DID によるよる都市構造
都市構造の分類と道路維持
道路維持更新コストのコストの相関
相関について清水建設
京都大学

米山 一幸， 田中 博一
松中 亮治， 大庭 哲治

1.

はじめに
我が国
国の地方自治体
地方自治体においてはにおいては，少子高齢化
少子高齢化・生産年齢人口減少
生産年齢人口減少によるによる投資的経費
投資的経費の財源不足
財源不足が見込まれるなかまれるなか，高度成長期
高度成長期に整備整備された道路・・橋梁，上下水道上下水道などのインフラのなどのインフラの老朽化老朽化が進んでおりんでおり，その維持管理維持管理が財源・人材人材の両面からから今後困難になることがになることが予測予測される。国
国は，都市再生特別措置法
都市再生特別措置法の改正
都市再生特別措置法（立地適正化計画立地適正化計画）やや公共施設等総合管理計画策定
公共施設等総合管理計画策定 要請などの施策
公共施設等総合管理計画策定の要請
施策を通じて，公共公共サービスをサービスを一定のエリアに集約化集約化し，さらにさらに集約化したした地域をネットワークをネットワーク化するする「コンパクトコンパクト＋ネットワークネットワーク」型の都市構造都市構造を目指す自治体自治体を支援支援している。すでに
すでに，いくつかのいくつかの自治体自治体が立地適正化計画
立地適正化計画や公共施設等総合管理計
公共施設等総合管理計画を策定策定・公開しておりしており，今後も多多くの自治体がが策定を予定予定している。しかしながら
しかしながら，これまでにこれまでに公開公開された
計画ではでは，コンパクト化化の効果に関関しては庁舎庁舎，学校，文化施設文化施設などのいわゆるハコモノのなどのいわゆるハコモノのなどのいわゆるハコモノの統廃合
統廃合による削減費用のの評価が大半大半であり，道路道路・橋梁，上下水道上下水道などのインフラなどのインフラ施設のの集約化の効果
効果についてはほとんについてはほとん
ど検討されていないのがされていないのがされていないのが現状であるである。
そこでそこで本研究では，，道路インフラをインフラを対象に都市機能都市機能の集約化
集約化が維持更新維持更新コストに与与える影響をを把握する
ことを目的
目的に，域内にに人口集中地区人口集中地区（DID）を有有する国内の全自治体全自治体についてについて DID にに基づく都市構造
都市構造の分類と道路道路インフラ維持更新維持更新コストのコストの相関を分析するする。

2. 既往研究と本研究
既往研究 本研究の手法
都市構造
都市構造を考慮した
した道路インフラ
インフラ維
持更新コストにコストに関するする既往研究として
として
1)
は，松中
松中ら が人口・道路延長道路延長の３３次メッシュデータを いて分析した先行例
ッシュデータを用いて先行例がある。これらのこれらの研究研究では，３次メッシメッシ
ュを地区特性地区特性の違いによりいにより 60 に分類分類し，道路インフラインフラ量，道路道路インフラ維持更維持更新コストとのコストとの関係を明明らかにしている
らかにしている（図 1）。
）。維持更新コストについてはコストについてはコストについては，「道路投資道路投資の評価に関関する指針（案）」にある「道路種別道路種別ごとのごとの年間維持管理年間維持管理費（参考参考）」をもとに，維持費維持費，修繕費修繕費，交通安全費
交通安全費を合計したした維持更新コスト
コストの道路種別道路種別ごとの原単位比原単位比を算出算出し，これに「道路統計年報道路統計年報 2012」の維持更維持更新費の合計値合計値を用いることによりいることによりいることにより，道路幅員別 維持更新コスト原単位
路幅員別の維持更新原単位を推計しているしている。
本研究 においては，国内の自治体
本研究においては自治体の実際のの歳出に基づくづく道路インフラインフラ維持更新コストのコストの比較をを行うためにうために，総務省が毎年実施毎年実施するする「地方財政状況
地方財政状況

図 1 人口あたりあたり道路インフラ維持更新維持更新コスト

11)調査」のデータを分析に用いる。具体的には，市町村別目的別歳出内訳の「道路橋梁費」を用いて，人口あたりの道路維持更新コストを算定する。なお，道路橋梁費には普通建設事業費，維持補修費の他に，自治体の担当部局職員の人件費などが含まれる。このため，松中ら 1)が示した維持更新コスト（図 1）とは単純比較できないことに留意する必要がある。
表 1 使用データ

3. 対象データ
項 目出 典
対象年度
分析に使用するデータの一覧を表 12)
人口
住民基本台帳人口
2005～2014に示す。使用データはすべて総務省
面積，可住地面積
統計でみる市区町村のすがた 3)
2005～2014
統計局がホームページ上で公開して DID 面積，DID 内人口
平成 22 年国勢調査 4)2010
いる csv ファイルデータであり，2016 年 市町村道延長
公共施設状況調経年比較表 2)
2006～20137 月時にダウンロードしている。
土木費のうち道路橋梁費
市町村別決算状況調 2)
2005～2014
各自治体の DID 面積および DID 内
人口は平成 22 年度（2010 年度）国勢調査による調査結果を用いており，域内に複数の DID を有する自治体についてはその合計値とする。以下の分析では，上記の国勢調査で DID を有する全 821 の自治体（特別区は除く）を対象としている。道路橋梁費については年度ごとの変動を考慮し，公開されているデータのうち最新の 10 年間（2005～2014 年度）の平均値を用いる。また，市町村道延長については，ホームページに公開されている 8 年間（2006～2013 年度）のデータの平均値を用いる。
4. 都市の集約度に関するデータ分析結果(1) DID 人口比率，DID 面積比率
本研究では，自治体ごとの都市の集約度を示す指標として，平成 22 年度国勢調査時における DID 人口比率（自治体人口に対する DID 内の人口の比率），および，DID 面積比率（自治体の可住地面積に対するDID 面積の比率）を用いる。図 2，図 3 は分析対象とする 821 自治体の DID 人口比率，DID 面積比率の分布を示す。いずれも，３大都市圏や政令市，中核市などで相対的に値が高くなるが，DID 人口比率が高い自治体は地方の沿岸部や北海道などにも分布しているのに対し，DID 面積比率が高い自治体は大都市圏近傍にほぼ限定されており，大都市と地方都市で集約の形態が異なっていることがわかる。
(2) 人口あたり道路延長図 4，図 5 は，各自治体の市町村道の延長を自治体人口で除することにより求めた人口あたり道路延長（2006～2013 年度の平均値）と，DID 人口比率，DID 面積比率の相関を示す。DID 内の人口，面積の比率

図 2 DID 人口比率（単位：%）

図 3 DID 面積比率（単位：%）2504040

⼈⼝あたり道路延⻑ (m/⼈)

⼈⼝あたり道路延⻑ (m/⼈)

5030201030201000020406080
DID⼈⼝⽐率＝DID⼈⼝／⼈⼝×100 (%)

100020406080100

DID⾯積⽐率＝DID⾯積／可住地⾯積×100 (%)

図 5 人口あたり道路延長と DID 面積比率の相関

図 4 人口あたり道路延長と DID 人口比率の相関が高く，都市の集約度が高い自治体ほど人口あたりの道路延長が小さくなる傾向が見られる。ただし，両グラフを比較すると DID 人口比率との相関を示す図 4 の方がばらつきが大きく，DID 人口比率が高いにもかかわらず人口当たりの道路延長が大きい自治体が散見される。これは，可住地面積が広い自治体などで，山間部などの過疎地域に対する行政サービス確保のため市町村道を整備しているケースが想定され，道路などネットワーク型インフラの特徴と考えられる。
(3) 人口あたり道路橋梁費
図 6 は各自治体の目的別歳出の中の道路橋梁費を自治体人口で除することにより求めた人口あたり道路橋梁費（2005～2014 年度の平均値）の分布を示す。
また，図 7，図 8 は人口あたり道路橋梁費と DID 人口比率，DID 面積比率の相関を示す。人口あたりの道路橋梁費は，DID 人口比率，DID 面積比率が高く，集約度が高い大都市圏で低く，集約度が相対的に低い地方都市などで高くなる傾向があり，特に地方の山間部に突出して高い自治体が見られる。ただし，
図 7 では DID 人口比率が高いにもかかわらず人口あたりの道路橋梁費が高い自治体も多く示されており，前項の人口あたり道路延長と同様に，可住地面積の広い自治体において，過疎地域の行政サービス維持のための道路の維持更新費が財政上の負担とな図 6 人口あたり道路橋梁費（単位：円/人）
60
⼈⼝あたり道路橋梁費 (千円/⼈)

⼈⼝あたり道路橋梁費 (千円/⼈)604040202000020406080
DID⼈⼝⽐率＝DID⼈⼝／⼈⼝×100 (%)

100020406080100
DID⾯積⽐率＝DID⾯積／可住地⾯積×100 (%)

図 8 人口あたり道路橋梁費と DID 面積比率の相関

図 7 人口あたり道路橋梁費と DID 人口比率の相関3っていることが推察される。
図 9 は分析対象とした全 821 の自治体の人口あたり道路橋梁費に基づく割合を示す。平均値は 13,303 円/人で，最小は 2,082 円/人，最大は 59,932 円/人となる。松中ら 1)による維持更新コスト（図 1）とは対象や算定方法が異なるため単純比較はできないが，金額のオーダーや平均値（松中ら 1)では 13，321 円/人），分布割合は概ね整合的であると考えられる。

25～3030～20～25～515～20

5～1010～15

図 9 人口あたり道路橋梁費の割合（単位：千円/人）

5.

人口集中地区（DID）に基づく都市構造の分類
DID の現況に関するデータを都市構造の集約度に関する指標として用いることにより，クラスター分
析による対象自治体の類型化を試みる。分析には
統計ソフト R の階層型クラスター分析を適用し，特徴データとして対象自治体の DID 人口比率，DID
面積比率，DID 内人口密度（＝DID 内人口／DID面積）を正規化して用いる。クラスター間の距離測定法はウォード法とする。
図 10 は，クラスター分析により対象自治体を 5 つのクラスターに分類した結果を示し，表 2 は各クラスターに含まれる自治体（黒字：市／青字：町村）の一覧を示す。また，図 11 には各クラスターの DID人口比率と DID 面積比率の相関を示す。クラスターA には人口比率，面積比率とも高く，集約度が高い都市構造を有する自治体が含まれ，B から E

図 10 DID に基づくクラスター分析結果

表 2 クラスター分析による分類別自治体一覧表
分類ABCDE

自治体名（黒字：市／青字：町村）
川⼝，草加，蕨，市川，習志野，浦安，⽴川，武蔵野，三鷹，府中（東京），昭島，調布，⼩⾦井，⼩平，東村⼭，国分寺，国⽴，狛江，東大和，清瀬，東久留⽶，
多摩，⻄東京，横浜，川崎，大和，名古屋，向⽇，⻑岡京，大阪，豊中，吹⽥，守⼝，⼋尾，寝屋川，松原，大東，門真，藤井寺，東大阪，尼崎，伊丹，
府中，春⽇，那覇
札幌，さいたま，所沢，春⽇部，上尾，越谷，⼾⽥，朝霞，志⽊，和光，新座，富⼠⾒，三郷，鶴ケ島，ふじみ野，三芳，千葉，船橋，松⼾，柏，流⼭，⼋千代，鎌ケ谷，⼋王⼦，町⽥，武蔵村⼭，稲城，相模原，平塚，藤沢，茅ヶ崎，海⽼名，座間，岩倉，北名古屋，京都，宇治，城陽，⼋幡，堺，岸和⽥，池⽥，⾼槻，枚⽅，茨⽊，箕⾯，柏原，羽曳野，四條畷，交野，大阪狭⼭，島本，神⼾，明⽯，⻄宮，芦屋，宝塚，川⻄，広島，福岡，大野城，志免，宜野湾，浦添函館，⼩樽，室蘭，登別，岩内，仙台，塩竈，多賀城，⽇⽴，大泉，川越，狭⼭，⼊間，桶川，北本，⼋潮，伊奈，我孫⼦，⻘梅，⽇野，福⽣，羽村，あきる野，
瑞穂，横須賀，鎌倉，⼩⽥原，逗⼦，秦野，厚⽊，伊勢原，綾瀬，葉⼭，寒川，大磯，⼆宮，開成，真鶴，⾦沢，内灘，岡谷，下諏訪，岐⾩，北⽅，静岡，沼津，三島，富⼠，清⽔，⻑泉，岡崎，⼀宮，瀬⼾，半⽥，春⽇井，碧南，刈谷，蒲郡，⼩牧，東海，大府，知多，知⽴，尾張旭，⾼浜，豊明，清須，あま，豊⼭，扶桑，
大治，蟹江，武豊，四⽇市，大津，大⼭崎，泉大津，⾙塚，泉佐野，富⽥林，河内⻑野，和泉，摂津，⾼⽯，泉南，阪南，忠岡，熊取，⽥尻，姫路，加古川，⾼砂，
播磨，奈良，大和⾼⽥，大和郡⼭，橿原，⽣駒，⾹芝，三郷，斑鳩，上牧，王寺，和歌⼭，倉敷，大⽵，海⽥，松⼭，新居浜，⾼知，北九州，大牟⽥，中間，太宰府，那珂川，須恵，粕屋，芦屋，⽔巻，苅⽥，熊本，別府，⿅児島，沖縄，嘉⼿納，北谷，与那原，南風原
旭川，釧路，帯広，北⾒，岩⾒沢，網⾛，留萌，苫⼩牧，稚内，江別，紋別，⼠別，名寄，根室，千歳，滝川，富良野，恵庭，伊達（北海道），北広島，⽯狩，北斗，江差，倶知安，栗⼭，上富良野，美幌，⾳更，芽室，⻘森，弘前，⼋⼾，盛岡，⽯巻，名取，岩沼，大河原，柴⽥，富谷，秋⽥，⼭形，⽶沢，酒⽥，天童，福島，会津若松，郡⼭，⽔⼾，土浦，龍ケ崎，取⼿，⽜久，ひたちなか，守谷，大洗，宇都宮，⾜利，⼩⼭，下野，野⽊，前橋，⾼崎，桐⽣，熊谷，⾏⽥，飯能，本庄，東松⼭，鴻巣，久喜，蓮⽥，坂⼾，幸⼿，⽇⾼，吉川，⽑呂⼭，嵐⼭，鳩⼭，宮代，杉⼾，松伏，⽊更津，野⽥，成⽥，佐倉，市原，四街道，印⻄，⽩井，富⾥，酒々井，⽇の出，三浦，南⾜柄，大井，松⽥，湯河原，愛川，新潟，加茂，⾒附，福井，敦賀，富⼠吉⽥，甲斐，⻑野，松本，大垣，多治⾒，各務原，岐南，浜松，熱海，焼津，藤枝，伊⾖の国，函南，豊橋，豊川，津島，豊⽥，安城，常滑，江南，稲沢，⽇進，弥富，みよし，東郷，大⼝，東浦，桑名，鈴⿅，名張，尾鷲，東員，川越，彦根，草津，守⼭，栗東，野洲，舞鶴，⻲岡，京⽥辺，⽊津川，久御⼭，井⼿，精華，豊能，太⼦，相⽣，赤穂，三⽊，三⽥，猪名川，⽥原本，広陵，河合，新宮，湯浅，⿃取，松江，岡⼭，呉，福⼭，廿⽇市，坂，下関，防府，周南，徳島，北島，⾼松，宇多津，久留⽶，⼩郡，筑紫野，宗像，古賀，福津，
糸島，宇美，篠栗，新宮，佐賀，⿃栖，⻑崎，佐世保，大村，⻑与，時津，合志，菊陽，益城，大分，宮崎，延岡，⽇向，奄美，⽯垣，糸満，豊⾒城，うるま
美唄，芦別，砂川，深川，当別，七飯，⼋雲，余市，斜⾥，遠軽，⽩⽼，新ひだか，幕別，釧路，中標津，⿊⽯，五所川原，⼗和⽥，三沢，むつ，平川，野辺地，
宮古，大船渡，花巻，北上，久慈，⼀関，釜⽯，⼆⼾，奥州，気仙沼，⽩⽯，角⽥，登⽶，東松島，大崎，松島，七ケ浜，利府，大和，加美，能代，横⼿，大館，湯沢，由利本荘，大仙，北秋⽥，にかほ，鶴岡，新庄，寒河江，上⼭，村⼭，⻑井，東根，南陽，⼭辺，河北，⾼畠，いわき，⽩河，須賀川，喜多⽅，相⾺，⼆本松，南相⾺，伊達（福島），本宮，桑折，古河，⽯岡，結城，下妻，常総，常陸太⽥，⾼萩，笠間，つくば，⿅嶋，筑⻄，坂東，かすみがうら，神栖，東海，阿⾒，境，利根，栃⽊，佐野，⿅沼，⽇光，真岡，大⽥原，⽮板，那須塩原，壬⽣，⾼根沢，伊勢崎，太⽥，沼⽥，館林，渋川，藤岡，富岡，みどり，⽟村，秩⽗，加須，羽⽣，深谷，⼩川，銚⼦，館⼭，茂原，東⾦，旭，勝浦，君津，袖ケ浦，⼋街，⾹取，栄，⻑岡，三条，柏崎，新発⽥，⼩千谷，⼗⽇，村上，燕，糸魚川，妙⾼，五泉，上越，阿賀野，魚沼，南魚沼，富⼭，⾼岡，魚津，氷⾒，滑川，⿊部，⼩⽮部，射⽔，⼊善，七尾，⼩松，輪島，加賀，羽咋，⽩⼭，能美，津幡，⼩浜，大野，勝⼭，鯖江，あわら，越前，坂井，永平寺，都留，⼭梨，上野原，甲州，中央，富⼠川，上⽥，飯⽥，諏訪，須坂，⼩諸，伊那，駒ケ根，中野，大町，飯⼭，茅野，塩尻，佐久，千曲，東御，安曇野，箕輪，⾼⼭，関，中津川，美濃，瑞浪，羽島，恵那，美濃加茂，土岐，可児，瑞穂，⾶騨，笠松，垂井，神⼾，
大野，池⽥，富⼠宮，伊東，島⽥，磐⽥，掛川，御殿場，袋井，下⽥，裾野，湖⻄，菊川，牧之原，吉⽥，⻄尾，⽝⼭，新城，⽥原，愛⻄，美浜，幸⽥，津，伊勢，松阪，⻲⼭，伊賀，菰野，⻑浜，近江⼋幡，甲賀，湖南，東近江，福知⼭，綾部，宮津，京丹後，南丹，岬，河南，洲本，豊岡，⻄脇，⼩野，加⻄，篠⼭，宍粟，たつの，稲美，太⼦，⾹美，天理，桜井，五條，御所，葛城，宇陀，平群，海南，橋本，有⽥，御坊，⽥辺，岩出，那智勝浦，⽶⼦，倉吉，境港，浜⽥，出雲，益⽥，安来，津⼭，⽟野，笠岡，井原，総社，⾼梁，新⾒，赤磐，⽵原，三原，尾道，府中（広島），三次，東広島，宇部，⼭⼝，萩，下松，岩国，光，柳井，
⼭陽⼩野⽥，鳴門，⼩松島，阿南，吉野川，丸⻲，坂出，善通寺，観⾳寺，さぬき，琴平，多度津，今治，宇和島，⼋幡浜，⻄条，大洲，伊予，四国中央，東温，松前，砥部，安芸，南国，土佐，須崎，四万⼗，⾹美，直⽅，飯塚，⽥川，柳川，⼋⼥，筑後，大川，⾏橋，豊前，朝倉，岡垣，鞍⼿，唐津，伊万⾥，武雄，⿅島，⼩城，基⼭，島原，諫早，五島，川棚，⼋代，⼈吉，荒尾，⽔俣，⽟名，⼭⿅，菊池，宇土，宇城，天草，大津，中津，⽇⽥，佐伯，⾅杵，津久⾒，都城，⽇南，⼩林，⻄都，⾼鍋，門川，⿅屋，枕崎，指宿，薩摩川内，霧島，いちき串⽊野，姶良，瀬⼾内，名護，宮古島，⾦武，読谷，⻄原

4

仙台

静岡

80

熊本

新潟

札幌
福岡
さいたま神⼾
千葉 京都
相模原北九州
広島名古屋

川崎

横浜堺

大阪

⼈⼝あたり道路橋梁費 (千円/⼈)

DID⼈⼝⽐率＝DID⼈⼝／⼈⼝×100 (%)

100

岡⼭
浜松

60A
B

40C
20D
E060A

C

D

E

40
静岡

新潟
熊本

浜松

広島 札幌

岡⼭

20

仙台

相模原
神⼾

千葉

北九州

さいたま福岡京都名古屋
堺

横浜

大阪
川崎

0020

406080100020406080

100

DID⾯積⽐率＝DID⾯積／可住地⾯積×100 (%)

DID⾯積⽐率＝DID⾯積／可住地⾯積×100 (%)

図 12 人口あたり道路橋梁費と DID 面積比率の相関

図 11 DID 人口比率と DID 面積比率の相関6040

⼈⼝あたり道路橋梁費 (千円/⼈)

A
⼈⼝あたり道路橋梁費 (千円/⼈)

B

40
静岡

広島
相模原

20千葉
神⼾
堺

大阪名古屋
川崎
横浜札幌

熊本新潟

北九州

福岡 仙台
京都
さいたま

浜松
岡⼭

00静岡

新潟

B
30C
札幌

DE

20相模原

広島浜松

熊本
北九州

岡⼭

仙台千葉
京都 名古屋
神⼾
福岡大阪

堺

川崎

10さいたま

横浜0A

B

C

D

E0クラスター

24681012

⼈⼝あたり道路延⻑ (m/⼈)

図 14 人口あたり道路橋梁費と人口あたり道路延長の相関図 13 各クラスターにおける人口あたり道路橋梁費の分布図に進むほど人口比率，面積比率が低下し，集約度が低い自治体になる。図 11 には代表的な自治体として政令市を例示しているが，３大都市圏部の政令市は A～B，地方の政令市は B～D のクラスターに属している。
図 12 は図 8 で示した人口あたり道路橋梁費と DID 面積比率の相関について，クラスターごとに分類した図を再掲する。また，図 13 は各クラスターにおける人口あたり道路橋梁費の分布を示す。クラスターE からクラスターA に進むほど人口あたりの道路橋梁費が低下する傾向が示されており，都市の集約度が高いほど住民１人あたりの道路インフラの維持更新コストが低減され，財政的な負担が少ないことがわかる。
なお，図 12，図 13 に例示した政令市では，同じクラスター内の他の自治体にくらべて人口あたりの道路橋梁費が相対的に高くなっている。図 14 は人口あたりの道路橋梁費と人口あたりの道路延長の相関を示しているが，政令市は道路延長についてはクラスター内で中間的な値となっており，道路の延長あたりの道路橋梁費が他の自治体よりも高いことがわかる。この原因として，都市の集約度が高く交通量も多い政令市の道路は管理水準が相対的に高く，延長あたりの維持更新コストが上昇することが考えられる。また，政令市に比べて財政力の低い地方の自治体などでは，道路インフラの維持更新に十分な財源が充てられていない可能性もある。これらの点については，今後，具体的な事例などに基づき，より詳細に調査したい。

6. まとめ都市機能の集約化が道路インフラの維持更新コストに与える影響を把握することを目的に，域内に人口集中地区（DID）を有する国内の全自治体について，DID に基づく都市構造の分類と道路インフラ維持更新コストの相関を分析した。2005～2014 年の 10 年間の自治体の財政データより，人口あたりの道路橋梁費は 2,082～59,932 円/人の範囲に分布し，先行研究での推計値と概ね整合的であった。また，DID 人口比

5

率や DID 面積比率が高く，集約度の高い都市構造を有する自治体の方が人口あたりの道路橋梁費が低く，道路インフラの維持更新に要する財政負担が低減されることが示された。なお，政令市では同程度の集約度の他自治体に比べて人口あたりの道路橋梁費が相対的に高くなる傾向が見られており，その原因について今後調査したい。
【参考文献】
１） 松中亮治，大庭哲治，中川大，岡本真輝，米山一幸，田中博一：地区特性の違いに着目した道路インフラ維持更新コストに関する研究, 土木学会論文集（投稿中）２） 総務省ホームページ：地方財政状況調査関連資料（http://www.soumu.go.jp/iken/jokyo_chousa_shiryo.html）
３） 総務省統計局ホームページ：統計でみる市区町村のすがた（http://www.stat.go.jp/data/s-sugata/index.htm）
４） 総務省統計局ホームページ：平成 22 年度国勢調査／人口等基本集計（男女・年齢・配偶関係，世帯の構成，住居の状態など）／ 全国結果（http://www.e-stat.go.jp/SG1/estat/List.do?bid=000001034991&cycode=0）6