z2＝ΣΣ孟・プ・7ゴ・プ
ず∈〈〜1『∈ハr （6．6）
（6．1）は船舶の隻数と運航時間に関する制約式、（6．2）は乗客数が定員を超えないという制 約式、（6．3）は港間の直航便数からルートの利用可能便数を求める式、（6．4）はローカルミニ マムとしての運航便数を保証する制約式、（6．5）は総所要時問を求める目的関数式、（6．6）
は総運航時間を求める目的関数式である。
目的関数式（6、5）における、待ち時間と乗換時間は実際にダイヤを設定しないと与える ことはできないため、ここでは待ち時問と乗換時間を一定として目的関数から除いて考え ることにする。つまり、Z1は運航時問、便数とトリップ数の積となり、目的関数式（6．5）
は以下のようになる。
z1＝ΣΣΣ伽爆・9が
6．3解法アルゴリズム
2目的問題であるModel6・2は、1つの目的値（総所要時間）が最小な解が同時に、他 の目的値（総運航時問）も最小にしていればこれが最適解である。しかし、このような最 適解が2目的問題で必ずしも存在する保証はないと考えられる。2つの目的関数の値は、
一般的にトレードオフの関係にあると考えられ、それぞれの目的関数のパレート解の集合
を求め、意志決定者はいずれかの代替案を選択する（14）（15）（16）（17）。
この問題は、基本的には制約条件を満たす全ての港間のあらゆる組み合わせに対して運 航便数を決定し、目的関数を比較しなければならないため、整数計画法の一般的な解法と
して用いられている分枝限定法により解を求めることにする（18）（19）（20）（21）（22）（23）。
っまり、制約式（6．8）一（6．10）を満足する組み合わせを順次列挙していきながらZ1と Z2のパレート解の集合を記憶し、活性問題がなくなった時点で計算を終了する。
制約式（6。9）は非線形であるため、非線形の制約式を含む整数計画問題となり、今回はC 言語を用いて分枝限定法をベースに専用のプログラムを開発した。
6．4ケーススタディ 6．4．1対象航路の選定
近接離島の類型別航路数を表6−2に示す。運航計画の改善を検討する必要のある複数 航路としては、航路の収益性が低下しており、航路の再編・集約により経営合理化の必要 性のある航路と、航路補助政策により事業者の経営改善努力を求められている補助航路が 考えられる。
そこで前者としては、規制緩和により全国で初めて離島航路へ事業者が新規参入し、利 用者の利便性は高くなったものの、事業者の収支が悪化している家島諸島航路をケースス
タディの対象として選定した。
ヤ
後者の補助航路の中でも、今回のモデルを適用して改善の効果が高いと考えられるのは、
抜港便の設定や巡回型の航路などによる経営改善策を行っていないと考えられる「多港問 往復型の抜港便の無い航路」である。表6−3に示すように多港間往復型の抜港便の無い 補助航路は16航路であり、航路に含まれる離島は平均2．2島、寄港する離島港は平均2．6 港、便数は平均4．7便である。そこで後者としては、これらの平均値に近い直島諸島航路 をケーススタディの対象として選定した。
表6−2 近接離島の類型別航路数
船種
単独直航 多港間往復型の複数航路 多港問巡回型の複数航路 抜港便無し 抜港便有り 抜港便無し 抜港便有り高速船 7 （3） 6 （1） 9 （3） 2 （1）
2
在来船 36（25） 14 （9） 22（13） 6 （3） 1 （1〉
フェリー 22 （7） 16 （6〉 12 （6） 2 （0）
0
合計 65（35） 36（16） 43（22） 10 （4） 3 （1）
注）括弧内の数字は補助航路の数を示す。
出所）目本旅客船協会『フェリー・旅客船ガイド（2002年春季号）』、日刊海事通信社、2002．
表6−3 複数補助航路の概要
項 目 多港間往復型の複数航路 多港間巡回型の複数航路 抜港便無し 抜港便有り 抜港便無し 抜港便有り
航路数 16 22
4 1
離島数の平均 2．2 2．7 1．8 3．0
寄港数の平均 2．6 3．6 2．0 3．0
便数の平均 4．7 5．5 6．25 6．0
出所）日本旅客船協会『フェリー・旅客船ガイド（2002年春季号）』、日刊海事通信社、2002．
6．4．2家島諸島航路
（1〉航路の概要
航路の概要を図6−2に示す。姫路・家島問には3社：が競合し2社は姫路・家島間のシ ャトル運航を行っており、1社は男鹿島を経由する往復型の航路を運営し、坊勢航路と一 部競合している。姫路・男鹿島間には前述の男鹿島を経由し家島を往復する航路を運営し ている1社と男鹿島を経由し坊勢島を往復する航路を運営している1社が運航を行ってい る。姫路・坊勢島には前述の男鹿島を経由し往復する航路を運営している1社が運航を行 っている。また、家島・坊勢島問のシャトル運航を行っている1社がある。
家島は、姫路市の南西18kmに浮かぶ人口5，647人の島で、石材の運搬としての海運業 と造船業が盛んである（24）。男鹿島は、家島の東に隣接する人口167人の島で、家島群島の 主産業である採石業の作業場が多く所在している（25）。坊勢島は、家島の南西1．5kmに浮 かぶ人口3，110人ながら過疎化の著しい離島では珍しく微増している島で、天然の好漁場
に恵まれ漁業が盛んである（26）。
！
、シ
綬r
ノ／
／
．／
ノ
知
e、
φ顔饗ツ．男鹿
ξ ψ 翁勢
。4
魯 o
も
図6−2 家島諸島航路の概要
姫路・家島間は1社による独占的な営業が続いていた。住民からは増便・高速化の要望 が幾たびも繰り返されていたが，年間50万人の流動があるにもかかわらず船速の遅い汽 船による運航で便数も変えようとしなかった。赤字の補助航路であるという理由で改善し ない航路事業者と高速化時代にあって利便性の低下を不満とする住民と対立が続いてきた。
20年の長きに渡り町議会まで動いたが，海運局等の監督官庁は規制緩和の潮流が現実化す るまで住民側の要求に対し消極的対応で否定的な態度をとっていた。
その後、規制緩和実施に先立ち住民自治会は高速艇の自主運航をはじめた。1997年8月 から不定期船航路の事実上の毎日運航を開始した。ただし、不定期船航路は年問30日の 制約条項があるため、区会で13名の代表者を輪番で決め1ヶ月毎に新会社を設立する形
をとることで通年運航を実現した。従来からの航路事業者は猛烈に法の抜け穴として反発 したが、町は自治会を支持し、時代の背景として規制緩和の潮流に乗ることになり海運局 は追認した。
2000年10月1日の海上運送法の改正と同時に、海運局の指導により町出資第三セクタ ーとして参入業者は、定期航路事業者に認定された。現在，海上タクシー会社も参入して おり、航路全体で1目5往復が直航で22往復となり住民の利便性は大いに向上し、旅客
も全体で3割増となっている。
しかしながら、供給過剰となり既存の事業者のみならず新規参入事業者も経営的には苦
しい状態となっている（27）。
そこで、今回は航路の一部が競合し隣接する男鹿島、坊勢島の航路事業者を含めて三つ の島を対象として航路の再編計画にモデルの適用を行った。
（2）モデルの適用と計算結果
現在の各地点間の便数と運航時間を表6−4に示す。姫路・家島間は運航会社によって 若干所要時問が異なるため平均値を示した。現状は往復型運航であるため、各島間の便数、
所要時間は往復とも同じであり、表の左上と右下とは対称になっている。
表6−4 家島諸島航路の便数と運航時間
姫路 家島 男鹿 坊勢
便数 運航時問
（分）
便数 運航時問
（分） 便数 運航時問
（分） 便数 運航時問
（分）
姫路 一 『 22 30
8
302
37家島 22 30 一 一
3
10 15 10男鹿
8
303
10 『 一5
10坊勢
2
37 15 105
10 『 一注）便数は2港問を直航する便数 運航事業者＝5社，5隻
モデルによる計算結果の総運航時間と総所要時闇のパレート解の集合を図6−3に示す。
また、表6−5に制約条件として用いた各地点問の総利用可能便数、現在の値とパレート 解の各点における平均所要時間と直航便の便数を示す。現在の利用可能便数を減少させる ことの無いよう、現在のダイヤ表から直航便を含めた各港間の利用可能便数を求め、これ を制約条件とした。
＋代替案 ● 現在
9800 r