マクロレベルの評価分析や戦略交通モデルに用いられる集計Q-V式は、集計ネットワークパフォーマンス関数の代表的なものであり、特定地域の道路ネットワーク供給量に対する台キロ交通量とネットワーク平均速度の関係を表す。しかし、従来集計Q-V式の大きな欠点は、信号交差点での交通流変数の特性に対する配慮がないことであり、都心地域への適用には限界を持っている。そこで、道路区間での集計交通流変数の特性、信号交差点での集計交通流変数の特性を理論的に考察したうえ、道路区間での交通サービスと信号交差点での交通サービスを同時に表現できる、集計ネットワークパフォーマンス関数を提案し、その検証を東京都の道路網を対象に道路交通センサスデータによって行った。従来型の集計式と比較して、実測速度の再現性から、提案型の集計式の有用性を確認した。

　排気ガス、騒音等自動車交通による環境問題は非常に深刻であり、環境評価モデルとして様々なものが提案されている。そのモデルの大半は、排気ガスの排出量や燃料消費量の算定を、平均旅行速度を基準に行っている。しかし、自動車からの排気ガスの排出量は走行・停止条件により変動するためより適切な手法が必要である。そこで、道路ネットワークを移動する交通流を、走行時間と停車時間に分類し、そこから排気ガスの排出量と燃料消費量を算定する方法を提案した。基本的な概念は、主に都心地域では、道路区間を走行する場合と信号交差点で停車する場合だけが存在すると仮定し、それぞれから排気ガスの排出量と燃料消費量を算定することである。具体的には、(1)の集計ネットワークパフォーマンス関数を用いて、走行時間と停車時間とを計算し、マクロレベルの2流体モデルを適用することを提案した。2流体モデルを用いると、平均旅行時間を平均走行時間と平均停車時間に区別することができるため、走行時の排出量と停車時の排出量をマクロレベルで算定できる。この環境インパクト分析モデルを用いれば、アイドリングについても環境評価分析が可能となる。

　戦略交通モデルは、集計ネットワークパフォーマンス関数を用いた代表的な例であり、ある程度の精度を維持しながら多数の政策分析に必要な時間や費用を大きく削減しうることにその意義を見つけることができる。今後の交通政策は、広範囲な地域に対し、最も効果のよい政策パッケージを選択することが必要であり、戦略交通モデルの必要性はより高まると予想される。そこで、東京大都市圏を対象に、集計ネットワークパフォーマンス関数を用いた戦略交通モデルの開発を試みた。基本的な考え方は、配分計算の際、首都高速道路はフルネットを用い、一般道は集計ネットワークパフォーマンス関数による簡略ネットワークを用いることである。その理由は、一般道はリンク数が非常に多くて配分用のネットワーク構築に時間と費用がかかり、多数の一般道から配分用リンクの選定基準が困難なためである。台キロと台時間における実測値と推計値の比較結果は、集計ネットワークパフォーマンス関数を用いた戦略交通モデルの適用可能性を示している。

　以上、本研究による主な研究成果について説明したが、残された課題としては、需要サイド要因による集計ネットワークパフォーマンス関数の感度分析、また渋滞領域に対する集計ネットワークパフォーマンス関数型の性質分析等がある。

　集計ネットワークパフォーマンス関数としての集計Q-V式、集計Q-K式について、道路ネットワークとその交通流の性質をマクロ的に表現する上での特性と限界について理論的、実証的に明確にした。

　特定地域の道路ネットワーク供給量に対する台キロ交通量とネットワーク平均速度の関係を表す従来型集計Q-V式の大きな欠点のひとつは、信号交差点での交通流変数の特性に対する配慮がないことであり、都心地域への適用に限界がある。そこで、2流体モデルを利用して信号交差点での遅れ時間を考慮した新たな集計ネットワークパフォーマンス関数を提案し、その検証を東京都の道路網を対象に道路交通センサスデータによって行ない、実測速度の再現性から、提案型の集計Q-V式の有用性を確認した。

　自動車交通による排気ガス、騒音等の環境インパクトを分析するには、平均旅行速度だけではなくより詳細な走行・停止条件を考慮した分析が必要である。そこで、上記(2)で開発した新しい集計Q-V式を用いて交通流を走行時間と停車時間に分けて排気ガス量と燃料消費量を算定する方法を提案し、東京都心部について具体的に適用して、このアプローチの有効性を示した。

　マクロ交通政策評価への適用性を検討するために東京大都市圏を対象に、集計ネットワークパフォーマンス関数を用いて一般道路ネットワークを簡略化した戦略交通モデルを開発し、ロードプライシング施策を例として適用を試みその有効性を示している。

　今後の研究課題としては、集計ネットワークパフォーマンス関数の適用分野の拡大に関して渋滞流領域、交通流パターンの変動、信号制御方式の考慮を指摘している。これらの研究成果全体を通して、本研究は集計ネットワークパフォーマンス関数を用いたマクロ的交通政策手法の有用性を理論的実証的に示したものと言える。

　よって、本論文は博士(工学)の学位請求論文として合格と認められる。