本研究の背景と⽬的• 強靭化施策を実⾏に移す上で、巨⼤震災発⽣時の「被害の予測」や「対策効果の予測」のための計量分析は不可⽋

フロー効果とストック効果を考慮した
巨⼤震災のレジリエンス対策の被害軽減効果に関するマクロ経済モデルの構築• しかしその⽅法論は確⽴されておらず、具体性のある計量分
析が⾏われていないのが実態• 過去の震災のデータに基づき、南海トラフ地震や⾸都直下地震が我が国全体にもたらす経済被害を推定する

京都⼤学⼤学院教授 藤井 聡

• とりわけ、道路ネットワークの毀損によりもたらされる経済被害に着⽬した分析を⾏う

令和2年10⽉26⽇（⽉）• あわせて、橋梁耐震化や電柱地中化による被害軽減効果についても検討を⾏う
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プローブデータによる道路被害の把握
将来の地震による道路ネットワークへの被害を予測するためには、過去の震災時の道路被害データが必要となるが、震災時の道路被害を⼤規模に集計したデータは存在しない。
そこで本研究では、東⽇本⼤震災時の⺠間プローブデータを⽤いて、下記のように、・道路リンクの破断状況
・⾞両の⾛⾏速度の低下状況を把握し、これを震災による道路ネットワークへの「被害」とした。

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破断状況の基本集計①
震災直後には、都道府県・市町村管理道路の6〜7割が破断している状況。
⾼速道路の破断率が⾼いのは、物理的被害よりも規制の影響と考えられる。

■ 道路リンクの破断状況
震災直後、半年後、⼀年後、⼀年半後のそれぞれについて、プローブデータの⾛⾏実
績データの有無を確認し、震災前にはデータが存在する⼀⽅で震災後にデータが存在しない場合、その道路リンクは破断したものを判断した。

■ 道路⾛⾏速度の低下状況
震災直後、半年後、⼀年後、⼀年半後のそれぞれについて、平均的な通⾏速度を集計し、集計期間による荷重平均を取って震災前の平均速度と⽐較し、速度低下率を集計した。
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道路リンク破断率予測モデル

破断状況の基本集計 ②
震災から半年後でも、都道府県・市町村管理道路の2〜3割の道路リンクが破断している。
1年半後では1割前後。

道路リンクの破断確率を予測するモデルは、以下のとおり、破断の有無を従属変数とする⼆項ロジットモデルにより構築した。

推定⽅法
以下のような２項ロジットモデルを想定し、回帰分析（ロジスティック回帰）を⾏う。

ln p/1-pα

β 1x 1β 2x 2β 3x 3…

β nx n

P: 道路破断確率x: 説明変数

従属変数
各道路リンクについて、集計時点においてプローブデータの⾞両通⾏実績が存在すれば破断せず（=0）、存在しなければ破断（=1）とするデータ。

説明変数
震度レベル、震災後経過時間、強靭化対応率（橋梁耐震化率・電線類地中化率）など※ 詳細は次ページ
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説明変数として⽤いたデータ

分析結果（⾼速道路、直轄国道）

道路リンクの破断確率モデルの説明変数（破断のしやすさに影響を与える要因の候補）としては、下記のようなデータを⽤いた。
グループ

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⾼速道路及び直轄国道に関するロジスティック回帰分析の結果は次の通り。

⾼速道路

直轄国道

データ名称（単位）リンク特徴

リンク⻑（m），隣接リンク数（本），橋梁（ダミー変数）

被災状況

L2（ダミー変数），直後（ダミー変数），半年後（ダミー変数），1年半後（ダミー変数），浸⽔域（ダミー変数）

強靭化施策対応率

橋梁耐震化率，電線類地中化率

⼟地利⽤種別⽥，その他の農⽤地，森林，荒地，建物⽤地，道路，鉄道，その他の⽤地，河川地及び湖沼，海浜，海⽔域，ゴルフ場，（全てダミー変数）

都市地域種別都市地域，市街化区域，市街化調整区域，その他⽤途地域，市街地（全てダミー変数）67

分析結果（都道府県、市町村管理道路）

強靭化施策以外の要因についての考察

都道府県及び市町村管理道路に関するロジスティック回帰分析の結果は次の通り。

都道府県管理道路• （当然ではあるものの）発災から間もない時点での破断率が⾼い。

市町村管理道路• ⾼速道路以外の3種類の道路において、隣接リンクが多いほど、該当道路リンクの破断確率が低い。（隣接リンクが少ない場合、接続先リンクの破断によって当該リンクが利⽤不可になる可能性が⾼いため。）• 「浸⽔域」が⾼速道路を除く3種類の道路種別に共通して有意となっており、津波の被害を受けた道路リンクは、破断の確率が⾼くなるということが⽰唆された。
• 「市街化調整区域」では、破断確率が低くなる。（開発⾏為や都市施設の整備が原則⾏われないことが要因となり、沿道構造物の倒壊などによる道路閉塞被害を受けにくいためと考えられる。）
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強靭化施策の効果についての考察• 「橋梁耐震化率」については、⾼速道路と都道府県管理道路において有意な負のパラメータを取っており、破断を抑制する効果があることが⽰唆されている。
• 「電線類地中化率」については、対象が都道府県管理道路に限られるが、同様に有意な負のパラメータを取っており、破断を抑制する効果があることが⽰唆されている。
• 都道府県管理道路において、「橋梁耐震化率」のパラメータが0.267、「電線類地中化率」のパラメータが-2.018であり、「1%向上した場合の効果」に着⽬する限りは、電線類地中化率の⽅が橋梁耐震化率よりも強い破断抑制効果があることが⽰唆されている。
※ 直轄国道においては、橋梁耐震化率及び電線類地中化率の両⽅が説明変数として選択されなかった。また、市町村管理道路においては「強靭化施策対応率」の変数項⽬データが存在していない。
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強靭化施策をさらに推進した場合の効果推定されたモデルを⽤いて、電線類地中化や橋梁耐震化の施策をより充実させた場合の道路破断率の変化を推定（感度分析）した。
橋梁耐震化率を10%向上
約65%〜91%である橋梁耐震化率を、約75%〜100%へと上昇させた場合の、発災直後の破断率の変化は以下のとおり。
道路破断率

道路破断率

道路破断率

道路破断率

（全リンク平均）（橋梁リンク平均）（全リンク平均）（橋梁リンク平均）40.33%

30.04%

40.29%

28.94%▲0.03%ポイント▲1.10%ポイント

電線類地中化率を10%向上
全国平均約19%である電線類地中化を、約29%へと上昇させた場合の、発災直後の破断率の変化は以下のとおり。
道路破断率

道路破断率

道路破断率

道路破断率

（全リンク平均）（市街地リンク平均）（全リンク平均）（市街地リンク平均）

40.33%

37.09%

34.04%

30.04%▲ 6.30 %ポイント▲ 7.05 %ポイント
11まとめと参考〈本研究のまとめ〉• 本研究では、東⽇本⼤震災時のプローブデータを活⽤し、様々な条件下における道路リンクの破断確率予測モデル構築を試みた。
• 利⽤できるデータの制約から、モデル精度にはさらなる向上の課題が残るものの、「橋梁耐震化」「電線類地中化」に⼀定の効果が損すること等が⽰唆された。
〈参考情報〉• なお、本研究の分析を踏まえて、上記プローブデータと同様の確率で道路リンクを破断させるシミュレーションを南海トラフ・⾸都直下地震に関して⾏い、SCGEモデルを⽤いて経済被害を試算したところ、南海トラフ地震で1000兆円、⾸都直下型地震で600兆円を超える経済被害（20年累計）が予測される結果となった。
• 今後は、道路破断モデルの精度向上を⾏い、当該モデルと経済被害シミュレーションを密接に連動させた分析を可能にすることが求められる。
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