Transcript 環境負荷低減から見た第二東名における 貨物専用線の必要性に関する
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環境負荷低減から見た第二東名における
貨物専用線の必要性に関する研究
海運ロジスティクス専攻
0655016 稲垣 篤史
指導教官 黒川久幸
鶴田三郎
1
Slide 2
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
2
Slide 3
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
3
Slide 4
研究背景
• 京都議定書の次の枠組みへ向けた動きが活発化
京都議定書
先進国全体の
温室効果ガス
90年比で5%削減
欧州連合（EU）
環境理事会
etc…
2020年までに
EU全体の温室効果ガス
90年比で20％削減
4
Slide 5
研究背景
• 日本におけるCO2排出量推移
04年度において
90年度比で・・・
約12％増
運輸部門において・・・
約18％増
削減対策強化
5
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運輸部門におけるCO2削減対策
見込算出の根拠
• モーダルシフトによる削減対策効果は、他の
長距離輸送を対象に、年間約500
万tの貨物がシフトすると推計
対策と比較すると低い
2005年度
年間取扱量
削減対策
496,600万t
約90万t-CO2
トップランナー基準による自動車の燃費改善
2005年度
年間取扱量
効果見込（万t-CO2）
5,200万t
約2100
トラック輸送の効率化
の排出削減
複数事業者の連携による省エネルギー
国際貨物の陸上輸送距離の削減
航空のエネルギー消費効率の向上
海運グリーン化総合対策
環境に配慮した自動車使用の促進（エコドライブなど）
サルファーフリー燃料の導入及び対応自動車の導入
鉄道貨物へのモーダルシフト
高速道路での大型トラックの最高速度の抑制
鉄道のエネルギー消費効率の向上
約760
約320
約270
約190
約140
約130
約120
約90
約80
約40
京都議定書目標達成計画より引用
6
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新貨物専用線の提案
• 長期的な展望でみたモーダルシフト分野に対
する大規模な投資の必要性の指摘がなされ
ている
第二東名神高速における貨物鉄道専用線敷設案
鉄道の輸送力の増強
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目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
8
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研究目的
長期的な環境負荷
削減計画
大規模な投資
物流分野への
環境貢献度
CO2排出量の削減効果試算・検証
どのように貨物専用線が利用されるべきかについての検討
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目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
10
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 11
鉄道コンテナ輸送の体系
• 輸送体系 ・・・ 幹線輸送（鉄道輸送）
端末輸送（トラック輸送）
発地
着地
端末輸送
幹線輸送
貨物駅
貨物駅
本研究では幹線輸送を対象
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目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
12
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 13
輸送CO2排出量
• CO2排出量算出法
燃料法
推計が行えない
燃費法
改良トンキロ法
積載率が考
慮できない
回送が考慮
できない
自重・荷重別に考慮できるCO2排出量算出式
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輸送CO2排出量
CO 2 transport
r R l L r
r ,l
r
r
W T
CO2排出係数
輸送機関の自重
運行回数
y
u ,k
u , k A r ,l
UM u
r ,l
r
T
経路使用の有無
の0-1変数
分布需要量
CO2排出係数
14
Slide 15
荷役CO2排出量
CO 2 loading
2 UM
u Demand
u
CO2排出係数
y
u , k B
u ,k
UM
u
N
r ,l
積替え回数
15
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CO2排出量の計算とモデル定式化
目的関数
TotalCO
2
CO 2 transport CO 2 loading min
合計CO2排出量
輸送CO2排出量
荷役CO2排出量
16
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制約条件
• 各輸送需要の経路選択
y
1
u ,k
kK u
• 輸送能力上限
y
u ,k
UM
u , k A r , l
• 運行回数上限
M T
r
u
T
r
MT
r
l
r LR l
• 運行回数の非負
T
• 経路使用の有無
r
0 and int eger
y
, r Route
u ,k
0 or 1
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輸送力
・１貨車あたりの輸送力
＝12ftコンテナ（５ｔ）×５個＝２５ｔ
• リンク間輸送力
＝列車本数（本）×最大貨車連結数（26両）×１貨車
あたりの輸送力（25ｔ）
• 第二東名新名神貨物専用線の仮想輸送力
＝１時間あたり最大列車本数（６本）×運行可能時
間（20時間）×最大貨車連結数（26両）×１貨車あ
たりの輸送力（25ｔ）＝78000ｔ
18
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運行路
• 輸送需要に対して運行路の組み合わせを決める
ex) 福岡→北海道の貨物は、｛r08,r09｝or
｛r08,r10｝の運行路を利用して輸送される
北海道
r08
r09
r10
福岡
19
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目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
20
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 21
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討１
モデルAとモデルBの比較を行い、現状の
ままでのネットワークのCO2削減可能量を
算出する。ボトルネック箇所について分析し、
その輸送力増強に適した区間について検討
する
輸送機関
輸送需要量
ネットワーク概要
CO2排出量
鉄道
鉄道貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
鉄道CO2最小化
トラック
トラック貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
トラックCO2最小化
輸送モデルA
輸送モデルB
従来の輸送モデルにお
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 けるCO2排出量の最小
化
輸送モデルC
新貨物線を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 モデルにおけるCO2排出 鉄道＋トラックCO2最小化
量の最小化
輸送モデルD
新貨物線の区間を限定
した場合を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
鉄道＋トラックCO2最小化
モデルにおけるCO2排出
量の最小化
鉄道＋トラックCO2最小化
21
Slide 22
現状のCO2排出量推計
• 現状のCO2排出量について、実際の数値が
分からないため、物流センサスの貨物データ
を用いて推計した値を用いる
• 輸送需要の対象となる貨物は、貨物全体の
中から、「鉄道コンテナ貨物」と、「鉄道コンテ
ナ貨物の需要間で輸送されているトラック貨
物」を用いる
22
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CO2排出削減量（Ａ）→（Ｂ）
10000.0
約160万ｔのCO2削減
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
23
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モデル（Ｂ）
L19上り
鉄道輸送量 9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0
L15下り
鉄道輸送量 41491t
輸送力
54600t
トラック輸送量 7853.5ｔ
L14上り
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L1上り
鉄道輸送量 7800t
輸送力
7800t
トラック輸送量 22143ｔ
L2上り
鉄道輸送量
365t
輸送力
54600t
トラック輸送量 43258t
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 71849t
L8下り
鉄道輸送量 17246t
輸送力
95550t
トラック輸送量 192274ｔ
L8上り
鉄道輸送量 11725t
24
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
Slide 25
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討２
モデルBとモデルCの比較を行い、第二東名貨
物専用線を加えた場合のCO2削減可能量を
算出する
輸送機関
輸送需要量
ネットワーク概要
CO2排出量
鉄道
鉄道貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
鉄道CO2最小化
トラック
トラック貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
トラックCO2最小化
輸送モデルA
輸送モデルB
従来の輸送モデルにお
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 けるCO2排出量の最小
化
輸送モデルC
新貨物線を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 モデルにおけるCO2排出 鉄道＋トラックCO2最小化
量の最小化
輸送モデルD
新貨物線の区間を限定
した場合を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
鉄道＋トラックCO2最小化
モデルにおけるCO2排出
量の最小化
鉄道＋トラックCO2最小化
25
Slide 26
CO2排出削減量（B）→（C）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
さらに約60万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
Ｃ
26
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モデル（Ｃ）
L25下り
鉄道輸送量 48292t
輸送力
78000t
L25上り
鉄道輸送量 27864t
輸送力
78000t
L19上り
鉄道輸送量
9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0ｔ
L15下り
鉄道輸送量 19455t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0t
L14上り
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ （モデルB）
トラック輸送量 71849t
L1上り
鉄道輸送量
7800ｔ
輸送力
7800ｔ
トラック輸送量 22143t
L2上り
鉄道輸送量
8732t
輸送力
54600t
トラック輸送量 34891t
L5下り
鉄道輸送量
45381
輸送力
72150
トラック輸送量 29708
（モデルB）
L8下り
鉄道輸送量
5035t
輸送力
95550t
トラック輸送量 151375
L14上り
鉄道輸送量 96513t
輸送力
132600t
トラック輸送量 226638t
L8上り
鉄道輸送量
4747t
27
輸送力
95550t
トラック輸送量 173358
Slide 28
モデル（C）の問題点
• r08隅田川－福岡間の運行路の列車貨物が激減
r08貨物量
0 L2
0 L3
0 L4
4,048 L5
4,026 L6
4,026 L7
4,048 L8
0 L9
0 L10
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
r08貨物量
0
0
0
0
75
75
4,048
4,048
4,048
L14
L13
L12
L11
L10
L9
L8
L7
L6
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
L5
下り
0 L11 上り
3,973
L4
L3
L2
下り
下り
下り
0 L12 上り
0 L13 上り
0 L14 上り
684
684
4,048
区間
r95
r28
r09
r25
r32
r04
r31
r03
r10
r17
r08
隅田川-福岡
西岡山-米子
名古屋-北海道
西岡山-四国
福岡-九州西
隅田川-越中
北九州-九州東
隅田川-東北西
名古屋-北海道
福岡-東北西
隅田川-福岡
平均積載
率(%)
69.2
67.5
58.5
57.0
54.8
52.6
52.0
44.0
41.4
20.0
18.1
28
Slide 29
モデル（C）の改良点
• 輸送力増強区間をボトルネック箇所のみに限
定した場合
ボトルネック箇所
区間を限定して輸送力増強をした場合
においても、削減が見込めるならば、
どの区間から輸送力増強を図るべき
かという指針にもなり、早期のCO2削
減が可能になる。
29
Slide 30
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討３
モデルCの新貨物線の区間を限定した場合
のCO2削減可能量を算出する（→モデルD）
輸送機関
輸送需要量
輸送モデルA
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルB
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルC
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルD
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルE
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
ネットワーク概要
従来の輸送におけるCO2排出
量
従来の輸送におけるCO2排出
量の最小化
新貨物線を想定した輸送にお
けるCO2排出量の最小化
新貨物線の区間を限定した場
合を想定した輸送モデルにお
けるCO2排出量最小化
新貨物線の区間を限定、及び
運行路の改善を行った輸送モ
デルにおけるCO2排出量の最
小化
30
Slide 31
CO2排出削減量（B）→（D）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
約25万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
D
31
Slide 32
モデル（D）
L19上り
鉄道輸送量
9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0t
L15下り
鉄道輸送量
41491t
輸送力
54600t
トラック輸送量 2222t
L14上り（モデルB）
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L14上り
鉄道輸送量
70200t
輸送力
132600t
トラック輸送量 252951t
（モデルB）
L8下り
鉄道輸送量 17246t
輸送力
95550t
トラック輸送量 192274ｔ
L1上り
鉄道輸送量
7800ｔ
輸送力
7800ｔ
トラック輸送量 22143t
L2上り
鉄道輸送量
209t
輸送力
54600t
トラック輸送量 43414t
L8上り（モデルB）
鉄道輸送量 11725t
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
L5下り
鉄道輸送量
3240t
輸送力
72150t
トラック輸送量 71849t
L8下り
鉄道輸送量
32846t
輸送力
95550t
トラック輸送量 171856t
L8上り
鉄道輸送量
27624t
32
輸送力
95550t
トラック輸送量 178345t
Slide 33
モデルDの問題点
• r08「隅田川ー福岡」（新名神を使用しない）の
運行回数 ・・・ 1,092回
• r90「隅田川ー福岡」（新名神：名古屋ー梅小
路間を使用する）の
運行回数 ・・・ ０回
岐阜・米原への輸送需要のため、r08運行路
が優先された
新名神貨物線を有効に使うための運行路
33
Slide 34
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討４
モデルDにおいて、名古屋ー梅小路間を有効に使
用するために、運行路を需要のある区間のみに
限定して運行させた場合（運行路r80）のCO2削減
可能量を算出する（→モデルE）
輸送機関
輸送需要量
輸送モデルA
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルB
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルC
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルD
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルE
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
ネットワーク概要
従来の輸送におけるCO2排出
量
従来の輸送におけるCO2排出
量の最小化
新貨物線を想定した輸送にお
けるCO2排出量の最小化
新貨物線の区間を限定した場
合を想定した輸送モデルにお
けるCO2排出量最小化
新貨物線の区間を限定、及び
運行路の改善を行った輸送モ
デルにおけるCO2排出量の最
小化
34
Slide 35
CO2排出削減量（B）→（E）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
約60万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
Ｃ
D
E
35
Slide 36
モデル（E）
L14上り（モデルB）
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
（モデルD）
L14上り
鉄道輸送量
70200t
輸送力
132600t
トラック輸送量 252951t
（モデルE）
L14上り
鉄道輸送量
96489t
輸送力
132600t
トラック輸送量 226662t
（モデルB）
L8上り
鉄道輸送量 11725t
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
（モデルD）
L8上り
鉄道輸送量
27624t
輸送力
95550t
トラック輸送量 178345t
（モデルE）
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 71849t
L5下り
鉄道輸送量
3240t
輸送力
72150t
トラック輸送量 71849t
L5下り
鉄道輸送量
53307ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 21782t
L8上り
鉄道輸送量
54312t
輸送力
95550t
トラック輸送量 151657t
36
Slide 37
運行路の設定の特徴
• 新名神「名古屋ー梅小路間」を利用する運行
路r90と、利用しない運行路r08を共に用意す
る場合、片方の運行路に貨物が集中してしま
い、もう片方の運行路は非効率な運行、また
は運行されなくなる
• その問題に対し本研究では、総距離の短い
運行路を選択し、その運行路では輸送できな
い区間部分を補う運行路を用意することで、
環境負荷低減が図れることが分かった
37
Slide 38
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
38
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 39
結論１
• 検討１～４を通して、モデル（Ａ）からモデル
（E）への転換による CO2排出削減量は年間
で220万t-CO2となり、京都議定書目標達成
計画に記載されている削減見込量（年間90
万t-CO2）を大きく上回ることが分かった。
• このことから、第二東名貨物専用線の敷設は
環境負荷低減の視点で見た場合、京都議定
書削減目標達成、さらなる削減を見据えた長
期的な施策として必要性があることが分かっ
39
た。
Slide 40
結論２
• 検討１で、モデル（B）における最適化の結果、
隅田川ー川崎間において、r08（隅田川ー福岡
間）とr09（名古屋ー北海道間）の運行が重なり、
非常に輸送力が逼迫した状態になった。よって
東海道本線における輸送力増強が必要である
ことが分かった
• 検討２で、第二東名・新名神貨物専用線を隅
田川ー名古屋間、名古屋ー神戸間にそれぞれ
配置した結果、不足していた輸送力の問題は
解消され、隅田川ー福岡間のリンク全体で、さ
40
らにモーダルシフトが進んだ
Slide 41
結論３
• 検討２で、新名神におけるリンクを追加すると、
そのリンク上の運行路には岐阜（タ）・大阪
（タ）へ向かう貨物が積載されない。その結果、
従来の運行路が補ってその貨物を輸送する
ため、空回送区間距離の増加などの非効率
が生まれる。新たな運行路を作成する必要が
あることが分かった
41
Slide 42
結論４
• 検討３で、モデル（B）においてボトルネックと
なった区間のみ限定して輸送力増強（リンク
追加）を行った場合においても、約25万tCO2の削減が行えることが分かった
• 検討４で、モデル（B）のボトルネック区間のみ
の限定的な輸送力改善を行ったモデル（D）
について、さらに運行路の配置改善を行った
結果、約60万t-CO2の削減が可能であること
が分かった
42
Slide 43
輸送CO2排出量と荷役CO2排出量
• 鉄道貨物25ｔ（１貨車満載）を、積替え１回含め、
500km輸送した場合のCO2排出量について試
算を行った
• 輸送CO2排出量
22(g-CO2/t・km)×（25(t)+18.3(t)×1）×600(km)
=4.76(t-CO2)
輸送CO2 : 荷役CO2≒50:1
• 荷役CO2排出量
790(g-CO2/t)×25(t)×3(回)=0.059(t-CO2)
43
Slide 44
ご清聴ありがとうございました
44
環境負荷低減から見た第二東名における
貨物専用線の必要性に関する研究
海運ロジスティクス専攻
0655016 稲垣 篤史
指導教官 黒川久幸
鶴田三郎
1
Slide 2
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
2
Slide 3
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
3
Slide 4
研究背景
• 京都議定書の次の枠組みへ向けた動きが活発化
京都議定書
先進国全体の
温室効果ガス
90年比で5%削減
欧州連合（EU）
環境理事会
etc…
2020年までに
EU全体の温室効果ガス
90年比で20％削減
4
Slide 5
研究背景
• 日本におけるCO2排出量推移
04年度において
90年度比で・・・
約12％増
運輸部門において・・・
約18％増
削減対策強化
5
Slide 6
運輸部門におけるCO2削減対策
見込算出の根拠
• モーダルシフトによる削減対策効果は、他の
長距離輸送を対象に、年間約500
万tの貨物がシフトすると推計
対策と比較すると低い
2005年度
年間取扱量
削減対策
496,600万t
約90万t-CO2
トップランナー基準による自動車の燃費改善
2005年度
年間取扱量
効果見込（万t-CO2）
5,200万t
約2100
トラック輸送の効率化
の排出削減
複数事業者の連携による省エネルギー
国際貨物の陸上輸送距離の削減
航空のエネルギー消費効率の向上
海運グリーン化総合対策
環境に配慮した自動車使用の促進（エコドライブなど）
サルファーフリー燃料の導入及び対応自動車の導入
鉄道貨物へのモーダルシフト
高速道路での大型トラックの最高速度の抑制
鉄道のエネルギー消費効率の向上
約760
約320
約270
約190
約140
約130
約120
約90
約80
約40
京都議定書目標達成計画より引用
6
Slide 7
新貨物専用線の提案
• 長期的な展望でみたモーダルシフト分野に対
する大規模な投資の必要性の指摘がなされ
ている
第二東名神高速における貨物鉄道専用線敷設案
鉄道の輸送力の増強
7
Slide 8
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
8
Slide 9
研究目的
長期的な環境負荷
削減計画
大規模な投資
物流分野への
環境貢献度
CO2排出量の削減効果試算・検証
どのように貨物専用線が利用されるべきかについての検討
9
Slide 10
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
10
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 11
鉄道コンテナ輸送の体系
• 輸送体系 ・・・ 幹線輸送（鉄道輸送）
端末輸送（トラック輸送）
発地
着地
端末輸送
幹線輸送
貨物駅
貨物駅
本研究では幹線輸送を対象
11
Slide 12
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
12
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 13
輸送CO2排出量
• CO2排出量算出法
燃料法
推計が行えない
燃費法
改良トンキロ法
積載率が考
慮できない
回送が考慮
できない
自重・荷重別に考慮できるCO2排出量算出式
13
Slide 14
輸送CO2排出量
CO 2 transport
r R l L r
r ,l
r
r
W T
CO2排出係数
輸送機関の自重
運行回数
y
u ,k
u , k A r ,l
UM u
r ,l
r
T
経路使用の有無
の0-1変数
分布需要量
CO2排出係数
14
Slide 15
荷役CO2排出量
CO 2 loading
2 UM
u Demand
u
CO2排出係数
y
u , k B
u ,k
UM
u
N
r ,l
積替え回数
15
Slide 16
CO2排出量の計算とモデル定式化
目的関数
TotalCO
2
CO 2 transport CO 2 loading min
合計CO2排出量
輸送CO2排出量
荷役CO2排出量
16
Slide 17
制約条件
• 各輸送需要の経路選択
y
1
u ,k
kK u
• 輸送能力上限
y
u ,k
UM
u , k A r , l
• 運行回数上限
M T
r
u
T
r
MT
r
l
r LR l
• 運行回数の非負
T
• 経路使用の有無
r
0 and int eger
y
, r Route
u ,k
0 or 1
17
Slide 18
輸送力
・１貨車あたりの輸送力
＝12ftコンテナ（５ｔ）×５個＝２５ｔ
• リンク間輸送力
＝列車本数（本）×最大貨車連結数（26両）×１貨車
あたりの輸送力（25ｔ）
• 第二東名新名神貨物専用線の仮想輸送力
＝１時間あたり最大列車本数（６本）×運行可能時
間（20時間）×最大貨車連結数（26両）×１貨車あ
たりの輸送力（25ｔ）＝78000ｔ
18
Slide 19
運行路
• 輸送需要に対して運行路の組み合わせを決める
ex) 福岡→北海道の貨物は、｛r08,r09｝or
｛r08,r10｝の運行路を利用して輸送される
北海道
r08
r09
r10
福岡
19
Slide 20
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
20
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 21
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討１
モデルAとモデルBの比較を行い、現状の
ままでのネットワークのCO2削減可能量を
算出する。ボトルネック箇所について分析し、
その輸送力増強に適した区間について検討
する
輸送機関
輸送需要量
ネットワーク概要
CO2排出量
鉄道
鉄道貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
鉄道CO2最小化
トラック
トラック貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
トラックCO2最小化
輸送モデルA
輸送モデルB
従来の輸送モデルにお
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 けるCO2排出量の最小
化
輸送モデルC
新貨物線を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 モデルにおけるCO2排出 鉄道＋トラックCO2最小化
量の最小化
輸送モデルD
新貨物線の区間を限定
した場合を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
鉄道＋トラックCO2最小化
モデルにおけるCO2排出
量の最小化
鉄道＋トラックCO2最小化
21
Slide 22
現状のCO2排出量推計
• 現状のCO2排出量について、実際の数値が
分からないため、物流センサスの貨物データ
を用いて推計した値を用いる
• 輸送需要の対象となる貨物は、貨物全体の
中から、「鉄道コンテナ貨物」と、「鉄道コンテ
ナ貨物の需要間で輸送されているトラック貨
物」を用いる
22
Slide 23
CO2排出削減量（Ａ）→（Ｂ）
10000.0
約160万ｔのCO2削減
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
23
Slide 24
モデル（Ｂ）
L19上り
鉄道輸送量 9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0
L15下り
鉄道輸送量 41491t
輸送力
54600t
トラック輸送量 7853.5ｔ
L14上り
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L1上り
鉄道輸送量 7800t
輸送力
7800t
トラック輸送量 22143ｔ
L2上り
鉄道輸送量
365t
輸送力
54600t
トラック輸送量 43258t
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 71849t
L8下り
鉄道輸送量 17246t
輸送力
95550t
トラック輸送量 192274ｔ
L8上り
鉄道輸送量 11725t
24
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
Slide 25
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討２
モデルBとモデルCの比較を行い、第二東名貨
物専用線を加えた場合のCO2削減可能量を
算出する
輸送機関
輸送需要量
ネットワーク概要
CO2排出量
鉄道
鉄道貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
鉄道CO2最小化
トラック
トラック貨物
従来の輸送モデルにお
けるCO2排出量
トラックCO2最小化
輸送モデルA
輸送モデルB
従来の輸送モデルにお
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 けるCO2排出量の最小
化
輸送モデルC
新貨物線を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物 モデルにおけるCO2排出 鉄道＋トラックCO2最小化
量の最小化
輸送モデルD
新貨物線の区間を限定
した場合を想定した輸送
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
鉄道＋トラックCO2最小化
モデルにおけるCO2排出
量の最小化
鉄道＋トラックCO2最小化
25
Slide 26
CO2排出削減量（B）→（C）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
さらに約60万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
Ｃ
26
Slide 27
モデル（Ｃ）
L25下り
鉄道輸送量 48292t
輸送力
78000t
L25上り
鉄道輸送量 27864t
輸送力
78000t
L19上り
鉄道輸送量
9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0ｔ
L15下り
鉄道輸送量 19455t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0t
L14上り
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ （モデルB）
トラック輸送量 71849t
L1上り
鉄道輸送量
7800ｔ
輸送力
7800ｔ
トラック輸送量 22143t
L2上り
鉄道輸送量
8732t
輸送力
54600t
トラック輸送量 34891t
L5下り
鉄道輸送量
45381
輸送力
72150
トラック輸送量 29708
（モデルB）
L8下り
鉄道輸送量
5035t
輸送力
95550t
トラック輸送量 151375
L14上り
鉄道輸送量 96513t
輸送力
132600t
トラック輸送量 226638t
L8上り
鉄道輸送量
4747t
27
輸送力
95550t
トラック輸送量 173358
Slide 28
モデル（C）の問題点
• r08隅田川－福岡間の運行路の列車貨物が激減
r08貨物量
0 L2
0 L3
0 L4
4,048 L5
4,026 L6
4,026 L7
4,048 L8
0 L9
0 L10
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
上り
r08貨物量
0
0
0
0
75
75
4,048
4,048
4,048
L14
L13
L12
L11
L10
L9
L8
L7
L6
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
下り
L5
下り
0 L11 上り
3,973
L4
L3
L2
下り
下り
下り
0 L12 上り
0 L13 上り
0 L14 上り
684
684
4,048
区間
r95
r28
r09
r25
r32
r04
r31
r03
r10
r17
r08
隅田川-福岡
西岡山-米子
名古屋-北海道
西岡山-四国
福岡-九州西
隅田川-越中
北九州-九州東
隅田川-東北西
名古屋-北海道
福岡-東北西
隅田川-福岡
平均積載
率(%)
69.2
67.5
58.5
57.0
54.8
52.6
52.0
44.0
41.4
20.0
18.1
28
Slide 29
モデル（C）の改良点
• 輸送力増強区間をボトルネック箇所のみに限
定した場合
ボトルネック箇所
区間を限定して輸送力増強をした場合
においても、削減が見込めるならば、
どの区間から輸送力増強を図るべき
かという指針にもなり、早期のCO2削
減が可能になる。
29
Slide 30
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討３
モデルCの新貨物線の区間を限定した場合
のCO2削減可能量を算出する（→モデルD）
輸送機関
輸送需要量
輸送モデルA
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルB
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルC
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルD
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルE
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
ネットワーク概要
従来の輸送におけるCO2排出
量
従来の輸送におけるCO2排出
量の最小化
新貨物線を想定した輸送にお
けるCO2排出量の最小化
新貨物線の区間を限定した場
合を想定した輸送モデルにお
けるCO2排出量最小化
新貨物線の区間を限定、及び
運行路の改善を行った輸送モ
デルにおけるCO2排出量の最
小化
30
Slide 31
CO2排出削減量（B）→（D）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
約25万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
D
31
Slide 32
モデル（D）
L19上り
鉄道輸送量
9402t
輸送力
19500t
トラック輸送量
0t
L15下り
鉄道輸送量
41491t
輸送力
54600t
トラック輸送量 2222t
L14上り（モデルB）
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
L14上り
鉄道輸送量
70200t
輸送力
132600t
トラック輸送量 252951t
（モデルB）
L8下り
鉄道輸送量 17246t
輸送力
95550t
トラック輸送量 192274ｔ
L1上り
鉄道輸送量
7800ｔ
輸送力
7800ｔ
トラック輸送量 22143t
L2上り
鉄道輸送量
209t
輸送力
54600t
トラック輸送量 43414t
L8上り（モデルB）
鉄道輸送量 11725t
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
L5下り
鉄道輸送量
3240t
輸送力
72150t
トラック輸送量 71849t
L8下り
鉄道輸送量
32846t
輸送力
95550t
トラック輸送量 171856t
L8上り
鉄道輸送量
27624t
32
輸送力
95550t
トラック輸送量 178345t
Slide 33
モデルDの問題点
• r08「隅田川ー福岡」（新名神を使用しない）の
運行回数 ・・・ 1,092回
• r90「隅田川ー福岡」（新名神：名古屋ー梅小
路間を使用する）の
運行回数 ・・・ ０回
岐阜・米原への輸送需要のため、r08運行路
が優先された
新名神貨物線を有効に使うための運行路
33
Slide 34
第二東名貨物専用線の必要性に関
する検討
• 検討４
モデルDにおいて、名古屋ー梅小路間を有効に使
用するために、運行路を需要のある区間のみに
限定して運行させた場合（運行路r80）のCO2削減
可能量を算出する（→モデルE）
輸送機関
輸送需要量
輸送モデルA
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルB
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルC
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルD
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
輸送モデルE
鉄道＋トラック 鉄道＋トラック貨物
ネットワーク概要
従来の輸送におけるCO2排出
量
従来の輸送におけるCO2排出
量の最小化
新貨物線を想定した輸送にお
けるCO2排出量の最小化
新貨物線の区間を限定した場
合を想定した輸送モデルにお
けるCO2排出量最小化
新貨物線の区間を限定、及び
運行路の改善を行った輸送モ
デルにおけるCO2排出量の最
小化
34
Slide 35
CO2排出削減量（B）→（E）
10000.0
9500.0
CO2排出量（千t-CO2)
9000.0
約60万ｔのCO2削減
8500.0
8000.0
7500.0
7000.0
6500.0
6000.0
A
B
Ｃ
D
E
35
Slide 36
モデル（E）
L14上り（モデルB）
鉄道輸送量 54600t
輸送力
54600t
トラック輸送量 280251t
（モデルD）
L14上り
鉄道輸送量
70200t
輸送力
132600t
トラック輸送量 252951t
（モデルE）
L14上り
鉄道輸送量
96489t
輸送力
132600t
トラック輸送量 226662t
（モデルB）
L8上り
鉄道輸送量 11725t
輸送力
95550t
トラック輸送量 198632ｔ
（モデルD）
L8上り
鉄道輸送量
27624t
輸送力
95550t
トラック輸送量 178345t
（モデルE）
L5下り
鉄道輸送量
3240ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 71849t
L5下り
鉄道輸送量
3240t
輸送力
72150t
トラック輸送量 71849t
L5下り
鉄道輸送量
53307ｔ
輸送力
72150ｔ
トラック輸送量 21782t
L8上り
鉄道輸送量
54312t
輸送力
95550t
トラック輸送量 151657t
36
Slide 37
運行路の設定の特徴
• 新名神「名古屋ー梅小路間」を利用する運行
路r90と、利用しない運行路r08を共に用意す
る場合、片方の運行路に貨物が集中してしま
い、もう片方の運行路は非効率な運行、また
は運行されなくなる
• その問題に対し本研究では、総距離の短い
運行路を選択し、その運行路では輸送できな
い区間部分を補う運行路を用意することで、
環境負荷低減が図れることが分かった
37
Slide 38
目次
研究背景
研究目的
鉄道コンテナ輸送について
CO2排出量算出
モデル定式化
第二東名貨物専用線の必要性に関する検
討
7. 結論
38
8. 今後の課題
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Slide 39
結論１
• 検討１～４を通して、モデル（Ａ）からモデル
（E）への転換による CO2排出削減量は年間
で220万t-CO2となり、京都議定書目標達成
計画に記載されている削減見込量（年間90
万t-CO2）を大きく上回ることが分かった。
• このことから、第二東名貨物専用線の敷設は
環境負荷低減の視点で見た場合、京都議定
書削減目標達成、さらなる削減を見据えた長
期的な施策として必要性があることが分かっ
39
た。
Slide 40
結論２
• 検討１で、モデル（B）における最適化の結果、
隅田川ー川崎間において、r08（隅田川ー福岡
間）とr09（名古屋ー北海道間）の運行が重なり、
非常に輸送力が逼迫した状態になった。よって
東海道本線における輸送力増強が必要である
ことが分かった
• 検討２で、第二東名・新名神貨物専用線を隅
田川ー名古屋間、名古屋ー神戸間にそれぞれ
配置した結果、不足していた輸送力の問題は
解消され、隅田川ー福岡間のリンク全体で、さ
40
らにモーダルシフトが進んだ
Slide 41
結論３
• 検討２で、新名神におけるリンクを追加すると、
そのリンク上の運行路には岐阜（タ）・大阪
（タ）へ向かう貨物が積載されない。その結果、
従来の運行路が補ってその貨物を輸送する
ため、空回送区間距離の増加などの非効率
が生まれる。新たな運行路を作成する必要が
あることが分かった
41
Slide 42
結論４
• 検討３で、モデル（B）においてボトルネックと
なった区間のみ限定して輸送力増強（リンク
追加）を行った場合においても、約25万tCO2の削減が行えることが分かった
• 検討４で、モデル（B）のボトルネック区間のみ
の限定的な輸送力改善を行ったモデル（D）
について、さらに運行路の配置改善を行った
結果、約60万t-CO2の削減が可能であること
が分かった
42
Slide 43
輸送CO2排出量と荷役CO2排出量
• 鉄道貨物25ｔ（１貨車満載）を、積替え１回含め、
500km輸送した場合のCO2排出量について試
算を行った
• 輸送CO2排出量
22(g-CO2/t・km)×（25(t)+18.3(t)×1）×600(km)
=4.76(t-CO2)
輸送CO2 : 荷役CO2≒50:1
• 荷役CO2排出量
790(g-CO2/t)×25(t)×3(回)=0.059(t-CO2)
43
Slide 44
ご清聴ありがとうございました
44