大地震発生初動期における就業者の出社可能性について

(1)

大地震発生初動期における就業者の出社可能性について

玉野沙織・大佛俊泰

Evaluation of Commuting Behavior after Large-scale Earthquake

Saori TAMANO and Toshihiro OSARAGI

Keywords :

大地震

(large-scale earthquake)，出社困難者(people with difficulty in commuting)，

歩行体力

(physical strength for walking)，通勤時間 (commuting time)，就業者 (employee)

1. はじめに

近年，大地震の発生を想定した事業継続計画

（BCP）が多くの企業や地方自治体において検討されている．事業を継続するためには，従業員が平常時のように出社できることが前提となるが，

大地震発生初動期（約 10 日間）には鉄道・バス・

自動車などの交通手段が麻痺することが予想され，平常時のように出社することが困難となる就業者は膨大な数に及ぶと考えられる．そこで本研究では，平成 10 年東京都市圏パーソントリップ調査データ（以下，PT データ）を用いて地域別・

職業別・男女別に出社困難率を推定し，その特性について考察する．また，鉄道路線の復旧方法が出社困難率の改善に及ぼす効果について考察を試みる．

2. 出社困難率の推定方法 2.1 出社経路の推定

PT データから就業者のトリップを抽出し，交通手段（鉄道・バス・自動車など）が麻痺した状況下での，自宅から勤務地までの最短時間出社経路を，各就業者について推定する（図 1）．鉄道による移動では復旧路線のみを利用可能とし，

自転車保有者は自転車も利用できるものと考える．平均歩行速度は 4km/h，平均自転車速度は 10km/h とする．ただし，自宅と勤務地が同一小ゾーン内に存在する就業者については，図 1 の

Abstract : In recent years, BCP (Business Continuity Plan) assuming a large-scale earthquake is

a big concern in many private companies and local governments. Employees will be required to commute to their offices as usual for business continuity. However, a large number of people are presumed to have difficulty in commuting since many railway trains might stop after the event. In this paper, we estimate the number of people who would experience the difficulty in commuting, and discuss the characteristics of its spatial distribution with their detailed attributes, such as age, sex, and occupations. We also evaluate the restoration works for damaged railroad lines, from the view point of the reduction of the rate of people with difficulty in commuting.

玉野：〒

152-8552 東京都目黒区大岡山2-12-1

東京工業大学大学院情報理工学研究科情報環境学専攻大佛研究室

E-mail: [email protected]

図 1　出社経路の推定

平成10年 PT調査

鉄道利用就業者のトリップの抽出

自宅小ゾーン，勤務地小ゾーンの取得

最短経路の推定(停止路線の利用不可)

通勤時間，出社歩行距離の取得

平成10年 PTデータ

最短時間出社経路の推定

通勤時間,出社歩行距離の取得

1 2

X X X X +

自宅小ゾーン代表点

勤務地小ゾーン代表点

停止路線

復旧路線 X1

X2 通勤時間

出社歩行距離t+ Dt(分) X 普段の出社経路震災後の出社経路通勤時間 t(分)

(m)

1 2

X +X X=

( ) 就業者のトリップを抽出

自宅と勤務地の取得

* 停止路線は利用不可

* 自転車を保有している就業者は自転車も利用可能と考える

(2)

方法で出社経路を推定することができない．そこで，各小ゾーンについて，小ゾーン内の任意の２点間の最短時間経路を 100 回求め，その平均所要時間と平均歩行距離を用いることとした．

2.2 出社可能性の推定モデル

大地震発生初動期における就業者の出社可能性の推定手順を図 2 に示す．普段の通勤で徒歩のみ，

もしくは自転車のみを移動手段としている就業者については，交通手段の麻痺の影響を受けにくいことから，すべて出社可能と考える．また，玉野・

大佛（2010）では，普段の通勤に自転車を利用している就業者のみが自転車を利用すると想定したが，実際にはそれ以外にも自転車保有者は存在すると考えられる．そこで，内閣府（2009）の都市規模別の自転車保有率を用いて，就業者が自転車を保有しているか否かを確率的に決定した．

出社可能性には就業者自身もしくは家族や家屋の被災状況などが深く関係すると思われるが，本研究では単純化のため，出社可能性は「歩行に要する体力」（歩行体力モデル）と「出社に要する時間」（通勤時間モデル）により決まると考える．

すなわち，歩行体力モデルでは，出社に要する歩行距離を歩くために必要な体力得点（文部科学省，2006）と就業者の属性（性別，年齢）別の情報をもとに，体力的な限界により出社を断念する確率を求め，各就業者の出社可能性を推定する

（図 3）．また，通勤時間モデルでは，普段の通勤時間が ( 分 ) 以上の就業者が，通勤時間が ( 分 ) 以上でも通勤する確率を求め，各就業者の出社可能性を推定する（図 4）．

2.3 出社困難率の定義

以上のように全就業者について出社可能性を推定することで，首都圏全体の出社困難者数を求める．ここでは，出社困難者数の全就業者数に対する割合を「出社困難率」と呼ぶ．この時，あるゾーンに勤める就業者数に対する出社困難者数の割合を「勤務地ベースの出社困難率」，また，あるゾーンに住む就業者数に対する出社困難者数の割合を

「居住地ベースの出社困難率」と呼び区別する．

図 4　通勤時間モデル図 2　出社可能性の推定手順

図 3　歩行体力モデル

t+ Dt

t t+ Dt

t

** 歩行体力モデル歩行に要する体力からみた通勤断念確率を求め，出社可能かを決定

通勤時間を自転車を利用した場合に換算就業者

普段の通勤は徒歩or自転車だけか

自転車を持っているか

通勤可能か出社可能

歩行可能か

出社可能出社困難

通勤可能か

出社可能出社困難出社困難 Yes

No

Yes

Yes Yes

No

*** 通勤時間モデル出社に要する時間からみた通勤確率を求め，

出社可能かを決定

* 自転車保有

自転車を保有しているかについては，

内閣府(2009)の都市規模別の自転車保有率を用いて，就業者の居住地に該当する都市規模の自転車保有率により確率的に決定

*

**

*** ***

t=10 t=20 t=30 t=60 t=90

■

通勤確率

通勤の増加時間 Dt (分)

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

t=10 t=20 t=30 t=60 t=90

( ) _t ( )

F t=ò^¥f t dt

普段の通勤時間が t(分)以上の就業者が，通勤時間が t +Δt(分)

以上でも通勤する確率(通勤確率) ( )

( )

_t

( )

f t

F t = ò

^¥

f t dt

PTデータより経路推定より

普段の通勤時間 t

出社に要する時間から見た通勤確率を(b)のように推定することができる

震災後の通勤時間 t+ Dt

■ 出社意思モデル 0.2 0.15 0.1 0.05

0 60 120 180 240

通勤者数の割合

普段の通勤時間(分) ( ) _t ( ) F t=ò^¥f t dt

( ) f t 通勤時間確率密度関数

出社意思率

付加通勤時間 Dt（分） 1

0.8 0.6 0.4 0.2

0 30 60 90 120 150

t=10 t=20 t=30 t=60 t=90

図より，通勤時間が t(分)以上でも通勤する就業者の割合は以下のように表すことができる。

( ) ( )

F t=òt^¥f t dt

普段の通勤時間が t(分)以上でも通勤する人が，通勤時間が t +Δt(分)でも通勤する確率(出社意思率)は以下のように表すことができる。

( )

( | )

( ) F t t P t t t

F t + D = + D

PTデータ経路推定

普段の通勤時間 t

以上より，通勤時間がDtだけ増えた場合の就業者の出社意思率が求まる。

就業者

出社意思有出社意思無出社意思率

実際の通勤時間 t+ Dt

( | )

P t+ Dt t 通勤時間 t (分)

通勤時間が t(分)以上でも通勤する確率

：(a)のヒストグラムより推定した通勤時間確率密度関数

を取得すれば

( )

( | )

( )

F t t

F t t t F t

+ D = + D 通勤時間モデル

(a) 通勤時間別の通勤者数の割合

(b) 普段の通勤時間別の通勤確率

ここで

0 30 60 90 120 150

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

0 30 60 90 120

t=10 t=30 t=60 t=90 t=120

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

0 30 60 90 120

t=10 t=30 t=60 t=90 t=120

0 0.05 0.10 0.15 0.20

30 60 90 120 150 180

0 0.05 0.10 0.15 0.20

30 60 90 120 150 180 0

0.05 0.10 0.15 0.20

30 60 90 120 150 180

t=10 t=60 t=120 t=30 t=90

0 0

( | )

F t+ Dt t 出社歩行距離を歩くために

必要な体力得点を求める

■ 歩行体力モデル

属性 (性別,年齢),出社歩行距離の就業者が体力的な限界から通勤を断念する確率

j X

( ) 1 ( )

j j

P X = -òX^¥p x dx

：属性の歩行可能な限界距離

x j

：の確率密度関数

出社歩行距離 X 歩行可能距離 x 属性の歩行可能距離の確率密度関数p x^j( )

( ) 1 ( )

j j

P X = -òX^¥p x dx

( )

( ) 1 ( )

( )

( ) 1 ( )

0.217 1.17

j j

X

j

j j

Y X

P X p x dx

j x X p x Y

f y

P X f y dy

y x

¥

= -

= +

ò

j x

出社歩行距離を歩くために必要な体力得点

体力得点y Y

属性の体力得点の確率密度関数j y

X 未知

XY

( ) 1 ( )( )

j j

P X = -òY X^¥ f y dy

( ) p xj x

「体力・運動能力調査」の属性の体力得点から得られる確率密度関数を用いて☆を書き換える

0.217 1.17

= +

（文）大佛俊泰：大地震時における都市内滞留者の帰宅意思と帰宅行動，日本建築学会計画系論文集，第73巻,第634号,2679-2687,2008年12月 ( ) 1 ( ) ( )

( )

j j

Y X j

P X q y dy

q y

= -ò¥

：文部科学省（2006）

「体力・運動能力調査」

の属性の体力得点

：の確率密度関数 y

y j ( ) 1 ( ) ( )

j j

P X = -òY X^¥ q y dy

( ) q yj

( ) 1 ( ) ( )

j j

P X = -òY X^¥ q y dy との関係

（出典）大佛俊泰：大地震時における都市内滞留者の帰宅意思と帰宅行動日本建築学会計画系論文集，第73巻,第634号,pp2679-2687,2008年12月

（文）大佛俊泰：大地震時における都市内滞留者の帰宅意思と帰宅行動，日本建築学会計画系論文集，第73巻,第634号,2679-2687,2008年12月

X Y

Y X

(3)

3. 地域別の出社困難率　

図 5 には，出社困難率の空間分布を示してある．首都圏の全鉄道路線が不通の場合 (a) は，居住地ベースでは都心から遠ざかる程値は高く，逆に，勤務地ベースでは都心に近づく程値が高い傾向が現れている．東京湾北部地震 (M7.3) を想定した場合 (b) は，東京都防災会議地震部会（2006）

によれば，震度 6 強の地域で列車の脱線が起こる可能性があるとされている．そこで，震度 6 強範囲内に含まれる線路のみが不通である状況を想定する．ただし，鳥海ほか（2008）によれば，

比較的地中深部を通る地下鉄 7 路線は地表よりも 1 ランク低い震度を受けることから，それらの路線は脱線しないと考えた．居住地・勤務地ベース共に，特に千葉県で出社困難率が高い．勤務地ベースでは，都心部の湾岸沿いで値が高く，

20 〜 40% の地域が多く存在することがわかる．

4. 属性別にみた出社困難率 4.1 職業別

　首都圏の全路線が不通の場合について，職業別に勤務地ベースの出社困難率を求めた（図 6）．

勤務地の立地と出社困難率の関係（図 6-a）から，サービス業従事者については都心では出社困難率が 70% 程度と比較的高いが，都心から離れると 40% 以下に低減する．一方，公務員と管理職については，都心からの距離によらず 70% 以上の小ゾーンが多く存在し，特に公務員については，80 〜 90% と出社困難率は非常に高い．公務員と管理職は，サービス業従事者と比べて鉄道利用者の割合が高く，また，平均通勤時間は都心から 10km 以上離れた就業地では 20 〜 30 分程度長い（図 6-b）．そのため，公務員と管理職は，

都心から離れた地域でも出社困難率が高くなると考えられる．

大地震発生初動期においては，公務員は市民生活の早期復旧，管理職は業務継続の指揮を担う上で特に重要な職業である．BCP の策定においては，こうした職業別に異なる出社困難率

の特徴を考慮し，検討することが必要である．図 6　職業別の出社困難率図 5　出社困難率の空間分布

(a) 勤務地の立地と出社困難率の関係

20代 30代 40代 50代 60代

0% 20% 40% 60% 80% 100%

公務サービス運輸 [管理職]

金融・保険・不動産

就業者数の割合

0 0.05 0.10 0.15 0.20

30 60 90 120 150 通勤時間 t（分）

通勤者数

�割合

180 20代 50代平均61分平均68分 (b) 通勤時間と通勤手段

5 10 15 20 100

80 60 40 20 0

管理職

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0 出

社困難率

�％

�

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0 サービス業従事者

出社困難率

�％

�

5 10 15 20 100

80 60 40 20 0 平均出社困難率

�％

�

都心から各ゾーンまでの直線距離（km）

管理職サービス公務

10 20 30 40 50 60 70 80

管理職サービス公務

5 10 15 20

0

都心から各ゾーンまでの直線距離（km）

10 20 30 40 50 60 70 80

管理職サービス公務員

5 10 15 20 0

平均通勤時間

�分

� 0 20 40 60 80 100

全就業者公務サービス管理職

(徒歩)+鉄道自転車+鉄道自動車等+鉄道徒歩のみ自転車自動車，バイクバス

鉄道（+徒歩,自転車，

自動車，バイク，バスなど）

その他

0 20 40 60 80 100 全就業者

公務サービス管理職

徒歩自転車自動車バイクなどバス鉄道 +その他その他就業者数の割合（%）

公務員

＊都心は「皇居」に設定

勤務地の立地場所（km）

出社困難率

�％

�

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

5 10 15 20

100 80 60 40 20 5 10 15 20 0 100

80 60 40 20 0

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

（都心までの直線距離）

0～20%

20～40%

40～60%

60～80%

80～100%

勤務地ベースでみた出社困難率空間の分布（職業別）

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

公務員サービス管理職

5 10 15 20

100 80 60 40 20 0

公務員サービス管理職平

均出社困難率

�％

� 公務員

サービス管理職

勤務地の立地場所（km）（都心までの直線距離）

0 10(km)

勤務地ベース

0～20% 20～40% 40～60% 60～80% 80～100%

居住地ベース 0 10(km)

(a) 全鉄道路線不通

震度６強地域震度６強地域

勤務地ベース居住地ベース

0 10(km)

＊比較的深部を通る地下鉄（有楽町線,半蔵門線,南北線,浅草線, 三田線,新宿線,大江戸線）は地表より1ランク低い震度を受ける

* *

(b) 東京湾北部地震 (M7.3)

(4)

図 8　出社困難率の改善効果　　

4.2 性別

　首都圏の全路線が不通の場合について，男女別に居住地ベースの出社困難率を求めた（図 7）．

　男性は女性と比べて，ほとんどの地域で全体的に出社困難率が高いことがわかる．男性と女性の通勤時間を比較すると，女性は近距離通勤（10

〜 30 分）の就業者の割合が高く，男性より平均通勤時間が 10 分以上短い．そのため，男性は女性よりも出社困難率が高くなると考えられる．　

　　　　　　

5. 路線復旧による出社困難率改善効果

鉄道を復旧させた場合の勤務地ベースの出社困難率の改善率を求め，空間分布を求めた（図 8）．

復旧路線 (1) の出社困難率の改善効果はほとんど見られず，(2) についても復旧路線沿いでは 50%

以上の改善率が見込まれるが，都心部では 30 〜 50% に留まる．(3) では，居住者数が少ない都心に復旧路線が集中しているため，改善率は都心全体で 30% 以下に留まる．(4) については，復旧路線が長距離幹線のため，特に，丸の内や新橋において高い改善効果が期待できる．(5) では復旧路線の組み合わせ効果により，都心の多くの地域で 50% 以上の改善率が期待できる．丸の内，六本木，

新橋，西新宿などの就業者数が多い地域で (1) と (2) の合計以上の改善率となる．(1) と (2) の路線を早期に復旧させることにより，郊外に居住する就業者の出社可能性が高まり，同時に都心の広いエリアで大幅に出社困難率を改善することが可能となる．

6. まとめ

出社に要する時間と歩行に要する体力の面から大地震発生初動期における就業者の出社可能性について検討し，出社困難率の特性と空間分布について考察した．更に，鉄道路線の復旧方法が出社困難率の改善に及ぼす効果を評価した．

謝辞

本研究は，平成 22 年度科学研究費補助金・基盤研究（B）（課題番号 21310105）の助成を受けて行った研究の一部である．

図 7　男女別の出社困難率　　

参考文献　　

玉野沙織・大佛俊泰（2010）：「災害発生初動期における就業者の出社可能性」，日本建築学会大会学術講演梗概集（F-1），pp893-894 内閣府（2009）：「歩いて暮らせるまちづくり関する世論調査報告書」

文部科学省（2006）：「平成 18 年度体力・運動能力調査報告書」

大佛俊泰（2008）：「大地震時における都市内滞留者の帰宅意思と帰宅行動」，日本建築学会計画系論文集，Vol.73，No.634，pp2679-2687 東京都防災会議地震部会（2006）：「首都直下地震による東京の被害想定（最終報告）」

鳥海重喜・川口真由・田口東（2008）：「首都直下地震による鉄道利用通勤・通学客の被害想定」，オペレーションズリサーチ学会，経営の科学，

53(2), pp111-118 (4)

長距離幹線 0 10(km)

(2)

郊外→都心

( )

■ 各ゾーンの出社困難率と改善率(%)

丸の内 84.1272.43 55.42 六本木 71.9966.46 44.41 新橋 79.0167.02 52.63 西新宿 73.2667.24 48.93

(13.90)

( ) ( ) ( ) ( ) (34.12) (7.68)(38.31) (15.18)(33.39) (8.22)(33.21)

38.95 39.02 38.10 36.98 (53.70) (45.80) (51.78) (49.52) 59.67

49.64 55.89 58.34 (29.07) (31.05) (29.26) (20.37) Ro R^o¹ Ro2 rR_oo₃3 Rr_o^o₄⁴

1

ro ro2 R^o⁵

5

ro 36.48 41.17 30.73 39.82 (42.81) (61.11) (45.65) (56.63)

(3)

地下鉄 (2) 郊外→都心

東武東上線，東武伊勢崎線，JR総武線, 東急田園都市線，西武新宿線，JR常磐線 (1) JR山手線

(5) (1)と(2)の路線復旧路線

(3) 地下鉄

東京地下鉄丸の内線，有楽町線，半蔵門線，

日比谷線，都営浅草線，三田線 (4) 長距離幹線

JR中央線，総武線，東海道本線，東北本線

：出社困難率の改善率(%)

：全路線不通時の勤務地ベースの出社困難率(%)

：鉄道を復旧させた場合(1)-(5)の勤務地ベースの出社困難率(%)

o oi

oi o

r R R R

= -

roi

Ro

Roi

0～10% 30～50% 50%～100%

(5)

(1)+(2)

(4)

長距離幹線

(2)

郊外→都心

(3)

地下鉄

(1)

山手線

10～30%

(5)

(1)+(2)

0 10(km) 居住地ベースでみた

出社困難率の空間分布（性別）

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

10 40 70 100 130

0～20%

20～40%

40～60%

60～80%

80～100%

0～20% 20～40% 40～60%

60～80% 80～100%

普段の通勤時間（分）

男性女性平均50分平均38分

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

30 60 90 120 150 0

0 10(km) 男性

女性

大地震発生初動期における就業者の出社可能性について