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渋滞を知る

サグ部に潜む目の錯覚と『渋滞』友枝 明保
TOMOEDA Akiyasu

武蔵野大学 / 工学部数理工学科
JST CREST/ 准教授（b）

サグによる渋滞は、上り坂で速度が低下し、その影響が後続車へ伝播することで引き起こされる。これには「錯覚」が関係している。なぜ人は錯覚するのだろうか。人の心理を考慮して渋滞軽減に取り組んでいる事例も紹介する。

渋滞はなぜ起こるか？

（b）（a）となり、その速度低下の影響が後方に増幅伝播してし（a）（200m・傾斜 9％）（160m・傾斜 2％）

図2

 1の各画像の撮影位置と道路傾斜の関係（道路の断面図）。
図（a）は坂の下から撮影した画像で、（b）は坂の上から撮影した画像。
それぞれの画像内の色は断面図の傾斜に対応する

NEXCO東日本の2013年度の統計 1）によると、高速道まった結果として、渋滞が発生してしまう、ということで路で発生する渋滞の約 3/4は、交通集中によるものであある。すなわち渋滞の種は、ある車のちょっとした速度

図1（a）では、近坂（手前の道路）は下っる。その発生場所を見ると、その半分以上が上り坂およ低下であり、そのきっかけを作っているのが、サグ部のているように見えるが、実際は上り坂であびサグ部と呼ばれるところで発生している。サグ部とは、上り坂というわけである。

る。一方、図1（b）では、遠坂（奥の道路）

英語のsag（たわみ、落ち込み）という言葉通り、たわんでいるような道路構造、つまり、下り坂から上り坂へと変サグ部に潜む目の錯覚は上っているように見えるが、実際は下り坂である。つまり、図1（a）の場合は、道化するような凹型の構造を持つ場所を指している。このサグ部では、上り坂へと傾斜が変化するが、ドライバ

路面は画像の上部に行くほど標高が高い

サグ部で生じている渋滞のメカニズムは、数理科学の立ーはなぜ加速して適切な速度を保つことができないの道路構造であり、図1（b）の場合は、道路場では、「車両密度が高くなると、自由流が不安定化し、であろうか。ここでは、その一つの理由として、サグ部の面は画像の上部へ行くほど標高が低い安定な渋滞流へと遷移する」と解釈できる。

道路構造に潜む目の錯覚によって、ドライバーが上り坂道路構造になっているにもかかわらず、多であることを正しく認識できていない可能性について紹

くの人にはそのようには見えない。

各車両の振る舞いを記述する数理モデル解析から得られる渋滞形成のメカニズムの共通した解釈は、スムー介したい。

この不思議な現象は目の錯覚によるもズな流れであっても、車両密度が高くなる（車間距離が図1の二つの画像をご覧いただきたい。これは香川県のであり、「縦断勾配錯視」と呼ばれてい短くなる）と、ある車のちょっとした速度低下がきっかけにある屋島ドライブウェイで撮影した写真画像である。

る。これは傾斜の異なる複数の道路が連なっているときに生じ、日本に限らず、カナダや韓国など海外の道路でも実際に多く

図3 ト ンネル内部。壁面のラインを水平線であるかのように認識してしまい、道路面も水平だと錯覚してしまう。実際は上り坂である（阪和自動車道）観察されている。屋島ドライブウェイの場
合、縦断勾配錯視が生じる箇所の道路構造は、長さ約水平線とは異なるにもかかわらず、あたかも水平線であ160m・傾斜2％の坂道と、長さ約 200m・傾斜 9％の坂道るかのように見えてしまい、道路面が水平であると錯覚からなる凹型の縦断線形で構成されている3）（図 2）。

してしまうのである。その結果として、適切な走行速度

縦断勾配錯視の要因はいくつか指摘されているが、その一つは、「近坂と遠坂との対比による要因」と言わ

（a）

（b）

図1

縦断勾配錯視の例：香川県にある屋島ドライブウェイ（協力：屋島ドライブウェイ株式会社）

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Civil Engineering Consultant

VOL.268 July 2015を保つことが難しくなり、速度低下につながってしまうと考えられる。

れており4）、これは傾斜判断の手がかりとなる正しい水

目の錯覚という現象は、思い込みや勘違いとは異な平線が道路上に乏しいことが挙げられる。実際、水平り、理性で正解がわかっていても、同様の錯覚現象が線の手がかりが無い状況としては、図3に示すように、ト再び生じる、という特徴がある。つまり、実際の傾斜をンネル内部が特に顕著である。トンネル内部では、その知っていても、目の錯覚が再び生じてしまい、傾斜の認建築構造から、道路に平行に入っている線が、実際の識を誤ってしまうのである。そのため、高速道路の設計

Civil Engineering Consultant

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図4

ストライプパターンの例と傾斜認識の変化。左図では被験者の 8 割が遠坂を平面と回答。右図では被験者の 9 割が遠坂を上りと回答

においては、このような道路構造をなるべく避けて設計
図6することが重要となる。

縦断勾配錯視を軽減する方法

エスコートライト。壁面の緑のライトが進行方向に流れる（提供：首都高速道路株式会社）させる」ことである。二つ目は、道路の形に反するだまし

様々な対策が施されているが、縦断勾配錯視について一方で、既存の道路で生じる縦断勾配錯視を取り除のテクニックを使うわけではなく、例えば下り坂の場合、は、異なる傾斜の道路が複数連なっている場合に生じくためには、どのようにすればよいのであろうか。縦断

同じ速度で走行しても時間軸で「加速度を徐々に強めるため、建設時になるべくこのような道路構造を避けて勾配錯視に影響する一つの要因として、側壁パターンのに知覚させるOptical Flow（視覚的リズム／ペース）」を設計することが重要である。

傾きが報告されている 5）。そこで著者らは、縦断勾配錯形成させることで、「速度を知覚させる」ことを実現して最後に、交通渋滞とは外れるが、目の錯覚が引き起視を取り除き、正しく道路傾斜を認識させる方法としているデザインである。この ODSは、ドットパターンが意こす交通事故の可能性についても触れたい。図1（b）に味を持たないニュートラルなデザインであるため、道路示すように、下り坂が上り坂に見えてしまう場合、それは面にだまし絵を描くイメージハンプのように、時間が経つ速度低下ではなく、速度超過につながる目の錯覚と言えと慣れてきて効果が落ちるといったことはなく、効果がる。前述したとおり、目の錯覚は、理性で答えがわかっ持続するといわれている 6）。ていても同様の錯覚現象が再び生じる、という特徴を・ エスコートライト持つ。そのため、ドライバーの見落としや、速度超過が壁面のストライプパターンに着目したアイデアを検討して図5いる。
仮想的ではあるが、図 4に示すような二種類の道路

 都高速道路に使われているオプティカルドットシステム
首（提供：韓 亜由美氏（ステュディオ ハン デザイン代表取締役 /公立前橋工科大学教授））環境を考える。道路面は、サグ部に対応する凹型の道路構造を考え、遠坂に二種類の側壁パターンを導入する。

著な検証結果はまだ得られておらず、今後の検討課題これらの画像を一枚ずつ被験者（延べ162 名）に提示である。

することで、道路の傾斜認識がどのように変化しているかを検証した。実験の測定は5 項目の間隔尺度（急な下渋滞を軽減するための“心理的”対策

図 6に示すエスコートライトも首都高速道路3号渋谷原因で事故が多発している地点では、道路環境が作り線下りの池尻付近で施工されている。この付近では約出す目の錯覚がドライバーの判断を誤らせている可能3％の上り勾配があり、無意識の速度低下が生じている。

性もある。

り、下り、平ら、上り、急な上りの選択）を用いて行った。

サグ部の上り坂では、気づかないうちに速度が下がっ

そのため、エスコートライトを壁面に設置し、60km/h 程

本稿を通じて、道路環境に潜んでいる錯覚現象を体

その回答結果から、道路の傾斜認識において、ストライてしまい、それがきっかけとなって交通集中の渋滞が生度で進行方向に順次点灯することにより、無意識の速験していただくことで、交通渋滞や交通事故が少しでもプ線を水平面と認識する傾向が強く見られた。さらに、まれていることから、各道路では色々な対策が施されて度低下を防ぐというものである7）。エスコートライトの設軽減されれば幸いである。

近坂の傾斜は、遠坂の傾斜に対する相対的な判断の結いる。ここでは、その中の心理的な方策についていくつ置により、渋滞損失時間が減少するとともに、所要時間果として得られることも確認された。つまり、ストライプか紹介したい。

が平均 3分短縮したという報告がある 8）。

線によって、水平面の認識が変化し、結果として道路傾・ オプティカルドットシステム＊1＊1 オ プティカルドット：登録第 4956228 号 株式会社ステュディオ ハン デザイン、首都高速道路株式会社の共同特許。シークエンスデザイン：登録第 5281648 号 株
式会社ステュディオ ハン デザインの登録商標。

道路環境に潜む錯覚現象＜参考文献＞
1）NEXCO 東日本、道路管理運営事業ホームページ
http://www.e-nexco.co.jp/activity/safety/detail_07.html
2）「計算と社会」岩波講座 計算科学 6、岩波書店、2012
3）」、ニュートンプレス、2007
「錯視完全図解―脳はなぜだまされるのか？（Newton 別冊）
4）P. Bressan、L. Garlaschelli and M. Barracano、Psychological Science、
441-449、2003
5）「坂道の傾斜知覚の研究」對梨成一著 風間書房、20136）韓 亜由美、玉木 真、小野 晋太郎、佐々木 正人、須田 義大、池内 克史、東京大学生産技術研究所、生産研究、64 巻 2 号、p.297、2012
7）首都高速道路株式会社（平成 27 年 2月12日）
http://www.shutoko.co.jp/company/press/h26/data/02/12_escortlight/
8）首都高速道路株式会社（平成 27 年 3月5日）
http://www.shutoko.co.jp/updates/h26/data/03/05_escortlight/

斜の認識も変化しうるということが明らかとなった。

図5に示すシークエンスデザイン ® オプティカルドット

道路傾斜の認識変化をもたらすストライプ線を用いシステム（Optical Dot System：ODS）は、首都高速道路

本稿では、縦断勾配錯視と呼ばれるサグ部で観察さた方法は、壁面へのペイント等で実現できるため、サ埼玉大宮線の美女木 JCT付近で施工されている。ODSれる目の錯覚現象が、渋滞のきっかけを作っている可グ部のみならず、傾斜誤認が生じる図 3のようなトンネによる視覚的情報提供には次の二つの側面がある。一能性について、屋島ドライブウェイの例とともに解説し

ル内部でも容易に施工でき、渋滞予防の方策の一つとつ目は、ドット列の配置感覚を縮小したり拡大したりすた。さらに、側壁パターンが縦断勾配錯視に影響するなりうると思う。現在、静止画では道路傾斜の認識のること（パースペクティブの配置）で、錯覚を起こさない一つの要因であることから、錯視を軽減し道路傾斜を変化に効果があることが示されたが、ドライビングシよう実際の正しい勾配を可視化し、ドライバーが線形を正しく示す方法について提案するとともに、実際の速度ミュレーターを利用した高速走行時の動環境では、顕自然に認知しやすいようガイドすることで、「勾配を知覚低下対策として導入されている事例について紹介した。

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