日本地理学会 2005/3/29 空間的マイクロシミュレーションを 用いた小地域単位でのトリップ推計 －第４回京阪神都市圏パーソントリップ調査による分析 花岡和聖＊（立命館大・院）・矢野桂司（立命館大） 中谷友樹（立命館大）・村尾俊道（京都府） 研究背景① • 都市構造の変化や世帯の多様化に伴う交通行 動の変化。環境問題に対する配慮 モータリゼーション 人口や産業の郊外化 少子・高齢化 女性の社会進出 環境 問題 都市構造の変化 世帯の多様化 核家族化 単独世帯 交通需要を把握し、都市 計画による誘導の必要性 交通行動の変化 研究背景② • パーソントリップ調査（ＰＴ調査） • • • • • 昭和43年以降50万人以上の都市圏で実施 京阪神都市圏では平成12年に実施 約２－３％の個人を抽出する標本調査 集計空間単位：市区町村を1－5ゾーンに区分 詳細なフェイスとトリップに関するデータ • 住所、性別、年齢、免許保有、職業、産業、通勤・通学先、 自動車保有、世帯人員、就業時間、出発地、到着地、利 用交通手段、乗車・降車駅、所要時間、同行人数など • 層別拡大によるサンプル率の補正 ＰＴ調査を利用する際の問題点① • 詳細な属性データに比べて粗い空間単位 大ゾーン 入力ゾーン 中ゾーン 駅 小ゾーン（市区町村） 入力ゾーン 集計ゾーン階層 入力ゾーンと町丁目界 入力ゾーン概念図 地域内部の空間的差異を把握することが困難 ＰＴ調査を利用する際の問題点② • 地域間や個人属性間のサンプル率の偏り （サンプル率＝有効サンプル数/母集団） 20－24歳 亀岡市 京都市 宇治市 サ ン プ ル 率 京田辺市 年齢階級 入力ゾーン別サンプル率 特定の集団を過大・過小評価する可能性 サンプルの拡大補正の必要性 研究目的 京都府を事例に、空間的マイクロシミュレーション （空間的MS)を用いて、PT調査のサンプル率の 補正と同時に、空間単位を小地域（町丁目）に細 分化し、より詳細な空間単位でトリップを推計する。 空間的マイクロシミュレーション（ＭＳ）の適用 • 空間的マイクロシミュレーションとは? ①詳細な空間情報を有したミクロデータを作成 ②シミュレーションを実行 ③結果を再集計・地図化を行い政策評価を実施 ミクロデータを用いることで意志決定レベルからのシミュレーション を行うことで、個々で異なる政策の影響を評価 が可能 適用事例 医療需要：Clarke and Spowage(1985) 、Williamson（1996） 労働市場：Ballas and Clarke（2000） 、Rephann et al (2003) 人口推計：Holm et al (2002) など 本研究における空間的ＭＳ • 対象地域：京都府のＰＴ調査対象地域市区町村 • 使用データ：ＰＴ調査サンプル（約4万9千サンプル） • 最適化アルゴリズム：焼きなまし法 • 3つの制約表（平成12年度国勢調査結果）： ① 町丁目×性×年齢（5歳階級 19区分） ② 町丁目×性×通学地・従業地 ③ 町丁目×性×年齢階級（5区分） 入力 ゾーン 細分化 町丁目 焼きなまし法の詳細 ＰＴ調査サンプルデータと制約表を用意 無作為抽出により推計サンプルデータを作成 各データから1サンプルを抽出し、仮に置換 繰り返し メトロポリス基準 Prob(accept) = exp(-ΔE/T) ΔE＝Σ｜制約-推計｜ 各サンプルの置換を決定 誤差及び反復回数が基準を満たせば終了 推計精度検証①（制約表との比較） 5 1 一4 人 当3 た2 り 人 当 の た 1 誤 り の 差 誤 0 亀岡市 京都市 差 0 20 40 60 80 100 120 140 一人当たりのサンプル数 1人当たりのサンプル数 宇治市 1 最終誤差の分布図 1 拡大 人 当 た り の 誤 0 差 0 10 20 30 40 1人当たりのサンプル数 誤差とサンプル数との関係 50 推計精度検証②（他の統計データとの比較） 京都市運転免許保有者数（女性） 実際値と推計値との比較 80000 実際値 推計値 70000 女（実際値） 60000 女（推計値） 50000 40000 30000 20000 10000 0 北区 上京区 左京区 中京区 東山区 山科区 下京区 南区 資料：京都府警察本部運転免許課 京都市統計書収録 右京区 西京区 伏見区 空間的ＭＳの長所 サンプル率の高い補正精度 空間単位の細分化が可能 新たな制約表を容易に取り込める ただし、問題点として、 ①制約に含まれない変数は制約に含めた変数との相関 を前提 ②細分化された空間単位では精度検証が困難 ③細分化された空間単位での分布推計は、①と同様に制 約表に含めた変数との相関を前提 空間的ＭＳによる推計結果① 免許保有率（18歳以上女性） 亀岡市 京都市 宇治市 入力ゾーン 亀岡市 京都市 宇治市 町丁目 空間的ＭＳによる町丁目単位での保有率の把握 空間的ＭＳによる推計結果② 居住入力ゾーン内で全トリップが完結する女性人口比率 亀岡市 京都市 宇治市 入力ゾーン 亀岡市 京都市 宇治市 町丁目 空間的ＭＳによる推計結果③ 京都駅 向島 亀岡市 京都市 宇治 宇治市 高比率 城陽 宇治地区へのトリップ数 自宅からのトリップで 自動車を利用 まとめ •空間的ＭＳの有効性 サンプル率の補正と容易な制約表の追加 地域内部のより詳細な空間的差異を把握できる 都市計画において有効な基礎資料を提供できる 今後の課題 •様々な最適化アルゴリズムによる推計の精緻化 •細分化した空間単位での推計精度検証の精緻化 •トリップデータの空間単位を細分化 •政策に基づいてシミュレーションた将来予測の実施
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