hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイヤモンド類似物性を有する窒化炭素の合成とその反応機構の解明

本研究は、高硬度でバンドギャップの大きいダイヤモンドに類似した特徴を持つ『窒化炭素』(組成C_3N_4)を化学的手法で合成するため、既設の赤外顕微鏡を付属したFTIR装置を用いて微小領域において混在する生成物を本研究課題で設置した小型ヒータによりIn Situで反応のプロセスを観察し、その反応機構を解明することを目的とした。さらに、その情報を基に、純物質を得るための最適条件を決定し、より優れた機能を有する『窒化炭素』の合成を目指した。4年間で様々な反応系で窒化炭素の合成を試みたが、特筆すべき反応系としては四塩化炭素-アンモニア系が挙げられる。この系で反応温度1,000°Cの気相反応によって窒化炭素の合成を行った。生成物の中で、煮沸水で処理することにより得られた高硬度な材料についてESCA測定をした結果、Clsスペクトルに明確な2本のピークを観察した。400°Cで熱処理することによって硬度が低下し、上記の2本のピークのうち高エネルギー側のピークの相対強度が低下したことから、高エネルギー側のピークがsp3構造由来のピークであり、高硬度と関係していることを見出した。この材料は、モース硬さが7である水晶に傷をつけることを原子間力顕微鏡観察によるスクラッチテストで確認した。以上の反応生成物および熱処理生成物について、元素分析、X線回折、FTIR、およびESCAにより結晶構造や化学結合状態の変化を観察し、この系については反応機構がほぼ解明できるまでになった。これまで4年間の研究補助を受け、四塩化炭素-アンモニアの反応系で反応機構を解明することにより、モース硬さが7以上で、紫外線励起で発光する炭素/窒素材料を合成することが可能となった。以下の二つの反応系で、ダイヤモンド以上の高硬度を有すると予測される窒化炭素の合成を検討し、熱処理による構造の変化を調ベ、新しい知見を得た。塩化シアヌルと窒化リチウムの固気反応によって得られた生成物にはナノメータサイズのかご状の粒子とチューブが含まれていた。当該予算で購入したATRカセグレン鏡(Ge結晶)を用いた赤外分光(FTIR)測定および光電子分光法(XPS)による観察では、熱処理によって炭素-窒素単結合の部分が少なくなり共役二重結合の部分が増加することが判明した。硬度測定の結果では、550°Cまで熱処理してもモース硬さ7の水晶に傷を付けるほどの硬度を有することがわかった。一方、四塩化炭素とアンモニアの気相反応によって得られた生成物は、その結晶性は低いものの三次元に広がった構造を有し均質であることがX線回折、FTIR、光電子分光法(XPS)および電子顕微鏡観察などからわかった。また、この生成物は熱処理温度400450°Cで、三次元構造から二次元層状構造へ大きく構造が変化することも判明した。硬度測定の結果、熱処理をしていない物質のみが水晶を研磨できるほどの硬度を有することが分かった。これら二つの反応系で得られた生成物は、いずれも紫外線励起で可視領域に発光を示し、熱処理によってその最大発光ピークが長波長側にシフトした。今後、熱処理温度と硬度および発光との関連を詳しく調ベ、合成および熱処理条件の最適化を図る。四塩化炭素-アンモニアの反応系で、ダイヤモンド以上の高硬度を有すると予測される窒化炭素の合成を検討し、物性の把握を行い、以下のような新しい知見を得た。四塩化炭素とアンモニアの気相反応(反応温度:1000°C、管状炉)によって得られた生成物について、水処理および熱処理温度によって構造および硬度や発光特性がどのように変化するかを系統的に調べた。目的とする硬度に関しては、水処理だけで熱処理をしない生成物が最もよく水晶(モース硬さ:7)に傷をつけることがわかった。

また、今年度は本研究費で設計・購入した加熱ステージを用いて赤外分光(FTIR)測定を行った。このFTIR測定、X線回折および光電子分光法(XPS)の結果から、熱処理温度を高くするほど三次元的な結晶構造から二次元層状構造へ変化することがわかった。このことは、硬度評価の結果をよく説明する。400°Cで熱処理した生成物はクリーム色を示し、元素分析の結果、組成はC_3N_<5.1>O_<0.4>H_<4.0>であった。また、紫外線励起による発光特性評価でも、熱処理温度の低い方が強い発光を示すことが判明した。一方、同じ系で、高周波誘導加熱により基板を常時1000°Cに加熱できる装置を用いて薄膜作製を試みた。石英基板上には黒色薄膜が得られたが、その組成はC_<8.9>NH_<1.6>となり、結晶構造も層状であり、この膜は硬度としては期待できないが、高導電性が期待できる。今後は、管状炉を用いた気相法で得られた生成物の中から高硬度を示す物質を精製する方法を検討する。昨年に引き続き、四塩化炭素-アンモニアの反応系で窒化炭素の合成検討および物性把握を行い、以下のような新しい知見を得た。四塩化炭素とアンモニアを管状炉に入れた石英管内に導入し、気相反応(反応温度:1000°C)によって得られた生成物について、煮沸水で処理することにより高硬度な材料のみを精製できることを見出した。この材料はモース硬さが7である水晶に傷をつけることを原子間力顕微鏡観察によるスクラッチテストで確認した。また、今年度はモース硬さ9のサファイヤおよび10のダイヤモンド基板に対してもスクラッチテストを行なったが、これらの基板には傷はつかなかった。この粉末に対して400°Cで熱処理温度すると、三次元的な結晶構造から二次元層状構造へ変化することがESCAやFTIR測定の結果より判明した。また、紫外線励起による発光特性評価でも、熱処理をしない方が強い発光を示すことがわかった。以上より、四塩化炭素-アンモニアの反応系で得られた粉末について、モース硬さが7以上9未満であり紫外線励起で発光することを明らかにした。今後は、この反応を参考にして溶液反応などを利用して窒化炭素の合成を検討する。四塩化炭素-アンモニア系、および窒化リチウム-四塩化炭素系で窒化炭素の合成検討および物性把握を行い、以下のような新しい知見を得た。まず、昨年に引き続き四塩化炭素-アンモニア系で反応温度1000°Cの気相反応によって窒化炭素の合成を試みた。生成物の中で、煮沸水で処理することにより得られた高硬度な材料についてESCA測定をした結果、C1sスペクトルに明確な2本のピークを観察した。400°Cで熱処理することによって硬度が低下し、上記の2本のピークのうち高エネルギー側のピークの相対強度が低下したことから、高エネルギー側のピークがsp3構造由来のピークであり、高硬度と関係していることを見出した。この材料は、モース硬さが7である水晶に傷をつけることを原子間力顕微鏡観察によるスクラッチテストで確認した。以上の反応生成物および熱処理生成物について、元素分析、X線回折、FTIR、およびESCAにより結晶構造や化学結合状態の変化を観察し、この系については反応機構がほぼ解明できるまでになった。次に、新しい試みとして窒化リチウム-四塩化炭素系溶液法で合成を試み、反応が進行することを確認した。ただし収率が悪いため、現在反応最適条件を検討中である。
柳田国男監修高等学校国語科教科書所収教材の連携的研究

これまで研究されてこなかった柳田国男監修高等学校国語科教科書について、その所収教材を中心に研究を進めてきた。所収教材そのものを分析、考察するとともに、分析・考察をもとに、研究協力者である高等学校教員との連携により高等学校国語教室での実践を行った。実践を検討する中で、教材としての有用性、問題点を抽出し、教材価値の検討を行い、時代は経過しても現代の高校生の国語教室において価値ある教材であるという共通認識を持ち、実践研究報告を学術雑誌に投稿、掲載された。平成24年度は、柳田国男監修検定高等学校国語科教科書所収教材から「地図をいろどる」(鏑木清方)を分析・考察した。また、「ろくをさばく」(三淵忠彦)の周辺教材として「鹿を犬にした話」(三淵忠彦)についても検討した。また、柳田教科書所収教材の中から「浅春随筆」(栃内吉彦)を取り上げ、研究分担者である高等学校教員との連携により高等学校国語教室での実践を行った。実践に取り組むに際し、事前に教材研究会を行い、授業後は実践検討会を行った。これらの取り組みのもと、教材としての有用性、問題点を抽出し、教材価値の検討を行った。時代は経過しても現代の高等学校国語教室において価値ある教材であるという共通認識を持った。田近洵一氏、小原俊氏より専門的知識を提供していただき、今後の研究の方向性、研究に資する資料の提示等、ご指導いただいた。〈読み〉の教育の観点から現代の教材と比較するとともに現代の高校生に教材を提示する意義を確認することができた。柳田国男監修検定高等学校国語科教科書の全体像についても考察し、教科書出版の背景を明らかにした。平成24年度の研究成果は、学術雑誌、学内紀要に計5本の論文、加えて全国的な学会でも発表を行った。柳田教科書所収教材から「ろくをさばく」(三淵忠彦)、「かみなりさま談義」(東条操)、「地図をいろどる」(鏑木清方)を分析、考察した。また、「ろくをさばく」の筆者である三淵忠彦の『世間と人間』(朝日新聞社)についても取り上げ、他の教科書に所収された「鹿を犬にした話」に重点的に取り組んだ。また、柳田教科書所収教材の中から「大蛇・小蛇」(片山広子)、「浅春随筆」(栃内吉彦)、「ろくをさばく」を取り上げ、研究協力者である高等学校教員との連携により高等学校国語教室での実践を行った。実践に取り組むに際し、事前に日程打ち合わせ、教材研究会を行い、授業後には実践検討会を行った。実践報告から、教材としての有用性、問題点を抽出し、教材価値の検討を行った。時代は経過しても現代の高校生の国語教室において価値ある教材であるという共通認識を持った。田近洵一氏、浜本純逸氏、鳴島甫氏、小山清氏からは専門的知識を提供していただき、今後の研究の方向性、研究に資する資料の提示等、ご指導いただいた。ご指導にしたがい、柳田がどのような意図を持って、教材選択に至ったのかを精査し、柳田の思想そのものを理解し、そこと関連づけながら考察していった。これまでの研究成果は、学術雑誌、学内紀要に投稿し、計12本の論文が掲載されるに至った。「ろくをさばく」、「地図をいろどる」についてはいちおうは研究を完了することができた。「かみなりさま談義」及び「鹿を犬にした話」は研究の途中にある。また、高大連携により取り組んだ「大蛇・小蛇」、「浅春随筆」、「ろくをさばく」の実践研究報告についても研究協力者の実践論文が学術雑誌に掲載された。本年度は、柳田教科書所収教材から「ろくをさばく」(三淵忠彦)、「かみなりさま談義」を分析、考察した。また、柳田教科書所収教材の中から「大蛇・小蛇」(片山広子)を取り上げ、研究分担者である高等学校教員との連携により高等学校国語教室での実践を行った。浜本純逸氏、小山清氏からは専門的知識を提供していただき、今後の研究の方向性、研究に資する資料の提示等、ご指導いただいた。柳田がどのような意図を持って、教材選択に至ったのかを精査すべきであり、そのためには柳田の思想そのものを理解し、そこと関連づけながら考察する必要がある。今年度の研究成果は、学術雑誌、学内紀要に投稿し、計4本の論文が掲載されるに至った。「ろくをさばく」についてはいちおうは研究を完了することができた。

「かみなりさま談義」及び「鹿を犬にした話」は研究の端緒にたどりついたところである。また、高大連携により取り組んだ「大蛇・小蛇」の実践研究報告についても学術雑誌に掲載された。学術雑誌、学内紀要等に投稿し、計5本の論文が掲載されるに至った。「地図をいろどる」については研究もほぼ完了しつつある。柳田国男監修検定高等学校国語科教科書の全体像についても明らかにした。高大連携により取り組んだ「浅春随筆」の実践研究報告についても研究成果報告に掲載された。学術雑誌、学内紀要に投稿し、計4本の論文が掲載されるに至った。「ろくをさばく」についてはいちおうは研究を完了することができた。高大連携により取り組んだ「大蛇・小蛇」の実践研究報告についても研究成果報告に掲載された。柳田国男監修検定高等学校国語科教科書所収教材である「地図をいろどる」(鏑木清方)の分析・考察を完成させるとともに、「かみなりさま談義」(東条操)を分析・考察する。「ろくをさばく」(三淵忠彦)を取り上げ、現代の高等学校国語科教室において実践研究に取り組む。その有用性と問題点を抽出し、教材価値を検討する。加えて、「浅春随筆」(栃内吉彦)、「大蛇・小蛇」(片山広子)の実践についても再度精査する予定である。柳田教科書所収教材である「地図をいろどる」(鏑木清方)、及び「ろくをさばく」(三淵忠彦)の関連教材である「鹿を犬にした話」、「規律を守る心」を分析、考察していく。「浅春随筆」(栃内吉彦)を取り上げ、現代の高等学校国語教室において実践研究に取り組む。加えて「大蛇・小蛇」(片山広子)の実践についても再度精査する予定である。資料調査、学会発表、研究協力者との協議に際し、旅費を使用する。また、専門的知識の提供、資料の整備等に謝金を使用する。
大気中の微小粒子及び粗大粒子の太陽放射吸収特性

大気エアロゾルを,粒径2μm以下(微小粒子)と2μm以上(粗大粒子)の二段に分離して捕集できるバーチュアルインパクター式エアロゾルサンプラーを用いて,微小粒子領域と粗大粒子領域の大気エアロゾルを分別捕集しその組成分析を行った.ただし,これまでのバーチュアルインパクター式エアロゾルサンプラーは2日間程度しか連続吸引捕集できなかったため, 2週間までの連続吸引捕集が可能なように捕集部(フィルターホルダー部)を拡大改造した.しかしこの拡大により,粗大粒子捕集部では粒径100μm程度の巨大粒子がろ紙の中心部分にのみ集中して捕集される傾向を生じ,ろ紙を分割して各成分を分析する際に大きな誤差を生む結果となった.この点について色々と検討を行い,最終的にテフロン製の拡散板を装着することにより良好な捕集が行えるようになった.この改造したサンプラーを用い,昭和62年の冬季より測定を開始した.現在得られている結果では,札幌における大気エアロゾルは,粒径2μm以下の微小粒子領域においては,ほぼ,黒色純炭素,有機物,硫酸塩,硝酸塩,アンモニウム塩が大部分を占め,さらに少量の海塩粒子及び土壌粒子成分を加えて,乾燥重量の9割程度までを説明することができる.一方,粗大粒子領域では,土壌粒子,海塩粒子及び有機物と少量の黒色純炭素の4成分によりほぼ乾燥重量を説明できる.以上の組成分析結果に基づき,冬季の札幌における大気エアロゾルの可視領域吸収係数(ni)を計算したところ,微小粒子領域ではni=-0.04程度,粗大粒子領域においてはni=-0.01程度の値が得られた.今後さらに測定を継続し,札幌における大気中の微小粒子及び粗大粒子の組成割合の季節変動と,それに基づく微小粒子領域及び粗大粒子領域の大気エアロゾルの太陽放射吸収係数の変動の測定及び考察を行っていく予定である.大気エアロゾルを,粒径2μm以下(微小粒子)と2μm以上(粗大粒子)の二段に分離して捕集できるバーチュアルインパクター式エアロゾルサンプラーを用いて,微小粒子領域と粗大粒子領域の大気エアロゾルを分別捕集しその組成分析を行った.ただし,これまでのバーチュアルインパクター式エアロゾルサンプラーは2日間程度しか連続吸引捕集できなかったため, 2週間までの連続吸引捕集が可能なように捕集部(フィルターホルダー部)を拡大改造した.しかしこの拡大により,粗大粒子捕集部では粒径100μm程度の巨大粒子がろ紙の中心部分にのみ集中して捕集される傾向を生じ,ろ紙を分割して各成分を分析する際に大きな誤差を生む結果となった.この点について色々と検討を行い,最終的にテフロン製の拡散板を装着することにより良好な捕集が行えるようになった.この改造したサンプラーを用い,昭和62年の冬季より測定を開始した.現在得られている結果では,札幌における大気エアロゾルは,粒径2μm以下の微小粒子領域においては,ほぼ,黒色純炭素,有機物,硫酸塩,硝酸塩,アンモニウム塩が大部分を占め,さらに少量の海塩粒子及び土壌粒子成分を加えて,乾燥重量の9割程度までを説明することができる.一方,粗大粒子領域では,土壌粒子,海塩粒子及び有機物と少量の黒色純炭素の4成分によりほぼ乾燥重量を説明できる.以上の組成分析結果に基づき,冬季の札幌における大気エアロゾルの可視領域吸収係数(ni)を計算したところ,微小粒子領域ではni=-0.04程度,粗大粒子領域においてはni=-0.01程度の値が得られた.今後さらに測定を継続し,札幌における大気中の微小粒子及び粗大粒子の組成割合の季節変動と,それに基づく微小粒子領域及び粗大粒子領域の大気エアロゾルの太陽放射吸収係数の変動の測定及び考察を行っていく予定である.
肛門への外部刺激が身体へ及ぼす影響と自然排便を促す援助方法の検討

本研究は、肛門への外部刺激が身体へ及ぼす影響と自然排便を促す援助方法を検討するものであり、本年度は、以下の2点について検討を行った。1.温水洗浄便座の使用と便意誘発温水洗浄便座の使用による便意誘発と排便時の体感評価を明らかにすることを目的として質問紙調査を行った結果、日常的に温水洗浄便座を使用している人を対象とした調査では79.2%の人が温水洗浄便座の使用による便意誘発を経験しており、温水洗浄便座の洗浄水によって肛門と肛門管に物理的刺激を与えることで便意が誘発されることがあるということが分かった。このメカニズムには肛門管に存在する神経終末が関与していると推測している。また、排便促進の目的で温水洗浄便座を使用している人は24%であり、その内、約80%の人が温水洗浄便座の使用によって、排便の時間が短くなる、あまりいきまなくてよい、肛門の痛みが減ると感じていた。これらの体感評価は、洗浄水によって肛門管に与えられる物理的刺激によって内肛門括約筋弛緩反射が促進されることによるものと推測される。今後は排便時の循環動態の変動について検討することが課題となる。2.腹圧を反映する指標の検討平成12年度に引き続き、排便時のいきみの程度を非侵襲的に推定する方法として、表面筋電計で導出した外腹斜筋の活動電位を用いることの妥当性について検討した。一般健康成人6名を対象として筋電図を導出した結果、外腹斜筋の等尺性運動時の個人内の活動電位は、繰り返し測定しても、電極を貼り替えて測定しても有意差はなく再現性が認められた。また、いきみ時と休息時、随意的ないきみの強弱には有意差が見られた。よって、表面筋電計を用いて測定した外腹斜筋の活動電位を、腹圧を反映する指標として用いることの妥当性はあると言える。今後、データを増やし更に検討していくことが必要である。1.肛門管への刺激と便意誘発の関係の検討ヒトの肛門管を材料として用い、肛門管(肛門柱と肛門櫛)の粘膜上皮下の粘膜固有層を電子顕微鏡下で観察し、知覚神経の分布を調べた結果、肛門柱の上皮直下には自由神経終末は網状に、全域にわたって密に存在していた。また、肛門櫛の粘膜固有層には指状の乳頭がたくさん見られ、その基部に自由神経終末が密集していた。したがって、温水洗浄便座を用いて肛門管に刺激を与えることによる便意誘発のメカニズムにはこれらの神経終末が関与していることが推測できる。2.腹圧を反映する指標の検討先行研究では、腹圧を反映する指標として膀胱内圧、直腸内圧、食道内圧、腹腔鏡下で測定した腹腔内圧などが用いられていたが、これらの方法はいずれも身体へ与える侵襲が大きい。そこで、腹圧の変化に関わる筋の活動から腹圧を推測できないかと考え、筋電計で導出した筋の活動電位を、腹圧を反映する指標として用いることの妥当性・信頼性について検討した。測定部位は腹圧の変化に関わる筋のうち、最も浅層に位置する外腹斜筋を選択し、表面電極を外腹斜筋の腱が腸骨陵に着く部位より上部の側腹部に、筋の走行に沿って筋腹上に貼付した。一般健康成人6名を対象として筋電図を導出した結果、腹圧をかけることによって筋電図の波形が変化することが視覚的に認められた。また、系時的に、電極を貼り替えて外腹斜筋の等尺性運動を実施しても筋の活動電位に大きな変化は認められなかった。今後さらにデータを増やし再現性について統計的に検討すること、筋の活動電位のレベルが腹圧の強弱を反映しているかについて検討することが必要であるが、腹圧を反映する指標として、筋電計で導出した筋の活動電位を用いることについて検討を重ねていくことは有用であると考えられる。

一般健康成人6名を対象として筋電図を導出した結果、外腹斜筋の等尺性運動時の個人内の活動電位は、繰り返し測定しても、電極を貼り替えて測定しても有意差はなく再現性が認められた。また、いきみ時と休息時、随意的ないきみの強弱には有意差が見られた。よって、表面筋電計を用いて測定した外腹斜筋の活動電位を、腹圧を反映する指標として用いることの妥当性はあると言える。今後、データを増やし更に検討していくことが必要である。
木星内部磁気圏プラズマの自動連続観測に基づく磁気圏大規模ダイナミクスの研究

未解明の木星衛星イオ起源プラズマによる磁気圏現象への関与を定量的に示し、現在想定されている磁気圏・電離圏電流結合過程で木星の大規模電磁活動が説明されうるかを観測に基づき査定することをテーマとし、木星プラズマ発光観測用の高信頼度の遠隔観測装置の開発・立上げを完遂し、長期連続観測による実証・検証が開始された。本研究は、未解明の木星衛星イオ起源の重イオンプラズマによる磁気圏電磁現象への関与を定量的に明らかにすると、更に、現在想定されている、磁気圏プラズマ・オーロラ域電離圏電流結合(M-I結合)ダイナミクスのシナリオで磁気圏の大規模な電磁活動が説明しうるか否かを、観測結果に基づき査定することを目的とする。この目的を達成するために、木星プラズマ発光の長期連続観測を可能とする高信頼度の観測装置の立上が極めて重要となる。研究初年度となる本年度は、以下の装置開発に費やした。・遠隔制御対応高感度分光撮像装置の開発光学観測装置として、30cm口径反射望遠鏡を前光学系とし、コリメータ系+高感度低雑音CCDカメラを後光学系とする装置を用いた。コリメータ系の平行光東部にイオ起源ガス・プラズマの発光(4種)を捉える狭帯域フィルターを配した。フィルターは切替機構により交換式とし、フィルターの環境温度変化による中心波長のシフトを抑制するための制御機構も設けた。また、木星を自動追尾するために木星位置監視光学系も設けた。これらの光学装置に加え気象データ取得装置、全天モニター装置も準備した。以上の装置に加え、光学装置を収納する光学ドームはパーソナルコンピュータを介した遠隔制御が可能なシステムとして組み上げた。現在、各装置の調整と遠隔操作・自律観測を可能とするためのコンピュータのソフトウェア開発を継続している。この目的を達成するために、木星プラズマ発光の長期連続観測を可能とする高信頼度の観測装置の立上げが極めて重要となる。研究二年度目となる本年度は、以下の装置立ち上げを実施した。・遠隔制御対応高感度分光観測装置の開発・立上げ平成18年度に引き続き、高感度分光観測装置の開発・立上げを行った。分光装置としてイオ起源ガス・プラズマの発光(4種)を捉える狭帯域フィルターを用いるが、これらフィルターの切替機構の遠隔制御化の実施、また、木星を自動追尾するための木星位置監視光学系の調整を行った。他に、観測系全体の監視カメラの追加も行い、全観測系の遠隔観測への対応化を進めた。全ての観測・監視装置はパーソナルコンピュータを介して遠隔制御・監視を行うが、このための遠隔操作ソフトウェアの試験も機器開発と並行して実施した。・関連する研究成果の公表平成19年度迄の本研究に関連する成果を国内外の研究会・学会で発表するとともに、学術論文として纏め、研究会集録に発表するとともに、国際誌への投稿を準備している。この目的を達成するために、木星プラズマ発光の長期連続観測を可能とする高信頼度の観測装置の立上げ、および、観測が重要となる。本年度は、以下の研究活動を実施した。・遠隔制御対応高感度分光観測装置の立上げ・イオ起源プラズマ発光観測の実施前年度に引き続き高感度分光観測装置の立上げを継続した。分光装置としてイオ起源ガス・プラズマの発光(4種)を捉える狭帯域フィルター系を機械制御化し、木星自動追尾系、全システムのモニター系を整備した。装置はインターネットを介し遠隔地から半自動連続観測が可能な装置に仕上げた。さらに、同装置を世界的な光学観測適地である豪州中央砂漠帯へ移設し、日本からの遠隔連続観測を可能とした。同装置によるイオ起源ガス・プラズマの試験観測を経て、連続観測が今春より開始されつつある。・関連する研究成果の公表平成20年度迄の本研究に関連する成果を国内外の研究会・学会で発表するとともに、学術論文として纏め、研究会集録に発表した。この中には、本研究で完成した装置のプロトモデルを使用した(有人)連続観測の結果に基づく研究成果も含まれているが、本成果は国際誌に投稿中である。
CFDによる船体運動シミュレーション・コードの開発

本研究は、水面及び水中を航行する船体が6自由度の運動を行ないがら進行する状態を、CFDを用いて流体現象を高精度に解くことで船体に働く力を計算し、計算機上で再現させるシミュレーション法を開発するものである。本年度はさらなる精度の向上を目標にシミュレーションコードに以下の改良を行った。1.従来、移動格子法により船体運動に応じて計算格子を変形させて船体の姿勢変化を取り扱ってきたが、格子の変形は時に歪みとなり局所的な精度と計算の安定性を失うことがあった。そこで船体固定格子系を採用し、例えば船体が傾く現象を計算機内では海面が船体に対し傾くとして扱うことで常に計算の安定性と精度を保証させる。これにより最終年度として本年度に得られた成果は以下のようである。1.レーシングヨットのキールの運動に対し、可動翼(この部分は移動格子法を用いる)を操舵して運動状態を再現し、キール部に働く流体力の推定を行った。2.舵・推進機及びそれらと船体の干渉をモデル化して取り込むことで実用タンカー船型に対し、サージ・スウェイ・ヨーの平面運動シミュレーションを実施し、水槽模型実験結果と高い精度で一致することを確認した。本研究は水面を航走する船体が6自由度の運動を行いながら進行する状態を計算機シミュレーションによって再現し、流体力だけでなく船体の挙動まで把握でき、更には制御や外乱による自由な運動も再現できる一種のバーチャル・リアリティーの世界を作り出そうとするものである。船体まわりの流れは有機体積法で解き、格子系としては円形の水面の下に広がる半球状の0-0格子を用い、船体の運動と水面の波はともに変形格子法によって取扱う。有限体積法で求められた流体力は運動方程式に導入され、求められた運動によって格子が変形する。これを時間発展的にくりかえす、最も典型的な応用例としてセーリング・ヨットを選び、運動方程式には船体流体力だけでなく、セールやキ-ルや舵からの力とモーメントが加えられ、大角度のビールを含む6自由度自由の定常航走シミュレーションが可能になった。船体運動を格子の変形で取り扱う2つのCFDシミュレーションコードの開発を行った。両方共に境界適合格子系の中で有限体積法の技術を用い、水面の変形(船体造波)と船体運動という2つの移動境界に囲まれた流場を解くことにより、圧力場と速度場を時々刻々決定し、船体表面の圧力を積分することにより、すべての力とモーメントを求め、これを運動方程式に与えて船体運動を解く。船体運動は格子変形によって表現する。このように有限体積法による時間発展解法と運動方程式と格子変形を連結する手法である。1つのシミュレーションコードは、中速半滑走艇用のもので、トリムと沈下を自由にし、計算結果として船体の航走姿勢が得られる。この種の船舶では船首船尾からの波が急峻になり砕波を伴うことも多いことから、自由表面の取扱いに密度関数法を用いている。実用船型の模型実験を実施し、このコードの精度の検証を行ったところ、実用に耐えうるものであることが確認できた。もう一つのシミュレーションコードは、レース用ヨットを対象とするものなので、6自由度の運動方程式を解き、すべての姿勢変化を求めることができる。自由表面条件は適合格子の移動変形面において満足させる。このコードはCADによる船体設計と連結し、CADとCFDシミュレーションによる最適船型設計法としてまとめている。

2.舵・推進機及びそれらと船体の干渉をモデル化して取り込むことで実用タンカー船型に対し、サージ・スウェイ・ヨーの平面運動シミュレーションを実施し、水槽模型実験結果と高い精度で一致することを確認した。
造血幹細胞の増殖・分化過程における、転写因子PEBP2の発現及びその機能の解析

PEBP2αBのDNA結合能・βサブユニットとのダイマー形成能はRunt相同な領域によって担われていること、C端側約半分のプロリン・セリン・スレオニンに富む領域が転写活性化ドメインであることを示した。また、PEBP2αB遺伝子はalternative splicingによりαB1とαB2との2つのisoformのポリペプチドをcodeしうることが判明した。(2)AML1/MTG8キメラ産物は細胞増殖能を亢進し、分化を阻害する様に作用する。t(8;21)(q22;q22)転座を有するAML白血病細胞株、Kasumi-1にPEBP2αのRuntドメイン(DNA結合ドメイン)を導入した。導入細胞の増殖能は1/5に低下し、またホルボルエステルに対する感受性が亢進してマクロファージへの分化が促進された。Runtドメインの上記の効果は、キメラ遺伝子産物に対してドミナント・ネガティブに作用する為と考えられた。(3)胸腺Tリンパ球におけるPEBP2αの発現。マウスの種々の組織の中で、PEBP2αA・PEBP2αB遺伝子を発現する主要な組織の1つは胸腺であった。即ち、16日令の胎仔・新生仔・整体マウスの胸腺、及び末梢リンパ節で発現が認められた。さらに胸腺Tリンパ球のCD4CD8,CD4^+CD8^+,CD4^+CD8,CD4CD8^+全分画で発現していた。
グローバル化のもとでの東アジア移行経済・大都市圏の居住形態の変動と形成メカニズム

中国、ベトナムともに住宅供給に市場メカニズムを導入したが、北京とホーチミンの住宅開発パターンと居住形態は対照的である。北京では政府による宅地供給・開発管理により、高層住宅団地が計画的に開発されてきた。北京におけるフォーマルな居住形態、高い持家率は北京戸籍層において特徴的であり、非北京戸籍層は低質な民間賃貸住宅住み、やがて北京から転出していく。ホーチミンでは、2005年頃まで郊外農地が非公式に分譲され、インフォーマルなハウジングが主流を占めた。転入層も含めてアフォーダブルな居住機会が提供され、漸進的な住宅改善を可能とした。近年の宅地開発の管理強化と地価高騰は、若い世代の住宅取得を困難化している。本年度は、ベトナム・ホーチミン大都市圏における世代・社会階層からみた大都市圏郊外部の居住形態とその形成メカニズムを明らかにした。ホーチミン大都市圏の新興市街地の居住形態は強い持ち家志向と高密な独立型連棟の住宅地形成によって特徴付けられる。住宅所有率は72.1%に達している。これを世代・学歴別にみると、住宅所有率あるいは住宅・住生活・住環境の質には格差が存在している。持ち家率は、学歴間以上に世代間の格差が大きくなっている。社会主義国のベトナムでは高学歴層の世代を超えた公務員志向の高さがあり、その賃金水準は民間に比べて抑制されている。一方、低・中学歴では自営業就業率が高く、所得水準は学歴以上にビジネスの才覚によるところが大きい。このため、学歴による所得格差(低-高学歴)は1.51.8倍にとどまる。むしろ、どのタイミングで住宅取得ができたかが持家率に影響している。1990年代から2005年頃までの活発なインフォーマル宅地開発が、40代以降の低・中学歴層に対してアフォーダブルな居住機会を提供し、住民の漸進的な住宅改善を可能とした。この結果、50代以上では、学歴を問わず9割前後に達している。2000年以降の政府による土地利用権の正規化とインフラ整備が住環境の改善とフォーマル化を促した。しかし、2000年代前半の土地・住宅価格の高騰と2004年以降のインフォーマルな宅地分譲の規制強化は、20・30代の住宅取得を困難化しており、この傾向は高学歴層にも当てはまる。本年度は、ベトナム・ホーチミン市における都市化と居住形態の変動について明らかにした。1990年代以降に市街化したHCMC郊外部の居住形態のフォーマル化の実態を、1土地・住宅所有形態、2インフラ・サービス改善状況、3住宅の質の改善状況の観点から明らかにし、そのメカニズムを解明している。本研究に当たっては、HCMC市政府関連部局へのヒアリング、地区別ケーススタディと住民アンケート調査を実施している。居住形態のフォーマル化は、二つの経路を通じて実現されつつある。ひとつはインフォーマル宅地開発地域のフォーマル化であり、もうひとつは新規宅地開発のコントロールである。インフォーマル宅地開発地域では、1990年代からコミュニティと市政府との共同の住環境改善事業が実施されている。また、市政府による土地利用権の正規化事業が展開されており、土地利用権と建物の登記も進みつつある。住宅所有者による住宅の漸進的な改善も急速に進みつつある。この結果、既存のインフォーマル宅地開発地区は、所有形態、建物の質、インフラ・サービス水準のいずれの点からも、フォーマル化が進みつつある。新規の開発のコントロールが強制力をもって適用され始め、当初からフォーマルな開発が進み始めた。新規開発のコントロールは区の都市計画マスタープランの適用や、農地転用許可、土地利用権の登記などの手続きを通じて、区政府が強制力をもって展開されるようになった。既存インフォーマル住宅ストックのフォーマル化は住環境改善をもたらすものの、新規開発のフォーマル化は土地・住宅価格の高騰と相まって、平均的な所得階層や低所得階層のアフォーダビリティを低下させることになった。こうしたなか、新しいインフォーマルな居住形態、低質な賃貸住宅(間貸し・長屋)を含む賃貸住宅ストックの増加をもたらしつつある。本年度は、中国・北京市において居住形態アンケート調査を実施し、世代・社会階層からみた都市居住形態とその形成メカニズムを明らかにした。急速な社会経済発展と住宅市場化が進んだ中国では、異なる世代・階層はそれぞれ異なるタイミングで、また、異なる住宅配給チャンネンル、住宅市場セグメントにアクセスし、今日の居住形態を形成する。中国では1994年から住宅の商品化政策がとられ、1998年以降、北京市の住宅供給システムは配給から商品住宅へと転換。2005年以降は急激な住宅価格の高騰に直面する。今日の40代は配分住宅から商品住宅に移行する過渡期の世代であるが、住宅価格の高騰前に住宅市場にアクセスすることが可能であった。30代は住宅価格高騰の最中に住宅市場にアクセスした世代であり、世代内にも住宅格差の広がりがみられる。北京市の住宅価格は既に平均世帯年収の1530倍にも上り、高騰後に住宅市場にアクセスする20代は親の支援がなければ住宅取得は難しい。中国では社会主義計画経済制度のもとで、社会サービス制度とリンクした都市・農村戸籍制度がとられ、改革開放後もこれが続いてきた。今回の調査結果は北京市の戸籍の有無による住宅格差の大きさを明らかにしている。配給住宅を享受できた50代以降はもちろん、40代20代でも同様なことがいえる。今日の30代・40代で北京戸籍を有するものは地方出身者であっても政府系・民間を問わず安定した企業等に就業し、住宅積立金制度などを活用して素早い住宅取得が可能であった。

一方、北京に戸籍をもたないものは、所得の相対的な低さに加えて、配分住宅や経済性住宅へのアクセスを含めて社会サービスの享受に大きな制約を有し、住宅取得を難しくしてきた。このことが北京戸籍の有無による住宅格差を生むことになる。中国とベトナムは移行経済国であり、土地・住宅の市場化と民営化を推進してきた。しかし、両国の経済発展水準、都市行財政力、土地管理や戸籍制度管理の強度の違いから、それぞれの住宅開発パターンと居住形態は対照的なものになった。北京では政府による宅地供給管理により、高層住宅団地が計画的に開発されてきた。政府・公営企業部門における優遇価格での住宅配分制度(1998年)、公共住宅政策や住宅資金積立制度を通じて住宅取得が支援されてきた。ただし、北京におけるフォーマルな居住形態、高い持家率は北京戸籍層において特徴的であり、非北京戸籍層(とりわけ農村戸籍層)の大半は城中村の低質な民間賃貸住宅に住むことになった。戸籍制度が強く維持されてきた中国では、北京戸籍を取得できない社会経済階層は、年齢が高くなると大半は帰郷することになる。こうした「年齢・戸籍によるジェントリフィケーション」が、北京の居住形態・水準を嵩上げする効果を果たしている。ホーチミンでは中国に比べて戸籍管理制度がゆるやかであり、ドイモイ政策のもと、同市への大規模な人口流入が続いた。転入層の多くは同市の戸籍を取得し、定住している。2000年代初頭まで、ホーチミン政府は土地管理を徹底できず、郊外の農地は非公式に宅地分譲され、インフォーマルな市街地形成を促した。一方で、これが低・中学歴層にもアフォーダブルな居住機会を提供し、住民の漸進的な住宅改善を可能とした。2000年以降、政府による土地利用権の正規化と地区インフラ整備により、フォーマル化が進んだ。ここに、移行経済における漸進的な居住発展モデルをみることができる。しかし、2000年代前半の土地・住宅価格の高騰と2004年以降のインフォーマルな宅地分譲の規制強化は、30代以下の住宅取得を困難化している。北京でも住宅価格の高騰が著しく、30代以下の住宅取得を難しくしている。中国、ベトナムともに住宅供給に市場メカニズムを導入したが、北京とホーチミンの住宅開発パターンと居住形態は対照的である。北京では政府による宅地供給・開発管理により、高層住宅団地が計画的に開発されてきた。北京におけるフォーマルな居住形態、高い持家率は北京戸籍層において特徴的であり、非北京戸籍層は低質な民間賃貸住宅住み、やがて北京から転出していく。ホーチミンでは、2005年頃まで郊外農地が非公式に分譲され、インフォーマルなハウジングが主流を占めた。転入層も含めてアフォーダブルな居住機会が提供され、漸進的な住宅改善を可能とした。近年の宅地開発の管理強化と地価高騰は、若い世代の住宅取得を困難化している。一方、平成25年4月から研究代表者が勤務校の副学長に就任したために、当初想定していた業務エフォート全体に対する本研究の比率をかなり下げざるを得ず、当初予定していたベトナム・ホーチミン市と中国・北京市の国際比較研究分析が遅れている。
劣化促進凍結融解試験の開発と岩石の耐久性評価の迅速化に関する研究

本研究では,凍結融解作用を受ける岩石の耐久性評価の迅速化を目的とし,ラップ法と名づける新しい凍結融解試験方法の開発を試みるとともに,凍結融解作用に対する耐久性と岩石の2,3の物理的性質の関連性について検討した。得られた成果は以下のように纏められる。1.含水飽和させた供試体をラップで被覆して気中で試験を行う方法(ラップ法)を考案し,このラップ法とASTM指針に準拠し供試体を水没状態で実施する標準法の2つで凍結融解試験を実施した。そして,両者における岩石の劣化進行速度について調べた結果,き裂の初生はラップ法の方が早く,早期の段階では標準法に比べラップ法の方が劣化進行速度は速くなることがわかった。しかし,き裂の進展や崩壊は,標準法の方が早く,これは,ラップ法に比べ標準法の方が,試験中の含水飽和度が高いことが原因であることを指摘した。2.9種類の岩石を対象に凍結融解試験を実施し,岩石の劣化進行特性を明らかにした上,簡易に測定できる吸水率,圧裂引張強度と耐久性の関連性について検討した。その結果,吸水率と重量損失の間には正の相関が認められ,吸水率が小さいほど,重量損失は小さいことがわかった。また,圧裂引張強度と重量損失の間に負の相関が認められ,圧裂引張強度が2MPaより高い岩石は300サイクルまでき裂の発生が認められず,重量損失がほぼ0になることを明らかにした。そして,吸水率や圧裂引張強度から,凍結融解作用を受ける岩石の耐久性を評価できることを指摘した。1.研究目的本研究では,凍結融解作用に対する岩石の耐久性評価の迅速化を図ることを目的とし,新たな凍結融解試験方法を開発し,その妥当性について検討した。具体的には,凍結時に岩石に拘束圧が作用しないと予想されるラップ法を考案し,まず,この方法における岩石の含水状態を明らかにした。続いて,ラップ法と標準法(ASTM)により凍結融解試験を実施し、P波速度やき裂の発生状況などから両試験方法における岩石の劣化進行速度について比較検討を行った。2.研究成果(1)ラップ法における岩石供試体の含水状態溶結凝灰岩と片岩の岩石ブロックから,立方体状の供試体(一辺約50mm),円柱型供試体,不規則形状の供試体を,それぞれ3個づつ作製し,純水中に24h以上放置した。その後,供試体をそれぞれラップで覆い,気中に放置した場合の含水比の経時変化を調べた。その結果,両岩石ともに,供試体の形状によらず,1週間後の含水比の低下率は5%以内に留まり、ほぼ初期の含水状態が保たれていることが明らかとなった。凍結融解試験中に,供試体の破壊が起こると供試体の形状が変わることになるが、このような場合においても,ラップ法では供試体の含水状態を高く維持できると考えられる。(2)ラップ法と標準法における劣化進行速度の比較溶結凝灰岩の岩石ブロックから,立方体状の供試体(一辺約50mm)供試体と不規則形状の供試体を,それぞれ3個づつ作製し,ラップ法と標準法により凍結融解試験を実施した。その結果,両方法ともに凍結融解の繰り返しに伴い,弾性波速度はわずかづつ遅くなる傾向が認められたが,その低下割合には、試験方法による差異を見出せなかった。しかし,き裂の発生に注目すると,供試体の形状によらず,ラップ法の方が早くなった。したがって,き裂の発生段階までの岩石の劣化進行速度は,標準法よりラップ法の方が早くなると言える。1.研究目的本研究では,ラップ法と名づけた新たな凍結融解試験方法を開発し,岩石の耐久性評価の迅速化を図ることを目的としている。

平成15年度では,ラップ法と標準法により凍結融解試験を実施し,ラップ法では標準法に比べき裂の初生が早くなることを明らかにし,ラップ法により凍結融解作用を受ける岩石の耐久性評価の迅速化が可能になることを指摘した。標準法では試験片周囲の水の凍結により試験片の膨張が抑制されるのに対し,ラップ法では,試験片の膨張が全く抑制されず,このため,劣化進行速度(き裂の初生)が速くなったと考えられる.今年度は,両試験中の変形挙動を明らかにし,その膨張特性などから,上記の仮説を検証し,ラップ法の妥当性について理論的な根拠を与えることを目的とする。2.研究成果溶結凝灰岩の岩石ブロックから,平板状の供試体(50mm×50mm×25mm)を作製し,表面にひずみゲージを貼付し,防水加工を施した。そして,ラップ法と標準法により凍結融解試験を実施し,変形の計測を行った。その結果,両方法ともに,-5°C付近でひずみが膨張側に増加する傾向が見られたが,標準法に比べてラップ法の方がこの膨張量が大きく,また,サイクル終了時における残留ひずみ量も大きかった。このことより,ラップ法では,岩石内部の水の凍結膨張が拘束されず,劣化進行速度が速くなると解釈できる。したがって,き裂の発生段階までの耐久性評価にはラップ法が有効であるとけ結論できる。
都市再生過程におけるオフィス立地再編と望まれる都市間関係・都市構造

本研究では、主に1990年代以降のオフィス立地の変化について分析、検討した。経営統合による持株会社の立地選択については東京への集中傾向がある。小売業本社の立地変化をみると大都市以外にも多様な都市での立地もみられる。都市内部でのオフィス立地変化については集積している都心地域で大幅な減少がみられ、立地促進の取組は容易ではないが、行政機関の移転は一つの契機として有効と考えられる。本研究は主に1990年代以降のオフィス立地の変化を明らかにし、都市構造への影響を検討し、オフィスの視点からみた場合の都市間関係・都市構造の望ましいあり方を検討することを目的としている。本年度は、主に企業の経営統合に着目した。1997年の独占禁止法改正により、(純粋)持株会社の設立が可能となったことにより、持株会社を設立しての経営統合がおこなわれるようになった。従来、ライバル関係にあった企業同士が経営統合し、様々な業界で、業界の再編成が生じている。上場企業を対象として持株会社を設立しての経営統合の傾向を見ると、東京の企業同士の経営統合により東京に持株会社が立地する場合が最も多い。東京の企業と東京以外の企業による場合も基本的に持株会社は東京となっている。金融機関などでは東京以外の地方銀行・第二地方銀行による経営統合もあり、この場合は持株会社も地方に設置される傾向にある。地方の企業同士の場合でも、事業展開地域の異なる企業同士の経営統合では、東京に持株会社を設置する事例が流通業で複数みられる。結果として大企業本社の一般的な立地状況よりも、持株会社の場合は東京への集中度がさらに高まりつつあると考えられる。持株会社化による経営統合の場合、事業会社の本社は元の所在地に引き続き立地するものの、多くの場合、グループ全体の戦略企画部門や広報部門の機能は持株会社が担うようになるため、その重要性は低下すると考えられ、地域経済や都市経済への影響が考えられる。本研究は、主に1990年代以降のオフィス立地の変化を明らかにし、都市構造への影響を検討し、オフィス立地の視点から見た場合の都市間関係・都市構造の望ましいあり方を検討することを目的としている。都市再生については、都市再生緊急整備地域の指定や中心市街地活性化法の枠組みなどにより進められてきた。改正中心市街地活性化法により基本計画の認定を受けた都市をみると、多くの地方都市は、商業機能、業務機能、居住機能などを都市機能として重視しているものの、業務機能についての取り組みを具体的に提示している都市は限定される。主に特徴的な取り組みをしていると考えられる新潟県長岡市と静岡県浜松市について、統計資料の収集、ヒアリング、現地調査などにより検討した。長岡市では「中心市街地事務所集積促進事業」を実施したり、市役所を中心市街地内部に移転分散配置することを進めたりしている。浜松市は土地区画整理事業にともない複数の行政施設が中心市街地に移転し公的な業務機能の再配置が行われ、関連事業所の移転も見られる。またオフィスに関連する補助事業も調査・研究中である。課題としては、行政施設の移転効果は重要であるが、多くの都市での実現は容易でないことがあり、また、都市構造として都心部と郊外の関係については、検討が引き続き必要になる。また、都心部への業務機能の立地を促進するためにも、都心部での施策にとどまらず、都市全体としての魅力を高めること、産業の活性化が必要となる。
アレルギー疾患の免疫学的治癒起点に関する研究

小児気管支喘息の多くは、ダニ抗原で誘発されるものが多い。その90%は6歳までに初発するが全体の70%前後は1718歳頃までに寛解状態あるいは完全治癒が得られる。しかしながら、近年、小児気管支喘息の発症数は増加し、その死亡率は12%に達し、社会的関心は高い。思春期における気管支喘息の治癒的治療への道筋をつけるため、ダニ抗原誘発気管支喘息患児の免疫学的治癒起点を解析した。ダニ抗原特異抗原刺激により誘導されるT細胞のIL2反応性の獲得をアレルギー反応における免疫学的指標としてとらえ,これらの測定系を用いて思春期の寛解移行期における気管支喘息患児の免疫学的病態を検討し、さらにT細胞の活性化に継続して産生されるリンホカインの変動について解析を加えた。リンパ球のダニ抗原特異IL2反応性は、ダニ抗原で感作されている気管支喘息患児ではダニ抗原濃度依存性に亢進を認めた。この反応は、既に生後23カ月で亢進状態を示し、これらの反応は,年齢が増し、症状の改善の認められる症例では相対的低値を示した。寛解に至った症例では,思春期に至っても増悪を繰り返す症例に比較して低値を示した。ダニ抗原刺激によるIL2産生は非寛解群で高値を示し寛解群では正常化する傾向を認めた。CD4^+45R0^+ T細胞から産生されるIFN-gammaは、ダニ抗原刺激により患児ではむしろ低値を示したが,寛解児ではダニ抗原濃度依存性に高値を示したことから、IFN-gammaは過剰免疫系に対して抗原暴露によりむしろ抑制的に作用している可能性が示唆された。即ち、寛解児では生体がダニ抗原に対して暴露されても、それに反応するヘルパーT細胞の活性化は起こらず、むしろIFN-gammaの産生が誘導されて、IgEを主体とする免疫反応系が抑制されるフィードバック機構が誘導されると考えられた。ダニ抗原により誘導される気管支喘息発作は、患児がダニ抗原に暴露された場合にむしろ免疫系が抑制的に働くことにより、ダニ抗原により惹起される一連のアレルギー反応の誘導が減弱し緩解する可能性が示唆された。患児のアレルギー症状の発現を誘導する活性化リンパ球及びリンホカイン産生を制御するIFN-gammaなどは、将来、アレルギー疾患発症に対する予防薬、あるいは治療薬となりうる可能性があると考えられる。
対距離課金による幹線道路の計画・財源調達

本研究では幹線道路の計画・財源調達の理論を整理するとともに、欧米諸国での対距離課金制度を調査し、比較分析を行うことにより、今後の道路整備計画における負担のあり方を論じている。わが国においても欧米諸国でみられるように一般道路を対象としたGPS対距離課金の検討が急務であるが、その際、調達できる財源だけでなく、交通や環境への正負の影響についての予測、評価も重要であることが明らかになった。1.研究枠組の構築1-1受益・費用・負担に関する概念整理「(1)受益・費用・負担の意味づけ」では、「受益者負担」を明確に定義づけたうえで、最終的な便益の帰着先ではなく、道路利用者に限定して問題を捉えた。「(2)費用・負担の一致と乖離に関する課題整理」では、様々な時間と空間に分布している負担、費用について、空間的一致や時間的一致などの観点から、それらを構成する要素(時間や空間、車種など)を踏まえつつ、その一致と乖離の意味づけについて整理した。「(3)受益・負担・費用の一致と短期最適化、長期最適化に関する課題整理」では、受益と負担、費用の一致と、短期的な最適水準、長期的な最適水準について、需要の変化を踏まえつつ、今後必要な理論の構築を図る。受益・負担・費用については様々な要素があり、一致させることと社会的な最適化を実現することが同義であるとは限らず、課金等の調整によって最適化を求める必要がある場合がある。このことによって生じる政策的な課題について理論的な整理をした。1-2課金、整備財源調達の理論サーベイ道路整備財源を既存の自動車関係諸税から再構築するに当たっての理論的な整理をした。1-3費用構造の検討道路の種類別の耐用年数を仮定し、現道路資産を過去の道路整備費で説明する方法を検討した。2.対距離課金制度の比較分析2-1対距離課金、整備財源制度のサーベイ・欧米諸国の対距離課金制度に関する文献調査一橋大学、国土交通省国土技術総合研究所、日本交通政策研究会などにあるデータベース、及び文献資料を整理した。1.対距離課金制度の比較分析1)対距離課金、財源調達制度の比較、評価諸外国の対距離課金制度の比較検討を通じて、わが国への制度導入にあたって検討が必要な課題について整理した。なお、欧米の課金、財源調達制度の比較、評価にあたっては、平成22年度に実施した「対距離課金、財源調達制度のサーベイ」の研究内容に基づき、分析を行った。分析に当たっては、欧米の課金、財源調達制度が成り立つ当該実施国における特有の環境の追加調査を行った。これにより、それぞれの環境や要因と実施制度の関係性を明確にすることができた。たとえば、スイスではアルプス山脈の通過ルートを国内に持っているため、年々国内を通過する貨物車交通量が増加している。これに伴い、貨物車による道路の損傷や環境問題が顕在化しており、大型貨物車への対距離課金制度が実施されている。この課金による収入は、損傷した道路の整備に加え、通過交通を減少させるために他の交通インフラ整備の財源に充当している。具体的には、この課金による収入の1/3は州政府へ、2/3は連邦政府へと配分されており、州政府は主に大型車による損傷費用の回収に、連邦政府は公共交通整備の財源、特に鉄道の改良、アルプス越え鉄道の整備、ヨーロッパ高速鉄道ネットワークの整備に充当している。2.対距離課金制度の実証分析1)短期、長期道路費用関数の推定費用および負担データを用いて、被説明変数として短期平均費用および短期限界費用を用いた関数の推計を試みた。交通量(需要)、道路容量(供給)およびその他の諸要因を説明変数とした。また、長期道路費用関数の推計に着手した。1.対距離課金制度の実証分析対距離課金制度の実証分析として、1)道路投資の分析および2)道路利用者負担(車種別負担)の分析を行った。1)道路投資の分析については、道路事業費総額と道路維持修繕費は、道路の種別に関係なく、2000年度以降減少傾向にあるという点、一方、道路ストックの質を一定レベルに保つために必要な維持修繕費は、ストック量全体や老朽化したストックの比率の増加により、年々増大するものと考えられるという点が明らかになった。また、2)道路利用者負担(車種別負担)の分析においては、アメリカおよび欧州諸国との比較に基づいて分析を行った。貨物車の負担額合計を見ると、わが国の大型貨物車の税負担額はアメリカの1.3倍程度、欧州諸国の3分の1から2分の1程度の水準である。わが国と欧州諸国の税負担の構成を比較すると、乗用車と同様に、わが国の自動車税等の保有段階の税負担の割合が大きく、利用段階の税負担は欧州諸国と比べると小さくなっている。一方、欧州諸国は付加価値税の税率が高く(20%前後)、取得段階の税負担が大きくなっているが、保有段階に関わる税負担は非常に小さい。以上から、わが国の乗用車に関わる自動車関係税は、欧州諸国と比べると、走行距離による税負担への影響は相対的に少ない税体系であるといえる。2.まとめ対距離課金制度の提案

わが国でも、一般道路を対象としたGPS対距離課金の検討が急務である。その際、調達できる財源だけでなく、交通や環境への正負の影響についての予測、評価も重要であることが明らかになった。本研究に関連し、学会・シンポジウム等で成果を発表した。1.欧米の課金、財源調達制度に関しては、計画通り資料収集できた。2.道路別の建設費用、維持管理費用のデータベースも構築できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度(最終年度)で対距離課金による道路整備のシミュレーション分析を行う。「地域ごと」、「車種ごと」、「道路種別ごと」といった「費用と負担の一致の観点」からシミュレーション分析を行い、望ましい道路計画のあり方を検討する。そのうえで、対距離課金制度、道路計画制度について提案を行う予定。具体的には、(1)経済的な短期最適化・長期最適化を図る対距離課金制度、道路計画制度の提案、(2)人口減少時代においても社会的に受容される対距離課金水準、および課金収入の使途に関する提案を行う。また、学会での論文発表も予定している。