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人口動態下の都市交通インフラ整備維持と国・地方・公共団体によるその財源調達最適化

研究課題

研究課題/領域番号 24K00246
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分07040:経済政策関連
研究機関東北大学

研究代表者

河野 達仁  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00344713)

研究分担者 土居 直史  小樽商科大学, 商学部, 教授 (30633945)
文 世一  同志社大学, ビジネス研究科, 教授 (40192736)
毛利 雄一  一般財団法人計量計画研究所, その他部局等, 本部長 (60246692)
羅 婉慈  東北大学, 情報科学研究科, 特任研究員(日本学術振興会特別研究員RPD) (70835701)
高山 雄貴  東京科学大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90612648)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2028-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2027年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2026年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2024年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードメインテナンス / 動学モデル / 公績 / 都市交通機関 / 財政 / 維持管理 / インフラ
研究開始時の研究の概要

都市交通機関(道路,鉄道,航空)の効率的運用は,経済発展および豊かな生活に重要である.一方,多くの国が多額の財政赤字を抱えている.さらに,地方や独立行政法人も厳しい財政状況にある.そして,過去に集中的に投資された交通インフラの大規模修繕時期を迎えている国も多い.そして都市ごとに人口増減傾向が異なり,今後のニーズに合わせた投資や廃棄の最適パターンが異なる.これらの修繕や投資・廃棄の財源の調達に使われる税や料金は死荷重を発生させる.そこで,本研究では,税や料金の死荷重を考慮した交通インフラの最適設計(修繕・投資・財源調達のタイミングと規模の同時決定)を行う.

研究実績の概要

Harberger (1971)以降,財政の最適化をするにあたってはMCFを考慮する必要があることが知られてきており,MCFを考慮した公共政策についての研究は既に多数行われている.社会基盤施設の整備や維持修繕費用をMCFを考慮して社会厚生を最大にするように調達する研究も行われている.Kono et al. (2019)ではMCFを考慮して自動車関連税と道路料金の同時最適化を行っている.財政支出がもとになる社会基盤施設の整備を考える場合において,最適補修施策の決定においてもMCFの考慮は不可欠である.

しかしながら,補修施策に関してMCFを考慮した研究は,橋梁の最適補修施策を決定した河野ら(2021)に限られる.様々な健全度分布にある橋梁群全体の補修施策は,定常状態に至るまでの過程を分析することが重要であるため,動学的モデルで最適化を考える必要がある.この点がこれまでの多くのMCFを考慮した最適公共政策の研究と異なる.河野ら(2021)では多数の橋梁を持つ都市を想定し,性質が異なる2種類の橋梁群の健全度分布が定常であるもとでの最適補修施策を決定した.

ここで長期的には,今後の補修施策により橋梁の健全度分布が定常になることは考えられるものの,現在は劣化が進んでいる橋梁が多く,定常に至るまで一定の時間が必要と考えられる.そこで,本研究では,複数の公共団体の財源制約を同時に考慮した動学的枠組みにおいて,財源調達の限界費用を最適化するシステムを構築している.本研究は,1)理論モデルの解析的分析と数値的解析と,2)大規模シミュレーション分析に大別される.すでに分析を行っており,毎期,健全度分布が変わるような状態においてはMCFも毎期変動し,公債政策も取り入れて補修施策も変わる状況を求めている.

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

順調に研究を進めており,成果について日本経済学会2025春大会で発表予定である.

今後の研究の推進方策

人口減少とそれに伴う橋梁や公共施設の廃止を考えるために,構築した一国経済モデルを二地域モデル(都市と地方)に拡張する.なお,拡張や修正において,武藤も河野も多くの都市応用一般均衡モデルをすでに構築しており,比較的容易にモデルを構築できる.ダウンサイジングを対象にしているため,モデルは動学モデルを用いる.

都市間交通網に加えて,各都市のアメニティも都市間人口分布に影響する.多様なアメニティは都市を魅力的なものにする.また,特定のアメニティが特定の主体に重要なことも多い.例えば,高齢者にとっては先端医療設備が欠かせない.人口移動のスピードはゆるやかであり,特に高齢者の移住は少ない.一般的に先端医療設備のある都市は20万人以上の都市となる.衰退する都市は,20万人規模の都市へのアクセスが重要である.こういった都市規模別の財・サービスの多様性と財やサービスのレベルを考慮にいれた研究に拡張していく.また,都市の人口維持のためには,Albouy& Stuart (2019)も考慮している基盤産業の維持が重要になる.アメニティには,本研究が対象としている河川インフラや上下水道インフラの質も含まれる.

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2025 2024

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] City size distribution and utility of living: Exploring intercity migration in Japanese urban systems2025

    • 著者名/発表者名
      Masanobu Kii , Chun-Chen Chou , Tatsuhito Kono , Toshimori Otazawa
    • 雑誌名

      Economic Analysis and Policy

      巻: 85 ページ: 1238-1257

    • DOI

      10.1016/j.eap.2025.01.021

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measuring gendered values of time for married couples by life stage based on an intertemporal household utility-maximization model2024

    • 著者名/発表者名
      Ashley Wan-Tzu Lo , Tatsuhito Kono
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 188 ページ: 103025-203025

    • DOI

      10.1016/j.trb.2024.103025

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候変動を考慮した海岸保全施設整備計画におけるリアルオプション分析の適用2024

    • 著者名/発表者名
      YASUDA Tomohiro、YOSHIMURA Yuichi、SEGI Shunsuke、KONO Tatsuhito
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80 号: 17 ページ: n/a

    • DOI

      10.2208/jscejj.24-17066

    • ISSN
      2436-6021
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Externality and policy intervention in interregional travel with infectious diseases2024

    • 著者名/発表者名
      Doi Naoshi、Yamazaki Shingo
    • 雑誌名

      Health Economics

      巻: 34 号: 1 ページ: 68-84

    • DOI

      10.1002/hec.4900

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypercongestion, Autonomous Vehicles, and Urban Spatial Structure2024

    • 著者名/発表者名
      Dantsuji Takao, Takayama Yuki
    • 雑誌名

      Transportation Science

      巻: 58 号: 6 ページ: 1352-1370

    • DOI

      10.1287/trsc.2024.0519

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Analyzing the Values of Time for Married Couples by Residential Location under Spatial Equilibrium2024

    • 著者名/発表者名
      羅婉慈 , 河野達仁
    • 学会等名
      第38回応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial sorting of heterogeneous workers across cities2024

    • 著者名/発表者名
      高山雄貴, 河野達仁
    • 学会等名
      第38回応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Wildlife management in urban parks: interaction between habitats and residential areas2024

    • 著者名/発表者名
      相澤大輝 , 河野達仁 , 占部城太郎 , 吉田惇
    • 学会等名
      第38回応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 公的資金の限界費用を考慮した道路橋メンテナンスの最適長期補修施策に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      祢津知広, 河野達仁, 水谷大二郎
    • 学会等名
      第38回応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 税と料金の死荷重損失を考慮した道路補修の財源調達方法の最適化2024

    • 著者名/発表者名
      飯島雄太, 河野達仁
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 公的資金の限界費用を考慮の上で最適化された空港使用料と路線特徴の関係2024

    • 著者名/発表者名
      宇藤亮太, 土居直史, 河野達仁
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 多起点鉄道システムにおける異質な通勤者の到着時刻選択に関する実証分析2024

    • 著者名/発表者名
      河俣拓樹, 河野達仁
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 都市政策がCO2排出量に与える影響の床面積需要弾力性依存性2024

    • 著者名/発表者名
      宮川恵衣, 河野達仁
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 立地均衡モデルに基つく住宅地点に応じて異なる夫婦それぞれの時間価値の分析2024

    • 著者名/発表者名
      羅婉慈, 河野達仁
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 公的資金の限界費用を考慮した道路橋メンテナンスの最適長期補修施策に関する研究2024

    • 著者名/発表者名
      祢津知広, 河野達仁, 水谷大二郎
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimizing Multiple Airport Chanrtes with Endogenous Airline Quality Considering the Marginal Cost of Public Funds (Empiraical)2024

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhito Kono
    • 学会等名
      51st Anuual Conference of European Association for Research in Industrial Economics at Amsterdam
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An empirical analysis of heterogeneous households’ choices of arrival time in a many-to-one rail system2024

    • 著者名/発表者名
      河俣 拓樹 , 河野達仁
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Compact city policies subject to urban fiscal constraints2024

    • 著者名/発表者名
      高村 望, 河野達仁
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial sorting of heterogeneous workers across cities2024

    • 著者名/発表者名
      高山 雄貴, 河野達仁
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial Optimization of Investment in and Financing of Embankments of a River2024

    • 著者名/発表者名
      河野 達仁, 小間大世
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimal Airport Charges with Route Characteristics Considering the Marginal Cost of Public Funds2024

    • 著者名/発表者名
      宇藤 亮太, 河野達仁, 土居直史
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] 国及び地方公共団体の公的資金の限界費用を考慮した道路橋メンテナンスの最適な長期補修施策と補助金制度2024

    • 著者名/発表者名
      祢津 知広, 水谷大二郎, 河野達仁
    • 学会等名
      第69回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Mobility as a Service (MaaS) in Urban Space2024

    • 著者名/発表者名
      Se-il Mun
    • 学会等名
      ITEA Annual Conference on Transportation Economics, University of Leeds
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of Mobility as a Service (MaaS) in Urban Space2024

    • 著者名/発表者名
      文 世一
    • 学会等名
      応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimizing Multiple Airport Charges with Endogenous Airline Quality Considering the Marginal Cost of Public Funds2024

    • 著者名/発表者名
      Naoshi Doi
    • 学会等名
      the 27th Air Transport Research Society world conference
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Assessing the Impact of Congestion Tolls and Carbon Taxes on CO 2 Emissions and Welfare in a City with Nonhomothetic CES Preferences2024

    • 著者名/発表者名
      宮川恵衣、河野達仁、羅婉慈
    • 学会等名
      第70回土木計画学研究発表会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantifying congestion externalities in road networks: A structural estimation approach using stochastic evolutionary model2024

    • 著者名/発表者名
      藤嶋 翔太・高山 雄貴・酒井高良
    • 学会等名
      第38回応用地域学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Hypercongestion, autonomous vehicle, and urban spatial structure2024

    • 著者名/発表者名
      Dantsuji, T. and Takayama, Y.
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Transportation and Traffic Theory
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] Sustainable Development Across Pacific Islands Lessons, Challenges, and Ways Forward2024

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Nonaka , Yoshimitsu Tajima , Tatsuhito Kono , Hiroya Yamano , Tomonori Orita , Hajime Kayanne
    • 総ページ数
      339
    • 出版者
      Springer, Singapore
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2024-04-11   更新日: 2025-12-26  

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