Hoogendoorn, S.P. and Bovy, P.H.L.: Pedestrian route-choice andactivity scheduling theory and models, Transportation researchPart B, Vol. 38,
No. 2, pp. 169-190, 2004.
歩行者の経路選択，活動スケジューリングの理論とモデル

B4 植村 恵里

0. 流れ1. 背景
2. レビュー
3. 一般的な歩行者行動理論
4. 不確実性における最適な主観経路選択
5. 活動順位問題
6. まとめ1.背景• 歩行者の行動を理解することは，公共交通機関やショッピングモール等の計画・デザインを行ううえで本質的．
• 正確な歩行者流動モデルの必要性から，歩行行動スケジューリングや経路選択，歩行行動に関する包括的な理論やモデルの研究が進んでいる．
• 本研究ではtactical levelの歩行者行動に焦点をあてている．

2. レビュー：歩行者のスケジューリングや経路選択• Hill, 1982
– 経路選択の戦略は潜在意識に従う．Directnessが特定の経路を選択するうえで最も一般的な要因．（距離だけでなく，複雑さ（方向転換等）も関係する．）• Bovy and Stern, 1990
– 歩行者は頻繁に，無意識のうちに最短経路を選択する．距離以外では快適性が重要な要因となる．

• Bovy and Stern, 1990
– 経路選択を行ううえで他に重要なものは，習慣，交差点の数，汚染・騒音レベル，安全性，雨除け，環境から受ける刺激等．これらの経路特性がどのくらい経路選択行動に影響を与えるかは，トリップ目的が大きく関係する．

• Cheung and Lam, 1998
– 地下鉄駅での歩行者のエスカレーター/階段選択及び活動時間への依存性を研究．

レビュー：歩行者行動モデル構築•Queuing models(Lovas, 1994)– 歩行者があるネットワークの１つのノードから他へ移動する様子をマルコフチェインモデルを用いて説明．リンクにランダムな待ち時間を設け．歩行交通需要がドアのキャパシティーを上回る時に起こる待ちを設定．建物からの避難行動を説明する時に使われるモデル．

•Gipps(1986) and Hamacher and Tjandra(2001)– 歩行基盤や離散選択モデルの応用から有限の経路数を決定．歩きやすさ等を通じた歩行者経路選択を説明．

•Verlander(1997)– 家事を基本としたダイアリーデータを用いて離散選択モデルの研究．

•Teklenburg et al.(1993)– 歩行者流動データを用いたSpace Syntax modelの研究．

→以上のものは有限の経路選択肢を扱っている．
• Hughes(2002)
目的地へ歩く方向を用いて無限の選択肢を扱うが，距離や環境，交通状況による不確実性等，一般的な経路特性は考慮していない．
本研究では，これらの課題を解決し，歩行者の経路選択と活動スケジューリングの理論的基礎を同時に扱うことを目的とする．

3. 一般的な歩行者行動理論• 主な仮定「全ての歩行者行動は，効用（コスト）をもたらす」• 歩行者は，交通状況のような不確実性も考慮にいれながら，考えられる効用を予測し最適化する．

本研究の理論と選択理論の違う点
1. 無限の代替ルートを考慮
2. randomness(誤差)は，実現されうるルートの不確実性に関係．
誤差は「人は常に同じ状況下で同じ選択をするわけではない」「個人の決定プロセスに関する正確な知識の不足」を反映する．個々のサンプルで観測された選択の違いを説明するために用いる．

3.1.歩行者行動のレベル
Operational
選択を３段階に区別．
level
1. 出発時間選択，アクティビティーパターン選択（strategic level）
Tactical level
2. 活動のスケジューリング，活動エリア選択，活動エリアに到着するための経路選択（tactical level）
Strategic level
3. 歩行行動(operational level)特徴• 下位レベルで期待される効用が，上位レベルでの選択に影響を与える．
• Tactical levelの行動は外的要因（障害物，環境からの刺激等）と内的要因（時間制約，歩行態度）の両方の影響を受ける．
• 予想される交通状況（混雑，平均速度）と合わせて，tactical levelの行動決定は歩行行動に関係し，逆に，歩行交通需要や歩行行動によって起きる交通状況が予想に影響を与えることで，tacticalな行動にも影響を与える．
Tactical な行動
決定歩行行動3.2. Tactical levelの決定変数

3.3. tactical levelでの主観的効用最適化

3.3. tactical levelでの主観的効用最適化
不効用Ｃは以下に依存．
1. 距離，出発から到着までの移動時間
2. 障害物への接近
3. 急な方向転換
4. 他の歩行者との相互作用の期待値（サービスレベル）
5. 環境からの刺激や魅力（雰囲気，ショッピングウィンドウ，雨よけ）• 過去の研究では，それぞれ不変的ではなく，経路選択における重要性は，歩行者のグループによって変化することを示している．

3.4. 現在の交通状況と動的歩行者配分• 歩行者の活動スケジューリングや経路選択において重要な側面は，現在及び将来の交通状況を，tactical levelの決定行動に含むということ．
• 現在しか含めない場合，歩行者は現在の交通状況を観察することで，滞在中に何度も自分の選択を考え直すことになる．
→ この研究では，歩行者が現在，将来の状況に関する情報を持ち，それに従ってスケジュールや経路を選択すると仮定．
• Tactical levelの行動は，（将来の）交通流に依存し，これらは逆に活動ス
ケジューリングや．歩行者の経路選択に依存する．
• →均衡問題をとく必要がある．

4. 不確実性における最適な主観経路選択

4.1. Pedestrian kinematics(歩行者運動学)

4.2. 歩行コストと活動効用の一般化・・・(6)

4.3. terminal costとrunning cost・・・(7)

・・・(8)

4.4.running cost・・・(10)・・・(11)・・・(12)

4.4. running cost・・・(14)・・・(15)

4.4. running cost・・・(16)

4.5.1. モデル原理と問題の定式化・・・(17)・・・(18)・・・(19)・・・(20)4.5.1. モデル原理と問題の定式化・・・(20)(hが小さいとき)・・・(21)・・・(22)・・・(23)

4.5.1. モデル原理と問題の定式化・・・(24)・・・(25)・・・(26)・・・(27)

4.5.2. 最適速度と方向・・・(28)・・・(30)・・・(29)

Example1.
• 対象地：Schiphol Plaza（様々な目的，交通手段が集まる駅）• Figure1. NOMADモデルを用いたシミュレーション• 目立った活動スケジュールを持つ歩行者を白黒で反映．（色の濃淡で性別を区別）
E1-E5:プラザからの出口
E6,E7 ホームの出口
V1,V2: 新聞販売の場所

Example.1
Figure2.予想される最小不効用関数Wと，ホームへ行くためにE6,7のエスカレーターを使う歩行者(2a)や外へ出るためにE1-5の出口を使う歩行者(2b)の経路を示す．
••

2a：全部E6へ向かう．（経路選択と活動エリア選択の結合は，経路は違うが，活動エリアは同じである）
2b：全て同じなわけではない．

4.6. 混雑状況での歩行者の経路及び活動エリア選択

Example2.（混雑状況での経路選択）

4.7. 不確実性の役割

4.7. 不確実性の役割

5. 1. 修正した活動順位問題

Example 4
2つの歩行者グループを考える．
1. E6,7のどちらかのエスカレータを使ってホームへ行く前に， V1,V2のどちらかで買い物をする．
2. E1-5のどれかの出口を使ってPlazaを出る前に，V1,V2のどちらかで買い物をする．

Example 4•

V1は，プラザを出ていく人より電車を利用する人にとって魅力的．

• どちらの行動がなされるかは，任意の活動か，義務の活動で区別している．義務活動は時間内に成し遂げられなかった場合に大きな負荷がかかることであらわす．

• 活動によっては，他が成し遂げられることで行えることもある．この依存性を表現するために，Hoogendoornのactivity treesが説明される．（アクティビティは，高次のアクティビティがなされたときにのみ行える）

5.2. 活動順序選択

5.2. 活動順序選択

6. まとめ・研究に関連してまとめ• 歩行者は主観的効用を最大化するという想定に基づいた新しい理論を展開．
• 歩行者は時空間上において，連続的で無限の候補の中から経路を選択すると仮定することで，不確実性における活動スケジュ－リング/経路選択行動をつなぐ説明ができた．
研究と関連して• Running costの内容に札幌道路特有の信号現示による影響など考えられれば．
• 最適歩行速度を算出する際の要因は，残り時間やエネルギー消費の観点．非義務的トリップのような場合はまた違う指標が必要？