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そうすけうづき
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1 路面電車の利用者数利用者数に関するする計量分析都市交通研究室蘇陽指導教員 : 松本昌二佐野可寸志土屋哲 1. はじめに現在わが国の都市交通問題として渋滞騒音渋滞による大気汚染モータリゼーションの進展による公共交通機関の衰退とありこれに伴う交通弱者の増加自動車利用施設の郊外立地による中心街の衰退等様々な問題が指摘されている主として自動車交通に起因する運輸部門での CO2 排出量の増加について早急な対策が求められる京都議定書では明確な CO2 の削減目標が義務づけられているため燃料消費効率の良いバス路面電車 (LRT) 等の公共交通機関の利活用施策が望まれている近年諸外国では路面電車 ( トラム ) が見直されライトレール LRT(Light Rail Transit) の名称の下で新たな都市の公共交通機関として役目を担うようになってきている日本においても路面電車の再評価や低床車両などの新型車両導入などが行われ富山港線の LRT 化である富山ライトレールの開業が注目されているしかし既存の路面電車では乗客が減少し不採算のために路線が縮小廃止されるケースも見受けられる (25 年岐阜市内線美濃町線の廃止 ) 既存の路面電車を活性化するためにはもちろんハードソフトにわたるシステムの改良が必要であるが路面電車の運行実績から学ぶことも必要と考える我々は日本で運行されている路面電車について 22 年データを用いて輸送需要のクロスセクション分析を行いさらに欧米 ( フランスイギリスアイルランド ) で運行している LRT との比較を行った 1)2) しかし需要分析は本来時系列分析を行う必要があるので本研究では時系列データを使用して需要関数の推定を試みるすなわち本研究では 18 都市で運行されている路面電車 21 路線 (24 年現在 ) について 1992~24 年の時系列データを使用して需要関数の推定を行い特に運賃やサービス水準 ( 運行頻度 ) などに対する弾性値を算定し路面電車活性化の方策を検討することを目的とする需要関数の推定にあたっては個別路線毎の需要関数の推定をベースとして複数路線をプールした需要関数の推定を行い統計的に適合度のよい需要関数の推定を検討する 2. 路面電車の運行の現状 (1) 路面電車の概要 1895 年 ( 明治 28 年 ) に京都市で開通した京都電気鉄道 ( 後に京都市電に変更した ) を初めとして大正から昭和初期にかけて大都市圏を中心に数多くの軌道が整備された 1932 年には 65 都市 82 事業者総路線長 1479km と最盛期となり戦前から戦後には都市の重要な交通手段として機能していた 196 年代の高度成長時代に自動車の所有率が増加するとモータリゼーションの流れに押され路面電車は渋滞の元凶だとされ 197 年代末にかけて各地で廃止された自動車の増加に伴い道路の中央の狭い電停からはみ出して待つ利用者が自動車にはねられる危険性が増えたのも理由である自動車技術の発展によりバスが大型化されバスの定員が路面電車と遜色が無くなった為運営コストの安いバスが選択されたのも自然の流れである一部の大都市 ( 政令指定都市 ) では地下鉄が建設されたが多くの都市ではバスが代替となったそのため 27 年現在日本で路面電車が走っているのは 2 箇所と少ないそれでも隣国の大韓民国においては全廃 (1968 年 ) 中華人民共和国においては長春大連香港の 3 都市にしかないことからすればアジア諸国の中ではかなり多い方である (2) 路面電車の運行現状路面電車の運行データを鉄道統計年報のデータにより把握する

2 表 1 路線データ ( 平成 12 年のデータ ) 事業者名 ( 路線名 ) 路線距離軌間系統停留車両数開業年月日 (km) ( mm ) 数所数 ( 台 ) 札幌市交通局一条山鼻軌道線 191 年 5 月 1 日 8.5 1, 函館市交通局 1897 年 12 月 12 日 1.9 1, 東急電鉄世田谷線 197 年 3 月 6 日 5. 1, 東京都交通局都電荒川線 1882 年 6 月 25 日 , 豊橋鉄道東田本線 1925 年 7 月 14 日 5.4 1, 名古屋鉄道岐阜市内線 1911 年 2 月 11 日 1.9 1, 美濃町線田神線 1911 年 2 月 11 日 13. 1, 富山地方鉄道市内線 1913 年 9 月 1 日 6.4 1, 万葉線株式会社 1948 年 4 月 1 日 , 福井鉄道福武線市内線 1933 年 1 月 15 日 , 京阪電鉄大津線石山坂本線京津線 1912 年 8 月 15 日 , 京福電鉄嵐山本線北野線 191 年 3 月 25 日 11. 1, 阪堺電気軌道阪堺線上町線 19 年 9 月 2 日 , 岡山電気軌道東山線清輝橋線 1912 年 5 月 5 日 4.7 1, 広島電鉄市内線宮島線 1912 年 11 月 23 日 , 広島電鉄宮島線 1922 年 8 月 22 日 , 土佐電気鉄道 194 年 5 月 2 日 , 伊予鉄道松山市内線軌道線 1895 年 8 月 22 日 9.6 1, 長崎電気軌道 1915 年 11 月 16 日 , 熊本市交通局 1924 年 8 月 1 日 , 鹿児島市交通局 1914 年 7 月 3 日 , 乗車人数 ( 千人 ) 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 2, 21 路線乗車人数の合計図 1 全国利用者数の年推移 ( 年 ) 合計表 1 路線データには平成 12 年の路線名事業者名開業年月日路線距離軌間距離系統数停留所数車両数を各々の路線について示す全国 18 都市で 19 の営業団体により運行され札幌市電函館市電都電荒川線熊本市電鹿児島市電は地方自治体交通局残りは民間の鉄道会社が運営している料金制度は均一制区間制対キロ区間制の 3 タイプで主に均一制が多く運行距離が 1 km未満の路線はすべて均一制が使用されている運行距離は 3~26 km 路線数は 1~7 系統となっている主に 1 km前後の路線距離 1~2 系統が多く広島市内線においては 7 系統と多くの路線が運行している表定速度は 11~27 km /h と平均 15 km /h 前後が多くなっている全国で路面電車の利用者数の傾向を把握するため 21 路線合計の乗車人数の年推移を図 2.1 に示す図 1 を見ると時系列データより 1996 年から 24 年まで全国的に乗車人数が減少傾向にある利用者数の推移と路線距離により路線を分類すると表 2 の通りである利用者数の推移による分類は増加継続増加後減少減少継続の 3 つになるその中に増加する東急世田谷線と増加後減少の広島宮島について乗車人数 (1993 年から 24 年まで ) のグラフを示すなお図 2 の東急世田谷線は唯一増加継続の路線である 2, 東急世田谷線路線距離 15km 以上 6.5km 以上表 2 利用者数の推移路線距離による分類乗車人数の年推移年推移 (1993 年と 24 年の比較比較 ) 増加継続増加後減少減少継続 (-4 4% 以下 ) 減少継続 (-4 4% 以上 ) 広島市宮島線 (-9%) 福武軌道線 (-38 38%) 大津軌道線 (-53 53%) 阪堺軌道線 (-35 35%) 土佐電気鉄道 (-28 28%) 広島市内軌道線 (-15 15%) 熊本市内軌道線 (-11%) 嵐山軌道線 (-34 34%) 岐阜市内軌道線 (-49 49%) 長崎市内軌道線 (-7%) 高岡市万葉線 (-26 26%) 美濃町軌道線 (-47 47%) 鹿児島市内軌道線 (-3%) 函館市電 (-23 23%) 松山市内軌道線 (-23 23%) 札幌市電 (-21 21%) 19, ) 人 18, ( 千数人車 17, 乗 16, 15, 図 2 東急世田谷線利用者数の年推移 (1993 年 -24 年 ) 6.5km 以下東急世田谷線 (4%) 豊橋市内軌道線 (-21 21%) 富山市内軌道線 (-41 41%) 岡山市内軌道線 (-2 2%) 都電荒川線 (-17 17%)

3 ) 人千 ( 数人車乗 21, 2, 19, 18, 17, 16, 広島市宮島線図 3 広島宮島線利用者数の年推移 (1993 年 -24 年 ) 広島を例に乗客数の変化をみると市内線宮島線とも 1998 年から減少傾向が明確になっているこの減少要因として考えられることは以下のような点である少子高齢化による就業人口就学人口の減少不景気による就業人口の減少地方都市の都心部からの人口流出郊外型大型店舗の進出百貨店の売上減少これらの要因は広島市に限らず各地の地方都市や地方鉄道も同様の傾向が見られるまたサービスの改善等で利用者の増加に努めたが今現在も依然として厳しい状態が続いている日本においても路面電車の再評価や低床車両などの新型車両導入などが行われ富山港線の LRT 化である富山ライトレールの開業が注目されているしかし既存の路面電車では乗客が減少し不採算のために路線が縮小廃止されるケースも見受けられる (25 年岐阜市内線美濃町線の廃止 ) 3. 旅客需要の計量分析 18 都市で運行されている路面電車 21 路線 (24 年現在 ) について 1992~24 年の時系列データを使用して需要関数の推定を行い特に乗車人数または旅客人キロの運賃やサービス水準 ( 運行頻度 ) などに対する弾性値を推定する (1) 需要関数モデルの概要説明変数とデータの収集も含めて説明する本研究では現在日本の 18 都市で運行されている路面電車 21 路線について 1992~24 年まで運行データ沿線データを取得し回帰分析を行う被説明変数は輸送人員 ( 利用者数 ) および旅客人キロとするそれらに影響を与える要因は運賃サービス水準 ( 運行頻度運行本数 ) 及び沿線地域住民の所得乗用車保有台数人口密度などが考えられる輸送人員 ( 利用者数 )( 人 / 年 ) 平均運賃サービス水準 ( 運行本数 ) は鉄道統計年報から取得した平均運賃は運賃収入を旅客人キロで割った値 ( 円 / 人 km) とするサービス水準は運行本数 ( 本 / 日 ) とし総走行距離を運行路線延長で割った値である個人所得 ( 円 / 人 ) 市の乗用車保有台数 ( 台 ) 沿線市の可住地人口密度 ( 人 /km 2 ) は地域経済総覧の都市データから入手した輸送需要関数は一般式 (1) のように表された Q Rt = f ( FRt, SRt, I Rt, M t, DRt ) モデル式の理論式からの展開 α + β LnF+ β LnS+ β LnI + β LnQ (1) t = LnM + 5LnD + LnQt 1 (2) モデル式 (2) は理論的な展開により得られる部分調整モデル (Partial Adjustment Model) である Q : 輸送人員 ( 利用者数 )( 千人 / 年 ) 又は旅客人キロ ( 千人キロ / 年 ) F: 平均運賃 ( 円 /km) 平均運賃は運賃収入を旅客人キロで割った値 ( 円 /km) S : サービス水準 ( 運行本数千本 / 年 ) 総走行距離を運行路線延長で割った値である I: 個人所得 ( 円 / 人 ) M : 沿線市の乗用車保有台数 ( 台 ) D : 沿線市の可住地人口密度 ( 人 /km 2 ) Qt-1: 前年の輸送人員 ( 利用者数 )( 千人 / 年 ) 又は旅客人キロ ( 千人キロ / 年 ) θ: 調整係数 ( θ<1) β k :k 番目のパラメータモデル式 (2) において運賃やサービス水準に対する短期と長期の弾性値は以下のように求められる短期弾性値長期弾性値 E SR E LR = θ θβ = = β θ θ: 運賃又はサービス水準のパラメータ β θ (3) (4) 輸送需要の回帰モデルは通常の線形式と対数線形式を検討する係数の符号について運賃はマイナスサービス水準はプラス所得と乗用車保有台数はマイナスとなるのが理論に合う可住

4 地人口密度は他の説明変数との相関が高いため説明変数に入っていない番号路線表 3 平均運賃グループの推定結果定数前年の利用者数運賃表 4 サービス水準グループの推定結果 (2) モデルの推定結果調整各路線毎に需要関数の推定を様々なケースについて行ったその結果線形式よりは対数式の方が全般的によい適合度が得られ被説明変数は旅客人キロよりは輸送人員 ( 利用者数 ) の方がよい適合度が得られたまた説明変数には前年の輸送人員を加えた方が適合度が高くなることがわかった従って望ましい需要関数モデルは輸送人員 ( 利用者数 ) を被説明変数とし説明変数に前年の輸送人員を加えた対数線形式すなわち部分調整モデル (Partial Adjustment Model) であることが判明した済 R2 Esr 1-θ θ Elr 5 豊橋市内軌道線 (2.364)(-.933) 6 岐阜市内軌道線 (6.427)(-1.753) 8 富山市内軌道線 (8.5)(-2.54) 11 大津軌道線 (5.218)(-1.556) 12 嵐山軌道線 (3.921)(-1.837) 13 阪堺軌道線 (13.667)(-2.22) 15 広島市内軌道線 (5.239)(-1.917) 16 宮島線番号路線 (5.196)(-3.471) 定数 (31.222)(-5.583) 前年の利サービ調整用者数ス水準済 R2 Esr 1-θ θ Elr 3 東急世田谷線 (3.686) (4.97) 4 都電荒川線 (3.257) (1.82) 7 美濃町軌道線 (5.786) (1.171) 8 富山市内軌道線 (8.5) (.26) 14 岡山市内軌道線 (6.357) (.712) (31.713) (1.768) しかし路線別の回帰分析では適合度や符号条件等がよくない路線がみられたそこで路線別に比較的良好な推定結果が得られた路線についてデータをプールし路線グループの回帰分析を行った平均運賃を説明変数とする回帰分析結果を表 3 にサービス水準 ( 運行回数 ) の回帰分析結果を表 4 に示すなお平均運賃とサービス水準の 2 変数を説明変数とする回帰分析は良好な結果が得られなかった表 3 は 8 路線をプールし前年の利用者数と平均運賃を説明変数とするモデル式の推定結果である式 (3) と式 (4) によれば運賃の短期弾性値はであり長期弾性値はである表 4 は 5 路線をプールし前年の利用者数とサービス水準 ( 運行回数 ) を説明変数とするモデル式の推定結果である式 (3) と式 (4) によればサービス水準の短期弾性値は.71 であり長期弾性値は 2.29 である 4. 費用の計量分析 1992~24 年の時系列データを使用して費用関数の推定を行い特に利用者数やサービス水準 ( 運行頻度 ) などに対する弾性値を求めた被説明変数として運送費または営業費を費用関数としてパラメータを推定する費用関数は次式によって定義される線形式 C = 1 1 2X 2 β + β X + β +Λ (1) 対数線形式 LnC = 2 β + β1lnx1 + β2lnx +Λ (2) 被説明変数 C: 運送費計 ( 千円 / 年 ) または営業費合計 ( 千円 / 年 ) 説明変数 X 1 : 輸送人員 ( 利用者数 )( 千人 / 年 ) 又は旅客人キロ ( 千人キロ / 年 ) 説明変数 X 2 : サービス水準 ( 運行本数千本 / 年 ) 1992~24 年の時系列データを使用して費用関数の推定を行う表 5 は豊橋富山嵐山阪堺と広島宮島のグループをプールした結果であるサービス水準の短期弾性値は.562 である

5 n = 6 5. 利用者数増加よる活性化方策 (1) 利用者数と採算性の検討本節では運賃とサービス水準の改善による活性化方策を検討する検討には運賃とサービス水準 ( 運行回数 ) のそれぞれ短期と長期の弾力性を使用する運賃 2% 値下げとサービス水準 2 倍に上げる 2 つ改善方法の検討を行う Model 2 R2 =.976 線道軌内市橋豊表 5 費用関数の推定結果運送費係数定数運賃の弾性値弾性値よりより一人一人の運賃収入変化線道軌内市阜岐線道軌内市山富線道軌津大線道軌山嵐線道軌堺阪線道軌内市島広 t 値定数輸送人員の対数値調整済 R2 =.973 サービス水準の対数値富山市内線のダミー変数嵐山線のダミー変数阪堺線のダミー変数宮島線のダミー変数線島宮市島広図 4 は運賃 2% 値下げしたときに生じる一人当たり運賃収入変化である豊橋市内軌道線を例に挙げて説明する E 短期弾性値 SR は-.445 の時に運賃 2% 値下げして乗車人数の増加より運賃収入は減少して乗車人数一人が増加することより運賃収入は円減少する長期弾性値 E LR は-3.87 の時に運賃 2% 値下げして乗車人数の増加より運賃収入は増加して乗車人数一人が増加することより運賃収入 61.1 円増加する長期弾性値の絶対値が 1 より大きいので運賃収入は増加することになる図 5 は運行回数が 2 倍にしたときに生じる一人当たり費用変化である豊橋市内軌道線を例に挙げて説明する E 短期弾性値 SR は.71 の時に運行回数が 2 倍にして乗車人数の増加より費用は増加して乗車人数一人が増加することより 96.2 円をかかった長期弾性値 E LR は2.29 の時に運行回数が 2 倍にして乗車人数の増加より費用は増加して乗車人数一人を増加することより 13.4 円をかかった (2) 経済性 ( 費用便益 ) の検討短期弾力性より一人の費用増加円 / 人長期弾力性より一人の費用増加円 / 人図 4 運賃 2% 値下げによる影響サービスの弾性値弾性値よりより一人一人の費用変化短期弾力性より一人の費用増加円 / 人長期弾力性より一人の費用増加円 / 人豊橋市内軌道線富山市内軌道線嵐山軌道線阪堺軌道線図 5 運行回数 2 倍による影響広島市宮島線表 3 表 4 に示すグループの需要関数を用いて平均運賃 2% 値下げと運行回数 2 倍にした場合の費用便益分析を行う例えば運賃 2% 値下げした場合需要関数による消費者余剰の差が便益 ΔB であり運賃収入の減少分が費用 ΔC である運行回数 2 倍にした場合 2 つの需要関数を用いて運行回数を運賃 ( 金額 ) に換算した上で消費者余剰の差が便益 ΔB であり表 5 費用関数を用いて運行回数増加による費用増が費用 ΔC となる図 6 は運賃 2% 値下げ時に便益 ΔB と費用 ΔC の比較である図 7 は運行回数 2 倍にあげる時に便益 ΔB と費用 ΔC の比較である各路線の運賃収入費用への影響を定量的に比較し費用便益比を算出した

6 1,, 8, 運賃の費用便益比便益 ΔB( 千円 / 年 ) 費用 ΔC( 千円 / 年 ) 表 7 運行回数 2 倍による費用便益比番号路線名 ΔB/ΔC 5 豊橋市内軌道線.7 6, 4, 2, 8 富山市内軌道線.2 12 嵐山軌道線.4 13 阪堺軌道線.3 16 広島市宮島線.1 3,5, 3,, 2,5, 2,, 1,5, 1,, 豊橋市内軌道線富山市内軌道線嵐山軌道線広島市内軌道線図 6 運賃 2% 値下げによる費用便益 5, サービスの費用便益比便益 ΔB( 千円 / 年 ) 費用 ΔC( 千円 / 年 ) 豊橋市内軌道線嵐山軌道線広島市宮島線図 7 運行回数 2 倍による費用便益表 6 運賃 2% 値下げによる費用便益比番号路線名 ΔB/ΔC 5 豊橋市内軌道線 1.6 表 6 と表 7 で費用便益比を算出した運賃 2% 下げる方が運行回数 2 倍にするよりも経済効率性が高く交通事業者の費用増加の負担が少ないことが分かった参考文献 1) 繁田慶一松本昌二佐野可寸志 : 乗車人数の計量分析による日本と英仏の路面電車 (LRT ) の比較土木計画学研究講演集, Vol.33, No.21, 26. 3) 国土交通省鉄道局監修 : 鉄道統計年報平成 2~16 年度. 4) 週刊東洋経済 :: 地域経済総覧平成 2~16 年度. 5)Joyce M.Dargay and Mark Hanly:The Demand for Local Bus Services in England Journal of Transport Economics and Policy, Volume 36, Part 1, January 22,pp )Joyce M.Dargay and Mark Hanly:Bus Fare Elasticities Report to the Department of the Environment, Transport and the Regions ESRC transport Studies Unit University College London. 6 岐阜市内軌道線富山市内軌道線大津軌道線嵐山軌道線阪堺軌道線広島市内軌道線広島市宮島線 1.9

2-2 需要予測モデルの全体構造交通需要予測の方法としては,1950 年代より四段階推定法が開発され, 広く実務的に適用されてきた四段階推定法とは, 以下の4つの手順によって交通需要を予測する方法である四段階推定法将来人口を出発点に, 1 発生集中交通量 ( 交通が, どこで発生し, どこへ集中

2-2 需要予測モデルの全体構造交通需要予測の方法としては,1950 年代より四段階推定法が開発され, 広く実務的に適用されてきた四段階推定法とは, 以下の4つの手順によって交通需要を予測する方法である四段階推定法将来人口を出発点に, 1 発生集中交通量 ( 交通が, どこで発生し, どこへ集中資料 2 2 需要予測 2-1 需要予測モデルの構築地下鉄などの将来の交通需要の見通しを検討するに当たってはパーソントリップ調査をベースとした交通需要予測手法が一般的に行われているその代表的なものとしては国土交通省では近畿圏における望ましい交通のあり方について ( 近畿地方交通審議会答申第 8 号 ) ( 以下 8 号答申と略す ) などにおいて交通需要予測手法についても検討が行われこれを用いて提案路線の検討が行われている