土木学会第71回年次学術講演会(平成28年9月)

Ⅳ‑005

MFD による東日本大震災時のグリッドロック現象の分析
芝 浦 工 業 大 学 学生会員

1.

○郡 山義章株式会社道路計画

正 会 員

清田裕太郎

株式会社道路計画

正 会 員

野中康弘

芝 浦 工 業 大 学 正 会 員

岩倉成志

目的

2011 年 3 月 11 日に発生した東北地方太平洋沖地震
時，都区部の道路では大混雑が発生した．その際にグリッドロック現象の発生が国内で初めて観測された．しかし，分析に使用できる情報が速度データのみであったことから、未だグリッドロック発生の定量的証明には至っていない．Daganzo(2007)は任意の道路空間の平均交通量と平均交通密度の 2 つの指図１

MFD の概念図

標から，その道路空間全域の交通状態を表現する

4.

Macroscopic Fundamental Diagram(以下 MFD とする)

4.1. 交通量データの位置特定を用いることで，グリッドロック現象の発生及び拡分析手法

交通量データの位置情報は交差点名のみの記載で散をとらえられる可能性を指摘している．

あるため，車両感知器の設置位置が不明である．そ本研究では，東北地方太平洋沖地震発生時の交通こで，Google Street View を用いて車両感知器の位状態を MFD によって表現し，震災発生後の交通流を置特定を行う．ここで各データの正確性を検討する

明確に示す．また，グリッドロックの発生を定量的為，車線数，車両感知器数，オーバーパス・アンダに示す．

ーパスの有無，車両感知器の種類を合わせてデータ

2.

MFD を用いた既往研究

化する．

1)

Mahmassani ら (2013)は MFD を用いて交通シミュ

4.2. MFD の描写レーションを行い，グリッドロックを定量的に証明

各グラフの大きさは地域メッシュの基準地域メッできると示している．ここで平均交通量と平均交通シュとする．各メッシュに属するデータを用い，メ密度を指標としたシミュレーションの概念図を図 1

ッシュの平均交通量 Q 及び平均交通密度 K を求める．に示す．MFD の最終点において交通量が 0 にもかかそして，縦軸を平均交通量，横軸を平均交通密度とわらず交通密度の値が残っている．著者らはこの値した MFD を描く．各データの算出式は以下の通りでが道路で動けなくなった車両の台数，すなわちグリある．

ッドロックの規模を表していると考えている．
3.

Q

データ概要

∑∑

Q：1 車線当たり平均交通量

データは，東京都内の幹線道路，137 路線 1552 地∑∑K

K：1 車線当たり平均qi：リンク i 平均交通量 ki：リンク i 平点(環状八号線の内側)の 1 時間ごとの交通量データ

交通密度

及び，HITACHI タクシープローブデータ，民間プロ均交通密度ーブデータ，NAVITIME 点列データを統合した 1 時

M：メッシュ内交通量観測リンク数

間ごとの速度データを用いる．期間は 2011 年 3 月 11

連絡先

ri：リンク i 車線数

また，交通量，車両速度，交通密度の関係を正確

日の 0 時台～23 時台の 24 時間である．
キーワードli：リンク i の長さに捉える為，各データを備えた時系列グラフを描く．

東日本大震災，グリッドロック，MFD，東京都区部〒135-8548

東京都江東区豊洲 3-7-5 09C32 芝浦工業大学‑9‑

交通計画研究室 TEL 03-5859-8354

土木学会第71回年次学術講演会(平成28年9月)

分析結果

交通密度

速度

交通量120400

震災発生後

交 110
通 100
密
速 90
度
度
80台
k70/mk/ 60m
時 50/車40線

日本橋周辺について分析する．
5.1. 交通量，速度，交通密度の関係性(

日本橋周辺の一部路線の交通状態を表す時系列グ
ラフを図 2 に示す．11 日の交通量は 14 時台まで平300台/
200 時/車線)

常時とほぼ同じ軌跡を辿っていることが確認されて30)いる．また，交通密度は 10 台/km 前後，速度は 3020～40km/h であり交通流が円滑であることが分かる．

0交通量100)

大震災時のボトルネック候補箇所の一つである，(

5.

(Ⅳ‑005100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

一方，15 時台以降では交通量及び速度が急激に低下時間帯(時台)図 2 永代通り (江戸橋一丁目 ～ 日本橋)

し，それに伴い交通密度は急上昇している．これらの指標より，路線の交通機能が著しく低下しており，渋滞状態に陥っていると考えられる．
5.2. MFD の軌跡
日本橋周辺の 11 日 14 時台まで，11 日 23 時台までの MFD を図 3 に示す．2 つの形状より，震災発生後に急激な交通密度の上昇が見られる．また，震災発生から数時間後には交通量の減少も見られる．

図 3 日本橋周辺における QK 図の軌跡

5.3. 日本橋周辺の MFD
日本橋周辺の MFD を図 4 に示す．日本橋のみな400らず，日本橋近辺に隣接する各グラフが図 1 で示したシミュレーション結果と似た図を描いている．

交通量

5.4. 平均交通密度の標準偏差の時系列変化
日本橋周辺の平均交通密度 K を算出し，1 時間ご

400

300

300

300

200200200

1001000

ことが見て取れる．これより，震災発生後からリンク間の交通密度の粗密が大きくなっていることが分
かる．

200010

300

300

200

200

200100

link数：16

link数：6020

40

400

0010

400

200300

300

200

200

200

100

100

link数：10

link数：9link数：130004080

40

八丁堀

300

び拡散状況をより明らかにするためには，分析に使

20400

銀座

霞が関

100

40100

link数：13020

茅場町

300

0

状態を明確にした．今後，グリッドロックの発生及

0400

日本橋

桜田門

100

MFD を用いて東日本大震災当日の都区部の交通20400)

まとめ

Link数：11010(台／時／車線

100

link数：17link数：170

人形町

神田

400との標準偏差を図 5 に示す．15 時台以降の値が高い

6.

400

竹橋

0050

10002040

交通密度(台／km／車線)
図 4 日本橋周辺の MFD用するデータの時間分解能及び空間分解能を細かくすることが求められる．

301) Mahmassani, H.S., Saberi, M. and Zockaie, A. : Urban
network gridlock:Theory,characteristics,and dynamics,Transportation Research Part C, Vol.36, pp.480-497,
2013.
2) 清田裕太郎，岩倉成志，野中康弘 : 東日本大震災時のグリッド
ロック現象に基づく都区内道路のボトルネック箇所の考察，土木学会論文集 D3(土木計画学), Vol.70, No.5, p.l_1059-l_1066,2014.
謝辞震災発生後

標 25
準偏 20
差
15台
/ 10km 5(参考文献)

00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

本研究の実施にあたり，データをご提供いただいた警視庁に厚くお礼

時間帯申し上げます．

図 5 日本橋周辺の平均標準偏差の時系列変化‑10‑