JP2011123689A - 鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、線区輸送量の推定によって、線区輸送量の時系列変化を把握し、輸送量変動により分析対象線区の輸送実態を分析することができる鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法を提供する。
【解決手段】 複数の線区がつながっている鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の他の線区での貨物輸送量の低下分を分析し、前記不通線区発生時の他の線区での前記貨物輸送量の低下分に基づいて、貨物輸送量の影響度を分析するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法に関するものである。

通常、鉄道貨物輸送ネットワークにおける線区輸送量は、鉄道貨物の輸送実績データと鉄道貨物輸送計画、貨物列車時刻表から推定できる（下記非特許文献１〜３参照）。
しかし、鉄道貨物輸送ネットワーク内において不通線区が発生した場合、他の線区の輸送量にも影響を与えてしまうことになる。

原田 実，「鉄道貨物輸送における将来のＯＤ表の構造解析ならびにその構成についての研究−昭和６０年度貨物輸送種別ＯＤ表−」，鉄道技術研究報告，Ｎｏ．９０５，１９７４年６月 ＪＲＦグループ経営者連合会，日本貨物鉄道株式会社監修「貨物鉄道の実務」，株式会社 交通新聞社発行，ｐｐ．４２３〜４６３ 「鉄道貨物輸送システムの可能性」，鉄道技術研究報告，Ｎｏ．１２２４，１９８２年１０月

上記したように、複数の線区が相互につながっている鉄道貨物輸送ネットワークにおいては、災害の発生等によってある線区が不通となった場合、他の線区での貨物輸送にも大きく影響を及ぼす。しかしながら、その影響度の分析を行い、その影響を最小限にする有効な対処手段は見出されていない。
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道貨物輸送ネットワーク内の不通線区発生時において、線区輸送量の推定によって、線区輸送量の時系列変化を把握し、輸送量変動により分析対象線区の輸送実態を分析することができる、鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕複数の線区がつながっている鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の他の線区での貨物輸送量の低下分を分析し、前記不通線区発生時の他の線区での前記貨物輸送量の低下分に基づいて、貨物輸送量の影響度を分析するようにしたことを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の他の線区における特定の線区を分析対象線区とし、この分析対象線区での平常時の貨物輸送量時系列と、不通線区発生時の前記分析対象線区の貨物輸送量時系列とを比較することによって、前記分析対象線区が受けた貨物輸送量の影響の度合いを計測することを特徴とする。

〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の貨物輸送量の低下分を貨物列車時刻表及び経路の再調整により行うことを特徴とする。
〔４〕上記〔２〕又は〔３〕記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記分析対象線区を通過する貨物輸送経路データベースを構築するために、前記分析対象線区通過貨物列車リストを作成し、前記分析対象線区通過経路データを抽出することを特徴とする。

〔５〕上記〔４〕記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記分析対象線区通過経路データと前記分析対象線区通過貨物列車に基づいて、前記分析対象線区輸送量を求めることを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
複数の線区が相互につながっている鉄道貨物輸送ネットワーク内の不通線区発生時に、他の線区での貨物輸送量の低下分を分析し、不通線区以外の線区の貨物輸送量の低下分を考慮して、輸送実態を分析する。その結果、不通線区発生時の貨物輸送量の低下分を補償する鉄道貨物列車時刻表及び経路の再編成を迅速に行うことができる。

また、鉄道ネットワーク内のある線区における輸送状況の変化が他の線区に与える影響度合いを定量的に算出することができる。

鉄道貨物輸送ネットワーク内にある複数線区を示した模式図である。 鉄道貨物輸送の平常時の線区輸送量の算出フローチャートである。 鉄道貨物輸送の不通線区発生直後の線区輸送量の算出フローチャートである。 鉄道貨物輸送の不通線区が発生後、一定の期間を経た後の対象線区輸送量の算出フローチャートである。 災害により不通線区となったＣ−Ｅ線区における日毎の通過輸送量を時系列で示す図である。 分析対象線区（Ｍ−Ｎ線区）の貨物通過トン数を時系列で示す図である。

本発明の複数の線区が相互につながっている鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法は、前記不通線区の他の線区での貨物輸送量の低下分を分析し、前記不通線区発生による他の線区での前記貨物輸送量の低下分に基づいて、貨物輸送量の影響度を分析する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、鉄道貨物輸送ネットワーク内の不通線区発生時の貨物輸送量に対する影響について説明する。
図１は鉄道貨物輸送ネットワーク内にある複数線区を示した模式図である。
この図において、Ａ〜Ｑは鉄道貨物駅、Ｃ−Ｅ間は不通線区、Ｍ−Ｎ間は分析対象線区である。

鉄道貨物輸送は、基本的に、事前に決められた貨物列車時刻表及び経路に基づいて行われるが、ある線区（Ｃ−Ｅ線区）が災害などにより不通線区となった場合、貨物列車時刻表と経路の再調整が必要となる。このとき、不通線区自体の輸送量が低減するだけでなく、他の線区の輸送量にも影響を及ぼすことになる。したがって、他の線区（例えば、分析対象線区：Ｍ−Ｎ線区）での貨物輸送に及ぼす影響を把握することは、鉄道貨物輸送事業者および荷主にとっては、必要不可欠なことである。

次に、分析対象線区を通過する貨物輸送経路データベースの構築について説明する。
〔１〕分析対象線区通過貨物列車リストの作成
まず、鉄道貨物列車時刻表から分析対象線区を通過する貨物列車を抜き出し、貨物列車リスト（Ａ）を作成する。この列車リスト（Ａ）の内容は、以下のとおりである。
（１）通番：貨物列車リスト（Ａ）内での通番
（２）貨物列車番号：途中で貨物列車番号が変わる貨物列車は、全ての貨物列車番号についてそれぞれ別個の貨物列車として貨物列車リスト（Ａ）に記載する。

（３）荷役作業駅数（ｎ）：各貨物列車の発送駅から到着駅までの荷役作業駅の数
（４）分析対象線区通過前最後の荷役作業駅（ｓ）：分析対象線区を通過する直前の荷役作業駅が、下記の荷役作業駅リストの何番目にあるかを数字で表す。
（５）分析対象線区通過後最初の荷役作業駅（ｔ）：分析対象線区を通過した直後の荷役作業駅が、下記の荷役作業駅リストの何番目にあるかを数字で表す。通常はｔ＝ｓ＋１である。

（６）荷役作業駅リスト：各貨物列車の発送駅から到着駅までの荷役作業駅のリスト。駅コードで表す。
〔２〕分析対象線区通過経路の抽出
鉄道貨物輸送計画（発送駅から到着駅まで貨物を輸送する貨物列車の組合せ計画）から、分析対象線区を通過する貨物列車が利用している経路を全て抜き出す。具体的プロセスは次の通りである。

（１）経路データから経路を１つ取り出し、その経路を利用する貨物列車が貨物列車リスト（Ａ）中にあるかをチェックする。
（２）もしある場合、その経路において、その貨物列車が利用する前後の中継駅（それぞれＸ、Ｙとする）を経路データから取り出し、中継駅Ｘが当該貨物列車の荷役作業駅リストの１〜ｓ番目のいずれかであり、なおかつ中継駅Ｙが当該貨物列車の荷役作業駅リストのｔ〜ｎ番目のいずれかであるかをチェックする。

（３）もし上記２つのチェックにあてはまる経路があれば、それを分析対象線区通過経路データとして新たに蓄積する。
上記（２）の作業は、当該貨物列車の経路が分析対象線区を通らない場合や、貨物列車番号は異なるが同じ貨物列車である場合を除外するために必要なものである。さらに、抜き出した経路のみからなる分析対象線区通過経路データを作成する。これは、データ項目は経路データと全く同じであるが、分析対象線区を通過する経路のみから構成されるデータである。

次に、上記で作成した分析対象線区通過貨物列車リストと分析対象線区通過経路データに基づいて、鉄道貨物の輸送実績データを利用して平常時における分析対象線区の貨物輸送量を算出する。
次に、線区輸送量の算出方法について説明する。
上記したように、鉄道貨物輸送ネットワーク上における分析対象線区と他の線区とは、貨物輸送量に関して互いに影響し合う。災害などが発生してある線区が不通となったときに分析対象線区の輸送実態に及ぼす影響の度合は、平常時と異常時（災害時）との輸送量を比較することにより計測できると考えられる。それらの線区輸送量を算出する方法を図２〜図４のフローチャートとして示す。

図２は鉄道貨物輸送の平常時の線区輸送量の算出フローチャートである。
（１）まず、輸送実績データを取得する（ステップＳ１）。
（２）分析対象線区通過貨物列車リストから任意の貨物列車を選択し、それに対応する経路データが存在するか否かをチェックする（ステップＳ２）。
（３）ステップＳ２においてＹＥＳの場合には、その経路データと完全一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ３）。ＮＯの場合には、下記ステップＳ５へ進む。

（４）ステップＳ３においてＮＯの場合には、上記経路データと発列車番号が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ４）。
（５）ステップＳ４においてＮＯの場合には、上記経路データと発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ５）。
（６）ステップＳ５においてＮＯの場合には、上記経路データの発駅・着駅の最寄駅を探索する（ステップＳ６）。

（７）探索した各最寄駅と発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ７）。
（８）ステップＳ７においてＮＯの場合には、エラー表示を行う（ステップＳ８）。
（９）上記したステップＳ３〜５及び７においてＹＥＳの場合には、通過判定を行い、輸送量を加算する（ステップＳ９）。

（１０）全ての輸送実績データを処理したか否かをチェックする（ステップＳ１０）。ＮＯの場合にはステップＳ１に戻る。
図３は鉄道貨物輸送の不通線区発生直後の線区輸送量の算出フローチャートである。
（１）輸送実績データを取得する（ステップＳ１１）。
（２）分析対象線区通過列車リストから任意の貨物列車を選択し、それに対応する経路データが存在するか否かをチェックする（ステップＳ１２）。

（３）ステップＳ１２においてＹＥＳの場合には、その線路データと完全一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ１３）。ＮＯの場合には、下記ステップＳ１６へ進む。
（４）ステップＳ１３においてＮＯの場合には、上記経路データと発列車番号が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ１４）。

（５）ステップＳ１４においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ１５）。その結果、ＹＥＳの場合には、ステップＳ１４へ戻る。
（６）ステップＳ１４においてＮＯの場合、又はステップＳ１２においてＮＯの場合には、上記経路データと発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ１６）。

（７）ステップＳ１６においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ１７）。
（８）ステップＳ１７においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１６に戻る。
（９）ステップＳ１６においてＮＯの場合には、上記経路データの発駅・着駅の最寄駅を探索する（ステップＳ１８）。

（１０）探索した各最寄駅と発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ１９）。
（１１）ステップＳ１９においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ２０）。
（１２）ステップＳ１９においてＮＯの場合には、エラー表示を行う（ステップＳ２１）。

（１３）ステップＳ２０においてＹＥＳの場合には、ステップＳ１９へ戻る。
（１４）ステップＳ１５，１７及び２０においてＮＯの場合には、通過判定を行い、輸送量を加算する（ステップＳ２２）。
（１５）ステップＳ２１又は２２に次いで、全ての輸送実績データを処理したか否かをチェックする（ステップＳ２３）。ＮＯの場合には、ステップＳ１１に戻る。

図４は鉄道貨物輸送の不通線区発生後、一定の期間を経た後の対象線区輸送量の算出フローチャートである。
（１）輸送実績データを取得する（ステップＳ３１）。
（２）分析対象線区通過貨物列車リストから任意の貨物列車を選択し、それに対応する経路データが存在するか否かをチェックする（ステップＳ３２）。

（３）ステップＳ３２においてＹＥＳの場合には、その経路データと完全一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ３３）。ＮＯの場合にはステップＳ３７へ進む。
（４）ステップＳ３３においてＮＯの場合には、上記経路データと発列車番号が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ３４）。

（５）ステップＳ３４においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ３５）。
（６）ステップＳ３５においてＹＥＳの場合には、不通線区を通過したと見做すか否かをチェックする（ステップＳ３６）。その結果、ＮＯの場合にはステップＳ３４へ戻る。
（７）ステップＳ３４においてＮＯの場合には、上記経路データと発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ３７）。

（８）ステップＳ３７においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ３８）。
（９）ステップＳ３８においてＹＥＳの場合には、不通線区を通過したと見做すか否かをチェックする（ステップＳ３９）。その結果、ＮＯの場合にはステップＳ３７へ戻る。
（１０）次に、ステップＳ３７において、ＮＯの場合には、上記経路データと発駅・着駅の最寄駅を探索する（ステップＳ４０）。

（１１）次に、探索した各最寄駅と発駅・着駅が一致する経路があるか否かをチェックする（ステップＳ４１）。
（１２）ステップＳ４１においてＹＥＳの場合には、その経路が不通線区を通過するか否かをチェックする（ステップＳ４２）。
（１３）ステップＳ４２においてＹＥＳの場合には、不通線区を通過したと見做すか否かをチェックする（ステップＳ４３）。その結果、ＮＯの場合には ステップＳ４１へ戻る。

（１４）ステップＳ３５，３８及び４２においてＮＯの場合、ならびにステップＳ３６、３９及び４３においてＹＥＳの場合には、通過判定を行い、輸送量を加算する（ステップＳ４４）。
（１５）ステップＳ４１においてＮＯの場合には、エラー表示を行う（ステップＳ４５）。

（１６）ステップＳ４４又は４５に次いで、全ての輸送実績データを処理したか否かをチェックする（ステップＳ４６）。ＮＯの場合には、ステップＳ３１に戻る。
次に、鉄道貨物輸送ネットワーク内である線区が不通線区となった時の、分析対象線区における貨物輸送への影響度合について説明する。
ここでは、大雨による土砂崩れでＣ−Ｅ線区が不通線区となった時の、分析対象線区（Ｍ−Ｎ線区）における通過輸送の実態に対する影響について考察する。

（１）不通線区の通過輸送量状況
ある年のｍ７月、災害が発生したＣ−Ｅ線区の運転手配については、以下の通りであった。
ｍ７月１３日早朝、土砂崩壊が発生し、Ｃ−Ｅ線区に土砂が流入したため、同線区の鉄道貨物輸送が分断された。翌１４日からｍ８月８日までは、迂回運転、折り返し運転、その他の臨時貨物列車による輸送などの対応を行った。ｍ８月９日に同線区が復旧し、平常運転に戻すことができた。図５は、災害により不通線区となったＣ−Ｅ線区における日毎の通過輸送量を時系列で示す図である。この図によると、災害発生直後は、不通となったことによりＣ−Ｅ線区の輸送実態が０になったが、迂回輸送等を開始してから完全復旧までは、同線区における貨物輸送量は迂回輸送等の実態により決定されることがわかった。

（２）分析対象線区の通過トン数に関する比較分析
図６は分析対象線区（Ｍ−Ｎ線区）の貨物通過トン数を時系列で示す図であり、図６（ａ）は下り、図６（ｂ）は上り、図６（ｃ）は上り＋下りの貨物通過トン数をそれぞれ示す。
このように、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、鉄道貨物輸送ネットワーク内におけるＣ−Ｅ線区の不通事故の影響による、分析対象線区（Ｍ−Ｎ線区）の通過貨物輸送実態の日毎の変化を時系列で示すものである。

（３）鉄道貨物輸送ネットワーク内のＣ−Ｅ線区が不通線区となった時の、Ｍ−Ｎ線区を通過する貨物輸送の低下規模について説明する。
ここでは、Ｃ−Ｅ線区の不通事故の影響によるＭ−Ｎ線区の輸送規模の低下について考察するため、一般に、輸送量変動の大きな日（月、土、日曜日およびお盆前後の時期）を除き、平日の火、水、木、金の貨物輸送量を抽出し、分散分析を行って比較する。表１は、平常時と、Ｃ−Ｅ線区の不通の影響を受けた異常時とにおけるＭ−Ｎ線区の１日当たりの通過輸送量を比較分析したものである。それによると、Ｃ−Ｅ線区の災害による不通発生の影響により、Ｍ−Ｎ線区の１日当たりの輸送量が、下りの場合に８２１（トン／日）、上りの場合に１０４（トン／日）、合計１８７０（トン／日）低下したことがわかった。影響度合で言えば、Ｍ−Ｎ線区を通過する１日当たりの貨物輸送量の低下規模は、下りで−４％、上りで−５％、合計で−４．５％であった。

このように、鉄道貨物輸送ネットワークにおいて災害等による不通線区が発生した場合に、その他の線区に及ぼす貨物輸送量の低下分を把握することができる。
したがって、本発明によれば、不通発生線区以外の線区の貨物輸送量の低下分を考慮して、不通事故区間の貨物輸送量の低下分を補償する鉄道貨物輸送ルート及びダイヤの再編成を迅速に行うことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法は、線区の不通事故時の鉄道貨物輸送ルート及びダイヤの再編成を迅速に行うことができるツールとして利用可能である。

Ａ〜Ｒ 貨物駅
Ｃ−Ｅ線区 不通線区
Ｍ−Ｎ線区 分析対象線区

Claims (5)

1. 複数の線区がつながっている鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、
   前記不通線区の他の線区での貨物輸送量の低下分を分析し、前記不通線区発生時の他の線区での前記貨物輸送量の低下分に基づいて、貨物輸送量の影響度を分析するようにしたことを特徴とする鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法。
2. 請求項１記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の他の線区における特定の線区を分析対象線区とし、該分析対象線区での平常時の貨物輸送量時系列と、不通線区発生時の前記分析対象線区の貨物輸送量時系列とを比較することによって、前記分析対象線区が受けた貨物輸送量の影響の度合いを計測することを特徴とする鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法。
3. 請求項１又は２記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記不通線区の貨物輸送量の低下分を貨物列車時刻表及び経路の再調整により行うことを特徴とする鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法。
4. 請求項２又は３記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記分析対象線区を通過する貨物輸送経路データベースを構築するために、前記分析対象線区通過貨物列車リストを作成し、前記分析対象線区通過経路データを抽出することを特徴とする鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法。
5. 請求項４記載の鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法において、前記分析対象線区通過経路データと前記分析対象線区通過貨物列車に基づいて、前記分析対象線区輸送量を求めることを特徴とする鉄道貨物輸送ネットワーク内の貨物輸送量の不通線区発生による影響度分析方法。

Images