え て ，こ の避 難 開 始 地点 の 猶 予 時間 と 避 難 開始 時 間 の 大小 比 較 で ，避 難 困 難 地域 を 簡 単 に割 り 出 す
こ とが で き る ．
こ のモ デ ル で は， さ ら に ， 規 模 の 異 なる 複 数 の 津波 を 想 定 する こ と で ，ど の 津 波 が発 生 す
る 場 合 に も 最短 経 路 選 択 と 比 べ て 被災 者 数を 減 少 で き る 「最 適 割 り 当 て 」 を 求 める ． こ の 最
適 割り 当 て は ，想 定 津 波 ごと の 猶 予 最大 割 り 当 てに 対 し ， ある 想 定 津 波が 発 生 す る場 合 の 被災 者数 を 算 出 する ． こ の 被災 想 定 を すべ て の 想 定津 波 に 対 して 行 う こ とで ， 猶 予 最大 割 り 当て ごと の 期 待 被災 者 数 を 算出 す る ． この 期 待 被 災者 数 を 最 小化 す る 猶 予最 大 割 り 当て を 最 適
割 り当 て と し てい る ． 以 上に よ り ， 全て の 避 難 者に 対 し ， 想定 さ れ る 多く の 津 波 に対 し て ，遭 遇す る 可 能 性を 最 も 低 くす る た だ 一つ の 避 難 経路 と 避 難 所を 地 震 発 生前 の 段 階 で割 り 当 てる こと を 可 能 とし た ． こ のモ デ ル の 検証 は ， 第 4 章 及 び 第 5 章 で 行 わ れる ．

31

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

第4章

K19 による割り当て避難所および経路の分析

この章 で は ， K19 に よ り 算 出 さ れ る 避 難 経 路 や 避 難 所 が 他 の モ デ ル に 対 す る 優 位 点 を 検 討
す るた め ， 他 のモ デ ル に よる 算 出 避 難所 や 避 難 経路 の 特 徴 の比 較 と ， K19 を 適 用 して 得 ら れる 避難 所 や 避 難経 路 の 分 析を 行 う ．

4.1

他の計算モデルとの比較

この節では第 2 章でまとめた避難モデルに対して K19 がどのような優れた点を持つか特徴をまとめる．
加えて，多くの避難モデルとの相違点を説明する．
K19 では，以下に示す通り，既往モデルの 3 つの制限を克服している．
1 つ目は，津波の時空間的広がりを考慮して，津波遭遇を回避できる経路選択を可能としている点である．第 2 章で紹介したようなノードリンクモデルでは，津波遭遇をノード部分でしかとらえることができず，
経路選択に津波の時空間的広がりを直接的に反映できない．同じく第 2 章で紹介したような，津波遭遇リスクの最小化問題では，以下に示す 2 つの理由から，必ずしも被災者数を最小化する割り当てを求めることはできない．1 つ目は，リスクの与え方が決まっておらず，与え方によって結果が変わってしまう点である．片岡ら(2016) [77]でも津波遭遇リスクはある関数で仮定されている．2 つ目は，「高リスク＝津波遭遇」とならないことから，必ずしもリスク最小化＝被災者数最小化にならない点である．これは，ある避難者のリスクが避難経路の延長に応じて累積されるためである．すなわち，リスクが小さい経路を通る場
合も遠方にあることで，リスクが大きくなることを示している．また，仮に津波に遭遇する経路が選択 されている場合も，津波遭遇時点で計算は終わりではなく，避難開始地点から避難所までのリスクが累積される．これに対し K19 では，セルオートマトン法を採用し，地域を格子状の小領域に分割し，小領域ごとに猶予時間を算出することで，津波の時空間的広がりを詳細に考慮可能となっている．加えて，津波の浸水計算により浸水開始時間を算出し，その値を猶予時間の算出に直接用いることから，津波遭遇が明確に反映でき，被災者数の最小化を目的とすることができる．
2 つ目は，避難が遅れるような場合にも，最大限津波に遭遇せずに避難所に到達できる避難経路と避難所を割り当てることができる点である．第 2 章でリアルタイム経路探索手法の中で紹介したような，津波に遭遇しない経路のうちの最短経路では，ギリギリ津波遭遇箇所をかわす経路が算出される．このような経路では，避難中の通行障害や，避難開始時に家族を待つことによる避難の遅れが生じた場合には，津波を回避できなくなってしまう． K19 では選択避難所も避難経路も，津波遭遇までに最も時間的猶予が持てるものを採用することから，避難が遅れるような場合も，最後まで安全に避難できる経路として残るただ一つの経路を算出できる．
3 つ目は，各避難者に 1 つの避難経路や避難場所を，発災前の段階で定めることができる点である．
2 章のリアルタイム経路探索手法で紹介したように，災害の詳細に応じて避難経路や避難場所が変化す32

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

ることとなると，情報通信に関する問題や，避難者の認識に関連する問題が生じる．情報通信に関する問題とは，災害時に即座の情報把握・伝達が困難であるという問題である．K19 では，発災前の段階で避難経路を 1 つ定めることができることから，避難者は指定された避難経路や避難所を十分に確認でき，
避難訓練等を通して慣れておくことができる．
K19 は，避難者が従うべき避難方法の提示を目指して開発しており，エージェントモデルに代表されるような，避難者の行動特性を表現できるモデルとは目的が異なる．K19 は，津波の浸水特性を正確に反映することで，間接的に地形をとらえ，地域に存在する経路や避難所位置を分析したうえで，最大限津波までに余裕を持つことができる避難経路，避難場所を算出する．いわば，地域特性を表現できるモデルである．
K19 は，2.3.1b)で示す個別要素法や，2.3.1f)で示すマルチエージェントモデルと異なり，人を離散的に扱わないことから，渋滞の発生や渋滞による避難速度変化を反映することはできない．しかし避難において渋滞の有無は避難可否を左右する重要な要素である．従って，このモデルで割り当てを行った後に，渋滞の有無を確認する．また K19 は 2.3.2 で示すオペレーションズリサーチのように避難所の収容可能人数を考慮した最適化はできない．しかし，どこの避難所にどの程度の者が割り当てられているかを知ることは重要である．従って，割り当て後に避難所の超過人数を確認することとする．K19 は 2.3.1c)で示すペトリネット法のように避難開始のきっかけを表現できるモデルとなっていない．また 2.3.1d)で示すポ
テンシャル法のように個人特性を考慮できない．さらに，避難経路の傾斜や階段といった経路特性が避難者に与える速度低下といった影響を考慮しない．これらの取り扱いは今後 K19 と他のモデルのハイブリット化等で可能となるものと考え，この論文では取り扱わない．

4.2

K19 によって得られる避難所と避難経路の特徴

この節 で は ，K19 を 用 い る こと で ，ど の よう な 避 難所 や 避 難 経路 が 選 択 され る か ，最 短経 路
選 択と の 比 較 や， 単 純 な モデ ル 地 域 を用 い た 検 討を 通 し て 分析 す る ．

4.2.1 最短割り当てとの比較
この項 で は ，K19 によ っ て得 ら れ る 割り 当 て の 最短 割 り 当 てと の 違 い を述 べ る ． K19 で割り当てられる猶予最大経路及び避難所は，最短経路によるものと比較して猶予時間が小さくなる，すなわ
ち，最短経路より早く浸水に遭遇するということはない．これは，津波遭遇までの残された時間は猶予時
間そのものであり，K19 は，全ての避難所と避難経路の組み合わせから，この猶予時間を最大化させる
経路を選択するためである．すなわち，K19 をどのような地域に適用しても，同じ避難開始時間という条件では，最短経路と比較した場合，被災者数は減らすことができるか最短経路と同程度ということである．
33

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

4.2.2 海岸線への津波到達時間や避難開始時間による影響
この項 で は ， 海 岸 線 へ の 津 波 到 達 時 間 や 避 難 開 始 時 間 の 違 い が 選 択 経 路 に 影 響 を 与 え る か
検 討す る ．K19 に よ る 経 路選 択 及 び 避難 所 選 択 に， 避 難 開 始時 間 や 海 岸線 へ の 津 波到 達 時 間は 影響 を 与 え ない ． こ れ を 図 4-1 で説 明 す る ． 図 4-1(a)は 図 3-3 の 再 掲で あ り ， 図 4-1(b)は津 波到 達 時 間 が 10 分 遅 れた 例 で あ る． 同 図 か らわ か る よ うに 海 岸 線 への 津 波 到 達が 遅 れ る場 合も ，遅 れる 時 間 分，猶 予時 間 が 大 きく な る だ けで ，猶 予時 間 の 分 布 の仕 方 は 変 わら な い ．
す なわ ち ， 猶 予時 間 を 大 きく す る 方 向へ 進 む 猶 予最 大 経 路 に変 更 は な い． 次 に ， 避難 開 始 時
間 も選 択 経 路 に影 響 を 与 えな い ．こ れ は ，猶 予 時間 分 布 の 与え 方 は 3 章 で 示 し た通 り ，避 難
開 始時 間 に 依 存し な い た めで あ る ． 以上 の こ と から ， こ の モデ ル で は ，海 岸 線 へ の津 波 到 達
時 間や ， 避 難 開始 時 間 に よっ て 選 択 経路 や 選 択 避難 所 が 変 わる と い う こと は な い ．

図 4-1 津波到達時間の違いによる経路選択の違い説明： (a)は図 3-3 の猶予最大経路選択を示す．(b)は津波到達が 10 分遅れた場合を示す．

4.2.3

K19 で割り当てられる避難所(a)

計算条件設定津 波浸 水 を 考 慮し て 選 択 避難 所 や 避 難経 路 を 設 定す る 場 合 ，こ れ ら の 選択 に 影 響 を与 え る
因 子は ， 津 波 の浸 水 開 始 時間 や 浸 水 範囲 と い っ た浸 水 特 性 ，地 域 の 道 路形 状 や 避 難所 位 置 ，34

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

地 形と い っ た 地域 特 性 で ある ． こ れ らの 因 子 は 複雑 に 関 連 しあ っ て ， 地域 ご と に 様々 な 避 難場 所を 示 す と 考え ら れ る ．こ こ で は ， K19 に よ って 選 択 さ れる 避 難 所 がい か な る 特徴 を 持 つか ，単 純 な モ デル 地 形 を 用い て ， 浸 水特 性 ， 地 域特 性 を 様 々変 え て 検 討を 行 う ． ある 避 難 者の 避難 所 選 択 に影 響 を 与 える 因 子 を 以下 の 3 つ に単 純 化 し ， こ れ ら を パラ メ ー タ とし て 選 択
避 難所 の 分 析 を行 う ．

1.

津 波の フ ロ ン トの 伝 搬 速 度（ 以 下，「 遡 上 速度 」 とい う ）2.

避 難所 の 海 岸 まで の 距 離

3.

避 難開 始 地 点 から 浸 水 範 囲外 お よ び 浸水 遅 延 範 囲ま で の 距 離

遡 上 速 度 は ，内 陸 部 に 行 く ほ ど 小 さく な る と 考 え ら れ る ．こ れ は ， 太 田 ら (2013) [78]に よる 東日 本 大 震 災の 実 態 調 査で も 示 さ れて い る ． この た め 海 岸付 近 と 内 陸部 で は 浸 水開 始 時 間の 分布 の し か たが 異 な る こと か ら ， 選択 経 路 に 影響 を 及 ぼ すと 考 え ら れる ．
次 に， 選 択 さ れる 避 難 所 の海 ま で の 距離 は ， 避 難所 の 浸 水 開始 時 間 に 影響 を 与 え る． す な
わ ち， 一 般 に 海に 近 い 避 難所 は ， 遠 い避 難 所 よ りも 早 く 浸 水す る ． こ の浸 水 開 始 時間 の 違 いと ，避 難 者 の 避難 所 ま で の距 離 に は 関係 が あ る と考 え ら れ る．
最 後に ， 浸 水 範囲 外 及 び 浸水 遅 延 範 囲ま で の 距 離に つ い て ，浸 水 が 遅 い経 路 や 早 期に 浸 水
範 囲外 へ 脱 出 する こ と で 猶予 時 間 は 多く な り ， K19 に よ り 最短 経 路 と は 違 う 避 難 経路 が 選 択
さ れる と 考 え られ る た め であ る ．
この項では，図 4-2 に示す簡単なモデル地形を用いて，K19 を適用することで得られる避難所の特徴を分析する．モデル地域には避難開始地点から同じ距離（500m）の位置に 4 つの避難所を設定する．
加えて，海側には 400m，300m の位置にそれぞれ避難所を設置する．津波は図の下側から遡上することとする．道路は各避難所まで直線で接続される．避難者は以下に示す浸水特性を考慮した上で，猶予時間を最大とする避難所を選択する．表 4-1 に 示 す よう に 各 ケ ース に 応 じ て浸 水 特 性 を設 定 す る．
浸 水範 囲で 3 ケース，遡上速度で 2 ケース設定し，それぞれ組み合わせての計 6 ケース検討を行う．
Case1 は水色着色部分の全体が浸水し，Case2 は左側半分だけが浸水する．Case2 は避難開始地点の周辺に高台がある場合など，浸水範囲が限定される地域に相当する．Case3 はモデル地域の右側半分が遅れて浸水する状況であり，第 2 波以降で浸水範囲が拡大することの相当する．この浸水遅延エリア
では，地震発生 30 分後に海岸線に到達した津波が，CaseA または CaseB の遡上速度に応じて遡上することとしている．
津波の遡上速度について，CaseA では遡上速度を 2 m/s，CaseB では 7 m/s とする．CaseA は，津波の遡上速度が減衰する内陸部に相当し，CaseB は，大きい遡上速度を持つ海岸付近に相当する． この津波の遡上速度は，林ら(2012) [79]の津波の実測調査をもとに設定した．同調査報告によると，津波の遡上速度は地域特性，海岸からの距離や土地利用状況に応じて 1 m/s から 10 m/s 程度まであることを示している．今般用いた遡上速度もこの実測されている範囲にある．避難速度は東日 本大震災の調査
35

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

結果 17) をもとに 0.7 m/s とした．なお，Case3 の浸水遅延範囲以外はどのケースも海岸への津波到達時
間は地震発生 15 分後とする．

図 4-2 選択避難所の分析におけるケース設定： Case1 は，全域が浸水する状況を示す．Case2 は，浸水域が半分になった状況を示す．Case３は浸水域の半分で，第 2 波以降での浸水が発生する状況を示す．津波波図の下から𝑣𝑤 の遡上速度をもって浸入する．避難者は，黄色丸印から𝑣𝑒 の歩行速度で，猶予時間を最大とする避難所へ避難する．

表 4-1 ケース設定

ケース名

遡上範囲

遡上速度

Case 1A

全域

2m/s

Case 1B

浸水

7m/s

Case 2A

半域

2m/s

Case 2B

浸水

7m/s

Case 2A

半域浸水

2m/s

Case 2B

遅延

7m/s

36

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析(b)

計算結果および考察

図 4-3 に各ケース，各避難所の浸水開始時間と同地点の猶予時間を示す．海岸線に地震発生 15 分後に到達した津波は，遡上速度が遅い CaseA では最も内陸にある避難所 R1 に到達するのに 8 分程度かかっているが，遡上速度が速い CaseB では 3 分足らずで到達する．Case1A では浸水が遅い避難所
R1 に向かうことで猶予時間最大となる．次に猶予時間が大きい避難所は R2 であり，R1 の次に浸水開始が遅い避難所である．一方，遡上速度が速い Case１B では，避難距離の最も短い，R4 が猶予時間が最も大きく，続いて，次に避難距離が短い R5 が次に猶予時間が大きくなっている．すなわち，海側にある避難所のうち，近いところに避難すべきことを示している．この 2 つのケースの違いは，津波の遡上速度であり，避難者と遡上津波の相対速度が選択避難所に影響を及ぼしていることが分かる．すなわち，
Case1A では津波の遡上速度は避難速度の 3 倍程度であり，避難者は津波がどこから浸入してくるか方向を考えて浸水が遅い方向に逃げることで猶予時間を多く稼げる．一方 Case1B では津波は人避難速度の 10 倍程度の遡上速度をもつため，浸入方向より避難所までの距離を優先考慮すべきということである．すなわち，津波の遡上速度に比べれば，人の避難速度は比較にならないほど小さく，とにかく近くの避難所に向かうことで猶予時間を多く稼げるということである．従来海側への避難はタブーとされ，消防庁の示す指針 [23]では避難所の割り当てについて海側に向かわないことが示されている． この結果
は，避難開始地点と避難所の位置関係によっては必ずしも陸側の避難所だ けが適当というわけではな
いことを示す．
次に浸水域が左側半分に限定される Case2A, Case2B について，結果を考察する．これらのケースでは，共に避難所 R2 又は R3 を目指すことで猶予時間最大となる．すなわち，早く浸水範囲を抜けることを可能とする避難所に向かうべきことを示す．
この ように 浸 水 域 を早 く 抜 け出 す こと に 着 目 した 研 究 はこれ ま で も 存 在 す る （ 例 え ば 佐 藤 ら ，2017[73]）．このように浸水域外に早く抜けるための制御は，避難所に加えて，浸水境界も避難目標地点として設定し，避難所と避難目標地点のうち，最短で到達できるところに逃げるという制御を行なうことで可能となる．しかし K19 が考慮できるのは，浸水の有無というゼロかイチかということだけではない．浸水開始
時間をとらえて，浸水が遅い方へ逃げることが有利な場合は，そちらを選択できる．これを示す例が次のCase3 である．Case3 は Case2 で浸水しないとしたエリアが，遅れて浸水することを想定している．このケースでも，猶予時間を最大とする避難所は，Case2 同様 R2 または R3 となった．
以上の結果を整理すると，K19 は，津波の遡上速度や浸水範囲といった，津波の遡上特性を踏まえて，猶予時間を最大とする避難所を選択できるということである．具体的には以下の避難所を選択することができる．

37

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

1. 津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べて，オーダーが違うほど大きく，かつ，付近に浸水境界や付近に浸水境界や浸水遅延範囲がない場合は最短で到達できる避難所．
2. 津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べてあまり大きくない場合は，津波の遡上方向を考慮し，浸水範囲から離れる方向にある避難所．
3. 津波がどのような遡上速度をとる場合も，浸水が大きく遅延する箇所，または，浸水範囲外となる地域が付近に存在する場合は，浸水遅延箇所や浸水範囲外を通って，その先にある避難所．

この項の目的は，この結果をもって，ハザードマップから浸水状況を読み解いて，自ら避難所選択を可能とすることではない．現実の地域では，地形に起因する浸水特性の違いや，避難所位置など加え，道路の分布状況など，猶予時間に影響を与える因子が他にもある．加えて定性的な指標では，どちらの避難所がどの程度良いのか比較することができない．この項の目的は，猶予最大割り当てにより選択される避難所が如何なるものか分析し，K19 を用いることですべての因子による影響を踏まえたうえで，定量的に避難所を決めることができることを示すことにある．次項では，道路の分布状況に伴う，選択経路の違いを分析する．

38

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

図 4-3 選択避難所の分析における，(a)避難所の浸水開始時間と，(b) 各避難所へ避難する場合の猶予時間： (b)において，猶予時間が最も大きい避難所の猶予時間を赤字で，次に大きいものをオレンジ字で示す．

39

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

4.2.4

K19 で割り当てられる避難経路

この項 で は ， 猶 予 最 大 経 路 で は 津 波 浸 水 と の 関 係 で ど の よ う な 特 徴 を 持 つ 経 路 が 選 択 さ れる か分 析 を 行 う． 第 3 章 で説 明 し た よう に ， K19 では 避 難 開 始時 間 や 避難 移 動 時 間に 最 も 余
裕 を持 て る 避 難経 路 が 割 り当 て ら れ る． こ れ に より ， 避 難 が遅 れ た 場 合も 最 後 ま で避 難 を 達
成 でき る 経 路 を算 出 可 能 とな っ て い る．
図 4-4 は モ デル 地 域 に 図 の下 部 か ら 津波 が 遡 上 して く る 状 況を 示 す ． 浸水 は 3 回 に わ た って 範囲 を 拡 大 させ ，第 1 波は 5 分後に，第 2 波は 20 分後，第 3 波は 50 分後に 到 達 する ．こ の 場
合 ，図 中 左 下 に示 す 避 難 者は こ の モ デル に よ っ てど の よ う な経 路 選 択 をす る か ， 以下 の 3 つの 場合 分 け を して 明 ら か にす る ．
最 初に 浸 水 が 遅延 す る 範 囲が 存 在 す る場 合 で あ る． Ra，Rb，Rc の 3 つ の経 路 だ け が存 在 す
る 場合 に つ い て考 え る ．こ の場合，猶予最大経路は，浸水が最も遅く到達する Rc となる．Rb も地震
発生後 2 分以内に避難を開始すれば津波遭遇することはないが，時間的余裕は Rc より少ない．仮に地震による影響で避難開始や避難中に遅れが生じた場合には津波に遭遇する可能性がある． 4.1 で示した通り，津波に遭遇しない中での最短経路を検索すると，この Rb の経路が選択されることとなる．最短
経路は Ra となるが，浸水が 5 分以内に発生する箇所を通過することから，地震発生後すぐに避難開始
しても途中で津波に遭遇する．避難所に到達するためには地震発生 8 分前にすでに避難開始しておく必要があり，現実的ではない．このように，猶予最大経路では，早期浸水範囲に入らずに避難できる経路が存在する場合は，その経路を選択することとなる．
次に Rc と Rd の経路だけが存在する場合について考える．Rd の経路はほぼ Rc と同じ経路をとるが，図中左端で遠回りをしていることが分かる．猶予時間を比較すると，Rd は Rc に比べて猶予時間が 6 分
短くなっている．すなわち，無駄に遠回りをするため，避難 所付近で再度浸水範囲を通過するのが遅くなってしまうことから，猶予時間が短くなっているものである．このように，K19 では，遠回りをして猶予時間を無駄に消費するような経路は選択されない．
最後に，経路 Re と Rf だけが存在する場合を考える．2 つの経路の違いは，避難所付近で浸水範囲を通過するか否かである．猶予時間は，Re が 15 分であるのに対し，Rf は 7 分であることから猶予最大
経路は Re となる．このように，K19 では，避難中，一度浸水範囲を抜けた後に，そのまま浸水範囲に戻らず避難所に到達できる経路が存在する場合はその経路を選択することとなる．これと同様に，このモデルを用いれば，もともと浸水範囲外にいる避難者は，浸水域に入らず避難できる経路がある場合は，遠回りになろうとも，浸水範囲に入らず，浸水範囲外の経路を選択することとなる．

40

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

図 4-4 選択避難経路の分析： 各矢印が選択経路を示し，吹き出しがその経路名と経路選択時の猶予時間を示す．

K19 では，浸水範囲以外では最短経路を通るように設計されている．これを示す事例として， 図 45(a)を示す．図 4-5(a)は，3 章に示す図 3-3 と同じ地域モデルで，津波が遡上しない条件である．ただし，この例では説明を簡単にするため，NL=100 とする．図 4-5(a)で示す通り，各小領域の猶予時間は，式(4)の左側（𝑇𝐿 𝑘−1 − ∆𝑡）により与えられ，隣接する小領域の猶予時間から移動時間 (∆𝑡 =1)を加味するだけで，式(4)の右側（𝑇𝐼 𝑘 − ∆𝑡），すなわち津波の浸水開始時間による値からは与えられない． その結果，猶予最大経路と最短経路が一致することとなる．加えて，図 4-5 (b)のように，浸水範囲を超えた先に複数の避難所がある場合で，避難開始地点に同じ猶予時間を与える場合は，猶予時間と同時に計算する所要時間から，近い方の避難所を選択することとしている．
選択経路の特徴についてとめると，以下の通りとなる．

1. 浸水が大きく遅延する箇所が存在する場合は，浸水遅延箇所を通って，その先にある避難所が選択されること．加えて，早期浸水範囲に入らずに，迂回して避難できる場合は，その経路が選択されること．
2. 選 択 経 路 に つい て ，猶 予時 間 を 多 く確 保 で き る場 合 は ，最短 経 路 よ り遠 回 り を して 避 難
所 へ向 か う が ，遠 回 り を して 猶 予 時 間を 無 駄 に 消費 す る よ うな こ と は ない こ と ．
3. 選 択 経 路 に つい て ，一 度浸 水 域 を 抜け た 後 ，その 先 に 避 難所 が あ る 場合 は 再 び 浸水 域 に入 るこ と は な く， 浸 水 域 外を 通 っ て 避難 所 に 向 かう 経 路 が 選択 さ れ る こと ．
4. 経 路 選 択 に つい て ， 浸 水域 外 で は 猶予 最 大 経 路は 最 短 経 路に 一 致 す るこ と ．

41

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

図 4-5 選択避難経路の分析： 各矢印が選択経路を示す．(a)は図 3-3 と同じ地域で，浸水が起こらない場合は最短経路が選択されることを示す． (b)は浸水範囲外に複数の避難所がある際に最短となる避難所が選択されることを示す．

42

第 4 章 K19 による割り当て避難所および経路の分析

4.3

K19 により選択される避難所と経路の特徴に関するまとめ

この章 で は，K19 によ り 算 出さ れ る 避 難経 路 や 避 難所 が ど う 優れ て い る のか 検 討 す るた め ，
他 のモ デ ル に よる 算 出 避 難所 や 避 難 経路 の 特 徴 の比 較 と ， K19 を 適 用 して 得 ら れ る避 難 所 や
避 難経 路 の 分 析を 行 っ た ．
既 往モ デ ル と 比較 し た 結 果， 以 下 の 3 点の既往モデルから進展を示した．
1. 津波の時空間的広がりを考慮して，津波遭遇を回避できる経路選択を可能とした点．
2. 避難が遅れるような場合にも，最大限津波に遭遇せずに避難所に到達できる避難経路と避難所を割り当て可能とした点．
3. 各避難者に 1 つの避難経路や避難場所を，発災前の段階で定めることを可能とした点．
ま た，K19 を 適 用し て 得 られ る 避 難 所や 避 難 経 路の 分 析 を 行っ た 結 果 ， K19 に よ る 避難 経路 や避 難 所 の 割り 当 て が 以下 の 特 徴 を持 つ こ と を示 し た ．

1. 猶 予 最 大 割 り当 て に よ る 被 災 者 数 は ，最 短 割 り当 て よ り 減る か ，効 果が 少 な く ても 最 短
割 り当 て と 同 程度 で あ り ， 被 災 者数が 増 える こ とは な い こ と．
2. K19 によ る 経 路 や避 難 所の 割 り 当 てに ，避 難 開始 時 間 や 海岸 線 へ の 津波 到 達 時 間は 影 響
を 与え な い こ と．
3. 避難所選択について，津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べて，オーダーが違うほど大きく，かつ，付近に浸水境界や付近に浸水境界や浸水遅延範囲がない場合は最短で到達できる避難所が選択されること．
4. 避難所選択について，津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べてあまり大きくない場合は，津波の遡上方向を考慮し，浸水範囲から離れる方向にある避難所が選択されること．
5. 避難所および経路選択について，津波がどのような遡上速度をとる場合も，浸水が大きく遅延する箇所が付近に存在する場合は，浸水遅延箇所を通って，その先にある避難所が選択されること．
6. 避難所および経路選択について，津波がどのような遡上速度をとる場合も，浸水範囲外となる地域が付近に存在する場合は，浸水範囲外を通って，その先にある避難所が選択されること．
7. 経 路 選 択 に つい て ，猶 予時 間 を 多 く確 保 で き る場 合 に 限 り避 難 所 ま での 迂 回 経 路が 選 択
さ れ， 遠 回 り をし て 猶 予 時間 を 無 駄 に消 費 す る よう な こ と はな い こ と ．
8. 経 路 選 択 に つい て ，一 度浸 水 域 を 抜け た 後 ，そ の先 に 避 難 所が あ る 場合 は 再 び 浸水 域 に入 るこ と は な く， 浸 水 域 外を 通 っ て 避難 所 に 向 かう 経 路 が 選択 さ れ る こと ． ｋ
9. 経 路 選 択 に つい て ， 浸 水域 外 で は 猶予 最 大 経 路は 最 短 経 路に 一 致 す るこ と ．

43

第 5 章 実在する地域への適用

第5章

実在する地域への適用

この章 で は，K19 を 地 域 に適 用 し ，最 適割 り 当 てを 行 う こ とで ，最 短 割り 当 て を 行う 場 合 と比 較し て ど の 程度 被 災 者数を 減少 で き る か適 用 性を 検 討 す る．

5.1

対象地域の説明

4.1 節で示した通り，この割り当てモデルに避難者の避難速度の変化や，避難開始のタイミング，個人特性の反映は行わない．よって，地域の人口構成は検討対象地域の選定要件に入れない．一方，津波の浸水特性は，4.2 節で示された通り，選択避難所に影響を与える．よって，津波の浸水特性に着目し，浸水特性が異なる地域で提案するモデルの適用性を検証する．ここで浸水特性には，海岸線の複雑性
や後背地の平坦性が関係する．海岸線が複雑であれば，様々な方向から津波が浸入し，単純な海岸線
であれば一方から浸入してくることになろう．後背地が平坦であれば浸水はより内陸まで及び，海岸付近
まで山際が迫る地域であれば山際でとどまることが考えられる．ただし，割り当ての妥当性検討のため，割り当て後に避難経路の混雑の可能性や避難所収容可能人数の超過を検討する．よって， 対象地域の避難対象人数や避難所との関係についても整理する．
今回構築した K19 を図 5-1 に示す高知県の一部地域に適用する．主に地形の異なる 3 つの地域とした．詳細は後述するが，A 地域が東西に 2 つの海岸線を持つなど，複雑な海岸線を有している．一方，
B 地域と C 地域は比較的単純な海岸線を有している．
次に対象とする津波断層との位置関係を整理する．A 地域及び B 地域は四国南西端に位置する．このため南海トラフ地震発生後早期の津波到達が予想される．C 地域も南海トラフ地震津波による浸水が想定される地域であるが，高知県の海岸線のほぼ中央，土佐湾の奥まった地域に位置している．高知県のハザードマップによると，A 地域では L1 クラス，L2 クラス共に地震発生から 10 分程度で海岸に近い地域で浸水が開始するとされている．B 地域では，L1 クラスの津波が，地震発生およそ 20 分後，L2 ク
ラスの津波では，およそ 10 分後から海岸に近い地域で浸水が開始するとされる．これに対し，C 地域は，地理的要因から L1 クラス，L2 クラス共に地震発生からおよそ 20 分後から海岸に近い地域で浸水が開始するなど，他の地域より若干津波到達が遅れることが予想されている．

44

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-1 検討対象地域： (b)は，(a)に示す破線部に該当する．(a)に示す津波の初期波高は，シナリオ津波St 9によるものである．シナリオ津波については 5.2 を参照されたい．

45

第 5 章 実在する地域への適用

A 地域の地形と地域形成について分析する．同地域の地形は，豊後水道東沿岸のリアス式海岸が続く地域に位置する（高知県海岸資料 [80]）ことから，海岸線は複雑で，山や絶壁が海岸線に迫る地域となっている．東西に異なる海岸線を持つため，津波の来襲方向が複雑となる．これより，津波避難において，避難者はどこの避難所を選択すれば津波浸水に遭遇せずに避難できるか判断に迷うことが 予想される．一方，平地から高台までの距離が近いため，津波浸水が及ばない高台にいち早く避難ができれば，浸水を免れることができるかもしれない．しかし，このような地域では，必ずしも付近の高台に続く道路が整備されているとは限らず，単純に地形条件のみをとって避難開始後すぐに避難所にたどり着けるとは限らない．宇野ら(2015) [54]は，道路形状を考える場合とそうでない場合とで，浸水範囲外に抜け出す
ことで被災を免れる人数が変わることを示している．すなわち，近くに高台が存在していても，そこに続く道路がなければ，道路に沿って迂回して高台や避難所に避難するしかないということである．次に A 地域の形成について検討する．同地域は市役所が置かれるなど，市の中心部となっている．図 5-2 から，多くの建物が標高 5m 以下の低地に密集していることが分かる．つまり，多くの住民は，いったん津波が発生すると，避難する必要が出てくる．A 地域では，行政が指定する避難所（高知県ハザードマップ）[81]に加え，避難目標地点を独自に設定した．

図 5-2 A 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置： 行政が指定する避難所に加え，避難目標地点を独自に設定．

46

第 5 章 実在する地域への適用

B 地域の地形と地域形成について分析する．同地域は，A 地域の北東方向に隣接する地域であるが，高知県御示す海岸区分では，豊後水道東沿岸ではなく，土佐湾沿岸に属する．周辺地域はリアス式海岸に囲まれているが，同地域は比較的単純な海岸線を有している．具体的に，図 5-3 によると，B 地域
では集落の東側に，ほぼ直線の海岸線を有し，標高 10 m 以下の地域が広がっている．海岸から内陸方
向に約 500 m で標高 20 m 以上の高台を有する比較的単純な地形となっている．周囲を険しい山に囲われることから，この山間部を通る道路は比較的少ない．次に，同地域の地域形成について分析する．
同地域は住居がいくつかの集落が離散的に存在する農村地域となっている．避難所は集落近辺に設けられている．標高 5 m までの低地のほぼ中央に避難タワーが設置される以外は，山側に避難所が設定されている．

図 5-3 B 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置

47

第 5 章 実在する地域への適用

C 地域の地形と地域形成について分析する．C 地域も B 地域同様比較的単純な地形を有する地域である．同地域は土佐湾沿岸のほぼ中央に位置する．図 5-4 から，地域の南側にほぼ直線の海岸を有することが分かる．高知平野に位置していることから，海岸から 4 km 内陸までゆるやかに標高が上がっている．対象地域の西端に比較的大きい河川を有している．内陸まで平野が広がることから，B 地域と異なり，内陸部まで道路網が密に構築されている．C 地域の地域形成について分析する．B 地区とは対照的に広い平地を持つ C 地域は，市街化が進み，多くの住宅等建物が存在する．特に鉄道沿線の臨海部と山沿いに建物が密集しており，避難所もこれらの地域に多く設けられていることが分かる．

図 5-4 C 地域の標高と，道路，建物，避難所の位置．
破線は図 5-18C の範囲を示す．一点鎖線は図 5-20C の範囲を示す．

48

第 5 章 実在する地域への適用

避難対象者数は，次節で説明する複数のシナリオ津波による浸水域を重ね合わせて，その重ね合わせた地域に属するすべの人とした．具体的には，平成 27 年度に実施された国勢調査 [82]により求まる
地域ごとの人口を，その地域に占める建物の投影面積の和で除すことで，建物 1m2 当たりの人口を求める．その人口を各セルに占める建物面積に応じて配分することで，人口分布を仮定する．この人口分布のうち，浸水範囲となる地域に属する人口を避難対象者とした．この方法で，A 地域の避難対象人口は4,050 人，B 地域で 340 人，C 地域で 6,700 人となった．
これらの 3 つの地域の特徴を表 5-1 にまとめる．A 地域は避難目標地点を設定していることから，対象面積 1km2当たり避難所数は，他の地域より多くなっている．B 地域は対象面積および住民は 3 地域の中で最も少なくなっている．C 地域は 3 地域の中では対象面積および住民が最も多い地域となる．
これらの 3 地域では，地形や地域形成はそれぞれ異なるが，比較的標高の低い土地に建物が集中して立っていることが共通している．これは，いったん津波が発生すると多くの人が避難対象者となるということである．

表 5-1 検討対象地域の状況

A 地域

B 地域

C 地域

地域面積

11km2

4km2

45km2

避難所数

59 箇所

7 箇所

52 箇所

避難者数

4,050 人340 人6,700 人

対象面積 1km2当たり避難所数

5.4 箇所

1.8 箇所

1.2 箇所

避難所 1 か所当たり避難者数

69 人

52 人

129 人

49

第 5 章 実在する地域への適用

5.2

津波シナリオ

この節では，この研究で用いる津波シナリオの設定について説明する．この研究では，既往の断層モ
デルに加えて，任意の地震規模に応じて断層モデルを改変する方法を採用している．これにより，さまざ
まな規模の断層モデルの設定を可能としている．

5.2.1

既往の断層モデル

わが国では，2011 年の東北地方太平洋沖地震以降，中央防災会議により，2 つのレベルの津波を設定することで，対策をとるという方針が打ち立てられた（東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会報告 [25]）．すなわち，発生頻度は極めて低いものの，発生すれば甚大な被害をもたらす，1000 年に 1 度程度発生する津波（レベル 2 津波）および，最大クラスの津波に比べて発生頻度は高く，津波高さは低いものの大きな被害をもたらす津波（レベル 1 津波）である．レベル 2 津波に対しては，住民等の避難を軸として，土地利用，避難施設，防災施設などを組み合わせて取りうる手段を尽くした総合的な津波対策を行うこととされている．レベル 1 津波に対しては，人命保護に加え，住民財産の保護，地域の経済活動の安定化，効率的な生産拠点の確保の観点から，海岸 保全施設の整備を行うこととされている．
今回ケーススタディとして対象とする地域は高知県の一部地域である．高知県では，ハザードマップの作成を目的に，レベル 2 クラスの津波を引き起こす津波断層モデルを，中央防災会議公表モデル[83]の 11 ケースのうち，高知県の海岸線で最大の津波高を発生させる 6 つのケースを選定している（高知県の津波設定 [84]）．すなわち，Case3「紀伊半島から四国沖に大すべり領域と超大すべり域を設定」,Case4「四国沖に大すべり領域と超大すべり域を設定」,Case5「四国沖から九州沖に大すべり領域と超大すべり域を設定」,Case9「愛知県沖から三重県沖と，室戸岬沖に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定」,Case10「三重県南部隠岐から徳島県沖と足摺岬沖に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定」,Case11「室戸岬沖と日向灘に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定」の 6 つである．このことからこの研究でもこの 6 つのケースを対象に見当を行う．この 6 ケースの地震の規模はM𝑤 9.1 と算定されている．
この研究では，地震の規模に依存しない避難経路及び避難所割り当てを算出することを目的の一つとしている．よって，さまざまな規模の地震に対して，従来の最短割り当てよりも被災者数を減少できる割り当てを求める必要がある．したがって，中央防災会議 [85]によって想定された東南海・南海地震モデ
ルおよび東海・東南海・南海地震モデルの 2 つの津波についても検討対象とする． これらの地震の規模はM𝑤 8.7 と算定されている．
これらの既往の断層モデルに加えて，さらにこのモデルの適用性検証を目的として，任意の地震の規模に応じた断層モデルを設定する．次項ではこの方法について示す．

50

第 5 章 実在する地域への適用

5.2.2

断層モデルの改変

本報では，最適経路を算出することと，様々な条件下で最適経路選択の効果を示すことを目的に，規模の異なる様々な津波シナリオを想定する．避難の際の経路や避難所選択による被災者数の違いを検討するためには，海岸堤防等を超えて浸水が発生する津波を想定する必要がある．しかし，既往の断層モデルだけでは，都合よく浸水を引き起こす津波想定の数に不足が生じる．よって 本報では，目的とす
る規模に応じて，既往の断層モデルの断層パラメータを修正する方法をとった．この断層パラメータの修正には加藤ら(2015) [86]の用いた方法を援用する．断層長（L），断層幅（W），すべり量（U）といった断層パラメータと地震の規模を示すモーメントマグニチュード（M𝑤 ）には以下の関係が成り立つことが知られている．

log M0 = 1.5M𝑤 + 9.1(12)

M0 = μLWU(13)

これらの関係からM𝑤 は以下の式からえられることがわかる.
(14)

M𝑤 = (logμLWU − 9.1)/1.5
ここで，M0は地震モーメントを示す．μは対象とする断層の剛性率を示す．
また，入倉ら(2001) [87]は以下の式を提案している．
LW = 4.24 × 10−11 (𝜇𝐿𝑊𝑈)1/2(15)

ここで，断層の位置及び断層長 L が固定されるとすると，式(15)は断層幅 W とすべり量 U に比例関係が成立することを示す．加藤ら(2015) [86]は，福井県沖の津波の発生頻度を考慮して漁港の設計津波を設定するために，これらの関係，すなわち，断層長 L が固定されると仮定し，断層幅 W とすべり量 Uに比例関係が成立するとして，式(14)により求めるM𝑤 にあった断層パラメータを，既往断層モデルを改変することで求めている．

この研究では，以下に示す，既往地震を再現した断層パラメータおよびその改変モデルと，多くの自治体がハザードマップ作成の際に用いる中央防災会議の想定する断層モデルを採用する．

51

第 5 章 実在する地域への適用(a)1707 年 宝永東海・南海地震

相田は，宝永東海・南海地震について，相田(1981) [88] [89]で，残っている津波高さの記録に整合するように表 5-2 の断層モデルを求めている．この地震の規模は，断層モデルからM𝑤 8.7 と算定される．
この断層モデルを元に，M𝑤 8.8 に修正すると，表 5-3 のようになる．

表 5-2 宝永地震の断層パラメータリスト（日本の断層パラメター・ハンドブック [80]より）

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

35.14

138.73

2

198

34

71

115

70

400

33.90

138.13

3

245

24

113

150

100

400

33.41

136.15

10

250

10

124

150

70

560

33.40

134.57

1

220

20

90

140

80

700

32.33

133.57

1

240

20

90

60

80

1390

表 5-3 宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.8） ※改変箇所は赤色着色箇所

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

35.14

138.73

2

198

34

71

115

81

460

33.90

138.13

3

245

24

113

150

116

460

33.41

136.15

10

250

10

124

150

81

650

33.40

134.57

1

220

20

90

140

93

810

32.33

133.57

1

240

20

90

60

93

1610

52

第 5 章 実在する地域への適用(b)1854 年 安政南海地震

相田は，安政南海地震についても，相田(1981) [88]で，表 5-4 の断層モデルを求めている．この地
震の規模は，断層モデルからM𝑤 8.5 と算定される．この断層モデルを元に，M𝑤 8.4，M𝑤 8.6，M𝑤 8.8 に修正すると，表 5-5 から表 5-7 のようになる．

表 5-4 安政南海地震の断層パラメータリスト（日本の断層パラメター・ハンドブック [80]より）

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

32.7

134.74

1000

250

20

117

150

120

630

33.41

136.15

10000

250

10

127

150

70

470

表 5-5 宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.4） ※改変箇所は赤色着色箇所

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

32.7

134.74

1000

250

20

117

150

94

490

33.41

136.15

10000

250

10

127

150

55

37

表 5-6 宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.6） ※改変箇所は赤色着色箇所

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

32.7

134.74

1000

250

20

117

150

133

700

33.41

136.15

10000

250

10

127

150

78

520

表 5-7 宝永地震改変モデルの断層パラメータ（M𝑤 8.8） ※改変箇所は赤色着色箇所

N(°N)

E(°E)

d(km)

θ(°)

δ(°)

λ(°)

L(km)

W(km)

U(km)

32.7

134.74

1000

250

20

117

150

188

990

33.41

136.15

10000

250

10

127

150

110

740

53

第 5 章 実在する地域への適用

5.2.3

設定津波シナリオに関するまとめ

設定シナリオをまとめると表 5-8 の通りとなる．

表 5-8 津波シナリオの状況

シ ナリ オ 名

地 震の 規 模

St 1

M𝑤 8.4

安政東南海地震相田モデル（M𝑤 8.5）

St 2

M𝑤 8.6安政東南海地震相田モデル（M𝑤 8.5）

St 3

M𝑤 8.7

中央防災会議(2003)case2 東南海・南海地震モデル
中央防災会議(2003)case3 東海・東南海・南海地震モデル

St 4
St 5

M𝑤 8.8安政東南海地震相田モデル（M𝑤 8.5）
宝永地震相田モデル（M𝑤 8.7）

St 6
St 7

元 とな る モ デ ル

M𝑤 9.1

中央防災会議(2012) Case3 紀伊半島から四国沖に大すべり領域と超大すべり域を設定

St 8

中央防災会議(2012) Case4 四国沖に大すべり領域と超大すべり域を
設定

St 9

中央防災会議(2012) Case5 四国沖から九州沖に大すべり領域と超大すべり域を設定

St 10

中央防災会議(2012) Case9 愛知県沖から三重県沖と，室戸岬沖に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定

St 11

中央防災会議(2012) Case10 三重県南部隠岐から徳島県沖と足摺岬沖に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定

St 12

中央防災会議(2012) Case11 室戸岬沖と日向灘に大すべり域と超大すべり域を 2 か所設定

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第 5 章 実在する地域への適用

5.3

計算条件設定5.3.1 浸水計算における計算条件設定
想定津波の浸水開始時間分布は津波浸水計算により取得している．この津波浸水計算には，非線形長波モデルを用いる計算方法を援用する（鴫原ら(2016) [91]，北村ら(2012) [92]）．計算格子間隔は10m とする．防潮堤は中央防災会議(2012)の公表資料 [83]から取得し，津波が防潮堤を越流した時点で破壊することとした．潮位については，潮汐などによる潮位偏差は考慮せず，付近の検潮所の平均潮位で設定した．

5.3.2 避難計算における計算条件設定
避難場所は行政の指定避難場所を参考に設定した．なお，A 地域では，想定するすべての津波の浸水区域外に避難目標地点を独自に設定した．これは同地域が複雑な地形を持つことから，行政指定の避難場所だけをゴールとする場合，津波シナリオによっては，浸水範囲外に設定された避難開始地点から，浸水範囲に戻るしか避難所にたどり着く経路がなく，あえて浸水範囲に入る必要がある地域が複数見られたためである．現実には，このような地域の者は，避難所に向かうよりも，さらに高台へ向かうこと
で津波の浸水から逃れることができる可能性がある．標高，道路網及び住宅位置は国土地理院 [93]が公表する情報を元に設定した．
避難速度は，東日本大震災の調査結果（津波避難を想定した避難路，避難施設の配置及び避難誘導について（第 3 版） [22]）に基づき，2.65 km/h とした．加えて，目標とする避難開始時間は，同調査
で地震発生(14:46)から 14 分後の 15:00 が最も多く，全体の半分が同時刻までに避難を開始しているとの結果から，地震発生 14 分後とした．つまりこの研究では昼間の地震発生を想定している．計算格子間
隔は 10m としている．

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第 5 章 実在する地域への適用

5. 4

計算結果

この節 で は ， 提 案 す る 最 適 割 り 当 て の 効 果 を 実 在 す る 地 域 に 適 用 し て ， そ の 適 用 性 を 検 討
す るこ と を 目 的に ， 前 節 まで の 計 算 条件 に 基 づ いて 以 下 の 6 項 目 の 検 討を 行 う ．
1. このモデルを他の地域に適用する際に，想定すべき津波シナリオを限定することを目的に，最適割り当てがどのような津波シナリオによって与えられるか検討する(5.4.2)．
2. 避難所の収容可能人数に見合った割り当てを目的に，収容可能人数との比較および超過した場合の修正方法を示す(5.4.3)．
3. 避難速度が適切に設定されているか確認することを目的に，避難中の渋滞が発生しないか確認を行う(5.4.4)．
4. 最適割り当てによる効果を示すことを目的に，最適割り当てと最短割り当ての場合の 被災者数を比較する(5.4.5)．
5. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，最適経路と最短経路での猶予時間の分布と避難困難地域となるエリアについて分析を行う(5.4.6)．
6. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，避難所と避難経路の割り当てがどのように異なるか示
す(5.4.7)．

5. 4. 1 浸水計算
地震の規模ごとの生起頻度を示すグラフが図 5-5 である．同図はグーテンベルク・リヒター則を日本近海の地震に当てはめた丸山ら(2017) [75]を援用している．これに，今回想定する地震を当てはめている．
同図からわかるように，地震の規模が上がれば，生起頻度は指数的に小さくなる．地震の規模が増える
につれ，指数的に生起頻度が小さくなるのが分かる．ここで，𝑆𝑡 3 と𝑆𝑡 4 および，𝑆𝑡 7 から𝑆𝑡 12 は同じM𝑤 であることから生起頻度は同じ値となる．しかし，期待被災者数の算出にそのままこの値を用いると，想定数が多いM𝑤 での生起頻度が，想定数分だけ大きくなってしまう．よって，同規模の地震を複数想定しているシナリオでの期待被災者数は，同規模の地震による平均値で表すこととする．
各津波シナリオによる地域ごとの浸水状況を分析する．各シナリオ津波が，対象地域に及ぼす浸水面
積と海岸線での平均津波到達時間を地域ごとに図 5-6A から図 5-6C に示す．これらのグラフから，地震のモーメントマグニチュード(M𝑤 )大きくなるにつれて，浸水範囲が拡大していることが分かる．すべての地域でM𝑤 9.1 となるS𝑡 9 で最も広範囲に浸水が及ぶことが分かる．ここでS𝑡 9 のシナリオは，中央防災会議(2011)における「四国沖～九州沖に大すべり域」を設定したケースと同一である．
A 地域と C 地域では，M𝑤 8.4 であるS𝑡 1 ではあまり浸水が起こらず，地震の規模が大きくなるにつれて，浸水範囲が大きくなっていくことが分かる．一方，B 地域では，S𝑡 1 の段階でも比較的大きく浸水し，
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第 5 章 実在する地域への適用

M𝑤 8.7 のS𝑡 3 及びS𝑡 4 ですでに地域の平地全域に浸水が及ぶことが分かる．これは同地域が平坦である
こと，対象としている地域の面積が他の地域に比べて小さいことから，浸水の割合が大きくなるためであると考えられる．次に海岸線への平均津波到達時間を見ると，断層破壊位置や大すべり域の設定位置
により，浸水開始時間は様々であるが，どの地域も比較的S𝑡 7 からS𝑡 12 のM𝑤 9.1 の地震で早い到達がみられる．しかし，地域間では到達時間に違いがみられ，A 地域や B 地域は足摺岬付近に位置し，断層に近いことから比較的早い 10 分から 15 分程度で津波が到達する．一方，土佐湾奥に位置する C 地域は
30 分程度で津波が到達している．
次に，浸水が発生しやすい地域について分析をする．各シナリオ津波の浸水範囲を図 5-7A から図5-7C に示す．同図から A 地域は地域の中心となる図の中央付近ではM𝑤 8.7 程度の地震で大きく浸水してくる．B 地域は，M𝑤 8.4 の段階から地域の北部，及び南部の海岸付近で浸水が発生している．C 地
域では，M𝑤 8.6 程度で主に河川沿いの地域となる地域西側，中央付近，東側で浸水が発生している．
河川を介して浸水を引き起こす河川津波によるものである．

図 5-5 地震の規模と生起頻度の関係：丸山ら(2017)の式を元に作成．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6A 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ A 地域）：海岸線での平均津波到達時
間は浸水が及ぶ海岸線の浸水開始時間の平均値で算出．

図 5-7A 各シナリオ津波の浸水範囲例（A 地域）

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6B 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ B 地域）：海岸線での平均津波到達時
間は浸水が及ぶ海岸線の浸水開始時間の平均値で算出．

図 5-7B 各シナリオ津波の浸水範囲例（B 地域）

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6C 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（ C 地域）：海岸線での平均津波到達時
間は浸水が及ぶ海岸線の浸水開始時間の平均値で算出．

図 5-7C 各シナリオ津波の浸水範囲例（C 地域）

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第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 2 最適割り当て
この項では，このモデルの手法に基づいて最適割り当てを求めていく．猶予最大割り当ては第 4 章で述べた通り，避難開始時間には依存せず経路及び避難所が決まる．しかし，猶予最大割り当ての中から
被災者数期待値を最小とするものとして選ばれる最適割り当ては，避難開始時間によって，選ばれるものが変わってくる．これを示す例が図 5-8 である．同図は，各シナリオで猶予最大割り当てする場合の避難開始時間ごとの期待被災者数を A 地域について示したものである．どのシナリオによる猶予最大割り当てでも最短割り当てより期待被災者数を減らすことがわかるが，その程度は様々である．また，最適割り当てとな
る期待被災者数を最も減らす割り当ては，避難開始時間 20 分ではS𝑡 9 となるが，避難開始時間 40 分では，わずかながらS𝑡 7 の方が期待被災者数を減らしていることが分かる．すなわち，最適割り当ては，対象とする避難開始時間によって変わるということである．しかし，この研究では，避難開始時間やシナリオに依存しない割り当てを求めることを目的としている．よって，避難目標時間を定めておき，その時間までの避難開始で被災者数期待値を最小化する割り当て最適割り当てとして求めることとする．5.3.2 で述
べた通り，東日本大震災では地震発生から約 14 分経過時点で半数以上の人が避難を開始したということである．よってこの研究では，避難目標時間を地震発生後 14 分とする．すなわち，地震発生 14 分での被災者数を最小化する割り当てを最適割り当てとする．
最適割り当てを与えるシナリオを選定する．各検討対象地域における猶予最大割り当てごとの期待 被災者数を図 5-9A から図 5-9C に示す．また，どのような特性を示すシナリオ津波が最適割り当てを与えるかわかりやすくするため，津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間を再掲す
る．A 地域および B 地域ではS𝑡 9 による猶予最大割り当てが，地域 C ではS𝑡 10 による猶予最大割り当て
が，期待被災者数を最も減らす最適割り当てとなった．
次に，この最適割り当てを与える津波が定性的にいかなる特徴を持つのか検討していく．これがわかれば，別の地域にこのモデルを適用する際に，どのような津波を想定対象とすれば最適割り当てが求まるか，想定しやすくなると考えられる．今後の検討の際に対象とすべき津波シナリオの数を減らすことができるかもしれない．
ここで，猶予最大割り当て時の期待被災者数が，最短割り当て時とあまり変わらないもの（例えば，A地域のS𝑡 1，S𝑡 2 や B 地域のS𝑡 5，S𝑡 7，C 地域のS𝑡 1）や，最短割り当て時より期待被災者数が増えているもの（例えば，C 地域のS𝑡 3 からS𝑡 5 およびS𝑡 11，S𝑡 12）が存在する．このようになる原因は，割り当てに用いる津波の浸水範囲が限られている点にある．すなわち，割り当てに用いる津波よりも浸水範囲 が広範
囲に及ぶ場合は，津波を迂回できず，最短割り当てに対する被災者数の減少量が少なかったり，逆に増やしてしまうこともあるということである．
期 待被 災 者 数 は A 地域 で は S𝑡 8, S𝑡 9, S𝑡 11 で，B 地域 で は S𝑡 9, S𝑡 11 で，C 地域ではS𝑡 7, S𝑡 8，
S𝑡 10 で比較的少なくなっていることが分かる．図 5-2-2 より，これらの想定津波は比較的浸水範囲が広いことが分かる．つまり，期待被災者数を減らす想定津波は浸水範囲が広い津波によって与えられることが分かる．これらの津波は津波到達が早いという特徴も併せ持つが，津波到達時間は第 4 章で述べた
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第 5 章 実在する地域への適用

通り，経路選択に影響を及ぼさない．すなわち，浸水開始時間が遅い想定津波で経路等の割り当てをしようが，浸水範囲が広ければ最適割り当て等のなりうる．
以上 の 結 果 より ， 広 範 囲に 浸 水 を 及ぼ す シ ナ リオ で ， 最 適割 り 当 て があ た え ら れる こ と が分 かっ た ． こ れに よ り ， シナ リ オ 数 を無 尽 蔵 に 増や す 必 要 はな く な る だろ う ． た だし ， 前 述
し た通 り ， 津 波の 浸 水 面 積を 過 小 評 価し た シ ナ リオ で 割 り 当て し て し まう と ， 最 短割 り 当 て
時 よ り 被 災 者数を 増 や し て し ま う 結果 に も な り う る の で ，広 範 囲 に 浸 水 を 及 ぼ す恐 れ の あ る
津 波に つ い て ，幅 広 く 想 定す べ き で ある ．

図 5-8 各津波シナリオによる猶予最大割り当てする場合の避難開始時間ごとの期待被災者数（A 地域）

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6A 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（A 地域）（再掲）：図 5-9A で 最 適 割 り
当てを与えるシナリオと判断されるシナリオを赤破線で囲む．

図 5-9A 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（A 地域）：S𝑡 9 による猶予最大割り当てP𝑆𝑡9での期待被災者数が最小となることから，最適割り当てP ∗ はS𝑡 9 により得られることとなる．避難開始時間は 14 分としている．
比較のために最短割り当て時の期待被災者数を示す．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6B 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（B 地域）（再掲）：図 5-9B で 最 適 割 り 当てを与えるシナリオと判断されるシナリオを赤破線で囲む．

図 5-9B 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（B 地域）：S𝑡 9 による猶予最大割り当てP𝑆𝑡9での期待被災者数が最小となることから，最適割り当てP ∗ はS𝑡 9 により得られることとなる．避難開始時間は 14 分としている．
比較のために最短割り当て時の期待被災者数を示す．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-6C 津波シナリオごとの浸水面積および海岸線での平均津波到達時間（C 地域）（再掲）：図 5-9C で 最 適 割 り 当てを与えるシナリオと判断されるシナリオを赤破線で囲む．

図 5-9C 各津波シナリオで猶予最大割り当てする場合の期待被災者数（C 地域）：S𝑡 10 による猶予最大割り当てP𝑆𝑡10 での期待被災者数が最小となることから，最適割り当てP ∗ はS𝑡 10 により得られることとなる．避難開始時間は 14 分としている．比較のために最短割り当て時の期待被災者数を示す．

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第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 3 避難所の収容可能人数に関する分析
この項では，避難者数の多い A 地域と C 地域を対象に，避難所の収容可能人数に対する割り当て避難者数を確認し，割り当て人数に見合う避難所規模となっているか評価を行う．加えて，超過率が大きい
避難所に対して，割り当てを補正する．
図 5-10A は，A 地域における避難所割り当てと，収容可能人数を超える避難所について，収容可能
人数と，割り当て人数を示したものである．同図から一部避難所で超過していることがわかる．しかし，超過率は，多いところでも概ね 120 %程度である．ここで，避難所の収容可能人数は，避難所 1 m2 当たり
2 名収容可能などの仮定に基づき，独自に見積もった値である．今回検討している避難所は，津波から避難するための緊急避難場所としての位置付けである．よって一時的に津波から逃れることができればよいと考えれば，1m2 に 3 人の避難者が割り当てられることに，大きな問題はないと考える．従って，収容可能人数を大幅に超過することで問題となる避難所はないと結論付けられる．

図 5-10A 収容可能人数を超える避難所と超過人数（A 地域）：避難所中心の着色と地域の着色がそれぞれ対応する避難対象地域と避難所を示す．吹き出しが，避難所の収容可能人数と，超過人数を示す．収容可能人数を超過する避難所について表示．

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第 5 章 実在する地域への適用

次 に ，図 5-10C は，C 地域における収容可能人数を超える避難所について，収容可能人数と割り当て人数を示したものである．同図から避難所 A と避難所 B 共に，収容可能人数の 2 倍以上の避難者が割り当てられることとなっている．よって，この C 地域については，避難所の拡張または，避難所の割り当て直しが必要と考えられる．ここでは，避難所の割り当てなおし方を示し，実際に割り当てなおした場合の被災者数がどのようになるか検討する．
まず ，避 難 所の 収 容 可 能 人数 が 超 過 する 場 合 の 避難 所 割 り 当て の 補 正 方法 を 示 す ．図 5-10Cに示す最 適割 り 当 て は ，シ ナ リオ 津 波 S𝑡 10 の猶予最大割り当てにより求まっている．従って，猶予時間を最大とする避難所に空きがないのでれば，そのエリアの避難者は次に猶予時間を最大とする避難所へ避難することで，避難所の収容可能人数を考慮しつつ，できるだけ猶予時間を大きくする避難所へ
避難することができよう．佐藤ら(2015) [94]は，避難所の収容可能人数を考慮しつつ，避難可能範囲を最大化する方法を考案している．具体的には，避難者 1 人ずつ，最短となる避難所を割り当てていく．避難所の収容可能人数いっぱいになった場合は，すでに割り当てた避難者を，次に近い避難所へ割り当てる．この玉突き移動を繰り返すことで，地域全体の移動距離が最小となるようにしている． こ の 佐 藤ら の方 法 を 応 用し ，収容 可 能人 数 が 大 幅に 超 過 す る避 難 所 に 割り 当 て ら れる 避 難 者 につ い て，
最 も猶 予 時 間 を多 く 与 え る避 難 所 と ，次 に 猶 予 時間 を 多 く 与え る 避 難 所と で 猶 予 時間 の 差 をと り， 猶 予 時 間差 が 小 さ い者 か ら 順 次つ い に 近 い避 難 所 へ 移動 さ せ て いく こ と と した ． こ こ
で ，割 り 当 て の補 正 に よ り， 最 適 割 り当 て を 与 える 津 波 シ ナリ オ は 変 わる 可 能 性 があ る ． 従っ て， 図 5-9C に示す，期待被災者数が比較的少ないS𝑡 7，S𝑡 8，S𝑡 10 について，それぞれ割り当て補
正を行う．補正前の避難所の収容可能人数と割り当て人数を表 5-9 に，避難所番号を図 5-12 示す．収容可能人数を超過する避難所のうち，収容可能人数の 2 倍以上が割り当てられている避難所に対し，補正を行い，収容可能人数の 2 倍を超えないように調整する．なお，割当先についても収容可能人数が 2倍を超えないように調整する．この収容可能人数の 2 倍という値に根拠はない．あくまで目安として定めている．
この 方 法 で避難所割り当てを補正し，避難開始時間 14 分での 12 シナリオでの期待被災者数を求めたところ，図 5-13 のようになった．同図から，期待被災者数を最小化する最適割り当ては，S𝑡 8 から得られることが分かる．なお最短割り当ても，最適割り当て同様に避難所の収容可能人数に合わせて，次に近い避難所までの距離の増加が小さい者から順次避難所を変更することとして割り当てを補正した．
この際の避難所割り当てを図 5-11 に示す．また，補正後の収容人数を表 5-9 に示す．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-10C 収容可能人数を超える避難所と超過人数（C 地域）：避難所中心の着色と地域の着色がそれぞれ対応する避難対象地域と避難所を示す．吹き出しが，避難所の収容可能人数と，超過人数を示す．収容可能人数の 2 倍を超過す
る避難所について表示．

図 5-11 収容可能人数を超える避難所と超過人数（C 地域）

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-12 避難所番号

表 5-9 各割り当てにおける避難所の収容可能人数と割り当て人数： 図 5-12 の避難所番号と対応する．黄色着色箇所が収容可能人数の 2 倍を超える避難所の割り当て人数．緑着色箇所が補正箇所．補正後とは， S𝑡 8 による割り当て

人数を収容可能人数の 2 倍を超えないように補正した際の割り当て人数を示す．

※収容可能人数は，「平成 29 年 11 月 四国防災共同教育センター資料[95]」に示される箇所については同資料を参照．それ以外の避難所については，1 m2 当たり 2 名収容可能などの仮定に基づき独自に算出．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-13 割り当ての補正に伴う期待被災者数の変化（C 地域）： S𝑡 8 による猶予最大割り当てP𝑆𝑡8 を収容可能人数により補正したP′𝑆𝑡8 での期待被災者数が最小となることから，最適割り当てP ∗ はP′𝑆𝑡8 により得られることとなる．避難開始時間は
14 分としている．比較のために最短割り当て時の期待被災者数を示す．

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第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 4 避難路の渋滞に関する分析
この項では，避難者数の多い A 地域と C 地域を対象に， 避難中の混雑による避難遅延の有無を確認する．
このシミュレーションでは，避難者の移動速度は一定としている．しかし，渋滞が発生すれば，避難者の移動速度は想定より遅くなり，被災者数もこの想定結果より多くなる恐れがある．この研究では，経路閉塞がない場合について簡易的に渋滞の把握を行う．このために道路 1 m2 当たりの避難者数すなわち
混雑度を算出する．具体的には K19 は対象地域を格子状に小領域に分割し，この小領域に猶予時間を与えることで経路設定する．渋滞の把握はこの小領域に単位時間当たり何人の避難者がいるかカウン
トする．この操作を避難時間全体を通して行い，最大値を算出することでピーク時交通量を求める．このピーク時交通量を小領域に占める道路面積で除すことで混雑度が求まる．この混雑度について，中央防災会議の首都直下地震避難対策等専門調査会 [96]では 1.5 人/m2 以下の場合は一般に自由歩行が可能であると設定している．よってこの研究でも同値を援用する．
図 5-14A に A 地域のピーク時交通量を示す．同図破線部が他の箇所に比べて突出してピーク時交通量が多いことが分かる．図 5-15A にこの地点の状況写真を示す．同地点は道路幅員が 4 m 程度の狭隘な道路である．同箇所の混雑度を算出する．10 m 格子で区切られた小領域のおよそ 40 m2 が道路の占める面積であり，ピーク時交通量はおよそ 40 人である．よって混雑度は 1.0 人/m2 と算出され，1.5
人/m2 に満たないことから自由歩行は可能，すなわち渋滞は発生しないと判断できる．同様に C 地域も計算する．図 5-14C に C 地域のピーク時交通量を，図 5-15C に図 5-2-9C 破線部の状況写真を示す．
すると，4m（A 地点）または 5m（B 地点）道路に対し，ピーク時交通量はおよそ 10 人程度であり，混雑度は 0.25 人/m2 （A 地点）または 0.2 人/m2 （B 地点）となり，渋滞は起こらないことが分かる．しかし仮にこれらの道路で自動車による避難が行われると，歩行者の通行可能面積が減ることから，歩行速度への影響も出てくる．よって，この道路では避難時の自動車侵入は制限されるべきであろう．
今回対象とした地域では混雑は発生しない結果となった．仮に ，渋滞が発生するような場合は，渋滞箇所にあたる道路が避難経路として割り当てられている避難者を別の道路に割り当てる必要が発生する．
このような場合は，前項で示した避難所の割り当て変更と同様に，対象避難者の猶予時間に注目して，猶予時間減少量が小さい者から順次割り当て変更していくことで割り当て修正ができる．このように，ある
道路を通らせたくないような場合は，その避難者に対しては当該道路が存在しないこととして経路割り当てを行うことである道路を通らない割り当てが可能となる．

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第 5 章 実在する地域への適用

図 5-14A 避難者のピーク時交通量（A 地域）：破線部分にピーク時交通量が多い個所を示す．

図 5-15A ピーク時交通量の多い道路の現況（A 地域）：図 5-14A で ピ ー ク 時 交 通 量 が 多 い 破 線 部 の 現 況 を 示 す ．
Google Earth で 取 得 ．

72

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-14C 避難者のピーク時交通量（C 地域）：破線部分にピーク時交通量が多い個所を示す．

図 5-15C ピーク時交通量の多い道路の現況（C 地域）：図 5-14C で ピ ー ク 時 交 通 量 が 多 い 破 線 部 の 現 況 を 示 す ．
Google Earth で 取 得 ．

73

第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 5 被災者数に関する分析
この項では，最適割り当てによる被災者数が最短割り当てとどの程度異なるか比較検討する．

（A 地域）
A 地域について検討を行う．図 5-16A は，各津波シナリオが発生した際の被災者数を，最短割り当て，最適割り当ておよび，各津波シナリオによる猶予最大割り当てを行った場合を示したものである．避難開始時間（𝑇𝐷 ）14 分での最短割り当て（青）と最適割り当て（朱）およびリアルタイムで来襲津波が予測できた場合に相当する，各津波シナリオによる猶予最大割り当て（灰）での 被災者数を示す．各シナリオの浸水特性を示す図 5-6A と合わせて考えると，浸水範囲が大きい津波や津波到達時間が比較的早い
津波では被災者が発生する．これに対し，浸水範囲が小さいS𝑡 1 からS𝑡 4 までのM𝑤 8.7 以下のシナリオでは被災者が発生しないことがわかる．
被災者が発生する津波について，被災者数を比べる．最適割り当てを行うことで，最短割り当てに比べて被災者数を半分程度に減少している．特に被災者数が多いS𝑡 6，S𝑡 8，S𝑡 9，S𝑡 11 では，被災者数を200 名から 300 名程度減少させることが分かる．また，S𝑡 9 により割り当てられた最適経路での避難は，同津波以外でも被災者数を減少させている．すべてのシナリオの平均値でも，約 4 割を超える被災者数を減少させている．これは，割り当てに用いる想定津波以外の津波にも効果的に 被災者数を減少できるということである．同図に示す期待被災者数によると，避難開始時間 14 分で最適割り当てにより，最短割
り当てに比べて 50 名程度の期待被災者数の減少が見込めることがわかる．次に来襲津波による猶予最大割り当てと最適割り当てによる被災者数を比べる．リアルタイム津波予測が可能となれば，来襲予定の津波による猶予最大割り当ての選択も可能である．どのシナリオでも来襲津波による猶予最大割り当て
で被災者数をさらに減少させているが，ほぼすべてのシナリオでその程度はわずかである．すなわち，このモデルによる最適割り当てで，第 2 章で述べたリアルタイム経路探索の問題を解決しつつ，同程度の効果を得ることができることが分かる．
次に，避難開始時間によって，どの程度，最適割り当ての効果が得られるか検討する．図 5-17A(a)は，最短割り当てと最適割り当てで得られる期待被災者数を避難開始時間ごとに求めたものである．図5-16A の期待被災者数は，図 5-17(a)の経過時間 14 分後に一致する．図 5-17A(b)はその差を，全避難者数に示す割合で表現したものである．図 5-17A(a)からどの避難経路を選択しても地震発生から 10分程度以内の避難開始で被災者はほとんど出ないことがわかる．図 5-17A(b)から，すべての避難開始
時間で，最適割り当てにより，最短割り当てに比べて被災者数が減少していることがわかる．期待被災者数の差が，避難開始時間 30 分程度まで順調に伸びる．そして同時刻を境に縮小に転じている．これは，避難開始時間 30 分までは，避難開始が遅れて，切迫する状況下ほど最適割り当ての効果が大きくなることを示している．その一方で，避難開始時間 30 分以降では，津波が浸入してきても避難を開始しないことで，経路を選択する以前に被災してしまうためである．

74

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-16A 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（A 地域）：各シナリオでの被災者数の違いを，最短割り当て，最適割り当て（P ∗ ），各シナリオで猶予最大割り当てした場合について表示．避難開始時間は 14 分．期待被災者数を参考に示す．この期待被災者数は，図 5-17A の矢印部に一致する．

𝑇𝐷

図 5-17A 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（A 地域）：上段が最短割り当てと最適割り当てをそれぞれ示す．下段にその差を避難者数全体での比で示す．

75

第 5 章 実在する地域への適用（B 地域）
B 地域について検討を行う．図 5-16B は，避難開始時間（𝑇𝐷 ）14 分における，各津波シナリオが発生した際の被災者数を，最短割り当て，最適割り当ての別で示したものである．A 地域同様に，浸水が早いS𝑡 6 や，広範囲に浸水を及ぼすS𝑡 8 やS𝑡 9 のシナリオ津波で被災者数が多くなっていることがわかる．
次に，各割り当て方法による被災者数を比べる．特に被災者数が多いS𝑡 6，S𝑡 8，S𝑡 9，S𝑡 11 では，被災者を 1/3 程度に減少させることが分かる．また，A 地域同様に，S𝑡 9 による最適割り当てに従った避難は，
同津波以外でも被災者数を減少させている．すなわち，割り当てに用いる想定津波以外の津波に対しても効果的に被災者数を減少できるということである．
次に，避難開始時間によって，どの程度，最適割り当ての効果が得られるか検討する． 図 5-17B(a)は，最短割り当てと最適割り当てで得られる期待被災者数を避難開始時間ごとに求めたものである．図5-16B に示す期待被災者数は，図 5-17B(a)の経過時間 14 分後に一致する．図 5-17B (b)はその差を，全避難者数に占める割合で表現したものである．図 5-17B(a)からどの避難経路を選択しても地震発生からおよそ 10 分程度以内の避難開始で被災者はほとんど出ないことがわかる．図 5-17B (b)から，すべての避難開始時間で，最適割り当てにより，最短割り当てに比べて被災者数が減少していることがわかる．
期待被災者数の差が，避難開始時間 16 分程度まで順調に伸びる．そして同時刻を境に多少歪ではあるが縮小に転じている．これは，A 地域同様，避難開始時間 16 分までは，避難開始が遅れて，津波に遭遇する可能性が大きくなるほど最適割り当ての選択効果が大きくなることを示している．その一方で，避難開始時間 16 分以降では，津波が浸入してきても避難を開始しないことで，経路を選択する以前に被災してしまうためである．グラフが歪になる要因は，この値算出にかかわる人数が数名程度と小さいためであると考える．ここで，A 地域と異なり，期待被災者数の全避難者数に対する減少割合は，多いところでも避難開始時間 16 分での 1%程度である．このようになる理由は，B 地域は農村地域で，複数の集落が離散的に存在し，各集落の山側に 1 つの避難所がある．このことから，選択肢となる避難所が限られる状況であり，最短割り当てでほぼ最適な割り当てとなるためであると考えられる．
図 5-17B(a)には，陸側の避難所に限定した最短割り当てによる期待被災者数も算出した．これは，B
地域は A 地域と異なり，比較的単純な海岸線を有している．また，従来津波避難については，海側など，
水辺に向かった避難はタブーとされる（例えば，消防庁指針 [23]）．よって，単純に海側にある避難所には向かわないと制御すれば，このモデルによらなくても簡単に被災者数を最短割り当てに比べて減少できるかもしれないとの疑問に基づくものである．結果は，図 5-17B(a)のとおりで，陸側の避難所に限定
した最短割り当てでは両地域とも被災者数を増やす結果となった．これは海側にある避難所に避難しないこととしていることから，避難開始地点に対し，少しでも海側にある避難所を機械的に排除してしまい，
その結果，遠方の避難所に向かうことになるためである．割り当て状況は図 5-19B で後述する．海側への避難を排除することで，被災者数が増えるという結果は，避難開始場所によっては，海側に避難する
方が避難成功する可能性が高いことを示す．よって，従 来の方針では海側への避難はタブーとされるが，必ずしもすべて否定されるべきではないということである．
76

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-16B 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（B 地域）：各シナリオでの被災者数の違いを，最短割り当て，最適割り当て（P ∗ ）について表示．避難開始時間は 14 分．期待被災者数を参考に示す．

𝑇𝐷

図 5-17B 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（B 地域）：上段が最短割り当てと最適割り当て，海側に避難しないこととする最短割り当てをそれぞれ示す．下段に最短と最適の差を避難者数全体での比で示す．

77

第 5 章 実在する地域への適用（C 地域）
C 地域について検討を行う．図 5-16C(a)は，避難開始時間（𝑇𝐷 ）14 分の，図 5-16C (b)は 25 分における，各津波シナリオが発生した際の被災者数を，最短割り当て，最適割り当てを行った場合を示したものである．避難開始時間 14 分では，最短割り当てでは最大 30 名程度の被災者が発生するが，最適割り当てでは数名程度まで減らすことができる．期待被災者数を比べると，10 人程度いる被災者数がほぼゼロになっていることが分かる．6,700 名という全体の避難者規模に比べて，被災者が少ない理由は，当該地域への津波到達が遅いためである．そこで，避難開始時間 25 分での被災者数を示す図 5-16C(b)についても確認する．同図から，最短割り当てに比べて，最適割り当てで， 被災者数が比較的多いS𝑡 7
以降のシナリオで 200 人から 700 人程度減少していることが分かる．図 5-16C(a)および(b) から，C 地
域でも他の地域同様に，S𝑡 8 による最適割り当てに従った避難は，同津波以外でも被災者数を減少させている．すなわち，割り当てに用いる想定津波以外の津波にも効果的に被災者数を減少できることが確認できる．
次に，避難開始時間によって，どの程度，最適割り当ての効果が得られるか検討する． 図 5-17C(a)は，最短割り当てと最適割り当てで得られる期待被災者数を避難開始時間ごとに求めたものである．避難所の収容可能人数による割り当ての補正前後での期待被災者数も示す．図 5-16C(a)に示す補正後の期待被災者数は，図 5-17C(a)の経過時間 14 分後に一致する．図 5-17C (b)はその差を，全避難者数に示す割合で表現したものである．図 5-17C (a)からどの避難経路を選択しても地震発生からおよそ15 分程度以内の避難開始で被災者はほとんど出ないことがわかる．図 5-17C (b)から，すべての避難開始時間で，最適割り当てにより，最短割り当てに比べて被災者数が減少していることがわかる．
C 地域では，収容可能人数を大幅に超える避難所が存在したことから，収容可能できる人数となるよう，割り当ての補正を行った．これにより，一部の避難者は猶予時間が最大となる避難所に割り当てることができなくなった．このことについて，収容可能人数を受け入れ可能となるように避難所を改修すべきかどうかということについて検討する．最適割り当てについて，割り当て補正前後の期待 被災者数は，地震発生 36 分後まではほぼ一致する状況である．当該地域の避難目標時間は 14 分と仮定した．これは，避難所の割り当て変更によって，被害を受ける避難者はあまりいないことを意味する．よって，当該地域
では，避難所の収容可能人数を増やすための改修は不要であると考えられる．
期待被災者数の差が，避難開始時間 40 分程度まで順調に伸びる．そして同時刻を境に平行に推移する．これは，他の地域同様，避難開始時間 40 分までは，避難開始が遅れて，津波に遭遇する可能性
が大きくなるほど最適割り当ての選択効果が大きくなることを示している．その一方で，避難開始時間 40
分以降では，津波が侵入してきても避難を開始しないことで，経路を選択する以前に被災してしまう人が出始めるためである．C 地域では，期待被災者数の全避難者数に対する減少割合は，4%程度となった．
期待被災者数が全体の 4%しか減らないことに効果が少ないと思われるかもしれない．しかし，シナリオ
によっては 1,000 名を超える被災者数の軽減効果があることに留意されたい．図 5-16C(b)は地震発生
25 分後の避難開始時の場合の被災者数であるが，期待値の減少量は 1％程度であるが，S𝑡 8 では 700
人程度減少させている．
78

第 5 章 実在する地域への適用

𝑇𝐷 ：14 分

𝑇𝐷 ：25 分

図 5-16C 各津波シナリオ，割り当て方法の違いによる被災者数（C 地域）：各シナリオでの被災者数の違いを，最短割り当て，最適割り当て（P ∗ ）について表示．避難開始時間は 14 分（上段）と 25 分（下段）．期待被災者数を参考に示す．

79

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-17C 割り当て方法の違いによる期待被災者数の経時変化とその差（C 地域）：上段が最短割り当てと最適割り当てについて，人数補正前と後でそれぞれ示す．下段に最短と最適の差を避難者数全体での比で示す．

80

第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 6 避難困難地域に関する分析
こ の項 で は ， 最短 経 路 選 択と 最 適 経 路選 択 に よ る 猶 予 時 間 がど の 程 度 ある か ， 避 難困 難 地
域 がど の 程 度 出現 す る か 確認 す る ． 複数 の シ ナ リオ 津 波 を 考え た う え で， ど の 津 波に も 遭 遇
し な い た め の 避 難 開 始 時 間 は ， 式 (16)に 示 す よ う に ， 複 数 の シ ナ リ オ 津 波 毎 に 得 ら れ る 猶 予
時 間の 最 小 値 （以 降 ，「 最 小猶 予 時 間 」と い う．） を取 得 す る こと で 得 ら れ る ．
∗
𝑇𝐿(𝑥,𝑦)= min(𝑇𝐿(𝑥,𝑦),𝑆𝑡1 , 𝑇𝐿(𝑥,𝑦),𝑆𝑡2 , … ).

(16)

最 小猶 予 時 間 分布 の う ち，避 難 目 標時 間 と し て 仮定 す る 14 分 以 下と な る地 域 は ，シ ナ リ オ 津
波 によ っ て は 避難 困 難 地 域と な る 恐 れの あ る 地 域（ 以下 ，単 に「 避 難 困難 地 域 」と い う．）と解 すこ と が で きる ．最適 割 り当 て を 行 って も な お 避難 が 間 に 合わ な い 可 能性 が あ る 地域 で は，
避 難準 備 の た めの 猶 予 時 間を 確 保 す る目 的 で の ハー ド 対 策 や高 台 移 転 など ， 避 難 以外 の 対 策
を 優先 し て 行 う必 要 が あ ろう ． こ の ハー ド 対 策 述べ た 通 り ，優 先 順 位 は， 避 難 困 難地 域 の 広
さ や， そ の 地 域に ど の 程 度の 猶 予 時 間が 与 え ら れる か を 比 較す る こ と で検 討 で き よう ．
図 5-18A(a)は A 地域における最短割り当てと最適割り当てを行った場合の最小猶予時間を示す．
図 5-18A(b)はそれぞれの割り当ての際の避難開始時間 14 分における避難困難地域を示す．破線で示す部分では，最短割り当てで避難困難地域となるが，最適割り当てでは 避難困難地域が解消されているのが分かる．図 5-18A(b)か ら，最適割り当てを行ってもなお，海岸付近では猶予時間が 14 分より小さく，避難困難地域となっている状況が分かる．これらの地域では，具体的に猶予時間より早く避難を行う必要がある地域として指定するか，早期のハード対策の必要があろう．図 5-18A(c)は最短割り当てと最適割り当てによる最小猶予時間の差を示す．同図によると，最適割り当てによる猶予時間が増える範囲は主に内陸部であることが分かる．図 5-18A(d)に最適割り当てを与えるシナリオ津波の浸水開始時間を示す．同図によると，図 5-18A(c)で猶予時間が大きくなる範囲が浸水開始時間に大きい遅延が発生する範囲に近接していることが分かる（同図破線部分）．第 4 章で分析した通り，このような地域では浸水開始が遅い範囲を通って避難することで，猶予時間が多く確保できるということである．一方で，海岸付近ではほとんど猶予時間が増加していない．これは道路分布や避難所の位置を踏まえても，最寄りの避難所までの最短経路以外に有効な避難所や避難経路が存在しないことを示す．特に 図 5-18A(d)の一点鎖線で示したような地域は 3 方を海に囲まれ，陸につながる方に近接して 1 つだけ避難所があることから，猶予時間を考えたうえではほかに有効な避難所や避難経路が存在しないということである．先に述べたようにこのような地域では津波による浸水開始を遅らせるハード対策等が必要となろう．

81

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-18A A 地域における各割り当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間．(a)最小猶予時間分布．
(b) 避難困難地域．(c) 最適割り当てによる最小猶予時間の最短割り当てとの差．(d) 最適割り当てを与えるシナリオ津波の浸水開始時間分布． (b)の避難開始時間は地震発生 14 分後としている．

82

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-18B(a)および図 5-18B (b)に，B 地域における最適割り当ておよび最短割り当てを行った場合の最小猶予時間と，避難開始時間 14 分における避難困難地域を示す．A 地域と異なり，避難開始間
14 分では，避難困難地域はほとんどないことが分かる．北側に発生している避難困難地域も，猶予時間
は 14 分に近く，特に早急な避難開始を行うことができれば，浸水開始時間を遅くする目的でのハード対策を急ぐ必要ないように思われる．図 5-18B (c)に猶予時間差を示す．同図から，最短割り当てに比べて最適割り当てにより猶予時間が増加する地域はあまりないことが分かる．これは，前項 5.4.5 で説明した通り，当該地域の避難所と道路網の分布状況から，最短経路が最適経路に一致するためである．

83

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-18B B 地域における各割り当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間． (a)最小猶予時間分布．
(b) 避難困難地域．(c) 最適割り当てによる最小猶予時間の最短割り当てとの差．(d) 最適割り当てを与えるシナリオ津波の浸水開始時間分布． (b)の避難開始時間は地震発生 14 分後としている．

84

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-18C(a)および図 5-18C (b)に， C 地域における最適割り当ておよび最短割り当てを行った場
合の最小猶予時間と避難開始時間を 14 分での避難困難地域を示す．B 地域同様に，避難開始間 14分では，避難困難地域はほとんどないことが分かる．前章の表 5-1 に示す避難対象人口だけを考えれ
ば，他も地域に比べて当該地域の方が避難対象人口が多いことから人的被害軽減を目的としたハード対策が急がれるべきと考えられよう．しかし，避難を行うという前提に立てば，当該地域で避難困難地域となる箇所はほとんどなく，A 地域のハード対策が急がれるべきであるということが分かる．
図 5-18C (c)に猶予時間差を示す．同図から，B 地域と異なり．内陸部で猶予時間が多く確保できることが分かる．これは，B 地域では浸水範囲外に抜け出して避難を可能とする山間部の道路がないのに対し，内陸部まで平野が続き，道路網が存在する C 地域では，いち早く浸水範囲外に抜け出して浸水しない道路を通る避難を可能とするためである．

85

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-18C C 地域における各割り当てによる，猶予時間分布と避難困難地域，浸水開始時間．(a)最小猶予時間分布．
(b) 避難困難地域．(c) 最適割り当てによる最小猶予時間の最短割り当てとの差．(d) 最適割り当てを与えるシナリオ津波の浸水開始時間分布． (b)の避難開始時間は地震発生 14 分後としている．

86

第 5 章 実在する地域への適用

5. 4. 7 割り当て避難所と避難経路に関する分析(A 地 域)
図 5-19A は，A 地域における避難所割り当てを示したものである．最短割り当てを示す図 5-19A (a)は，避難所までの最短経路を通って最短距離にある避難所を選択することとした割り当てで，最適割り当てを示す図 5-19A (b)は，前項までに求めた最適経路及び避難所を割り当てたものである．避難所を示す凡例の着色と，避難範囲を示す地域の着色が各々対応する．これらの図から，避難所割り当ては離散的でなく，避難所周辺にまとまっていることがわかる．最短割り当てによる，割り当て境界が，避難所間を結ぶ直線を 2 等分する法線とほぼ一致するのに対し，最適割り当てでは，主に避難所から海側にある地域がその避難所の割り当て地域となっていることが分かる．図 5-19A (c)は最適割り当てのうち，避難する方向によって，海側に向かう場合と陸側に向かう場合を別に示した図であり，図 (b)の一点鎖線の範
囲を描 画してい る ．同図 からわかる よ うに一部地 域の避難者 は海側に 避 難する ことが分 かる ．これ は4.2.3 に示す事象に一致する．このように海側に避難する避難者は全体の一割程度である．
次に，避難経路割り当ての例を図 5-20A に示す．同図は(a)および(b)の赤破線の範囲について描画したものである．最短経路で避難する場合と，最適経路で避難する場合の経路割り当て例である．被災想定に用いる想定津波は，最適経路を与える想定津波同様のS𝑡 9 である．表 5-10 には ， 各 経 路 選択の 際の 猶 予 時 間と ，割 り 当 て状 況 を 示 す ．避 難 開 始 地 点 2，5，7 で は ，最 短 経路 と 最 適 経路 で ，
向 かう 避 難 所 は同 じ だ が ，選 択 経 路 だけ を 変 更 する こ と で ，最 短 経 路 で津 波 に 遭 遇す る 場 合も ，最 適 経 路 とす る こ と で避 難 所 ま で到 達 で き るこ と が 分 かる ． そ れ 以外 の 避 難 開始 地 点 では ，最 適 経 路 で向 か う 避 難所 も 変 更 する こ と で ，津 波 に 遭 遇せ ず に 避 難で き る こ とを 示 し て
い る． 同 図 に は， 想 定 津 波の 浸 水 開 始時 間 分 布 を示 す が ， 最適 割 り 当 てで は ， 浸 水開 始 が 遅
い ，より 内 陸 部 の道 路 を 通っ て い る こと が 分 か る ．表 5-10 か ら ，こ の 例で は ，最 適 経路 を 通
る こと で ， 最 短経 路 に 比 べ，3 分から 10 分程度の 猶予 時 間 の 増加 が あ る ．

87

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-19A 各割り当て方針における避難所割り当て（A 地域）：(a)および(b)は最短割り当てと最適割り当てを示す．(c)は海側に避難することとなる地域を示す．(a)(b)の赤破線は，図 5-20A の範囲を示し，黒破線は(c)の範囲を示す．

88

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-20A 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（A 地域）：星印にいる避難者が，最短（黒線）又は最適（赤線）を通って黄色丸の避難所へ向かう状況を示す．地震発生 14 分後の避難開始では X 印で津波に遭遇する．

表 5-10

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況

猶 予時 間 （ 分 ）避 難開 始 地 点

割 り当 て 状 況

最 短経 路最 適経 路

1

11.5

20.5

避 難所 が 変 更

2

20.0

32.2

経 路の み 変 更

3

11.0

14.1

避 難所 が 変 更

4

13.9

18.5

避 難所 が 変 更

5

19.3

23.1

経 路の み 変 更

6

13.6

20.3

避 難所 が 変 更

7

17.3

20.7

経 路の み 変 更

8

10.3

14.3

避 難所 が 変 更

9

12.4

16.9

避 難所 が 変 更89

第 5 章 実在する地域への適用（B 地 域）
図 5-19B は，B 地域における(a)最短割り当て，(b)最適割り当て，(c)陸側にある避難所に対して最短割り当てを示したものである．最短割り当てと，最適割り当てでは，主に地域の北側で割り当ての違いがみられる．ここで，割り当てに大きな違いがみられない理由は，5.4.5 で述べた通り，B 地域の避難所の立地と集落形成に要因があると考えられる．すなわち，離散的に存在する集落に対し，主に集落の山側に避難所がある状況であり，選択肢が限られ，最短割り当てと最適割り当てが一致するためである．
5.4.5 の結果で，陸側にある避難所に限定する場合は，被災者数が増えることを示したが，これは，(c)に示す通り，割り当て範囲を避難所より海側か，陸側化で機械的に割り当ての境界を設定するため，すぐ海側に避難所がある場合も，海側という理由で排除されてしまうためで あ る ．当 該 地域 で 最 適 割り 当て によ り 海 側 に避 難 す る こと と な る 避難 者 数 は 全体 の 2 割 程度 で あ っ た．
次に，避難経路割り当ての例を最短経路による避難と，最適経路による避難を別に図 5-20B に示す．
被災想定に用いる想定津波は，最適経路を与える想定津波同様の S𝑡 9 である．表 5-11 に は ，各 経 路
選 択の 際 の 猶 予時 間 と ， 割り 当 て 状 況を 示 す ． 避難開始地点 2 では，最短経路と最適経路で，向かう避難所は同じだが，選択経路だけを変更することで，最短経路で津波に遭遇する場合も，最適経路とすることで避難所まで到達できることが分かる．避難開始地点 2 以外の避難開始地点では，最適経路で向かう避難所も変更することで，津波に遭遇せずに避難できることを示している．特に避難開始地点 3や 5 では，最 短 で進 む よ り も，山 側の 浸 水 境 界 と なる 道 路 を 通る こ と で，津 波 に遭 遇 す る こ とな く避 難 所 へ 到達 で き て いる ． こ の B 地 域 は 図 5-20B からわかる通り，ほとんどの道路が浸水範囲内にあることが分かる．仮に，浸水範囲外に，避難所に続く道路があれば，避難開始地点 3 で示すよ
うにいち早く浸水範囲外に抜け出すことで猶予時間を多く確保できよう．表 5-11 か ら， こ の 例 では ，
最 適経 路 を 通 るこ と で ，最短 経 路 に 比べ，3 分から 10 分程度 の 猶 予 時 間 の増 加 が あ るこ と が わ
か る．

90

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-19B 各割り当て方針における避難所割り当て（B 地域）：(a)は最短割り当て，(b)は最適割り当て，(c)は海側には向かわずに，最短となる避難所を割り当てる場合を示す．

91

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-20B 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（B 地域）：星印にいる避難者が，最短（破線）又は最適（実線）を通って避難所へ向かう状況を示す．地震発生 14 分後の避難開始では X 印で津波に遭遇する．

表 5-11

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況

猶 予時 間 （ 分 ）避 難開 始 地 点

割 り当 て 状 況

最 短経 路最 適経 路

1

11.1

16.4

避 難所 が 変 更

2

18.4

28.4

経 路の み 変 更

3

11.2

33.5

避 難所 が 変 更

4

12.9

219

避 難所 が 変 更

5

11.8

15.2

避 難所 が 変 更92

第 5 章 実在する地域への適用（C 地 域）
図 5-19C は，C 地域における(a)最短割り当て， (b)収容可能人数による補正後の最適割り当，(c)陸側にある避難所に対して最短割り当てを示したものである．A 地域同様，最短割り当てによる，割り当て
境界が，避難所間を結ぶ直線を 2 等分する法線とほぼ一致するのに対し，最適割り当てでは，主に避難所から海側にある地域がその避難所の割り当て地域となっていることが分かる． C 地域では，破線で示す浸水境界付近の避難者は，浸水範囲外の避難所が割り当てられていることが分かる．このように浸水境界付近にいる避難者は，いち早く浸水範囲を抜け出し，浸水しない安全な経路を通って避難所に向かうことで猶予時間を多く確保できる．浸水範囲外に経路が存在しない B 地域とは異なる状況である．
最短割り当て，最適割り当て共に同図上部すなわち，内陸の離れた位置にある避難所には割り当てがされていないことが分かる．これは，最短割り当てでは当然最短距離にある避難所が割り当てられ，最適割り当ても，猶予時間が大きくなる避難所を選択するが，浸水範囲を超えた後は，そこから最短距離にある避難所が選択されるように設定しているためである．猶予時間を稼ぐ目的なく，あえて遠くの避難所は選択されない．では，このような，割り当てがされない避難所は不要かというと，そうではない．現実には，このシナリオで想定していない要因で，現在割り当てがされている避難所が使用不能となるかもしれない．また，この割り当ての通り避難がなされた後に，中長期的な避難場所として，専有スペースの広い避難所を求めた移動，すなわち，2 次避難が行われるだろう．このような目的で，割り当てが行われていない避難所も，必要である．前項の結果で，陸側にある避難所に限定する場合は，被災者数が増える
ことを示したが，これは，(c)に示す通り，割り当て範囲を避難所より海側か，陸側化で機械的に割り当ての境界を設定するため，すぐ海側に避難所がある場合も，海側という理由で排除されてしまうためである．
当 該地 域 で 最 適割 り 当 て によ り 海 側 に避 難 す る こと と な る 避難 者 数 は 全体 の 3 割 程度 で あ った．
次に，避難経路割り当ての例を最短経路による避難と，最適経路による避難を別に図 5-20C に示す．
被災想定に用いる想定津波は，最適経路を与える想定津波同様の S𝑡 8 である．表 5-12 に は ， 各経 路
選 択の 際 の 猶 予時 間 と ，割 り 当 て 状況 を 示 す ．同 図よ り 避 難 開始 時 間 14 分 では 津 波 遭 遇す る
避 難者 は い な い．し か し，表 5-12 か ら ，最 適 割 り当 て に よ り猶 予 時 間 を多 く 持 つ こと が で きる こと が 分 か る． こ れ は ，仮 に 避 難 が遅 れ た 場 合も 助 か る 可能 性 が 高 くな る こ と を示 す ． 具
体 的に 選 択 経 路を 分 析 す る． 地点 1 から地点 3 及び地点 5 では最適割り当てではいち早く浸水範囲を抜ける経路を選択していることが分かる． これは 5.4.6 で示す通り，浸水域外に抜け出すことができる経路が存在すれば，このモデルを適用することで浸水に遭遇しにくい経路選択が可能となることを示すものである．

93

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-19C 各割り当て方針における避難所割り当て（C 地域）：(a)は最短経路での割り当てを示す．(b)は人数制限による補正後の最適割り当てを示す．図 5-11 に示す割り当てと同じ．

94

第 5 章 実在する地域への適用

図 5-20C 各割り当て方針における避難所経路割り当て例（C 地域）：星印にいる避難者が，最短（黒線）又は最適（青線）を通って黄色丸の避難所へ向かう状況を示す．避難開始時間は地震発生 14 分後．対象地域のうち，図 5-4 に示す範囲を表示する．

表 5-12

各避難者の各経路選択での猶予時間および割り当て状況

猶 予時 間 （ 分 ）避 難開 始 地 点

割 り当 て 状 況

最 短経 路最 適経 路

1

21.6

37.3

避 難所 が 変 更

2

21.3

107.1

避 難所 が 変 更

3

104.6

107.0

経 路の み 変 更

4

17.2

29.8

避 難所 が 変 更

5

100.2

118.2

避 難所 が 変 更

6

19.2

28.1

経 路の み 変 更95

第 5 章 実在する地域への適用

5. 5 実在する地域での適用性検討に関するまとめ
5.1 から 5.3 では 適 用 地 域 の分 析 と 津 波シ ナ リ オ 設定 を 行 っ た ．検討 対 象と す る 地 域は 主 に
海 岸地 形 の 異 な る 3 地 域 で， そ れ ぞ れ次 の 特 徴 を持 つ ． A 地域はリアス式海岸を有する，海岸線が複雑な地域である．市の中心機能を有する地域である．避難目標地点を設定していることから，対象
面積 1km2当たり避難所数は，他の地域より多くなっている．B 地域は，周囲を山に囲まれ，比較的単純な海岸線を有する地域である．農村地域を形成し，住宅は離散的に存在する．対象面積および住民は 3地域の中で最も少ない．C 地域も比較的単純な海岸線を有する地域である．広大な平野を有し，市の中
心機能を有している．3 地域の中では対象面積および住民が最も多い地域となる．これらの 3 地域では，
地形や地域形成はそれぞれ異なるが，比較的標高の低い土地に建物が集中して立っていることが共通している．これは，いったん津波が発生すると多くの人が避難対象者となるということである．津波シナリ
オは，M𝑤 8.4 からM𝑤 9.1までの 12 断層モデルとした．M𝑤 8.7およびM𝑤 9.1の断層モデルは，それぞれ中央防災会議で想定されているモデルを用いる．それ以外の断層モデルは，既往の断層モデルを改変させることで求めた．
5.4 では，まず検討対象地域のシナリオ津波による浸水計算を行った．浸水計算の結果，A 地域と C
地域では，M𝑤 8.4 であるS𝑡 1 ではあまり浸水が起こらず，地震の規模が大きくなるにつれて，浸水範囲が大きくなっていくことが分かった．一方，B 地域では，S𝑡 1 の段階でも比較的大きく浸水し，M𝑤 8.7 のS𝑡 3
及びS𝑡 4 ですでに地域の平地全域に浸水が及ぶことが分かった．この B 地域が浸水範囲外に続く道路がほとんどないのに対し，C 地域は広大な平野を持つことから，浸水範囲外に続く道路やさらに内陸側に避難所が設定されている．浸水開始時間について，A 地域や B 地域は足摺岬付近に位置し，断層に近いことから比較的早い 10 分から 15 分程度で津波が到達する．一方，土佐湾奥に位置する C 地域は
30 分程度で津波が到達することが分かった．
次に，避難計算を行い，提案する最適合割り当ての効果を実在する地域に適用して，その適用性を検討することを目的に， 以下の 6 項目の検討を行った．
1. このモデルを他の地域に適用する際に，想定すべき津波シナリオを限定することを目的に，最適割
り当てがどのような津波シナリオによって与えられるか検討した．その結果，広範囲に浸水を及ぼす
津波シナリオで，最適経路があたえられることが分かった．これにより，シナリオ数を限定できる． ただし，津波の浸水面積を過小評価したシナリオで経路設定してしまうと，最短経路選択時より被災者数を増やしてしまう結果にもなりうるので，広範囲に浸水を及ぼすような津波について，幅広く想定すべきであることが分かった．
2. 避難所の収容可能人数に見合った割り当てを目的に，収容可能人数の超過確認と割り当ての補正方法を示した．収容可能人数の超過確認を行った結果，C 地域で収容可能人数を大きく超える割り当てが行われることが分かった．この C 地域について収容可能人数に見合うように避難所割り当ての補正を行った．
3. 避難速度が適切に設定されているか確認することを目的に，避難中の渋滞が発生しないか確認を96

第 5 章 実在する地域への適用行った．その結果，すべての地域において，徒歩避難による渋滞は発生しないことが分かった．しかし，一部の避難者が集中する道路では，車両の進入禁止など，避難者の移動を阻害しないような措
置をとることが推奨される箇所が存在することが分かった．
4. 最適割り当てによる効果を示すことを目的に，最適割り当てと最短割り当て での被災者数を比較した．その結果，すべての地域，すべての避難開始時間で，最適割り当てによる 被災者数が最短割り当てによる被災者数よりも少なくなることが分かった．この被災者数の減少効果は，避難開始が遅れて切迫する状況下ほど大きくなることが分かった．
A 地域の分析からは，リアルタイム分析が仮にできる場合を想定した被災者数と，今回提案する最適割り当てでの被災者数に大きな差がないことが分かった．すなわち，あらかじめ決まった経路選択
で，リアルタイムで来襲津波に合わせた経路設定する場合と同じ被災者数の減少効果が得られるということである．
B 地域の分析では，従来取られる，海側にある避難所には向かわないという制御で 被災者数を算出した．この場合，最短経路選択より被災者数が増える結果となった．これは，海側の最寄りの避難所を機械的に排除してしまうためである．すなわち，従来タブーとされている海側への避難は，必ずしも否定されるものではないことが分かった．
C 地域の分析では，避難所の収容可能人数に見合う避難所割り当てとなるよう，割り当ての補正を行った．補正前後での期待被災者数は地震発生 36 分程度までは差がないことが分かった．従って，
C 地域では，避難所の収容者数増大を目的とした避難所の改修の必要性は高くないことが示唆された．
5. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，最適経路と最短経路での猶予時間の分布と避難困難地
域となるエリアについて分析を行った．その結果，A 地域では最適割り当てで浸水遅延箇所を通ることにより猶予時間が増加する地域が存在することが確認された．B 地域および C 地域からは浸水範
囲外に道路網や避難所が存在することで，浸水境界付近の避難者の猶予時間が増加することが確認された．これによりハード対策の優先順位付けの際，津波への暴露人口ではなく，猶予時間により行うことで，人的被害を効果的に減少できることが示唆された．
6. 最適割り当ての特徴を示すことを目的に，避難所と避難経路の割り当てが最短割り当てと最適割り
当てとでどのように異なるか示した．避難所割り当てについて，最短割り当てによる，割り当て境界が，避難所間を結ぶ直線を 2 等分する法線とほぼ一致するのに対し，最適割り当てでは，主に避難所から海側にある地域がその避難所の割り当て地域となっていることが分かった． しかし，一部地域では海側の避難所に向かうように割り当てられていることが分かった．この海側に逃げる避難者の割合はA 地域で避難者数全体の 1 割程度，B 地域で 2 割程度，C 地域で 3 割程度となった．避難経路割り
当てについて，最適割り当てでは津波の浸水開始が遅い方または，浸水しない方へ向かうことで，避難所まで到達できることが分かった．B 地域の事例からは，まず一時的に海側へ向かい，山側にある道路を進むことで，避難所に到達できる地域があることが分かった．このモデルを用いることで，最短経路と最適経路では，向かう避難所は同じでも経路を変えることで避難所へ到達できる場合と，避難97

第 5 章 実在する地域への適用所も変えることで避難所まで到達できる場合が確認された．C 地域の事例からは，このモデルを用いると，避難対象範囲から特に遠くにある避難所は選択されないことが分かった．これは，4.3 の結果 7で示す通り，津波遭遇を回避する目的で遠回りすることはあるが，無駄に遠くの避難所が選択されているわけではないことを示す．これらの選択されない避難所は，緊急避難場所としてではなく，長期化する避難生活の中で，2 次避難場所として使用されることが考えられる．B 地域および C 地域の事例
から，浸水範囲外に続く道路と，その先に避難所があれば，浸水境界付近の避難者はその避難所および経路を選択することで猶予時間を多く確保できることが分かった．

98

第 6 章 まとめと展望

第6章

まとめと展望この章 で は ，この研究 に よ り得 ら れ た 成果 と ， こ のモ デ ル の 応用 に つ い て記 述 す る ．

6.1

本研究の成果本研究では，避難中の津波遭遇者を最小化するために，想定される多くの津波に遭遇しにくい避難経路および避難所を災害発生前に割り当てることのできる数値計算モデルを開発し，その効果を検証した．
第 1 章では，本研究の背景や，目的，本論文の構成を示した．
第2章では，本 研 究 の 意 義 を 示 す た め ， 地 震 津 波 に 関 す る 避 難 行 動 の 実 態 に つ い て 文 献 調 査を 行っ た ．そ の 結 果 ，防災教育や迅速な避難開始だけでなく，少しでも津波遭遇までの時間を稼ぐた
めの津波浸水を迂回するような避難所や経路選択が重要となることが示唆された． 次 に ， 行 政 に よ る
避 難 所 や 避 難 経 路 の 設 定 に 関 す る 基 準 を 整 理 し た ． そ の 結 果 ， 住民や行政はともに安全性の高い避難場所，避難路および避難経路を把握する必要があり，安全性の高い経路や避難所を設定できるツールの開発が望まれることが示唆された．既 往 の 避 難 モ デ ル の 分 析 を 行 っ た 結果，多くの場合最短経路等が採用されており，この研究で開発する割り当て手法はいまだ確立されていないことが分かった．
第 3 章では，想定津 波 浸 水 の時 空 間 的 広が り を 組 み込 ん だ ，避 難 所お よ び避 難 経 路 の割 り 当て モデ ル「K19」を 構築 し た．このモデルは，想定される様々な津波に対して高い確率で総被災者数を減少させる避難所と避難所への到達経路とを，避難者毎に求める．具体的には，ある特定の想定津波に対して，避難所の位置から順次，安全に避難するために避難開始が必要となる地震発生からの経過
時間，すなわち猶予時間を計算していく．この与えられた猶予時間分布を避難開始地点から大きくなる方へ遡ることで，猶予時間を最大とする避難所と避難経路が設定できる．このとき求めた 猶予時間分布
上のすべての地点が避難開始地点となることから，短時間で地域全体の避難経路と避難所の設定が可能となる．この方法により，対象津波において，すべての避難者に対して実行地域全体の避難所および経路割り当てを行う．さらに，この操作を想定される複数の津波について実行し得られた割り当て群の中から，各想定津波の発生確率を考慮して，地域全体の被災者数の期待値を最小化する割り当てを求める．これを最適割り当てとし，この割り当ては，想定される様々な津波に対して高い確率で被災者数を減少させることを示した．
第 4 章では， モ デル 地 形 を用 い て ， 本方 法 に よ り求 ま る 避 難所 や 避 難 経路 の 特 徴 を分 析 した ． そ の 結 果 ， (1)津波の時空間的広がりを考慮して，津波遭遇を回避できること．(2)避難が遅れるよ
うな場合にも，最大限津波に遭遇せずに避難所に到達できる避難経路と避難所を割り当て できること．
99

第 6 章 まとめと展望(3)各避難者に 1 つの避難経路や避難場所を発災前の段階で定めることができることを示した．
次に，K19 を 適 用 し て 得 ら れ る 避 難 所 や 避 難 経 路 の 分 析 を 行 っ た 結果，(1)猶予最大割り当てによる被災者数は，最短割り当てより減るか，効果が少なくても同程度であり，被災者数が増えることはな
いこと．(2) K19 による経路や避難所の割り当てに，避難開始時間や海岸線への津波到達時間は影響を与えないこと．(3)津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べてオーダーが違うほど大きく，かつ，付近に浸水境界や付近に浸水境界や浸水遅延範囲がない場合は最短で到達できる避難所が選択されるのに対し，津波の遡上速度が，避難者の移動速度に比べてあまり大きくない場合は，津波の遡上方向を考慮し，浸水範囲から離れる方向にある避難所が選択されること．(4)津波がどのような遡上速度をとる
場合も，浸水が大きく遅延する箇所や浸水範囲外が付近に存在する場合は，浸水遅延箇所を通って，その先にある避難所が選択されること．(5)選択経路について，一度浸水域を抜けた後，その先に避難所がある場合は再び浸水域に入ることはなく，浸水域外を通って避難所に向かう経路が選択されること ，などを示した．
第 5 章では，主に海岸地形の異なる 3 つの地域を対象に複数の津波を適用することで，K19 による最適割り当ての適用性を検討した．その結果，次の主要な結論を得た ． (1) 最適経路は広範囲に浸水を及ぼす津波シナリオであたえられることが分かった．これにより，想定すべきシナリオ数を限定できる．
(2) 最適割り当てによる被災者数を最短割り当てと比較した結果，すべての地域，すべての避難開始時
間で，最適割り当てによる被災者数が最短割り当てによる被災者数よりも少なくなることが分かった．この被災者数の減少効果は，避難開始が遅れて切迫する状況下ほど大きくなることが分かった．この被災者減少効果は，仮にリアルタイム経路探索ができる場合を想定した被災者数と大きな差がないことが分かった．すなわち，あらかじめ決まった経路選択で，リアルタイムで来襲津波に 最適化した経路設定する場合と同じ被災者数の減少効果が得られるということである．(3) 津波避難の原則である，海側にある避難所には向かわないという制御で被災者数を算出した．その結果，最適経路選択や最短経路選択より被災者数が増える結果となった．これは，海側の最寄りの避難所を機械的に排除してしまうためである．すなわち，従来タブーとされている海側への避難は，必ずしも否定されるものではないことが分かった． (4)最適割り当ての被災者減少効果を示すことを目的に，最適経路と最短経路での猶予時間の分布について分析した．その結果，A 地域では最適割り当てで浸水遅延箇所を通ることにより猶予時間が増加する地域が存在することが確認された．B 地域および C 地域からは浸水範囲外につながる道路や避難所が存在することで，浸水境界付近の避難者の猶予時間が増加することが確認された．
以上の結果から，検討対象地域において対象津波や避難開始時間に依存せずに従来の最短経路に比べて被災者数を減少できる一意の避難経路および避難所をあらかじめ避難者に割り当てることができた．今後，このモデルをあらゆる地域に適用し，被災者を減らす割り当てができることが期待される．

100

第 6 章 まとめと展望

6.2

本研究の応用

ここでは，この研究を応用した事例や今後の展望について述べる．

6.2.1

河川洪水への適用

この研究では K19 を津波に適用したが，このモデルは危険な範囲が時間発展的に広がる災害に適用することで効果を発揮すると考えられる．すなわち，河川洪水にも適用可能である．河川洪水に遭遇しないためには早期の避難開始が重要である一方，現実には避難勧告等に従って避難する者は少ない
現状がある．また堤防の決壊位置や時刻は予測できない．すなわち避難中の洪水発生もあり得るということである．よってあらかじめ洪水に遭遇しにくい避難経路を定めておくことも重要である．井上ら(2017)[69]は豪雨時にリアルタイム避難経路探索を行う手法を提案している．しかしリアルタイム経路探索 の問
題は第 2 章で述べた通りである．北村ら(2019) [97]は K19 を河川洪水に適用して被災者数が減少できることを示している．河川洪水に適用する際に注意すべきこととして，津波は常に海側から侵入するのに対し，河川洪水は破堤箇所から浸水が発生するということがある．すなわち，破堤箇所によって浸水の広がる方向が全く異なり，ある一つの洪水を避ける経路では，別の箇所で破堤が起こった際には避けるど
ころか，洪水に向かって避難するようなことも起こりうる．よって，北村ら (2019) [97]で示す様に，適切に経路設定のための浸水分布を設定する必要がある．

6.2.2

ハード対策との融合

a) 防潮堤整備
津波対策はハード対策とソフト対策が適切に融合することが重要である．これは， 内閣府中央防災会
議の「東北地方太平洋沖地震を教訓とした地震・津波対策に関する専門調査会」が 6 月 26 日に公表した「中間とりまとめ～今後の津波防災対策の基本的考え方について～」および「中間とりまとめに伴う提言」でも示されている．
ハード対策とソフト対策を適切に融合させている事例として，和歌山県串本町の取り組みがある．串本町では，南海トラフ地震津波が発生した場合に，数分で津波が到達することから，避難困難地域を解消すべく対策をとっている．具体的には，避難経路設定を津波到達時間を考慮して行っている．そして，避難可能となる経路がない地域に対して，優先的に防潮堤整備を行うこととしている（稲田，2015 [99]）．ここでは，アナログ的に経路探索を行っているが，このモデルを用いれば，機械的に，すべての者に最適経路を割り当てることができる．加えて，こ の モ デ ル を 用い れ ば ，5.4.6 で示 し た通 り ，猶 予時 間 分
布 を表 示 す る こと で ，ど こ を 優 先 し てハ ー ド 対 策を 講 じ る べき か ，検 討を 容 易 に する ．ソフト101

第 6 章 まとめと展望対策の効果を適切に評価して，ハード対策の優先順位を決めることは重要である．

b) 避難経路の地震対策
この研究で示した方法で，適切に避難所等の割り当てを定めていても，避難経路が津波に先立ち発生する地震により被災していれば，速やかな避難はできなくなる．そこで，避難経路の地震対策が重要となる．しかし，地域の道路すべての地震対策を施すには時間を要する．そこで北村ら(2019) [98]では，
経路閉塞の影響を定量的に評価し，影響が大きい個所を優先的に対策する効果を示している．ここで，このモデルを用いる利点は 2 つある．1 つは，このモデルでは事前に避難経路を割り当てることから，事前に通行者が多い避難経路を把握でき，閉塞の影響が大きい道路を把握できる点である．2 つ目は，津波浸水の遅い方に避難者を誘導することから，そのような道路に避難者は集中する．従って，多くの避難者が通る経路が集約されることから，地震対策を優先すべき経路がある程度限られてくる点である．

6.2.3

エージェントモデルへの組み込み

この モ デ ル は， 津 波 の 時間 的 広 が りを と ら え て， 津 波 浸 水を 迂 回 す る経 路 選 択 が可 能 で ある ．一 方 ， 人 の避 難 時 の 振る 舞 い は 反映 し て い ない ． こ こ では ， こ の モデ ル に ， 渋滞 に よ る
避 難速 度 の 低 下と い っ た 人の 避 難 時 の振 る 舞 い を反 映 す る 方法 を 示 す ．人 の 行 動 特性 を 直 接的 に反 映 で き るモ デ ル は 第 2 章 で 述 べた 通 り ，エ ー ジェ ン ト モ デル で ある ．加 藤 ら (2009) [53]は ， こ の エ ー ジ ェ ン ト モ デ ル に ， 横 山 ら (1995) [39]の 開 発 し た ポ テ ン シ ャ ル モ デ ル を 反 映 する 方法 を 示 し てい る ． こ の方 法 を 援 用し て ， ポ テン シ ャ ル モデ ル に よ るポ テ ン シ ャル マ ッ プ
を ，こ の モ デ ルの 猶 予 時 間分 布 に 置 き換 え ， そ の分 布 に 従 って エ ー ジ ェン ト を 動 かす と い う
こ とに す れ ば ，津 波 の 浸 水特 性 に 加 えて ， 避 難 者の 行 動 特 性を 踏 ま え た避 難 モ デ ルの 構 築 が可 能と な る だ ろう ．

102

第 6 章 まとめと展望

6.3 このモデルの利点と欠点
最 後に ， こ の モデ ル の 利 点と 欠 点 を まと め て い く．

（ 利点 ）
1.被 災 者数を減 少 で き る 点．
2.避 難 経路 や 避 難 所 が あ らか じ め 一 意に 定 ま る 点．
3.避 難 経路 や 避 難 所 が 避 難開 始 時 間 に依 存 し な い 点 ．
4.い っ た ん 猶 予 時 間 分 布 を 作 成 す れ ば ， 避 難 開 始 地 点 が ど こ で あ ろ う と ， 簡 単 に 割 り 当 て を
表 示で き る 点．加 え て，避 難困 難 地 域 も，避 難 開 始時 間 と の 大小 比 較 で 簡単 に 表 示 でき る 点 ．
5.こ の モデ ル で 算 出 さ れ た避 難 所 や 避難 経 路 は ， 多 く の 津 波に 有 効 で ある 点 ．
6.猶 予 最 大 割 り 当 て は 最 短 割 り 当 て よ り 猶 予 時 間 が 小 さ く な る こ と は な く ， 避 難 開 始 が 遅 れて も安 全 に 避 難で き る 割 り当 て が 算 出で き る 点 ．
7.こ の モ デ ル で 求 ま る 避 難 経 路 は ， 浸 水 開 始 が 遅 い 経 路 や ， 浸 水 し な い 経 路 に 避 難 者 を 誘 導
で き， 通 行 経 路が 集 約 さ れる こ と か ら， 地 震 対 策を 優 先 す べき 箇 所 が 特定 し や す い 点 ．
8.猶 予 時 間 分 布 を 簡 単 に 表 示 で き ， ハ ー ド 対 策 を 優 先 的 に 講 じ る べ き 地 域 を 簡 単 に 検 討 で きる 点．

（ 欠点 ）
1.最 適 割 り 当 て は 被 災 者 数 期 待 値 で 算 出 し て い る た め ， 来 襲 津 波 に よ っ て は 部 分 的 に 最 短 割
り 当て よ り 猶 予時 間 が 小 さく な る 恐 れが あ る 点 ．
2.経 路 が長 く な り ， 津 波 以外 の 災 害 への 被 災 リ スク が 高 ま る 点 ．
3.こ れ ま で の 最 短 経 路 選 択 で 行 っ て い た 避 難 計 画 か ら 変 更 の 必 要 が あ り ， 避 難 所 の 収 容 可 能
人 数か ら ， 改 築が 必 要 に なる 可 能 性 があ る 点 ．

こ の欠 点 1 に つい て は ，避 難 経 路や 避 難 所 を あ らか じ め 1 つに 定 め る とい う こ と から ，この よう に 被 災 者数を増 や して し ま う よう な ケ ー スも わ ず か なが ら 生 じ る ．欠 点 2 に つ いて は ，
同 時に 利 点 7 で示 す よ う に，通 行経 路 が 明 確 に なる こ と か ら， リ ス ク に対 す る 対 策が 取 り やす くな る も の と考 え ら れ る．欠 点 3 に つ い て は，こ の モデ ル に よ り 算 出さ れ る 割 り当 て が 既
往 の割 り 当 て と異 な る こ とか ら ， 避 難所 の 設 定 人数 等 に ギ ャッ プ が 生 じよ う ． し かし ， 緊 急
避 難場 所 と し ての 所 要 を 満た す こ と を考 え る と ，多 少 の 収 容可 能 人 数 の超 過 は 大 きい 問 題 とな らな い と 考 える ． 加 え て， 対 策 が 進む 現 時 点 で計 画 変 更 する こ と で ，不 必 要 な 投資 を 避 ける こと が で き ると 考 え る ．

103

第 6 章 まとめと展望

6.4 効果的な避難のための提案
このモデルによる被災者減少効果は，十分な教育と避難訓練なしでは実現できないと考える．このモデルの重要な特徴の 1 つは，津波が発生する前に避難経路と避難所を割り当てることができることである．このモデルを使用する場合，4.2.3(b)や 5.4.5 の B 地域で説明した海側への避難など，避難者が本来選択したくない経路が表示される場合がある．そのような経路が示され た場合も，住民は十分な時間をかけた教育によって事前に経路を理解し，この経路で避難訓練を繰り返すことで習慣化すれば，効果的に避難することができるだろう．
迅速な避難は，津波避難を成功させるための重要なポイント である（Suppasri et al., 2013 [100]，Kong et al., 2015 [101]）．このモデルを使用すれば，図 5-18 に示すように，安全に避難を開始する必要がある猶予時間を知ることができる．このモデルで割り当てられたルートで，猶予時間を意識して迅速な避難を行うことで，効果的な避難が可能になるだろう．

104

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題

点

.

日

本

地

震

工

学

会

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文

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， 平 成

19

年

12

月

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日 .

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[98] 北村福太郎, 稲津大祐, 池谷毅, 岡安章夫. (2019). 津波避難計算を用いた避難経路の効果的な地震対策. 土木学会論文集 B2 (海岸工学), 75(2), I_1375-I_1380.
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114

業績一覧

業績一覧
（査読論文）
1. 北村福太郎, 稲津大祐, 池谷毅, 岡安章夫. (2018). 津波浸水を考慮した避難経路および避難所
選定ツールの開発. 土木学会論文集 B2 (海岸工学), 74(2), I_391-I_396.
2. 北村福太郎, 稲津大祐, 池谷毅, 岡安章夫. (2019). 津波浸水を考慮した避難経路選択に与える地形と浸水特性の影響. 土木学会論文集 B3 (海洋開発), 75(2), I_785-I_790.
3. 北村福太郎, 稲津大祐, 池谷毅, 岡安章夫. (2019). 津波避難計算を用いた避難経路の効果的な地震対策. 土木学会論文集 B2 (海岸工学), 75(2), I_1375-I_1380.
4. 北村福太郎，稲津大祐，池谷毅，岡安章夫.(2019). 複数の破堤シナリオを考慮した河川洪水からの最適避難経路の算出. 土木学会論文集 B1(水工学), 75(2), I_1333-I_1338.
5. Kitamura, F., Inazu, D., Ikeya, T., Okayasu, A., An Allocating Method of Tsunami Evacuation
Routes and Refuges for Minimizing Expected Casualties, International Journal of Disaster Risk
Reduction (2020.2.3 Accept).

（講演）
1. 北村福太郎. 津波浸水を考慮した避難経路と避難場所の割り当て及び地震対策優先道路の抽出,
第 8 回巨大津波に関する合同研究集会．
2. Kitamura, F., Inazu, D., Ikeya, T., Okayasu, A., Optimal Allocation of Evacuation Routes andRefuge Considering the Temporal Spread of Inundation, AOGS 16th Annual Meeting.
3. 北村福太郎. 避難開始までの猶予時間を用いた津波避難計画, 第 9 回巨大津波に関する合同研
究集会．

115

謝辞

謝辞
こ の論 文 を 提 出す る に あ たり ， 懇 切 丁寧 に ご 指 導を い た だ きま し た 東 京海 洋 大 学 教授 ・ 岡
安 章夫 先 生 ， 同教 授 ・ 池 谷毅 先 生 ， 同准 教 授 ・ 稲津 大 祐 先 生に 深 甚 な る謝 意 を 表 しま す ． 大
学 卒業 以 降 ， 防衛 省 職 員 とし て ， 研 究の 世 界 か ら長 く 離 れ てい た 私 を 研究 室 に 受 け入 れ て い
た だき ， 多 く 御議 論 を さ せて い た だ き， い ろ い ろな 機 会 を 与え て い た だい た 先 生 方の お か げ
で この 論 文 を まと め る こ とが で き ま した ．
岡 安先 生 に は 検討 会 を 通 して 研 究 の 方向 性 に 関 し，多 く の示 唆 に 富 ん だ ご意 見 を い ただ き ，
夢 中で 研 究 に 取り 組 む こ とが で き ま した ． 加 え て， 研 究 に 没頭 で き る 時間 と 環 境 を与 え て い
た だき ， 満 足 のい く ま で 研究 を 行 う こと が で き まし た ． 入 学当 時 ， 博 士号 を 取 得 する こ と は
自 身の 行 う 研 究に 精 通 す るだ け で は なく ， 工 学 全般 に つ い て， 考 え る こと が で き る者 と な る
こ とと の 教 え をい た だ き まし た ． 先 生に い た だ く 多 面 的 な ご意 見 は ， 多く の 知 識 や ご 経 験 に基 づく 先 見 性 から 生 ま れ るも の と 感 じま し た ． これ か ら 先 ，少 し で も 先生 の よ う な考 え 方 がで きる よ う に ，引 き 続 き 探求 し ， 与 えら れ る 機 会を 生 か し て さ ら に 学 んで い き た いと 思 い ます．
池 谷先 生 に は ，特 に 人 に 伝わ る 言 い 方を す る と いう こ と を 教え て い た だき ま し た ．パ ソ コ
ン を前 に 毎 日 自分 の 研 究 を進 め て い くう ち に ， 何と か 自 分 が作 っ た ア ルゴ リ ズ ム を全 部 余 すと ころ な く 説 明し よ う と し， 初 め て 聞く 人 に と って は 難 解 な説 明 に な って い る こ とに な か なか 気づ く こ と がで き ま せ んで し た ． 研究 は 結 果 が出 て 終 わ りで は な く ，そ れ を ど う伝 え る かと いう こ と が いか に 重 要 かを 丁 寧 に お教 え い た だき ま し た ．
稲 津先 生 に は ，研 究 を 開 始し た 当 初 の研 究 の 進 め方 の 相 談 から ， 英 文 の確 認 ま で ，多 く の貴 重な 時 間 を 割い て ご 指 導を い た だ きま し た ． そし て 研 究 の面 白 さ を 発表 の 場 か ら飲 み 会 の場 まで ， 多 く の場 を 通 し て 教 え て い ただ き ま し た． 頭 で 考 える だ け で なく ， と に かく 手 を 動
か して 何 か 結 果を 出 し な さい と い う 先生 の 教 え で， い ち 早 く研 究 を 悩 まし い も の から 楽 し いも のに 変 え る こと が で き まし た ．
東 京海 洋 大 学 教授 ・ 谷 和 夫先 生 に は ，検 討 会 の たび に 鋭 い 指摘 を い た だき ， 新 た な課 題 を
多 くい た だ き まし た ． 先 生に い た だ いた 課 題 を 解決 す る た めに 試 行 錯 誤す る こ と が， 研 究 を進 める モ チ ベ ーシ ョ ン に つな が り ま した ．
防 衛大 学 校 准 教授 ・ 鴫 原 良典 先 生 に は， 防 衛 省 研修 で 津 波 に関 す る 多 くの こ と を お教 え い
た だき ま し た ．そ の お か げで も っ と 津波 に つ い て勉 強 し た いと の 思 い が芽 生 え ， 博士 課 程 進
学 の意 思 が 生 まれ ま し た ．ご 紹 介 い ただ い た 東 京海 洋 大 学 に入 学 し た 後も ， 学 会 をは じ め ，
い ろい ろ な 場 で声 を か け てい た だ き ，研 究 の 進 め方 な ど 相 談さ せ て い ただ き ま し た こ と ， 心
よ り感 謝 申 し 上げ ま す ．
研 究室 の 仲 間 にも 研 究 を 行っ て い く うえ で 多 く 支え を い た だき ま し た ．私 と 同 じ く社 会 人
ド クタ ー と し て研 究 室 に おら れ た 宇 野喜 之 さ ん には ， 同 じ く避 難 シ ミ ュレ ー シ ョ ンを 行 う ラ
116

謝辞

イ バル と 感 じ て研 究 を 進 めて ま い り まし た が ， いつ も ご 議 論を さ せ て いた だ く 度 に知 識 の 多さ に圧 倒 さ れ まし た ． 宇 野さ ん の 存 在が 自 信 の 研究 の 励 み とな り ， 研 究を 進 め る こと が で きま した ． 研 究 員と し て お られ た 鴫 原 康子 さ ん に は入 学 当 時 ， Fortran の実 行 し 方 から 丁 寧 に
お 教え い た だ きま し た ． その お か げ で， 早 期 に 自身 の プ ロ グラ ム 構 築 がで き る よ うに な り ま
し た． 研 究 室 の仲 間 に は ，熱 心 に 研 究を 行 う 姿 から ， 多 く の刺 激 を も らい ま し た ．ま た ， 研
究 室内 で 議 論 をさ せ て い ただ く こ と で自 分 の 考 えを ま と め てい く こ と がで き ま し た． 研 究 生
活 を送 る う え で， 少 々 年 齢が 離 れ て いる こ と に 関係 な く ， ざっ く ば ら んな 話 も で きた 環 境 はと ても 居 心 地 がよ く ， 研 究の モ チ ベ ーシ ョ ン に もつ な が り まし た ．
3 年 も の 間 ， 博 士 課 程 の 学 生 と し て 私 を 送 り 出 し て く だ さ っ た 防 衛 省 の 皆 様 に は 感謝の念に堪えません．自 由 に 研 究 でき る 時 間 を確 保 い た だい た お か げで ，3 年 で研 究 成 果 をま と め る
こ とが で き ま した ． こ の 論文 以 外 に も 3 年 で 津 波に 関 す る 知識 や 考 え 方を 得 る こ とが で き ま
し た． 防 衛 省 に戻 っ て か らは ， 得 た 知識 を 生 か して 防 衛 施 設の 津 波 対 策に つ い て 進め て い き
た いと 思 い ま す．
最 後に ， 土 日 も趣 味 の よ うに 没 頭 し て 行 っ た 研 究に 不 満 を 言う こ と も なく ， 気 の すむ ま で好 きに さ せ て くれ た 妻 ・ 未貴 と 娘 ・ 環奈 に 心 か ら感 謝 し ま す．

117