．論 文
一般論文

都市環境施策評価モデルの開発
Development of Models for Evaluation on Measures of the Urban Environment
森田哲夫＊

浩＊＊

小島

馬場剛＊＊＊

樋野誠一＊＊＊＊

吉田朗＊＊＊＊＊

By Tetsuo MORITA, Hiroshi KOJIMA, Tsuyoshi BABA, Seiichi HINO and Akira YOSHIDAは少ない。都市環境施策の総合的な評価モデルは、

１．はじめに国内では次に示す２つが知られており、本モデル開地球温暖化対策推進大綱が平成１４年３月に決定

発にはこれらを参考に開発方針を検討した。

されるなど、諸々の環境問題に対処するために、CO２

１つめの既存モデルは、大成建設の開発した「都などの削減目標達成に向けた取り組みを強化してい市環境設計支援システム−PLATON（２）」であり、くことが求められている。これに対応し、大学や研都市プランナーが、複合型ニュータウンの企画・計究機関等では都市環境施策の効果を把握するための画段階において、代替案を何度でも評価できるハン（１）

データベースや評価モデルの構築を進めている 。

ドリング性能の高い対話型システムである。自然環

都市環境に影響を与える施策としては、交通、土境を含めた都市空間において、ニュータウンに関連地利用、民生等に関する様々な分野の施策が存在し、する都市環境技術の効果を、都市の自立性、市民生さらに施策を組み合わせて実施することも考えられ活の豊かさの２つの視点から、多数の指標により評るため、評価モデルには、これら多様な施策の影響価できる。さらに、大規模複合都市開発事業診断シについて総合的に評価できることが求められる。

ステム−SOPHIA５）と連動し、損益計算、資金計画、評価指標についてみると、例えば、CO２ は局地的濃度が問題とされることはほとんどなく、全体の排経済波及効果を算出することにより事業の持続可能性の視点からも評価できるモデルである。

出量が問題となるのに対し、NO２ は都市圏全体の排２つめの既存モデルは、東京農工大学が中心とな出量よりも局地的濃度が問題となる。このように、り開発した「環境低負荷型都市の設計支援システム

施策の影響については、１つの評価指標だけで施策−都市シミュレータ（３）」である。このモデルは、市を評価することは十分ではなく、多様な指標で評価域を対象としており、都市環境施策の検討段階におする必要がある。また、施策の効果は環境負荷の削いて、自治体職員がパーソナルコンピュータを利用減にとどまらず、生活の質や経済といった社会的・し、自らシミュレーションを行うことを想定し開発

経済的影響も与えるため、多面的な評価の視点が必された対話型システムである。GIS をベースにして要であると考えられる。

いることが特徴であり、マウスを使い土地利用計画、以上より、著者らは、交通、土地利用、民生等に交通計画の代替案を設定し、GIS を通じサブプログ

関わる多様な施策が都市環境に与える影響を多面的ラムに入力することにより、環境負荷や資源の使用に定量評価するシミュレーションモデルを開発する量等の評価指標をビジュアルに表現できる。

こととした。
（２）本評価モデルの特色と位置づけ
既存モデルと比較すると、本評価モデルの特色お２．本評価モデルの位置づけ

よび位置づけは、以下の３つに整理できる。
１つめは、都市圏パーソントリップ調査７）が実施（１）既存モデルの整理
都市計画、環境、経済等の各研究分野での施策評されているような圏域を対象に、広域を対象とした価モデルは多数存在するが、本評価モデルが目指す交通施策、土地利用施策、民生施策の評価が可能なような多分野をまたがる総合的な評価の既存モデルことである。既存モデルと比較すると、本モデルは＊交通政策研究室＊＊東北事務所＊＊＊環境資源研究室＊＊＊＊経済社会研究室＊＊＊＊＊東北芸術工科大学

IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４33

より広域を対象としたモデルであり、パーソント策としては交通施策、土地利用施策、民生施策が入リップ調査と比較すると、土地利用施策による人口力可能であり、それら施策を変数（交通サービスレ分布の変化を内生的に予測・評価できること、住宅ベル、地価水準・土地の容量制約等）として、活動の省エネルギー化、地域冷暖房の導入等の民生施策モデルに入力する。活動モデルは、交通モデルと土といった交通施策以外の施策の評価が可能なモデル

地利用モデルからなり、時系列的にデータをやりとである。

りしながら将来の都市活動を予測する。交通モデル

２つめは、パーソントリップ調査では主に交通からは交通需要が出力され、土地利用モデルからはサービス水準の視点から評価が行われているが、本人口分布が出力される。本稿で都市環境施策と呼称

モデルは環境負荷、生活の質、経済の視点から評価している施策については、４で紹介する。

できるモデルであり、既存モデルよりも多様な視点で評価できる。

活動モデルにより予測された交通需要、人口分布は、評価モデルに入力される。各評価モデルでは、

３つめは、評価結果については、表やグラフ表示

都市圏および地区について多様な評価指標を出力すに加え、GIS を活用することにより、詳細な地区やる。都市環境施策の効果は環境負荷の削減にとどま道路ネットワーク上での施策効果を、利用者にビらず、生活の質や経済といった社会的・経済的影響ジュアルに示すことが可能である。

もある。例えば、都心居住の推進により、CO２ の総以上の３つの整理より、本評価モデルの特色は、排出量は少なくなるが、都心部において NO２ の被広域的な地域を対象に、多様な施策（交通、土地利害を受ける市民は多くなることも考えられるように、用、民生）について、多様な視点（環境負荷、生活施策の効果は多面的である。の質、経済）から総合的に評価可能であり、その結本モデルでは、都市環境施策の効果を生活の質、果が利用者にわかりやすく示されることである。

経済という幅広い視点も加えて、多面的に評価していくこととした。３つの評価モデルから出力された

３．都市環境施策評価モデルの概要（１）モデルの全体構成モデルの全体構成を図−１に示した。都市環境施評価結果を整理し、わかりやすい図表に示し、総合的な評価を行う。
本モデルの評価視点は既存モデルを参考に設定した。環境負荷についてはいずれのモデルにも含まれているが、「環境低負荷型都市の設計支援システム−都市シミュレータ」が扱っている水資源等については、本モデルで評価する都市環境施策の主たる政策意図には含まれていないと考えられることから採用しなかった。生活の質からの評価については「都市環境設計支援システム−PLATON」には含まれているが、「環境低負荷型都市の設計支援システム−都市シミュレータ」には含まれていない。また、都市環境施策が地域の経済へ与える影響を評価視点として加えた。
なお、本評価モデルを構成する要素モデルについては、著者らの既存研究成果を活用し、必要なモデルについては新たに構築し、それら成果を組み合わせることにより全体の評価モデルを開発することを基本的な方針とした。交通モデルについて自動車交通量の配分手法を改良し、環境負荷評価モデルは新たに構築した。土地利用モデル、生活の質評価モデ
ル、経済評価モデルについては著者らが開発してき

図−１ 評価の視点とモデルの構成

34

IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４たモデルを適用した。

．論 文（２）活動モデル

デルである。詳しくは文献１２）に譲るが、この土交通需要と土地利用は密接に関わっている。本モ

地利用モデルでは、夜間人口の増減は交通モデルに

デルでは、交通施策による交通サービス水準の変化より推計される通勤・私事目的のアクセシビリティが長期的には人口配置を変化させることとし、土地と地価水準によって説明される。従業人口の増減は利用モデルと交通モデルを統合したモデルを構築し業務目的のアクセシビリティで説明されるモデルとた（これを本研究では活動モデルと呼ぶ）。

なっている。

活動モデルは、基準年から目標年次までを５年間隔で順次計算するモデルとし、前期の交通サービス（３）評価モデル水準（出力値）が次期の土地利用モデルに入力値とa）環境負荷評価モデルして渡され、目標年次まで繰り返すモデルとしてい環境負荷評価モデルは、交通モデルにより推計される自動車交通量を入力値とし、CO２ 排出量、NOxる。活動モデルの概要を図−２に示す。
交通モデルは、４段階推計法の枠組みを基本としながらもトリップ発生−トリップ分布−代表交通手排出量、NO２ 濃度、道路騒音レベルを推計するモデル（４）である（図−３）。

段の選択−鉄道駅経路選択・駅端末手段選択、自動自動車による CO２ 排出量および NOx 排出量は、車経路選択の一連の選択行動を Nested Logit モデ

排出係数１３）を乗じることにより推計する。NO２ 濃度

ルで構成した交通モデル８）〜１０）について、交通量配分

および環境基準超過曝露人口は、交通部門以外の工段階における道路交通の混雑状況を目的地選択およ場、家庭等の固定発生源からの NOx 排出量を加え、び交通手段選択にフィードバックさせるよう改良し窒素酸化物総量規制マニュアルに準拠した拡散シ

１１）たモデル を基本としている。このモデルの交通量

ミュレーションモデルおよび NO２ 変換モデルを適配分手法について、分割配分法から利用者均衡配分

用して推計１４）した。騒音は、日本音響学会から提案法に置き換えたものである。

されているエネルギーベース騒音予測モデル１５）を使土地利用モデルは、仙台都市圏で開発された夜間
１２）

用し、道路端における騒音レベルを推計し、環境基人口および従業人口の人口配置を推計するモデル

準を超える道路区間延長を算出する。

を用いた。このモデルは、交通サービス水準の変化

b）生活の質評価モデルに伴う活動の利便性、地価水準、土地利用の容量制約の３つの要因が相互関係にあることを仮定したモ生活の質評価モデルは、共分散構造モデルであり、個人属性、地区特性等の客観的変数から、利便性、快適性、安全性について主観的評価値を算出する。
このモデルは吉田らが開発したモデル１６）であり、市民４，０００人を対象に実施された「山形市の将来のまちづくりに関するアンケート調査（１９９６．
１１）」の生活の関する満足度調査データを用い構築されている。

図−２ 活動モデルの概要

図−３ 環境負荷評価モデルの概要

IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４35本評価モデルにおいては、対象地域である仙台都市圏における生活の質に関するデータが存在しないこ（２）評価対象施策
本評価モデルにおいて対象とする都市環境施策は、と、交通サービスの変更に伴う利便性の変化を評価活動モデルの説明変数（交通サービスレベル、地価できること、概ねの現況再現性が得られていると判水準・土地の容量制約等）を変化させることにより断したことから、このモデルを採用した。

表現可能な施策であり、著者らがケーススタディとc）経済評価モデルして試みた施策は表−２のとおりである。これら施

経済評価モデルは、活動モデルから求められるゾーン間通勤者数、ゾーン間買物者数、ゾーン間業

策内容の具体的な設定は、仙台都市圏における計画、構想等を踏まえて行った。

務トリップ数の値を受けて、一般均衡のフレームワークから得られる生産、地価、効用の関係式より、（３）主な総合評価結果（５）

本評価モデルでは、ゾーンやメッシュ別の評価値１７）を算定する。本モデルは樋野らが開発したモデルを図上に示し、利用者にビジュアルに示すことが可を採用した。

能であるが、ここでは紙面の都合上省略し、３つの地価水準、産業別生産量、経済便益指標（CV、EV）

評価モデルを用いた総合評価の結果を示す。
（４）評価指標

総合評価結果では、レーダーチャートを用い３つ活動モデル、３つの評価モデルにより算出されるの評価モデルの結果のうち主要なものを示すことと評価指標は表−１に示すとおりである。また、シミュする。全ての指標を同一基準で比較するため、分析レーション過程において入出力される変数についてを行った全ケース（６）の評価値をサンプルとし、偏差も出力可能である。

値（７）で表示した。チャートの外側ほど高い評価となるよう評価値毎に軸を設定している。

４．ケーススタディ（１）対象地域・予測年

図−４に示したのは、土地利用施策の評価結果である。施策を行わなかった「趨勢型」に対し、都心部の居住費用（住宅地地価）を下げることにより都本評価モデルを用いたケーススタディの対象地域心居住を誘導した「都心居住型」は、CO２ 排出量のは、鉄道をはじめとする公共交通機関が発達してお減少、騒音が基準を超える地区の減少、生活の利便り交通機関分担に関わる施策の効果が得られやすい性の向上、地価上昇の効果があるが、都心に居住すこと、周辺都市と連坦することなく、独立した都市るため基準を超える NO２ 曝露人口は増加し、生活圏であること、地形や気候が特殊でないこと、パーの安全性は低下する。一方、副都心に従業人口を配ソントリップ調査データが入手可能であること等の置することで職住近接を誘導した「副都心型」は、条件から仙台都市圏とした。
また、予測年は、仙台都市圏が人口のピークを迎えると想定される２０２０年とした。
表−１ 評価指標

36

IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４

表−２ 評価対象施策の例．論 文
CO２ 排出量が増加し、騒音が基準を超える地区が増排出量の減少、騒音が基準を超える地区の減少、地加する一方で、基準を超える NO２ 曝露人口は減少

価の上昇の効果が得られ、副都心型では CO２ 排出する効果がみられる。

量の減少、基準を超える騒音の大きい地区の減少の次に、都心居住型と副都心型の土地利用施策に加効果が得られるように、人口分布により得られる効え、交通施策を行った場合の評価を示す（図−５）。

果は異なることが明らかになった。また、都心居住

公共交通サービスの向上により都心居住型では CO２型における都心部の駐車容量の抑制は CO２ 排出量の削減に効果があるが、副都心型における環状道路の整備は迂回交通を誘発し、CO２ 排出量はやや増加する結果となった。
以上より、CO２ 排出量の削減、生活の利便性を向上させる方向を狙うのであれば都心居住型の土地利用が適しているといえ、NO２ の曝露人口の減少、市民生活の安全性をより重視するのであれば、副都心型が適していると考えられる。都心居住型、副都心型のどちらの土地利用を目指すべきかは１つの評価指標では判断できず複数の評価指標より総合的に判断すべきであり、土地利用に組み合わせる交通施策についても得られる効果は異なることが明らかにな

図−４ 土地利用施策に関する総合評価の例

り、本モデルで意図したように、複数の施策の効果を多様な指標で評価することができた。

５．おわりに都市環境施策の効果を、活動モデル（交通モデル、土地利用モデル）で表現し、３つの評価モデル（環境、生活の質、経済）で定量的な評価指標を算出し、総合評価を行う「都市環境施策評価モデル」を開発した。２で整理した既往の評価モデルと比べると、より広域的な地域に対し、交通行動理論に基づき都市活動を表現し、多様な視点による評価指標をわかりやすく表現できるモデルとなった。
本研究を通じた研究課題と、現在、著者らが進めている研究の展開について整理する。
a）都市活動と資源循環との関わりを考慮した評価モデル開発
都市活動により環境負荷が発生し、それが施策によって変化することは表現したが、都市活動と資源循環の関わりについては扱っていない。既存モデルの PLATON が扱っているように、持続可能な地域を形成していくためには、都市活動が自然環境へ与える影響、自然環境から得られる効果など、相互の影響をとらえることが重要と考える。
著者らは、最も基本的な資源として水の循環に着
図−５ 交通施策に関する総合評価の例

目し、都市活動が水循環に影響を与え、それが生活IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４37

の質に影響を与えるなどの効果を評価できるモデル

いていることから、技術的な内容については既往の開発を進めている。

報告１）２）、および各種マニュアル類１３）〜１５）を参照さ

b）要素モデルの改良れたい。

要素モデルについても改良の余地がある。例えば、（５）CV（Compensating Variation：補償変分）と交通モデルは１日単位のモデルでありピーク時対象は、施策前と同じ効用水準を得るために、施策後の交通施策の評価ができない、環境負荷評価モデルの効用水準からいくらの所得を支払ってよいのかは計算時間が長い等の問題があるため、モデルの改の支払意思額（WTP, Willingness to Pay）を表良を進めている。また、前項の課題に対応するためす指標である。また、EV（Equivalent Variation：にも、環境負荷が生活の質に与える影響を評価する等価変分）とは、施策後の効用水準を施策前の状必要があるため、新規にモデルを作成中である。

態で達成するために、いくらの所得を補償されなc）モデルの地域移転・全国展開の検討ければならないかの受取補償額（WTA, Willing-

ケーススタディでは仙台都市圏を対象地域としたness to Accept）を表す指標である。

が、他地域への展開については十分には検討してい（６）ケーススタディで分析したのは、交通施策と土ない。他地域へ展開する際の課題、必要となるデー

地利用施策を組み合わせた表−３に示す８ケース

タ・モデル等を整理し、今後は他地域への移転、さである。この他に、民生施策を加えたケース、現らには全国への展開を考えていきたい。

況再現ケースについても分析している。

謝辞：本研究は、「都市環境施策の社会的・経済的表−３ 交通施策・土地利用施策のケース設定

影響の定量評価に関する研究会」において、中口毅博氏（環境自治体会議環境政策研究所所長）、兵藤哲朗氏（東京海洋大学助教授）、森本章倫氏（宇都宮大学助教授）より貴重なご助言をいただいた。国
土交通省国土交通政策研究所には今回の研究の機会をいただいた。本稿作成にあたっては交通政策研究室の鈴木喜久子氏に協力をいただいた。ここに記し感謝の意を表す。
補注／標準偏差｝＋５０（７）偏差値＝｛１０×（評価値−平均値）（１）国土交通省国土交通政策研究所より
（財）
計量計
参考文献

画研究所に研究委託された「都市環境施策の社会的・経済的影響の定量評価手法に関する調査」の１）
２）成果報告書としてとりまとめられている。

（２）研究論文としては文献３）により公表され、その後書籍として文献４）が公表されている。
（３）科学技術振興事業団の戦略的基礎研究推進事業「自立型都市をめざした都市代謝システムの開発」
プロジェクト（研究代表

東京農工大学柏木孝

国土交通政策研究所，財団法人

計量計画研究所：都市環境施策の社会的・経済的影響の定量評価手法に関する調査（仙台都市圏）報
告書，２００３２）瀬本浩史，桐山孝晴，片岡孝博：都市環境施策の社会的・経済的影響の定量評価に関する研究，国土交通政策研究第３１号，２００３３）谷口孚幸，伊藤武美，木吉裕紀，谷内康弘：エコ夫）として研究が進められ、大学研究者、シンクロジカル・アーバン・デザインのための「都市環タンク・コンサルタント職員等の多数の研究者が境評 価 シ ス テ ム」の 研 究，環 境 シ ス テ ム 研 究，参加したため、公表された研究論文は多いが、評

Vol．
２１，pp．
３
１９−３２４，１９９３

価モデルの全体像としては、研究成果報告シンポ
ジウム予稿集として文献６）により公表された。
（４）本稿はモデルの特色および概要、モデルを用いた分析事例等の全体像を報告することを主眼にお38１）国土交通省

IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４４）谷口孚幸

編著，伊藤武美著：地球環境都市デザイン−Sustainable Urban Design−，理工学図書，
１９９７５）谷口孚幸，高山勉，中村秀一，田中勝弘：複合型

．論 文都 市 開 発 事 業 に 於 け る 計 画 支 援 シ ス テ ム「SOPHIA」，計画行政，第２７号，pp．
８３−９０，１９９１６）柏木孝夫（科学技術振興事業団

戦略的基礎研究回日本都市計画学会学術研究論文集，pp．
５５３−５５８，２００３１２）仙台都市圏総合都市交通計画協議会，建設省，宮推進事業「自立型都市をめざした都市代謝システ

城県，仙台市：仙台都市圏物資流動調査報告書

ムの開発」プロジェクト

計画編，pp．
１７６−１８２，２０００研究代表），研究成果報告シンポジウム「都市シミュレータによる環境低負荷型都市の設計支援」予稿集，２００１７）新谷洋二編著：都市交通計画（第２版），技報堂出版，p．
８１−１１０，２００３

投資の評価に関する指針（案），財団法人

日本総合研究所，pp．
７７，１９９８１４）環境庁大気保全局大気規制課編：窒素酸化物総量８）吉田朗，原田昇：鉄道の路線・駅・結節交通手段の選択を含む総合的な交通手段選択モデルの研究，
土 木 学 会 論 文 集 No５４２／１３）道路投資の評価に関する指針検討委員会編：道路−３２，pp．
１９−３１，規制マニュアル〔改訂版〕，公害研究対策センター，
pp．
１９６−２３０，１９９３１５）日本音響学会道路交通騒音調査研究会：道路交通
騒音の予測モデル

１９９６９）吉田朗，原田昇：離散選択モデルアプローチによASJ Model １９９８ ，日本音響学会誌，５５巻４号，No．
４，pp．
２８１−３２４，１９９９サスティナブ１６）吉田朗，鈴木淳也，長谷川隆三：近隣環境におけルモビリティを実現するための都市圏交通計画手る「生活の質」の計測に関する研究，第３３回日本法の開発（研究代表：太田勝敏）科学研究補助金

都市計画学会論文集，pp．
３７−４２，１９９８る集計型交通需要予測手法の開発

研究成果報告書，pp．
３−２５，１９９８１７）樋野誠一，瀬本浩史，森田哲夫，吉田朗：都市環１０）吉田朗，原田昇：選択肢集合の確率的形成を考慮

境施策の経済的影響の定量評価に関する研究〜仙

した集計型目的地選択モデルの研究，土木学会論

台都市圏を事例として〜，日本地域学会第４０回年文集，No．
６１８／次大会，pp．
２
６
３−２７０，２００３−４３，pp．
１−１３，１９９９１１）小島浩，吉田朗，森田哲夫：交通・環境負荷を小さくする都市構造と交通施策に関する研究，第３８IBS Annual Report 研究活動報告 ２００４39