都市規模・需要密度に着目したデマンド型交通の成立条件と運行方法に関する研究筑波大学大学院システム情報工学研究科リスク工学専攻都市空間解析研究室 M２長谷川大輔リスク工学専攻修士論文最終発表 2012/02/03 研究背景乗合バスの年間輸送人員と一人当たり利用回数「生活交通衰退⇔郊外化・市街地空洞化」の悪循環交通弱者に大きな影響 2 デマンド型交通（DRT:Demand Responsive Transport）福島県南相馬市小高区おだかe-まちタクシー千葉県酒々井町しすいふれ愛タクシー 3 乗合バスとデマンド型交通の違い乗合バス     デマンド型交通定時・定路線大型の車両停留所までのアクセスが必要線的な需要に対応     （非）定時・非定路線 5人、10人乗りの小型車ドアtoドアの輸送が可能面的な需要に対応乗合バスの運行が存続できない低い需要密度の地域でも運行が可能 4 デマンド型交通のデメリット利用者数が多く迂回による運行経路の増大対象地域が広大で需要により運行経路が大きく増大広範囲・高需要密度に対応が困難都市規模・需要密度の観点からデマンド型交通の成立条件が存在 5 運行方法の違い路線・停留所の有無岩手県雫石町「あねっこバス」車両台数茨城県常総市人口：65536人面積：123.52km2 車両数：6台茨城県筑西市人口：112581人面積：205.35km2 茨城県つくば市「つくタク」車両の大きさセダン型車両：5人乗り車両数：10台千葉県酒々井町人口：112581人面積：19.02km2 車両数：4台ジャンボタクシー型車両 10人乗り都市の特徴（人口・面積・施設分布）によって利用のパターン、運行方法が異なる都市における最適な運行方法の検証 6 既往研究  石田・谷口・鈴木・古屋（1999） – 規模や特性の異なる都市のデータを用い,都市規模・需要密度の観点から自動車と鉄道の有利な条件を導出 – 各種交通政策の実施による実現可能性の検討 →主な都市内交通であるバスや自転車、デマンド型交通の検討はなされていない  国土交通省(2009) – デマンド型交通の事例調査・実証運行の情報を整理・分析  秋山・吉田・猪井・竹内(2009) – 東京都町田市や青森県八戸市など地域特性の異なる都市でケーススタディを行い、地域の公共交通計画にあり方について考察 →デマンド型交通導入に関する定性的な研究に留まる  野田・篠田・太田・中島(2008) – シミュレーションによりデマンドバスと従来の固定路線バスとの利便性と採算性の関係を検証 →仮想的な条件下での検証で、現実の都市データを用いた分析が必要 7 本研究の目的  全国のデマンド型交通の運行・利用方法の実態調査 →デマンド型交通の現状把握  都市規模・需要密度の観点におけるデマンド型交通成立条件の定量的導出 →デマンド型交通の導入が望ましい条件の解明  茨城県常総市「ふれあい号」運行データを用いたデマンド型交通の適切な運行方式に関する検証 →都市における適切な運行形式の検証 8 研究フロー第１章はじめに第２章既存研究の整理と本研究の位置づけデマンド型交通の現状把握第３章全国のデマンド型交通の導入状況の把握とその統計的特徴の分析第４章デマンド型交通導入自治体の運行方法の違いと利用状況の把握導入が望ましい条件の解明適切な運行形式の検証第５章デマンド型交通成立条件に関する理論的考察第６章車両台数・車両定員に着目したデマンド型交通システムの適切な運行形式に関する検証第７章本研究のまとめ 9 全国のデマンド型交通の運行・利用方法の実態調査・デマンド型交通導入自治体、及び運行方式の調査・導入地域の統計的特徴の分析・ヒアリングによる事例調査・茨城県常総市デマンド型交通「ふれあい号」経路データ分析 10 全国のデマンド型交通導入地域デマンド型交通の定義「利用にあたり事前に予約が必要な公共交通」文献・インターネット調査「市町村名デマンド型交通」「市町村名乗合タクシー」といったキーワード検索を行い、導入している市町村のHPからその概要を抽出 230の自治体で導入を確認※2011年12月現在（2009年時点では148自治体） 11 導入/非導入地域の統計的特徴の分析  t 検定によって導入/非導入市区町村両群の指標の平均値の差の有意性の検定を行った．デマンド型交通導入地域 (N=228) 標準偏差平均人口総数（人） 65歳以上人口（人） DID人口（人） DID人口割合世帯数（世帯）高齢単身世帯数（65歳以上の者１人）（世帯）総面積（北方地域及び竹島を除く）（ha）可住地面積（ha） DID面積(ha) DID面積割合県内乗り合いバス分担率県内自動車分担率人口密度（人/km2）高齢者人口密度（人/km2）高齢化率 *：有意水準5%で有意 **：有意水準1%で有意 H12,17年国勢調査より非導入地域 (N=1700) 平均標準偏差 74205.89 16234.45 21946.58 0.17 0.17 100342.30 19443.00 56631.29 0.25 0.25 65629.91 13013.53 39713.13 0.30 0.30 101376.72 18624.25 84422.64 0.38 0.38 26970.97 39971.66 25698.63 42364.43 導入地域が t値 1.20 2.44 * -4.16 ** -6.94 ** 0.43 有意に高い導入地域が 0.26 ** 2069.41 3303.91 2006.94 3385.62 7.17 31175.97 940.55 0.04 0.06 0.62 26887.16 2241.60 0.09 0.04 0.12 17811.64 712.99 0.15 0.08 0.54 22777.82 1584.66 0.29 0.04 0.16 8.14 1.48 -12.12 -7.65 9.75 408.33 985.94 1579.17 3128.76 -11.70 ** 84.90 180.36 291.60 587.76 -11.11 ** 0.26 0.06 0.24 0.07 2.68 ** 有意に低い ** ** ** ** 都市の面積が大きく人口低密な地域自家用車の交通利用分担率が高く、バスの分担率が低い地域で導入傾向 12 運行方法の分類結果分類名市町村数路線固定型 82 迂回型 12 エリア間移動型 72 完全デマンド型 59 路線型：全国に分布エリア型：局所的に分布 →導入にかかる人的・金銭的コストが大きく、先進的事例からの伝播 13 詳細な運行方法・利用状況の把握  導入している12団体に対してヒアリング調査を実施福島県南相馬市おだかe-まちタクシーおだかe-まちタクシーオペレーター室千葉県酒々井町しすいふれ愛タクシー滋賀県米原市まいちゃん号まいちゃん号停留所の様子三重県玉城町：スマートフォンを活用した予約システム 14 利用状況について（茨城県常総市）利用登録者の男女比利用登録者の年齢構成～10 20代 30代代 0.3% 1.9% 40代 50代 2.4% 1.2% 4.3% 男 14.7% 80代～ 37.9% 60代 9.5% 目的地の種別割合福祉施設駅 3.7% 1.9% その他 0.9% 公共施設 17.7% 医療施設 50.9% 女 85.3% 女性の利用割合が多い 70代 41.8% 高齢者の利用割合が多い商業施設 24.8% 医療施設を目的とする利用が多い 15 調査地域の面積・人口と運行方式の関係名前面積(km2) 人口(人) 停留所路線運行ダイヤパターン台数ジャンボ 3台セダン 4台岩手県雫石町 609.01 18010 ありありあり 1.路線固定型熊本県阿蘇市 376.25 28251 ありなし起点のみ 3.エリア間移動型セダン ※2 熊本県菊池市 276.66 49802 ありありあり 1.路線固定型セダン ※2 滋賀県米原市 254.06 41009 ありなし起点のみ 3.エリア間移動型セダン ※2 茨城県筑西市 205.35 112581 なしなし起点のみ 4.完全デマンド型ジャンボ 5台セダン 5台滋賀県彦根市 198.64 109779 ありありあり 1.路線固定型セダン ※2 山形県川西町 166.46 17094 なしなし起点のみ 4.完全デマンド型セダン 3台茨城県常総市 123.52 66536 なしなし起点のみ 4.完全デマンド型セダン 6台北海道帯広市大正地区 112 3393 なし※1 なし※1 福島県南相馬市小高区 91 12932 なしなし起点のみ 3.エリア間移動型三重県玉城町 40.94 15223 ありなし起点のみ 4.完全デマンド型バス 2台千葉県酒々井町 19.02 21385 なしなしなし 4.完全デマンド型小型バス 2台ジャンボ 2台路線型：導入・運行コストが低い車両に制限が無い運行形式も存在起点のみ※1 3.エリア間移動型ジャンボセダンジャンボセダン 1台 ※1 2台 3台 ※1 中心市街地は定時・定路線で運行 ※2 必要な台数だけ配車セダン：5人乗りジャンボ：10人乗り小型バス：15人乗りバス：29人乗り 16 都市規模・年間利用人数と運行費用の関係 45 円の大きさ：自治体の年間負担（万円/年） 40 5800 年間利用人数(千人) 35 30 1176 1050 25 2226 NTT東日本デマンド交通システム 20 814 年間利用人数２万人１日あたり平均８０人 1147 15 10 895 707 5 700 862 425 0 0 50 100 150 200 250 対象地域面積(km2) 300 350 400 配車システム有〃無・利用者が多くなると自治体の財政負担が大きくなる・配車に関して、利用人数が多い場合専用のシステムを用いるが少ない場合タクシー会社にまかせる例が多い 17 デマンド型交通の利用の現状(O-Dパターン)を把握  茨城県常総市「ふれあい号」経路データ分析車両サーバ時刻 GPS緯度 GPS経度配車ID 配車操作予約ID 予約操作日付 1 8:32:02 139.9930917 36.02858333 2010/8/2 1 8:32:30 139.9925733 36.02867167 8323 走行開始 2010/8/2 1 8:35:01 139.988315 36.04050833 2010/8/2 1 8:38:03 139.9799467 36.063155 2010/8/2 1 8:41:11 139.977685 36.07956667 2010/8/2 1 8:44:00 139.9643267 36.09217667 2010/8/2 1 8:47:00 139.9708583 36.09514 2010/8/2 1 8:50:05 139.973805 36.09586333 2010/8/2 1 8:51:33 139.97412 36.09551833 18778 乗車 2010/8/2 1 8:51:34 139.9743367 36.09530667 2010/8/2 1 8:53:00 139.9687333 36.09571833 2010/8/2 1 8:56:03 139.974505 36.08147 2010/8/2 1 8:57:01 139.976795 36.08011333 18733 乗車 2010/8/2 1 8:57:04 139.9770283 36.08004667 2010/8/2 1 8:59:00 139.980115 36.06715833 2010/8/2 1 9:02:06 139.9859967 36.05202333 2010/8/2 1 9:05:00 139.9891233 36.03198167 2010/8/2 1 9:11:06 139.99555 36.02445667 2010/8/2 1 9:12:08 139.9956033 36.02449 18778 降車 2010/8/2 1 9:12:08 139.9956033 36.02449 18733 降車 2010/8/2 1 9:12:08 139.9956033 36.02449 8323 走行完了 2010/8/2   「ふれあい号」車両に搭載したGPSより取得（2009/12～2011/07）操作時（乗車・降車・走行開始・走行完了）あるいは3分ごとの座標・時間を記録 18 ふれあい号ODパターン目的地の種別割合福祉施設駅 3.7% 1.9% 2011/06 その他 0.9% 公共施設 17.7% 医療施設 50.9% 商業施設 24.8% 医療施設を目的とする利用が多いメッシュ内人口旧市町村内での移動が多い人口と発着回数は一致しない交通空白地帯からの利用が多い 19 デマンド型交通の現状把握・小括  全国のデマンド型交通の導入状況について – – – –  全国230の市町村でデマンド型交通の導入が確認面積の大きい・人口密度の低い地域での導入傾向路線・ダイヤが定まっている運行形式も多く存在エリア運行を行っている自治体は分布に偏りが見られる導入自治体のヒアリング調査・常総市ふれあい号経路データの分析より – 女性高齢者の通院・買い物の利用が多い – 路線型は導入・運行コストが低く、エリア型は利用人数が多くなると運行システムが必要になる – 利用者の発着回数は人口と比例せず、交通空白地帯からの利用が多い 20 都市規模・需要密度の観点におけるデマンド型交通成立条件の定量的導出数理的モデルによるデマンド型交通有利地域、及び都市規模・需要密度における成立条件の分析 • 21 都市モデルの仮定と評価方法について   正方形状の仮想空間に移動需要が発生固定路線型・デマンド型・タクシー型を提供固定路線型（定時・定路線）デマンド型（定時・非定路線）タクシー型（非定時・非定路線）都市規模・需要密度を変化させた時の利用者の所要時間によって有意性を評価し、成立条件の基礎的条件を把握 22 交通手段の競合を考慮した有利領域の変化について   都市に三つの交通手段が競合している状況を仮定需要密度を変化させた時、各交通手段の所要時間の変化によって、都市の中でどう利用者選択が変わるかを検証需要密度ρの変化による都市における選択の変化 ρ=1 ρ=2 ρ=10 固定路線 ρ=30 タクシー自由移動低い需要密度の都市における都心・路線から離れた交通空白地帯における有効性 23 都市規模・需要密度と交通手段の有意性に関する検証   利用者の費用・提供者の費用を考慮都市規模・需要密度が変化すると都市全体でどの交通手段が有利になるかを導出需要密度 ρ(人/km2 hr) 年間費用TCi（万円/年） 10 10 000 8000 6000 5 固定路線 4000 デマンド 2000 0 実線：総費用破線：提供費用 2 4 6 8 10 車両台数Si（台）タクシー 0 10 20 L(km) 都市の大きさ小規模な都市でのデマンド型交通の有効性利用人数による影響が大きく，面積が大きい自治体での困難性 24 分析結果と実際の都市条件との比較 10  需要密度 ρk(人/km2 hr) 各市区町村の大きさ Lk  S k Lk：市町村kの都市の大きさ Sk：市町村kの可住地面積(km2) 5  時間あたり需要密度 Dk Ok k  hour ρi：市町村kの一時間あたり需要密度 0 10 20 都市の大きさ Lk(km) Dk：市町村kの人口密度(人/km2) Ok：市町村kの県別乗合バス交通手段分担率 hour:一日の運行時間 (時間/日) 1902の市区町村のうち930の自治体がデマンド型領域に含まれる地方部・県内の乗合バス利用分担率が低い地域 25 茨城県常総市「ふれあい号」運行データを用いたデマンド型交通の適切な運行方式に関する検証運行シミュレーションによるデマンド型交通の適切な運行方式の検証～茨城県常総市を対象として～ • 26 運行シミュレーションによるデマンド型交通の適切な運行方式の検証  茨城県常総市を対象とした運行シミュレーションによる最適な運行方法の検証 – ふれあい号経路データを用いた利用者情報の抽出・車両速度推計 – ArcGIS配車ルート解析を用いた運行シミュレーション利用者数-車両台数・大小を変化・利用者の平均・最大乗車時間・希望時間の超過回数・最大超過時間・車両の走行距離を比較運行方法の違いが移動需要に対しどのような影響があるかを検証 27 利用者の設定車両  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X 139.9929 139.9956 139.9983 139.9984 139.9931 139.9994 139.9994 139.9774 139.9989 139.9983 139.9893 139.9893 139.9898 139.9917 Y 配車ID 36.02881 3530 36.04304 36.02478 36.02461 3530 36.02866 3515 36.08316 36.08314 36.07971 36.02759 36.02483 36.02155 36.02155 36.01589 36.01715 3515 配車操作予約ID 走行開始 6866 6866 走行完了走行開始 6908 6912 6843 6901 6901 6908 6912 6843 走行完了予約操作日付操作時刻 2010/3/1 7:45:23 乗車 2010/3/1 7:54:26 降車 2010/3/1 8:02:52 2010/3/1 8:02:56 2010/3/1 9:30:21 乗車 2010/3/1 9:54:08 乗車 2010/3/1 9:54:21 乗車 2010/3/1 10:01:48 乗車 2010/3/1 10:14:51 降車 2010/3/1 10:16:10 降車 2010/3/1 10:19:48 降車 2010/3/1 10:19:50 降車 2010/3/1 10:25:01 2010/3/1 10:25:01 経路データの[予約ID・座標・操作時刻] を基に、利用者のパターンを作成出発地座標（緯度経度）出発希望時間目的地座標到着希望時間（例 8：02→8：00～9：00）   利用者は希望時間を超過しても乗車・降車出来るまで待つ乗降時間１分利用者数・需要分散度の異なる利用者のパターンを複数作成 28 車両の設定    車両は各タクシー会社から出発し、全ての輸送が終わると戻る 11：00～15：00の間に1時間の休憩車両数は必要な分だけ提供 29 車両の設定     車両は各タクシー会社から出発し、全ての輸送が終わると戻る 11：00～15：00の間に1時間の休憩車両数は必要な分だけ提供経路データを基に車両の旅行速度を推計車両数の違い車両定員の違いを検証乗車定員の違う車両セダン：４人ワゴン：９人 30 台数の減少による乗車時間の変化 20 500 100 18 450 90 16 400 80 350 70 300 60 250 50 200 40 150 30 55 100 20 50 50 10 14 12 10 6台 5台 4台 2010/4/27 3台 2台 2010/7/6 最大乗車時間（分） 60 45 0 0 6台 40 5台 4台 2010/4/27 35 30 6台 5台 4台 2010/4/27 3台 2010/7/6 2台超過回数（回）二日分の利用者パターン（利用者数110人）での比較最大超過時間（分）平均乗車時間（分）  3台 2台 2010/7/6 超過回数超過回数最大超過時間最大超過時間車両の不足によって乗車時間が増加超過時間・超過回数が指数的に増加 31 車両の大型化の影響車両をセダン型からワゴン型に変更した場合の影響 14.5 12 6 10 5 8 4 6 3 4 2 2 1 14 13.5 13 12 11.5 11 セダン6台セダン3台/ワゴン3台最大所要時間（分） 2010/4/27 ワゴン6台 2010/7/6 42 超過回数（回） 12.5 最大超過時間（分）平均乗車時間（分）  40 38 36 34 0 32 セダン6台セダン3台/ワゴン3台ワゴン6台 0 30 ①セダン6台 ②セダン3台/ワゴン3台 2010/4/27 ③ワゴン6台超過回数超過回数最大超過時間最大超過時間 2010/7/6 車両の大型化によって乗車時間が減少しかし、全てをワゴン型にすると逆効果に 32 平均乗車時間と車両走行距離の関係 2010/4/27 2010/7/6 1000 15 14.7 900 14.7 800 14.4 800 14.4 700 14.1 700 14.1 600 13.8 600 13.8 500 13.5 500 13.5 400 13.2 400 13.2 300 12.9 300 12.9 200 12.6 200 12.6 100 12.3 100 12.3 0 12 セダン6台セダンセダン3台/ワゴン3台ワゴンワゴン6台平均所要時間走行距離(km) 900 0 平均乗車時間（分） 15 平均乗車時間（分）走行距離(km) 1000 12 セダン6台セダンセダン3台/ワゴン3台ワゴン平均乗車時間が減少→走行距離が増加トレードオフの関係ワゴン6台平均所要時間 33 本研究のまとめ  全国のデマンド型交通の運行・利用方法の実態調査 – 全国230自治体で導入 – 様々な運行形式が存在し、路線が無くエリア運行を行っている自治体の分布に偏りがある – 利用者の出発地の分布は人口分布とは一致せず、交通空白地帯からの利用が見られる  都市規模・需要密度の観点におけるデマンド型交通 ρ(人/km hr) 成立条件の定量的導出 10 2 – 交通空白地帯でのデマンド型交通の有効性 – 小規模・低密な都市において有利になる – 利用人数による影響が大きく，面積が大きい自治体での困難性 5 0 10 20 L(km) 34 本研究のまとめ茨城県常総市「ふれあい号」運行データを用いたデマンド型交通の適切な運行方式に関する検証 – 車両の不足によって利用者の希望の超過回数・超過時間が指数的に増加 – セダン型・ワゴン型を混合させる事によって運行効率が上昇するが、全てをワゴン型にすると逆効果になる – 利用者の乗車時間と車両の走行距離はトレードオフの関係にある平均乗車時間（分）  14.5 14 13.5 13 12.5 12 11.5 11 セダン6台セダン3台/ワゴン3台 2010/4/27 ワゴン6台 2010/7/6 35 今後の課題     デマンド型交通廃止自治体の特徴とその要因調査非均質な需要でのモデル分析運行シミュレーションによる都市規模・需要密度とデマンド型交通成立条件の検証環境指標を用いた分析 36 ご清聴ありがとうございました 37