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波床 正敏 (大阪産業大学 ) & 中川  大 (京都大学大学院) 1 EVGC最適化に基づく 理想的幹線鉄道網に関する考察 これまでの 一連の研究について スイスのRail2000政策(乗継ぎ利便性向上策)紹介 同、 政策を定量的に評価してみた 同じくらいの大きさの スイスと九州を比較した パルスタイムテーブルシステム(乗継ぎ考慮)の成立条件を考えた GAを使って九州の幹線鉄道網の改良について計算 同、 いくつかの基本政策について計算してみた 同、 分析対象を全国に拡大してやってみた 同、 条件変化の影響分析をやってみた 指標をEVGCに変えて,九州の鉄道網について計算 同、 分析対象を全国に拡大してやってみた 2005秋 2006春 2006秋 2007春 2007秋 2008春 2009春 2010春 2012春 2 計画学発表会 リニア新幹線 新 幹 線 在 来 線  ネット ワーク 新幹線: 2005年時点の工事中 区間開業を想定 +主要航空路 改良・建設選択肢の組合せ 出発時刻(5分刻み)の組合せ 一定期間内の・・・ 〔総EVGC(時間+運賃) 変化量ー建設費〕最大化 ナップサック問題(の変形) 乗継ぎの良否(詰込む品物の価 値が組合せによって変化) 遺伝的アルゴリズム (GA) 基本的な計算方法 4

基本的な計算方法 - osaka-sandai.ac.jpwr19.osaka-sandai.ac.jp/ce/rt/research/12/IP45-EVGC120602aPRSN.pdf乗換抵抗・時間価値の設定 •乗換抵抗:27 分/回 •ただし,都市間交通相互の乗り換えの場合のみ考慮

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波床 正敏(大阪産業大学 )

&

中川  大(京都大学大学院)

1

EVGC最適化に基づく理想的幹線鉄道網に関する考察

これまでの一連の研究について

• スイスのRail2000政策(乗継ぎ利便性向上策)紹介•  同、 政策を定量的に評価してみた• 同じくらいの大きさの スイスと九州を比較した• パルスタイムテーブルシステム(乗継ぎ考慮)の成立条件を考えた• GAを使って九州の幹線鉄道網の改良について計算•  同、 いくつかの基本政策について計算してみた•  同、 分析対象を全国に拡大してやってみた•  同、 条件変化の影響分析をやってみた• 指標をEVGCに変えて,九州の鉄道網について計算•  同、 分析対象を全国に拡大してやってみた

2005秋2006春2006秋 〃2007春2007秋2008春2009春2010春2012春

2

計画学発表会

リニア新幹線

新 幹 線

在 来 線 

ネットワーク

新幹線:2005年時点の工事中区間開業を想定

+主要航空路

• 改良・建設選択肢の組合せ

• 出発時刻(5分刻み)の組合せ

• 一定期間内の・・・〔総EVGC(時間+運賃)変化量ー建設費〕最大化

• ナップサック問題(の変形)

• 乗継ぎの良否(詰込む品物の価値が組合せによって変化)

• 遺伝的アルゴリズム (GA)

基 本 的 な 計 算 方 法

4

今回の研究について

• 基本的な路線網評価指標としてEVGCを採用☞ 移動時間(所要時間, 運行頻度, 乗継ぎ良否), 費用(運賃, 料金, 乗継割引)☞ さらに,乗換抵抗を加味☞ あくまで,移動者視点(→交流拡大 & 長期的地域変化)

• 長期的な整備方針はこれでいい?☞ 「人口減少社会」の影響は?☞ 過去ベースの場合,現時点は正しい途上か?

• 航空ネットワークも考慮• 路線改良・新設単価の見直し

5

ケース設定イメージ現状(2005)過去(1970頃) 将来(2050頃)

2005年鉄道網ベース& 2050年人口前提で計算

1970年鉄道網ベース& 2005年人口前提で計算

1970年鉄道網ベース & 2005年人口前提で計算

① 今から建設するなら?

③ 現状ネットワークは適切?

② もし,人口減少を予見し,最小限の整備だけだったら?

期待所要時間:1日を通じてのダイヤ設定・速度などを総合的に反映期待一般化費用:所要時間に加えて運賃考慮

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乗換抵抗・時間価値の設定

•乗換抵抗:27 分/回• ただし,都市間交通相互の乗り換えの場合のみ考慮

• 時間価値:77.8 円/分• いずれも「平成20年度事業評価監視委員会参考資料」(鉄道・運輸機構)に基づく

10

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キロあたり建設単価設定整備費用 表定速度 備考

新線130km/h 29.30 億円/km 91.9 km/h 複線電化(延長10.0km以上)

新線160km/h 45.28 億円/km 113.1 km/h 複線電化(延長12.3km以上)

新線200km/h 59.74 億円/km 156.1 km/h 複線電化(延長15.4km以上)

新線260km/h 60.88 億円/km 213.3 km/h フル規格(延長20.0km以上)

新線500km/h 206.20 億円/km 453.9 km/h リニア新幹線

新幹線高速化 0.84 億円/km +10.1 km/h 最高速度向上幅10km/hあたり

(例) 山陰線(鳥取-米子間92.7km)の改良選択肢

12

番号所要時間(分)

費用(億円) 単複 電化 振子 改良延長(km) 特急料金 参考事例

1 62 0 単 非 振子 0 A特急料金 現状2 58 1,405.6 単線 電化 非 92.7 ミニ新幹線 紀勢線白浜以南(試算)

ミニ新幹線化(路線付替)3 58 920.0 複線 〃 〃 15.4 A特急料金 スーパー特急200km/h4 53 1,890.1 〃 〃 〃 31.6 〃 〃5 49 2,932.2 〃 〃 〃 92.7 ミニ新幹線 紀勢線白浜以北 (試算)

ミニ新幹線化(路線付替)6 48 2,940.2 〃 〃 〃 49.2 A特急料金 スーパー特急200km/h7 43 3,990.3 〃 〃 〃 66.8 〃 〃8 38 5,040.4 〃 〃 〃 84.4 〃 〃9 27 5,643.6 〃 〃 〃 92.7 ひかり号相当 フル規格260km/h10 22 5,955.0 〃 〃 〃 〃 のぞみ号相当   〃 300km/h11 21 6,111.7 〃 〃 〃 〃 〃   〃 320km/h12 19 6,346.2 〃 〃 〃 〃 〃   〃 350km/h

!一般化費用の観点で分析

!計算途中で打ち切り

東海道新幹線+18.5兆円

リニア新幹線(500km/h)新 幹 線 (300km/h超)新 幹 線 (300km/h以下)在来線改良 (130-200km/h)在 来 線 (無改良)

•中央新幹線:在来型•新幹線:東北・上越・山陽・長野

+α•広範囲な在来線改良

!鉄道会社の

増収考慮外

!一般化費用の観点で分析

東海道新幹線+13.7兆円

リニア新幹線(500km/h)新 幹 線 (300km/h超)新 幹 線 (300km/h以下)在来線改良 (130-200km/h)在 来 線 (無改良)

•中央新幹線:在来型•新幹線:山陽•東北・上越・長野は一部•在来線改良

!計算途中で打ち切り

!鉄道会社の

増収考慮外

リニア新幹線(500km/h)新 幹 線 (300km/h超)新 幹 線 (300km/h以下)在来線改良 (130-200km/h)在 来 線 (無改良)

!一般化費用の観点で分析

•中央新幹線:関西まで建設•新幹線:新規あまりなし•広範囲な在来線改良

!計算途中で打ち切り

現状+10.6兆円

!鉄道会社の

増収考慮外

•東海道新幹線後の整備(現状人口前提)• 東海道新幹線以外にも18.5兆円程度投入することは,EVGCの観点でも正当化• 中央(在来型)・東北・上越・山陽・長野+α• 広範囲な在来線改良

•東海道新幹線後の整備(2050年人口前提)• 東海道新幹線以外に13.7兆円程度投入することは,EVGCの観点でも正当化• 中央 (在来型)・東北(仙台以南)・上越 (越後湯沢以南)・山陽・長野 (軽井沢まで) • 在来線改良

•今後の整備(2050年人口前提)• さらに10.6兆円程度投入することは,EVGCの観点でも正当化• 中央 (リニア関西まで)・それ以外あまりなし• 在来線改良

まとめ• EVGC(一般化費用)の観点で分析• 利用者の移動抵抗の観点• 交流量拡大の観点では有効と思われる• 必ずしも「社会的最適化」ではない → 事業者の増収が考慮されない

•何を基準に最適化をはかるか• 「社会的最適化」は必ずしも利用者の利便性向上を意味しない場合がある

• → 今後,「地域への長期的影響」を組込んだ場合,• 地域間のバランスの視点が欠けている• 事業者ごとの利害得失の問題

•計算の限界• 計算時間がかかりすぎるので,これ以上,細かく考慮できない• 人口や経済指標などの長期予測難しい → 前提となる流動量の長期見通し不透明

課題