中央大学理工学部情報工学科 田口研究室 2010 年 3 月

リニア中央新幹線による経済効果と二酸化炭素排出量の変化 06D8102006E 丸山裕樹

中央大学理工学部情報工学科 田口研究室 2010 年 3 月

あらまし：本研究では，リニア中央新幹線による 都道府県ごとの経済効果と二酸化炭素排出量の変 化を予測し，その意義を考察する．

キーワード：リニア中央新幹線，経済効果，県内 総生産，四段階推定法，二酸化炭素

1 はじめに

本研究では，リニア中央新幹線による経済効果 と二酸化炭素排出量の変化を予測し，その意義を 考察する．予測する期間は開通予定の 2025 年か ら 2035 年までとする．

2 経済効果の予測 2.1 経済効果の考え方

リニア中央新幹線が開通する場合の県内総生産 から開通しない場合の県内総生産を引いた値を経 済効果とする．

2.2 地域魅力度

本研究では式 1 の形で表わされる地域魅力度を 都道府県ごとに求め，その値が大きい都道府県ほ ど人が集まるものと考える．

P

= GDP

∙ ∑ (GDP

⁄ GV

) （式 1）

GDP

は i 県の前年度県内総生産， GV

は i 県と j 県の間の交通一般化費用である．交通一般化費 用は移動に掛かる平均的なコストを数値化したも のであり，式 2 の形で表わされる．

GV

= α

C

+ β

C

+ γ

C

（式 2）

α

，β

，γ

は鉄道，自動車，航空の交通シェア である．C

は対応する交通手段による移動に掛 かるコストであり，式 3 の形で表わされる．

C

= F

+ ω ∙ T

（式 3）

F

は運賃，T

は所要時間，ωは 1 分間を金銭 に換算した値である．リニア中央新幹線が開通す ると鉄道の運賃や所要時間， 交通シェアが変化し，

地域魅力度に影響を与える．

時間が持つ価値には個人差があり，その分布は 一般的に対数正規分布に従うとされている．対数 正規分布のパラメータ μ ， σ とメディアンを都道府 県ごとに求め，メディアンの平均値をωとする．

μ ， σ を求めるには，2007 年の交通量の統計[1]

を使う．交通シェアが犠牲量モデルに則っている と仮定してパラメータを推定する．対数正規分布 のパラメータについて，式 4 の関係が一般に成り 立つと知られている．

F

(P(X ≤ x)) =

σ

∙ ln x −

σ

（式 4）

ただしF

は標準正規分布の累積分布関数の逆 関数である．各都道府県間において交通量と運賃，

所要時間のデータから時間価値dとP(X ≤ d)を求 めれば，最小二乗法を用いて傾きと切片を求める ことができる．

また，リニア中央新幹線の運賃と所要時間を仮 定すれば， μ と σ からリニア中央新幹線開通後の交 通シェアを推定することもできる．本研究では，

リニア中央新幹線の東京・愛知間の運賃は 11080 円，所要時間は 40 分と仮定する．

2.3 人口

人口は式 5 を用いて予測する．

NL

= NL

∙ (1 + δ) + NM

− NX

（式 5）

NL

は i 県の前年度人口， δ は出生と死亡によ る人口変化率，NM

は i 県への総転入者数，NX

は i 県からの総転出者数である．j 県から i 県への転 入者数は式 6 を用いて予測する．

V

= a ∙

b∙NL_−1i^c ∙NL_−1j^d

DT_ij^e∙LP_ij^f

（式 6）

RP

は i 県の地域魅力度を j 県の地域魅力度で除 した値，DT

は i 県本庁と j 県本庁との間の距離，

LP

は i 県の住宅地地価を j 県の住宅地地価で除し た値である．

2.4 県内総生産

県内総生産は式 7 を用いて予測する．

GDP

= LT

∙ (PD

∙ θ) （式 7）

LT

は i 県の就業者数， PD

は i 県の前年度国民 経済生産性， θ は国民経済生産性の成長率である．

国民経済生産性とは 1 人の就業者が生み出す GDP のことである． LT

は人口に比例して増減し，

θの値には 2001 年度から 2007 年度の全国成長率 の相乗平均を固定値として用いる．

2.5 経済効果の予測結果

リニア中央新幹線が正負のどちらの経済効果を もたらすかを図 1 に，経済効果の値の抜粋を図 2 に示す．

日本全体に約 4 兆 2000 億円の正の経済効果を もたらすが，これは国民経済生産性が低い地域か ら高い地域に人口が移った結果である．

3 二酸化炭素排出量の予測 3.1 予測の流れ

自動車の二酸化炭素排出量は，自動車の交通量

と所要時間を掛けた値の総和の変化に応じて増減

するものとする．鉄道の二酸化炭素排出量は交通

量に依存せず，リニア中央新幹線が開通した場合

図 1 経済効果の正負

図 2 経済効果の抜粋

は毎年約 2400 万 kg 増加すると仮定する．航空の 二酸化炭素排出量は変わらないものとする．

3.2 四段階推定法

自動車の二酸化炭素排出量を予測するには交通 量を予測する必要がある．交通量の予測には四段 階推定法を用いる．

発生交通量と集中交通量は同じ値を取ると仮定 し，原単位法を用いて予測する．比例定数は 2000 年から 2007 年の各年ごとに発生・集中交通量を 人口で除し，その 8 年分の数値の平均を取ること で求める．分布交通量はフレーター法を用いて予 測する．分担交通量は分布交通量と経済効果の予 測に用いた交通シェアから予測する．配分交通量 は本研究では必要がないので予測しない．

交通シェアの変化と，人口の変化がもたらす交 通量の変化，2 つの要因によって二酸化炭素排出 量は変化する．

3.3 二酸化炭素排出量の予測結果

交通シェアはリニア中央新幹線により変化する が人口は変化しないという仮定の上で自動車の二 酸化炭素排出量を予測したところ，増加するとい う結果になった．実際にはリニア中央新幹線によ り自動車の交通シェアが大きくなるとは考えにく く，今後に課題を残す結果となっている．

交通シェアは変化しないが人口は変化するとい

図 3 二酸化炭素排出量差の正負

図 4 二酸化炭素排出量の抜粋

う仮定の上で自動車の二酸化炭素排出量を予測す ると，減少するという結果になった．実際には自 動車の交通シェアが小さくなり，さらに二酸化炭 素排出量は減少すると見込むことができる．二酸 化炭素排出量差が正負のどちらになるかを図 3 に，

二酸化炭素排出量差の値の抜粋を図 4 に示す．

2035 年の時点で，リニア中央新幹線の排出量を 含めて約 4 億 5000 万 kg 削減される．

4 まとめ

リニア中央新幹線は沿線 6 県に正の経済効果を，

他の 41 県に負の経済効果をもたらす． 2035 年の 時点で，日本全体には約 4 兆 2000 億円の正の経 済効果をもたらすが，地域格差の是正を考慮に入 れるべきである．

人口移動による交通量の変化により，二酸化炭 素排出量は 2035 年の時点で約 4 億 5000 万 kg 削 減される．リニア中央新幹線は環境に優しい存在 と言える．

参考文献

[1] 国土交通省， “旅客地域流動調査”， （オンラ

イン） ，入手先<http://www.mlit.go.jp/k-toukei/ry uudou-chousa/ryuudou-chousa.html>．

-100 -50 0 50 100 150

2025 2027 2029 2031 2033 2035

経済効果

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西暦 6県計

41県計 全国

-100 -50 0 50

2025 2027 2029 2031 2033 2035

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kg]

西暦

自動車計 3県計

44県計 鉄道含む