電気自動車によるモーダルシフトの可能性に関する研究
豊橋技術科学大学 工学部建築・都市システム学課程

木根田 好※

豊橋技術科学大学 建築・都市システム学系 准教授

渋澤 博幸

豊橋技術科学大学 建築・都市システム学系 教授

宮田 譲

１．はじめに電気自動車は，走行時において CO2 や排ガスを排出しないことから，政府・メーカーともに普及に向けた前向きな取り組みがすすめられている．
電気自動車は，ガソリン車に比べると，航続可能距離が短く，充電時間に時間を要することから，一般的に，都市内の移動手段に適している．
このような電気自動車のもつ技術的な制約を解

図1 分担率と時間価値決するひとつの方法として，フェリーを利用した都市間の移動が考えられる．フェリーは，既存の都市間の交通手段として利用されているが，電気P はフェリーの分担率であり，P=フェリー/(フ自動車の普及により，フェリーによる都市間移動

ェリー+道路)である．
道路の分担率は 1-P である．

がどのような影響を受けるのかを検討する．

ωは各区間の時間価値，すなわち 1 分当たりの時

本稿では，電気乗用車と電気トラックによる陸間価値(円)で，ω=(道路移動費用－[フェリー移動上輸送から海上輸送へのモーダルシフトの可能性費用―フェリー休息時間価値])/(フェリー移動所と環境への影響について検討する．電気乗用車と要時間―道路移動所与時間)である．
フェリー休息

電気トラックの場合を比較しながら，モーダルシ時間価値とは，フェリー利用により減少した道路フトと環境への影響を明らかにする．

走行時間を休息の増加分としてその時間価値を求めたものである．瀬戸内海のフェリーの情報を用いて推計された式であるが，本調査では参考情報

２．方法
電気自動車が，道路とフェリーのどちらの交通機関を利用するかという問題を考える．
ここでは，としてこの式を試験的に用いる．
旅客は乗用車を，貨物はトラックを利用するものとする．

電気自動車とは，電気乗用車及び電気貨物車を示すものとする．一般的に，旅客と貨物が利用する

３．シナリオ

交通機関の割合は，各交通機関の所要時間と移動３．１ 経路と移動手段費用に依存する．犠牲量モデルを用いると，所要Ａ地域とＢ地域のある区間に，トラックで移動時間と移動費用の情報から，交通機関の分担率を可能な２つの経路が存在する状況を想定する．
「道求めることができる．
東北産業活性化センター『青路（一般道路と高速道路）」を利用する経路αと，

函カートレイン構想』では，旅客と貨物のフェリ「道路（主に一般道路）とフェリー」を利用するーと高速道路の分担率を推計している．分担率と経路βである．その他の輸送モードを利用した移時間価値の関係を図 1 に示す．

動は考えないものとする．２つの経路の概念図を
図 2 示す．ここで，二つのケースを考える．

旅客 ln[P/(1-P)]= -7.56566+2.30696lnω

(1)

貨物 ln[P/(1-P)]= -8.81237+3.06129lnω

(2)

エンジン車ケース：通常のエンジン車（乗用車まに選択した．経路αと経路βの区間を，エンジンたはトラック）で移動する場合

車（乗用車あるいはトラック）1 台で移動した場

電気自動車ケース：電気自動車（乗用車またはトラック）で移動する場合

合の移動費用と移動時間，及び電気自動車（乗用車あるいはトラック）1 台で移動した場合の移動費用と移動時間を求めた．各経路の移動費用と移エンジン車ケースにおける経路αと経路βの分動時間から時間価値を求め，犠牲量モデルの(1)担率と，電気自動車ケースにおける経路αと経路式と(2)式を用いて経路β（フェリー）の分担率 Pβの分担率を求める．電気自動車とエンジン車のを求めた．北海道―青森間は，道路が存在しない

経路βの分担率の差を求め，この差が大きくなれためフェリーを利用するものとした．

ばモーダルシフトが生じるとする．
表 1 発着地と航路(a) 乗用車

区間
1234a4b4c4d4e5a5b5c68a8b8c
9101112131415

発着地（最寄港）京都駅(舞鶴)新潟駅(新潟)福井駅(敦賀)福井駅(敦賀)福井駅(敦賀)新潟駅(新潟)新潟駅(新潟)秋田駅(秋田)名古屋駅(名古屋)
名古屋駅(名古屋)
仙台駅(仙台)水戸駅(大洗)東京駅(東京)東京駅(東京)徳島駅(徳島)大阪駅(大阪南)
大阪駅(泉大津)神戸駅(神戸)大阪駅(大阪南)
神戸駅(神戸)大阪駅(大阪南)
大阪駅(大阪南)

発着地（最寄港）札幌駅(小樽)札幌駅(小樽)札幌駅(苫小牧東)
新潟駅(新潟)秋田駅(秋田)札幌駅(苫小牧東)
秋田駅(秋田)札幌駅(苫小牧東)
札幌駅(札幌)仙台駅(仙台)札幌駅(苫小牧)札幌駅(苫小牧)博多駅(新門司)徳島駅(徳島)博多駅(新門司)博多駅(新門司)博多駅(新門司)博多駅(新門司)大分(別府観光)大分駅(大分)鹿児島駅(志布志)
宮崎駅(宮崎)(b) トラック
図 2 径路と交通機関
３．２ フェリーの航路と発着地
図 3 に長距離フェリー航路を示す．フェリーは
約 1 日 1 便である．図中の番号は各航路を示す．
このうち，4,5,6,8,9 の航路は複数の航路に分け，7 番の航路は旅客サービスがないため考慮していない．各航路の港に対応する発着地点を表 1 のように定めた．
各発着地点間の経路αと経路βの情報は，検索サイト NAVITIME を利用した．
陸上移動では高速道路を利用し，移動時間を最小にする経路を優先的

図 3 フェリー航路

ここでは，基本ケースとして，電気自動車とエン
３．３ エンジン車（エンジン乗用車あるいはエジン車は同じ走行経費原単位を用いた．電気自動ンジントラック）

車が普及するためには，電気自動車の走行経費がエンジン車（乗用車またはトラック）で経路αを移動する場合の所要時間は，道路の移動時間にエンジンの給油時間を加えた時間とする．給油回数は移動距離を航続距離（乗用車 400km，トラッ少なくともエンジン車と同等かあるいはそれ以下ある必要があるからである．
表 2 に，エンジン車と電位自動車の分担率と CO2の排出量の計算に用いた原単位の一覧を示す．

ク 500km）で除して求めた．移動費用は，有料道路の料金と道路走行費からなる．

表 2 推計に用いた原単位

エンジン車で経路αを移動する場合の所要時間
単位は，港までの道路移動時間とフェリーの乗船時間および平均待ち時間の合計とした．1 日 1 便のフェリーについては平均待ち時間を 12 時間とした．
移動費用は，フェリーの運賃（車両費含む）と道路走行費の合計である．フェリー移動の場合，フェリーの運賃から道路走行時間が減少した分の時エンジン 電気 エンジン
電気
乗用車 乗用車 トラック トラック

給油・充電時間
分/回
10
航続距離
km
400
ドライバーの時間価値円/分
40.1
フェリーの平均待ち時間
時間
12
走行経費原単位(高速道路)
円/km
9.55
円/km
23.62
走行経費原単位(一般道路)
CO2排出係数
CO2/t・km165
犠牲量モデル定数項-7.56566
犠牲量モデル係数
2.3069640130
40.1
129.55
23.62
66

10500
64.18
1228.5245.84
520-8.81237
3.06129

40130
64.18
1228.5245.84
208(注)高速道路：高速・地域高規格・速度75km/h, 一般道路：一般道市街地, 時速30km/h

間価値を差し引いている．
乗用車とトラックでは給油回数が異なるため所

４．分析結果要時間に若干の相違が生じる．移動費用について

４．１ 経路βの分担率の推計

は，乗用車よりもトラックの方が，走行経費原単（１）エンジン乗用車と電気乗用車の場合位と有料道路の料金とも高い．トラックについて

表 1 に示した発着地点とする各区間において，は中型トラック（車両総重量が 5 トン以上，又はエンジン乗用車あるいは電気乗用車で，経路αと最大積載量が 3 トン以上であって，車両総重量が経路βを移動した場合の分担率を犠牲量モデルか11 トン未満，かつ最大積載量が 6.5 トン未満のトら求めた．これを基本ケースとする．

ラック）を対象とした．小型トラックの場合は移図 4 の横軸は各区間の番号である．縦軸は経路動費用が低下し，大型トラックの場合は移動費用β（フェリー＆道路）の分担率を示す．一般的に，が高くなる傾向があるが，今回の分析対象には含経路α（道路）の移動距離が長い区間ほど，すなめなかった．

わち道路を利用すると長距離・長時間・高い費用の移動を余儀なくされる区間ほど，経路β（フェ３．４ 電気自動車

リー＆道路）を選択する割合が高くなっている．

電気自動車（乗用車またはトラック）で経路α

どの区間をみても，エンジン車よりも電気自動車を移動する場合の所要時間は，道路の移動時間とのケースで，経路β（フェリー＆道路）の分担率総充電時間（充電回数×充電時間）の合計である．

が上昇している．これは，電気自動車が普及する

電気自動車の航続距離は 130km とした．移動費用と，経路β（フェリー）を利用する可能性が高まは，有料道路の料金と道路走行費の合計である．

ることを示している．

道路走行費は，走行経費原単位に走行距離を乗（２）エンジントラックと電気トラックの場合じて求められる．走行経費原単位は，燃料費，油同様に，エンジントラックと電気トラックの場脂費，整備費，車両焼却費を含む．一般的に，電合について，経路βの分担率を求めた．図

気自動車の燃料費はエンジン車のそれよりも低い

4-2-4(b)に示すように，17 の航路については，フが，車両費は電気自動車のほうがより高価である．

ェリーを利用する経路の分担率が得られた．本州

の各駅と北海道を結ぶ径路についてはフェリーの4.5％となった．
トラックに関しては 5 つの航路に利用率が高い．本州と北海道の間を，道路のみでついてフェリーの利用はなかった．電気トラック

移動する経路αの場合，青森―北海道に道路が存によるモーダルシフト率については， 17 の航路在しないため，この区間だけはフェリーを利用しで平均値は 5.1%となった．図 5 から，トラックにて移動するようにしている．本州の各駅から青森比べて乗用車の場合に，すべての航路でバランスまで高速道路を利用して，途中フェリーに乗るとよくモーダルシフトが生じる傾向がみられる．感コストが高くなるため，最初からフェリーを利用度分析を行うと，乗用車に比べてトラックの場合する割合が高まる傾向となった．その他の航路には，フェリーの料金に影響を受けやすい傾向がみ

ついては，フェリーの中型トラック運賃が高速道られる．

路の料金よりも高いため，経路α（高速道路）のみを選択する径路も存在している．

25.0%
20.0%

100%
80%

エンジン乗用車ケース60%

電気自動車ケース

40%

15.0%
10.0%
5.0%

20%

0.0%
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 150%
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15(a) 電気乗用車
100%

エンジントラック(a) 電気自動車

20.0%

電気トラック

80%

15.0%

60%
40%

10.0%

20%

5.0%

0%
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15(b) 電気トラック
図 4 経路βの分担率0.0%
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15(b) 電気トラック
図 5 経路βへのモーダルシフト率（３）モーダルシフト率
陸上移動から海上移動へのモーダルシフト率を次のように定義する．

（４）CO2 排出量
図 6 に，各区間を経路αと経路βで，エンジンモーダルシフト率＝電気自動車の経路βの分担率

車（乗用車，トラック）と電気自動車（乗用車，― エンジン車の経路βの分担率トラック）で移動した場合の CO2 排出量を示す．1

各区間のモーダルシフト率を図 5(a)(b)に示す．

台 1 トリップあたりの CO2 排出量である．エンジ

電気乗用車の場合は，すべての航路でモーダルシントラックで経路αを移動する場合，CO2 排出量

フト率を求めることができた．モーダルシフトがが最も大きくなっている．エンジントラックある生じた経路について，シフト率の平均値を求めた．

いはエンジン乗用車で経路βを移動すると CO2 排

電気乗用車によるモーダルシフト率の平均値は出量は減少する．

表 3 全航路の CO2 排出量t-CO2
0.250

道路

0.200

フェリー＆道路

0.150
0.100

エンジン乗用車
電気乗用車
エンジントラック電気トラック

0.050
0.000
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15(1) エンジン乗用車

経路α
3.567t-CO2
1.761t-CO2
8.650t-CO2
3.460t-CO2

経路β0.822t-CO2
0.664t-CO2
1.392t-CO2
0.892t-CO2

乗用車の場合は，経路αによるエンジン乗用車の移動から，経路βによる電気乗用車への移動にモーダルシフトすることにより 75.8％の CO2 削減

t-CO20.250

道路
フェリー＆道路0.200となる．同様に，トラックの場合は，経路αによるエンジントラックの移動から，経路βによる電0.150

気トラックの移動にモーダルシフトすることによ

0.100

り 83.9%の CO2 削減となる．

0.0500.000
1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15５．まとめ
本稿では，仮説的なシナリオと犠牲量モデルを(2) 電気自動車用いて，電気自動車と電気トラック道路を利用し

t-CO2
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000

道路

たトリップから，長距離フェリーを利用したトリフェリー＆道路ップへモーダルシフトする可能性について検討した．我が国の長距離フェリーの旅客と貨物トラックの移動に注目して，全ての航路について道路からフェリーへのモーダルシフト率を試算した．

1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15(3) エンジントラック

電気乗用車がもたらす海上移動への平均的なシ
フト率は約 4.5％となり，電気トラックがもたらす平均シフト率は約 5.1%となった．電気乗用車よ

t-CO2
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000

道路
フェリー＆道路

りも電気トラックの方が，陸上から海上輸送へのモーダルシフトをもたらす可能性が高いことが示された．
また，電気乗用車や電気トラックによるモーダルシフトは，CO2 排出の削減にも大きく貢献する

1 2 3 4a 4b 4c 4d 4e 5a 5b 5c 6 8a 8b 8c 9 10 11 12 13 14 15

ことが示された．今回の分析では，中型トラック(4) 電気トラックを対象としたが，小型トラックのケースについて

図6 CO2排出量も調査が必要と考えられる．三河湾の経済波及効
果のモデルを利用して，モーダルシフトが港湾後電気トラックあるいは電気乗用車で経路αを移動すると，CO2排出量は大幅に減少する．電気乗用車
で経路βを移動すると，CO2排出量が最も少なくなる傾向となった． すべての区間のCO2排出量を集計した結果を表3に示す．

背地の地域経済に与える影響を計測することも重要な課題とである．

引用文献[1]愛知県三河港務所，
平成 24 年三河港統計年報，
平成 25 年 9 月[2]一般社団法人日本長距離フェリー協会，ホーム
ペ ー ジ ， 長 距 離 フ ェ リ ー 2013 春 夏 号 ，
http://www.jlc-ferry.jp / 2012_spring.pdf，2013 年 1
月 15 日[3]国土交通省貨物自動車運送事業における次世代自動車の導入促進に関する研究会，貨物自動車運送事業における次世代自動車の導入促進に関するとりまとめ，平成 23 年 7 月[4]豊橋技術科学大学未来ビークルシティリサー
チセンター，平成 24 年度研究成果報告書，2013
年3月[5]財団法人東北産業活性化センター，青函カート
レイン構想，平成 9 年