2016 Fiscal Year Research-status Report
交通調整機能に着目した都市高速道路対距離料金制の運用方法についての研究
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26420525
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
秋山 孝正 関西大学, 環境都市工学部, 教授 (70159341)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井ノ口 弘昭 関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (10340655)
奥嶋 政嗣 徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (20345797)
鈴木 崇児 中京大学, 経済学部, 教授 (70262748)
武藤 慎一 山梨大学, 総合研究部, 准教授 (90313907)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 都市高速道路 / 対距離料金制 / 一般道路課金 / 自律的交通調整 / 利用者均衡配分 / 車種別料金 / 弾力的料金政策 / 道路交通運用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は、前年度までに検討した都市高速道路の対距離料金制を、一般道路を含む都市高速道路網全体の交通運用に拡張する方法を議論するとともに、研究全体の整理を行った。具体的には、つぎのような成果が得られた。
１）都市高速道路対距離料金を都市道路網全般に拡張するための、基本的構成について海外の具体的事例を整理するとともに、理論的検討を行った。この際の現実的問題として、ＥＴＣ車両の普及状況と交通情報提供（GPS通信技術など）の高度化が挙げられる。前年度までの料金評価モデルに関して一般道路を含む都市道路網の問題解決のための定式化を行った（秋山・奥嶋・井ノ口）。
２）従来の償還原則および受益者負担原則に加えて、一般道路を含めた長期的需要変化の視点から、人口減少社会における需要変動を前提とした料金設定に基づく都市道路網の運用方法の検討を行った。また、価格弾力性を考えた民営事業としての利潤最大化について検討した（秋山・武藤・鈴木）。
３）都市高速道路の交通運用に関する検討のための方法論を開発する。具体的には都市道路網の交通状況を記述するための交通量配分法と、都市高速道路の動的交通流変化を記述する交通シミュレーションを統合的に利用する。既存研究での時間帯別交通量保存を仮定した研究成果より、具体的な統合的な交通量推計モデルを構成した（奥嶋・井ノ口）。
４）都市道路網全体の交通需要の時間的・空間的変化に対して、統合的な交通運用モデルを構成する。既存の混雑料金の概念を導入して最適化問題を構成する。また、低炭素社会における車両の多様化（低炭素車両の増大）に対する交通運用上の課題を整理する（秋山・奥嶋・井ノ口）。
５）最終的に、都市高速道路全体の料金制度に着目した自律的交通調整方法として有効性を整理した（全員）。一部の研究成果については、交通工学研究会、ICOTA(数理最適化国際会議)で報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題に関する３ヵ年の期間を経て、需要変動型の交通量配分法に関して、①都市高速道路料金設定方法、②乗り継ぎ交通量の算定方法を確立して、基本的な手順として整理できた。学術的には都市高速道路交通流に関する基本的な解析方法が示された。さらに、都市高速道路の運用に関する道路交通流推計モデルの拡張として、①車種別料金設定に基づく道路交通流推計法と②確率的利用者均衡配分（ＳＵＥ）に基づく利用経路特定からの交通流解析法を提案した。これより、現実的な都市高速道路に関する料金運用形態について多面的に評価することが可能となった。具体的な算定については、京阪神都市圏における阪神高速道路と一般道路によって構成される都市道路網に関して解析システムが構成できた。
さらに、都市高速道路料金運用に関する課題として、初年度より検討を行ってきた、組み合わせ最適化に基づく都市高速道路料金設定に関して、①ＮＮ（ニューラルネットワーク）などの知的情報処理技術を利用した交通状況の推定法を提案した。②ＧＡ（遺伝的アルゴリズム）などの実用的な最適化技術（メタヒューリスティックアプローチ）の適用方法を検討した。これより、都市高速道路の料金設定においては、非線形型関数による料金設定が料金の多様性を確保できる点で有効性が高いことがわかった。また、環境課金を含んだ都市高速道路車種別課金（大型車・普通車）について、車種別の交通需要変化を考えた弾力的料金設定が妥当であることを検証した。さらに、償還主義に基づく長期的な都市高速道路の維持管理計画に関して、都市交通需要の経年的変化に対応した都市高速道路料金設定の重要性についても具体的な計算例を示している。
これらの研究成果の一部は、国際会議・国内学会において研究報告を行った。また研究全般の整理と研究遂行中に観測された、都市高速道路料金に関する社会的変化に対応した今後の課題が整理できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までの具体的な研究内容の進展を図ることに対して、本年度は、研究の最終年度として、研究の体系的な整理と学術的研究成果の報告を中心的な課題としたい。したがって、研究方法論として都市高速道路を包含する都市道路網において、料金設定に基づく道路交通流解析の体系化を図る。特に混雑料金理論に基づく、各種の料金設定に関する理論的分析に関しては、仮想的な数値計算例による分析方法を用いる。一方で、現実的な料金政策に関しては、現実規模の都市道路網に関するデータベースに基づく実証的解析を実行する。これらの道路交通量推計技術を体系的に整理するとともに、実務ベースでの技術的な解析システムとしての提案を行う。つぎに、都市高速道路の料金運用に関する実証的検討結果についても体系化を行う。昨年度までの研究成果を現実的な都市高速道路の交通運用に適用可能な形で整理する。また最終年度として研究遂行中の社会的変化により、既存研究計画から拡張的に研究の必要性が生じた課題を取り上げる。なかでも、①持続可能な都市道路網における交通運用としての一般道路課金の導入、②有料道路における料金設定の統一化にともなう都市高速道路料金の車種区分の多様化について着目する。これらの課題は、同様の問題意識に関して既存計画に含まれていたが、現実道路網における具体的検討が急務となっており、本研究においても提案手法の先進的応用例として、最終報告に言及する予定である。
最終的に、都市高速道路の料金運用に関する解析技術と現実的な運用手順に関する有効性について体系的に整理して、研究報告書を作成する。さらに、個別の研究成果に関しては、土木学会、交通工学研究会、日本交通学会などにおいて学術的研究成果を報告する。また、世界交通学会、ISTTT（運輸交通理論に関する国際シンポジウム）などの国際学会において学術的研究成果を具現化することを目指す。
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| Causes of Carryover |
学会日程などの関係で、研究成果報告のための旅費および論文投稿料の使用が繰り越された。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成２９年度は、国際会議・国内学会での報告のための旅費、学術雑誌の投稿料などの執行を予定している。
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Research Products
(5 results)
