■学生論文賞受賞論文

要約■

数理計画モデルの適用による都市交通管理政策の評価に関する研究
児玉 裕一郎（埼玉大学大学院政策科学研究科 現所属：広島市）

指導教官 大山達雄教授

1．研究の目的と枠組み

2000年で47．8％に達することが推測できる．

本研究では，まず，13の大都市における交通量分（2）ロジットモデルによる交通手段選択モデル分析を行い，道路混雑による時間損失量がどれほどであ析るかを示す．次に，現在問題解決の手段として世界的P＆R利用者の選択要因や需要量を推測するために注目されている「TDM（交通需要マネジメント）」に，モニター調査，SP（StatedPreference）調査の個政策の中からP＆R（パークアンドライド）政策を人データを用いて，P＆Rと串との2項選択ロジッ取り上げ，P＆R政策にとって重要となる交通手段トモデルを構築する．推計結果から，P＆Rを利用す選択に関するモデル分析を行う．さらに利用者全体のる条件として通勤者は市内勤務地の駐車料金とP＆通勤に要する時間の短縮化によって効率的な運用を図

R用の駐車料金の差に大きく依存することがわかる．

るという観点から，P＆R施設の最適配置とその規

4．P＆R施設の最適配置モデル分析

模についての数理計画モデルを構築し，そのモデルを（1）P＆R施設最適配置モテリレの構築

広島都市圏に適用することにより，その有効性を示す

本研究における主要課題であるP＆R駐車場の最とともに，時間損失量がどれだけ改善されるのかを評

適配置を求めるP＆R施設最適配置モデルは，ネッ価した．

トワークを構成する道路，及びP＆Rの整備対象地

2．大都市交通量データの定量分析

城を分割したゾーン間の交通量（需要）が与えられる本分析では，大都市の道路延長と乗用車保有台数ととき，駐車場建設コストの制約下で，道路ネットワーの関係，混雑度，旅行速度の特徴を把握する．また，ク内の総走行時間とP＆Rに転換した電車による総ピーク時間の道路混雑を評価する指標として時間損失走行時間の総和を最小にするようなP＆R駐車場の量を算定する．時間損失量は，ピーク時間にかかる所

最適配置と駐車場規模を求めることを第一の目的とす

要時間から渋滞のない状況時の所要時間を引いた時間

る．また，P＆Rを設置することによって道路ネッとその区間の交通量の積を全区間で加え合わせた指標

トワーク全体でどれだけの効果があるかを定量的に計で表す．単位道路延長あたりの時間損失量を都市間で測するとともに，道路ネットワーク内の各道路セグメ比較すると，DID区間においては，東京，横浜，名ントの交通量を求め，どの道路セグメントにどれだけ古屋，大阪といった大都市圏の都市に匹敵するほど，の道路渋滞緩和の効果があるかを計測することを第2

仙台市，広島市，福岡市といった地方中枢都市が高いの目的とする．モデルの定式化において，添字集合を状況である．

以下のように定義する．

3．P＆R政策と交通手段選択モデル分析

Ⅳ：ノード全体の集合（1，2，…，乃），S：交通が発生通勤者がどのように交通手段を選択しているかを把するノードの集合 5⊆Ⅳ，Sl：交通が発生し，P＆握し分析することは，P＆R政策を実施する際，いかRの対象とするノードの集合 Sl⊆Ⅳ，52：交通が発に公共交通機関を利用させるかという点で重要である．

生し，P＆Rの対象としないノードの集合 島＝Ⅳ

本分析では，交通手段選択に関するモデル分析を行う．

−Sl，上：リンク全体の集合，斤：駐車場収容台数案（1）交通手段選択のマルコフ≒デル分析の集合（1，2，…，々）

広島市における利用者の交通手段選択の推移をマル（変数）

コフモデルを用いて解明し，将来の交通手段選択割合・（鉄道，路面電車・バス，自動車，二輪車，徒歩）の予測を行った結果，自動車の交通手段選択割合は，
1999年12月号

1）0−1整数型変数

zβ烏：s駅にk収容台数案のP＆Rド駐車場設置の有無を表す0−1整数型変数，S∈51，烏∈茸© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（29）689z摘＝1ざ駅に点収容台数案の施設を設置する

表 駐車場整備制約条件

之軸＝O s駅に々収容台数案の施設を設置しない

限界
駅2）連続型変数

予算上限値（百万円）

容量50 100 150 200 250 300（台）

ござ：P＆R設置駅∫を利用する車の台数∬β≧0，S∈51〝び：リンク（グ，ノ）を流れる総交通流量ノ／ ∑J／．・
I／い＝．け（制約条件）（a）交通流量保存則￥．ノ′・．‡こ．・′′・ ゴ∈A（ノ）‡ルJ∬β…三≡：三A 阿品

500 200 450 500 500 500 500

B 五日市

300 0 0 0 0 0 0C 大塚

300 0 0 0 0 0 150

D 高取

300 0 0 0 200 250 300

E 可部

300 0 0 50 50 250 250

F 狩留家

300 250 200 300 300 300 300

G 下深川

300 0 0 200 300 300 300

H 八本松

300 100 250 300 300 300 300

ロ 瀬野

300 0 0 50 50 100 300

巴 呉ポートヒ0ァ

オ，ノ∈．Ⅳ，研∈〟0∂ざ：s地域から発生するOD交通流量（台）（b）費用予算上限制約

500 0 0 0 0 0 03400 550 900 1400 1700 2000 2400

合計5．ロジットモデル結合型最適施設配置モ∑∑ C晶諺ざ烏≦β 5∈51

デルによるP＆R政策分析

ぶ∈ざゐ∈∬

C占：ざ駅前の1台あたり駐車場整備単価

ロジットモデル結合型最適施設配置モデルによる

疏ゐ：g駅のP＆R駐車場収容台数

P＆R政策分析では，P＆R施設最適配置モデルで

β：P＆R整備予算上限得られる新規施設の最適利用者数が，交通手段選択モ（C）容量制約

テルにおいて推計されるP＆R計画選択確率に基づ∬β≦∑疏諺∂ゐ ざ∈Sく利用者数の推計値と整合的であるようにモテルを改ゑ∈∬良する．

（d）収容台数案制約∑z占烏≦1（1） ロジットモテリレ結合型最適施設配置モテルの5∈S

烏∈．打構築（e）駐車場限界容量制約∑風流ゐ≦肱

モデルの定式化において，添字集合，変数，制約条∫∈51々∈g件（a）〜（f），目的関数は，P＆R施設最適配置モ

肱：ざ駅前の駐車場整備限界容量

テリレと同様である．

（f）総設置駅数上限制約∑∑z占烏≦斤（g）需要制約
ざ∈51∂∈ぶゐ∈．好∬∂≦α0ββ鳥 0≦α≦1ざ∈Sl

局：P＆R駐車場の総設置駅数

亡ん＝β1＋銭こ仇ち＋偽C打〔ん＋仇且江4β＋鉄鉱＋銑r〃4gβ（目的関数）

対象とする道路ネットワーク内を移動するすべての車両の総連行時間とP＆Rに転換した通勤者の電車

α：P＆R認知度

exp（乙た）＋1（2）数値結果

での総走行時間の総和を最小とする．

Minimize（iALmabumyum十黒Asxs

占む爪＝ん（竺）ニケ（伽−1），0≦抽≦。椚一鉦1f㌔α椚￣αm−1

Aβ：5駅から都心まで電車での所要時間

最適基準解分析では，A，D，G，H，Ⅰの5つの駅に配置することが最適であることがわかる．また，P＆R施設を設置しない時間損失量と比較すると，6％の改善率が期待でき，P＆R駐車料金は，4，000円程度にすることが効果的であることが言える．

ん：リンク（才，ノ）の総走行時開閉数（2）予算上限制約のパラメトリック分析
予算上限制約のパラメトリック分析では，A，F，Gの3駅に集中的に整備することが効率的であること

主要参考文献［1］大山達雄，『最適化モデル分析』，日科技連出版社，1993［2］転馬潤， 整数計画法による土地利用と道路網の同時最がわかり，また，総設置数は2から4施設に絞ること適化モデルに関する研究 ，埼玉大学大学院政策科学研究が適当であることがわかる．

科修士論文，埼玉大学，1989．

6丁【I（30）© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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