「船舶技術の創造的展開に関するの調査研究」第501分科会新海上物流システムの調査研究成果報告書平成14年３月撰日本造船研究協会内長距離フェリー物流の需要予法物流センサス、PIERS物流情報解析システム(TDAS)平洋定期船航路のシミュレ運アライアンスの比較検討東京-北海道間の物流シミュレーション物流ネットワークの最適化航路編成の最適化RORO船の試設計造船・海運産業のビジネス競争力の向上（経営支ーション国土計画への提言ビジネスへの応用理論・応用研究
要約SHIP RESEARCH PANEL 501 Research for New Marine Transport System Highly advanced marine transportation systems are investigated in order to be more effective. more rational and more competitive. To step forward, the method and possibility of the research about this fieldarestudied l Actual situations of domestic and overseas marine transportation are clarified 2 The simulation technology of marine transportation are developed. 3 The network analysis technology are also developed. 4. The methodology and possibility of these research are studied to advance forward. These results are to be appl ied to pract ical use of shipbuilding shipping, goverment and bank.
1.研究の目的
陸海空とも総合的な物流の効率化等の要求が求められ、また、モーダルシフト等の観点から海上交通への期待が高まっている。また、グローバルな物流システムの変革の嵐が新しい荷上物流システムを検討する必要性を強めている。こうした状況の中で、船舶が社会に貢献した面と、逆に社会的条件に規定されて設計される側面を取り上げて検討する研究も起こってきた。例えば、物流シミュレータやモーダルシフトの研究である。従米のこれらの研究成果を踏まえると、安全や環境に配慮しつつ、より効率的で高度な海上物流システムの構築を提言する展望が見えてくる。本研究はより高度な新海上物流システムを提言できる研究の方法や可能性を調査研究する。
2.研究の目標
従来の研究成果を踏まえ、次の３点の具体的目標を立てる。 (1)海上輸送に関わる物流の調査検討物流情報、物流インフラ情報の調査及び整理を行なうとともに、工学的手法により物流情報を定量化・システム化する技術の現状及び今後の方向に関し調査検討を行う。 ( 2 )海上輸送のシミュレーション技術とその活用品目・品種・航路・船速等を定め、物流シミュレータによるシミュレーションの試行を行なう。また、今後檢討すべきシミュレーションの機能・規模・体制等をその活用方策とともに検討する。 ( 3 )海上輸送のネットワーク技術とその活用海事JTS時代も踏まえ、国内海上輸送のネットワーク関連技術の調査検討を行うとともに、アジア、さらにはグローバルなコンテナ輸送の基本モデル等の国際海上輸送のネットワーク関連技術についての開査検討を行う。
そして、この成果や開発経験に基づいて
( 4 )新海上物流システム研究の方法と可能性を検討する。上記（１）, （２）, （３）の課題を解きながら、時代の要請に応える新海上物流システム研究の方法や将来展望を言語化し、創造的に研究分野を開拓する可能性を示す。
3.研究の内容
３．１　海上輸送に関わる物流の調査検討国内物流については、平成７年度全国貨物純流動調査の非集計データを用いて、全国のユニットロード物流、とりわけ長距離ユニットロード物流の分析を行い、後述の国内物流シミュレータに必要な知識を集積した。国際物流では、米国税関輸出入貨物デ-タ（PIERSデ-タ）によって太平洋定期船航路を開べた。
3. 2 海上輸送のシミュレーション技術とその活用
国内物流では、長距離フェリー・ＲＯＲＯ船航路について需要予測と最適船型を求めるプログラムを開発した。国際物流では、太平洋定期船航路のシミュレーションプログラムを作成し、１ヶ月間の米国税関輸出入貨物データを用いて現状を再現すると共に、将来の定期船秩序を樹想するための船型決定モデル、航路編成モデルを作成した。また2010年における太平洋定期船航路の予測を踏まえ、シミュレーションによって船社会計と荷主へのサービス水準を定量的に評価し、今後の航路編成と船型評価を中心とする課題を抽出した。
3． 3　海上輸送のネットワーク技術とその活用
代表的な船社のヒアリング結果を踏まえて海上輸送ネットワーク設計問題を定式化し、船社の航路設計支援ツールを開発して、小規模な例題について試設計を行なうと共に、航路、船型等の輸送ネットワーク形成要因分析を行なって航路設計における課題を抽出した。また、試設計に平行して入力データの電子化及び精度向上を図ると共に、解析データの可視化プログラムを試作した。さらに解析結果から現状の海上輸送ネットワークの見通しを行なって、各海運アライアンスの特徴と位置付けを明らかにすると共に、大型化や高速化による経済性向上のメリットを分析、評価して将来の海上輸送ネットワーク形態を推測し、関連する課題を抽出した。
3． 4　新海上物流システム研究の方法と可能性
海上輸送シミュレーション及び海上輸送ネットワーク解析における各種データベースの位置付け及び役割を明確化すると共に、国内物流解析の基礎となる国内純流動調査データを分析し、任意の都道府県ＯＤ間の輸送経路を自動的に計算表示するソフトを開発した。また、１ヶ月間の米国税関輸出入貨物データを詳細に分析し、各種シミュレーションのデータベースとしての有効性を確認した。以上の成果を踏まえ海上物流データベースや各設計ツールの実用化に関する技術課題を抽出、とりまとめた。
4．得られた成果と今後の課題
具体的研究課題では( 1 )純流動調査データを中心にした国内物流に関する調査検討がなされ、分析のツールが開発された。 (2)米国税関輸出入貨物データ（PIERSデータ）を中心にした太平洋海上輸送の物流調査検討がなされ、種々の知見と分析ツールが開発された。 ( 3 )国内ユニットロード物流のネットワーク解析ツールが開発され、フェリー・ＲＯＲ ○航路の診断ができた。 ( 4 )太平洋定期船航路のシミュレータが開発され、遺伝的アルゴリズムによる航路編成の技術開発とともに、定期船航路の検討ができるようになった。 (5)定期船航路の設計支援の海上輸送ネットワーク設計ツールが開発され、海運アライアンスの分析が行われた。また、新海上物流システム研究の方法と可能性について検討した結果、 ( 6 )物流研究の一層の高度化を展望する物流研究の諸課題が挙げられ、IT時代の経済・絡営および国家戦略に関する知識の生産が産業社会の再生に必要不可欠であるという認識が得られた。
5．成果の活用等
成果が活用されるためには奖用化を目指したより一層の高度物流解析技術の開発が行われる必要がある。その前提の下で、次のように成果を活用できる。 ①国内物流ネットワーク解析によって、フェリー・ＲＯＲＯ航路の診断ができるので、船社は航路を経営する観点から、造船所は船舶を設計する観点から、金融機関は事業に融資する親点から、国は国内物流効率化を目指す観点からこの技術を活用できる。 ②太平洋航路の海運秩序の変化を検討する、定期船シミュレータと遺伝的アルゴリズムによる航路編成技術によって、外航船社のアライアンスを視野に入れた経営戦略や航路効率化による経営効率化に役立つ。外航海運の世界動向を分析することによる国家戦略樹築にも活用できる。 ③海上輪送ネットワーク設計ツールによって、定期船航路の最適化が行われるので、船社や造船所に活用される。
本成果報告書は、日本財団の助成事業として、日本造船研究協会第５００研究部会において、 「総舶技術の創造的展開に関する調査研究」の内、平成１２年度から平成13年度の2ヵ年計画で実施した第５０１分科会「新海上物流システムの調査研究」の成果をとりまとめたものである。第５００研究部会　委員名簿節会長小山 健夫（東京大学名誉教授）数
油谷正彰（商船三井）事務局青木征二郎（日本海洋科学） （日本造船研究協会）官澤　徹、大森　勝、武田　晴雄、海部　雅之第５０１分科会　委員名簿　分科会長年中数
討議参加者
. (敬称略、順不同)荒井　宏範（日本海事協会）木原和之(日本海洋科学)宏臣（三井造船）小準勝原光治朗（船舶技術研究所） (敬称略、順不同)
勝原光治朗（海上技術安全研究所）
(敬称略、順不同)
（日本造船研究協会） 宮澤
陸海空とも総合的な物流の効率化等の要求が求められ、また、モーダルシフト等の観点から海上交通への期待が高まっている。また、グローバルな物流システムの変革の嵐が新しい海上物流システムを検討する必要性を強めている。こうした状況の中で、船舶が社会に貢献した面と、逆に社会的条件に規定されて設計される側面を取り上げて検討する研究も起こってきた。従来のこれらの研究成果を踏まえると、安全や環境に配慮した効率的な、より高度な海上物流システムの構築を提言する展望が見えてくる。本研究はより高度な新海上物流システムを提言できる研究の方法や可能性を調査研究する。
2.研究の目標
従来の研究成果を踏まえ、次の３点の具体的目標を立てる。 ( 1 )海上輸送に関わる物流の調査検討物流情報、物流インフラ情報の調査及び整理を行なうとともに、工学的手法により物流情報を定量化・システム化する技術の現状及び今後の方向に関し調査検討を行う。 ( 2 )海上輸送のシミュレーション技術とその活用品目・品種・航路・船速等を定め、物流シミュレータによるシミュレーションの試行を行なう。また、今後検討すべきシミュレーションの機能・規模・体制等をその活用方策とともに検討する。 ( 3 )海上輸送のネットワーク技術とその活用海事ITS時代も踏まえ、国内海上輸送のネットワーク関連技術の調査検討を行うとともに、アジア、さらにはグローバルなコンテナ輸送の基本モデル等の国際海上輸送のネットワーク関連技術についての調査検討を行う。そして、この成果や開発経験に基づいて( 4 )新海上物流システム研究の方法と可能性を検討する。上記a,  b,  c,の課題を解きながら、時代の要請に応える新施上物流システム研究の方法や将来展望を言語化し、創造的に研究分野を開拓する可能性を示す。
3．研究の内容
3． 1 海上輸送に関わる物流の調査検討3． 1． 1 純流動貨物調査データ平成7年度全国貨物純流動調査の非集計データを用いて、全国のユニットロード物流、とりわけ長距離ユニットロード物流の分析を行い、後述の国内物流シミュレーターに必硬な知識を集積した。なかでも長距離フェリーに輸送される貨物の特性を示した。このような非集計データは使い方を工夫でき価値が高い。５年に１度の周期で行なわれるので時系列分析もできる。都道府県単位のDについてユニットロードの経路分配を自動的に表示するプログラムを開発した。その出力例を、図3. 1. 1に示す。 3． 1． 2　米国税関輸出入貨物データ（PIERSデータ）国際物流では、太平洋定期船航路を調べた。米国税関の輸出入準上輸送貨物のBL毎の生データ（PIERSデータ）をJournal  of  Commerce社から購入し、コンテナ貨物を中心に荷動きを調べた。具体的には、コンテナ貨物について①米国発着貨物の実態を知る、②太平洋定期船航路シミュレーションのためにデータを整理する、の２つを目標にした。太平洋定期船航路では船社アライアンスが繰り広げられ、６大コンソーシアムを形成している。この海運秩序を無視して物流を語ることはできない。造船所にとって関心の高い船型はこのアライアンスによって左右されている。物流・荷主・船隊・航路などについてアライアンス毎の比較も行なわれた。 PIERSデータは米国税関のデータで次々に増報公開されている。非集計データなので活用範囲は広い。そこで、データ整理し、作表・作図するプロセスを記録再現させ、更新データに対応した分析システムを作成した。図3.1.2に分析システムの機能図を示す。その他、独立船社であるMaersk  SealandとEvergreenについてその沿革、経営方針のユニークさ、保有船舶・造船の特徴、業績、大型化への姿勢など多面的に調査した。
3. 2 海上輸送のシミュレーション技術とその活用
3． 2． 1　国内長距離フェリー・RORO航路の需要予測と船型 ・国内のユニットロードの動く道路（主要一般道、高速道路）と鉄道（コンテナ貨物）、フェリー・RORO船航路をネットリークで結び（図3.2.1)、その経路に物流貨物がどう分配され輸送されるかという問題の下に、その経路の１つである長距離フェリー・RORO船航路の需要を求める。貨物の経路分配の原理を犠牲量の少ない経路が選ばれるものとし、輸送コスト、所受時間、フェリーの両端陸上距離を変数とした犠牲量モデルとした。犠牲量の修正項のフェリー運賃の係数f価を変えて最も実績値に合致する場合を求めた。既存の長距離フェリー航路の需要子測値と実績値の比較を冈3.2.2に示す。航路が貨物を取り合う競合関係の下でもよい一致が得られた。新規航路についての需要予測（図.図3. 2. 2  既存航路の需要、計算値と実棋値の比較図3. 2. 3  新規航路の需要予測3. 2. 3）と最適船隊・船型および船社会計の最もよい場合が求められた。
3． 2． 2　太平洋定期船航路のシミュレーション
PIERSのデータをベースに、現状の太平洋定期船航路の時間追従のVESSEL運航シミュレーションを行った。出力はシミュレーション両面の他には、船舶の積載量（率）や船舶毎の会計、荷物の平均輸送時間統計、などである。船型大型化については、①ますます大型化する。②大型化しない　という２つの見方がある。そこで、このシミュレータを用いて、海運秩序の変化に伴う影響を見ることにしよう。いま、コンソーシアムの１つが競争に敗れ、構成船社が倒産や吸収合併となると、１表3. 2. 1にある航路および限定奇港地
表3. 2. 2よる８航路および拡大寄港地
コンソーシアムの集荷量は増え、航路が変わらなければ、船型は大きくなる。どれだけ大きくなる軌路:Cosco/KL/Yang Mingの全航路か、従来の航路編成で十分のサー ( Port Kelang -) Singapo西航務歓迎ビスが提供できるか、貨物の積み車前技歓迎無料業与(TEU) (TEU)残しはないかなどの検討をシミュ401 3009 1.030レーションで行うことができる。 2.729 3010 1.515いまIIanjinグループがCoscoグ2.797 5,993ループに吸収されるケースを仮定4,916 1,892 3011 1.38;した。この場合、両グループの扱5.538 1 5 28 4.212 3,490い貨物量は不変とする。その際3012 2,063 3.265に、Coscoグループの全航路に3,434 .1.004 3.238 Hanjinグループのいくつかの航1,235 3016 3.611 2,720路が追加されて運航されることと932した。 3ケースを計算した。 3018 2 800 ①は７航路で、寄港しない貨物は3.819 3024 1,300 LOAP他のコンソーシアムに移り、②は1.147 3.021 3025 1.612航路は同じだが、寄港地を調整1,633 2.381して貨物を集めた場合、③は9 1.525 2.950 3026 1.689航路とした。これらについて船型を計算した。 3027 2,071計算結果は、船型が１０．００
0 TEUの船隊が現れている。②では船型がさらに大きくなり１０，５００ TEUの船隊が現れている。③ケースの場合は、航路数が増えたため船型は小さくなり最人６，０００ TEUの船隊で済んでいる。このように荷主へのサービスを強化すると船型は小さくなり、船社は規模の経済を享受できない。航路編成を如何にうまく行うかが重要事項であることが言える。
3． 3　海上輸送のネットワーク技術とその活用
3. 3. 1設計ツール海運アライアンスの形成以降、急激な船型の大型化とこれに伴う航路の再編が行われてきた。この航路設計は、競合他社とのサービスの差別化を図る上で重要な船社の意思決定事項である。そこで海上コンテナ輸送を対象に、船社の航路設計支援を行うことを目的として海上輸送ネットワーク設計ツールを開発した。設計ツールの概要は次のとおりである。海上輸送ネットワーク設計ツールは、船社の航路設計支援を行うことを目的として開発されたツールである。本設計ツールは、船社へのヒアリングをもとに、定曜日寄港など航路設計において考慮すべき基本的事項を取り入れたものであり、輸送にかかる燃料費、港費、船費等の総費用が最小になるように、与えられた航路、船型の中から最も適切な組み合わせを求めることが可能である。そして、最適解における船型・航路別の必要隻数、寄港頻度、船の稼働率・積載率、積み卸し荷役量、港湾における取扱量等を出力結果として得ることができる。
3. 3. 2 海運アライアンスの特徴
国際輸送ハンドブックのデータをもとに各海運ブライアンスの特徴を明確にした。(図3. 3. 1)そして、これらの結果をもとに、経済性と高速性の観点から各海運アライアンスの位置付けを示した。(図3. 3. 2)
3. 4 新海上物流システム研究の方法と可能性(1)新海上物流システム研究の視点時代は情報社会に入り、かっての工業生産を中心とした時代から情報を中心とした社会になった。このことは社会の支配的論理が製造業から情報産業に移ったということである。ハードをつくる論理が優先していたが、今日ハードの工業生産はソフトの指示の下でのみ有効性をもつという立場の逆転が生じている。船舶も例外でない。かっては船舶というハードを如何に作るかが中心課題であった。しかし、船舶は海上輸送の手段として用いられるのであるから、今日どのような船舶を使っていかに海上輸送をうまくやるかが造船業にとっても大きな関心事にならざるをえない。顧客に満足を与える、控案型の営業活動に早く移っていく必要がある。そのような観点から従来の産業活動、知的集積、経営および経営戦略が見直され、その構造が改革されるべき時代である。単なる研究活動に留まらず、社会と歴史に呼応した視点の下で新提案が創造され、これが大きな社会運動のうねりに垂なり実社会の中で有効な力となる、そのような知識を生産するのがこの新海上物流システム研究の位置付けである。当然のことながら、研究活動の成果が論文作成に終わってはならない。実楽の世界に生かされなければならない。世界の経済活動は歴史上最高の規模と質を誇っている。先進国経済は途上国経済と密接に繋がり、グロ-バル化している。世界貿易は空前の規模に達し、先進国が途上国にアウトリーシングする構造がますます強まり、輸送活動が経済の重要な部分になっている。果たして世界はどこまで膨張するのかという不安も広がっている。どの産業も世界戦略をつくる必要性を感じ始めているのではないだろうか。企業活動は他社との競争やアライアンスを画策し生き残ろうとしている。物流はこのような企業活動と不可分な関わりをもっている。社会や人間との関係抜きには描写できない総合的知を必要としている。新たな歴史観・世界観・人間観をもとに繰り出される捉案が検討され試されて、経営者の知に適ったもののみが日の目をみることになる。したがって、新海上物流システム研究は従来の工学の範疇に留まることなく、領域を越えてトータルな知的活動として展開される必要がある。物流はとりわけ経済現象であるので、経済学的視点や手法を活用しつつ工学的手法を適用すれば、新たな分析方法を開発する可能性がある。このような新しい分野を起こすとき、解こうとする問題はより高度な全体を根底から支配するような問題、より重要な問題から取り組むべきである。例えば、業務の改善よりは経営や経営戦略に関わる問題、一企業のことよりは国家の政策・世界戦略に関わることをまず追究すべきである。新海上物流システム研究にはそのような課題が塞出している。
( 2 ) 具体的課題
1）物流構造に関するもの①物流シミュレーション自社あるいは業界および国レベルの物流シミュレーションによって、合理化の評価・環境影響の評価などを行う。最適配船や施設の最適配置を行う。輸送に必要な船腹量を求める。定期船シミュレータ、不定期船シミュレータ、海運のシミュレーションによる世界モデルなども含む。 ②物流ネットワーク解析国内・国際物流システムの静的評価をする。需要予測をする。 ③サプライチェーンマネージメント(SCM)荷主企業の物流システムを最適設計化し、海運をその一部にし、実行を請け負うことを目指す。 ④運賃市祝の予測・船価の予測・投機の研究従来経済学のテーマと考えられてきたが、ITソリューションを開発する観点からエンジニアリングする必要がある。 ⑤知識の集積とその活用（データマイニングなど） IT化されると、ロジスティクスなど各種のデータが山のようにできる。これを有効活用し、業務や経営に活かす必要がある。データマイニングは山とある情報から有意義な情報を引き出す技術である。 ⑥航路ダイヤ編成自動化荷主へのサ・ビスを最大化し、船社の探算を確保する最適航路・航路群・ダイヤ決定を自動化する。 ①情報着積荷主企業の経営・経済・社会情報のコンテンツを集積し、自社の知的優位性を維持する。
2）会社組織に関するもの
①エンタープライズモデル(BPR — Business Process Reenginccring)の開発企業業務をモデル化することにより、企業の構成要素を把握し、これを操作することの影響を事前に検証できるなど、組織の再検討ができる。 ②企業アライアンス効果の評価技術M＆Aの評価を多面的に行うソリューションの開発。企業の適正規模と範囲の評価を行う。 ③ナレッジマネージメント各部所の入手した情報を有効に組織的に活用し、業務・経営に活かす。概念検索の高度化などが課題である。
３）規削緩和の検討
内航船分野では、国内物流効率化に寄与する内航海運を構築する観点からIT化や集約・協業化を促進しするとともに、諸規制の緩和と船型の自由化を促進する体系的な調査研究が必要である。海運秩序の変化や技術レベルの変化を考慮して各種の総トン数規制、船舶長規制などの安全性への影響を検討し、緩和を休系的に行なう。例えば、４９９総トン数規制が５９９総トン数規制に緩和されても安全性に支障ないなら、現行４９９船舶の大半が５９９船舶になる。これは物流合理化になり、コストダウンや地球温暖化ガス排出量削減になる。
4）物流データベース
(1)純流動調査の経年的分析5年に1度の調査の合計６回の経年変化を分析し、物流サービスの向上などの情報を得る。 ②国連貿易統計、OECD貿易統計、各国輸送機関別統計などWorld-wide Databaseの検討世界規模の物流に関するデータベースの相関関係や補完を調べ、高度な情報を得る。 ③アジア各国港湾統計の収集情報の統合と組立てをする。 ④日本の税関データの活用の検討米国税関データが活用されているのと同じレベルの情報公開が望まれる。 ⑤ PIERSデータの大規模分析米国を山入りする貨物の世界的な流れを明らかにする。定期船シミュレークによって海運アライアンスのサービスレベルの向上の経過を分析する。
( 3 )研究の方法と可能性
物流情報を解析し高度の知を待ることを享受するのは、企業や、業界や、政府であるなどいずれも大きな組織である。  力、膨大な情報を管理し有効利用するのは組織的な対応が必要である。その意味でこの分野の研究は組織的展開をする必要がある。情報という形の無い、見えざるものを扱う視点は世界観・歴史観・人問観に基づいて出てくるので、多人数の関達な議論が必要である。そして、成果が実業で活かされることで更なる前進に繋がる状況を仕組みとして組織的に創り出す必要がある。未来志向の企業や業界であれば、情報社会の真の力の源泉が知にあることを見抜けるであろう。それに投資する位の余力は日本経済にまだあると思われる。この研究分野への投資があって、研究テ--マがあって、実益を上げるテーマがあれば、研究が実る可能性は高い。具体的研究課題を追求する過程で、物流情報解析技術の分野で大きな可能性があり、同時にその研究方法のアウトラインが見えてきた。
4.得られた成果
具体的基礎的研究課題では( 1 )純流動調査データを中心にした国内物流に関する調査検討がなされ、分析のツールが開発された。 ( 2 )米国税関輸出入貨物データ（PIERSデータ）を中心にした太平洋瓶上輸送の物流調査検討がなされ、種々の知見と分析ツールが開発された。 (３)国内ユニットロード物流のネットワーク解析ツールが開発され、フェリー・ＲＯＲ ○航路の診断ができた。 ( 4 )太平洋定期船航路のシミュレータが開発され、造伝的アルゴリズムによる航路編成の技術開発とともに、定期船航路の検討ができるようになった。 ( 5 )定期船航路の設計支援の海上輸送ネットワーク設計ツールが開発され、海運アライアンスの分析が行われた。また、これら基礎的研究課猶を追求する過程で、新海上物流システム研究の方法と可能性について検討した結果、 ( 6 )物流研究の一層の高度化を展望する物流研究の諸課題が挙げられ、IT時代の経済・経営および国家戦略に関する知識の生産が産業社会の再生に必要不可欠であるという認識が得られた。
5. 成果の活用等
成果が活用されるためには実用化を目指したより一層の高度物流解析技術の開発が行われる必要がある。その前提の下で、次のように実用的成果を活用できる。 ①国内物流ネットワーク解析によって、フェリー・R O R O航路の診断ができるので、船社は航路を経営する観点から、造船所は船舶を設計する観点から、金融機関は事業に融資する観点から、国は国内物流効率化を目指す観点からこの技術を活用できる。 ②人平洋航路の海運秩序の変化を検討する、定期船シミュレータと遺伝的アルゴリズムによる航路編成技術によって、外航船社のアライアンスを視野に入れた経営戦略や航路効率化による経営効率化に役立つ。外航海運の世界動向を分析することによる国家戦略構築にも括用できる。 ③術上輸送ネットワーク設計ツールによって、定期船航路の最適化が行われるので、船社や造船所に活用される。
「本書は、競艇の交付金による日本財団の助成金を受けて作成したものを増刷し頒布するものです。」