車両の走行道路階層性を考慮した自動運転の適用
大口敬
生産研究2016 年 68 巻 2 号 p. 99-105
内容
筆者は以前に，道路の区分を第1～4種のように独自に区分していた．これに基づいて，物理空間や車両設計，都市計画や経済モデルを考慮して，シナリオ提示することを目的としている．はじめに運転の自動化がPL法の観点などから導入に消極的になってしまうであろうことや，以前は道路に専用設備を整備する方針だったが白線を読む手法に移っていることが書かれていた．
自動運転としては，まず負担軽減や事故リスクの考慮から，トラックが考えられ，その後高速バスにも導入されていくと考えられる．その際，単に長距離輸送をするなら，鉄路や海運が優位であり，高速道路を降りても使えるような道路輸送の混在性・汎用性を生かしたシームレスさが必要と述べている．
2011年において，2002年に比べ高速道路の渋滞量は1.6倍の10.5万km時/年になっていることを示している．これは高速性が失われるのみならず，降りることで事故リスクなども悪化すると指摘している．これはサグ部でドライバーが無意識に速度低下するためであり，これを防ぐためACCや改善したCACCや動的マネジメントの導入を提案している．車検で必要要件とすれば，導入は可能だろうと述べている．
システム全体のデザインとしてまちづくりなどを行うべきとしている．プロトタイプとして条件を満たす一定区域の特区を提案しつつも，短期的なビジネスモデルでは何事も難しいだろうとしている．さらに既存の社会の改良として，街路でのスピードリミッターや高齢者の限定免許を挙げている．
感想△
以前の論文は読まなかったので詳細は分からないが，筆者が設定した道路階層と道路構造令の道路種別の違いや優位性がそもそも分からなかった．要は第1種道路からという感じがして新規性を感じられなかった．
現状について数字が含まれているのはよかったが，想定に対してどの程度の効果が見込めるかが書かれていないのが残念だった．提案も面白くはあるが，少し飛躍している印象だった．
ACCについては思い出すきっかけになったのでその点はよかった．高専では下記の筆頭著者が卒論の指導教員だったもの．
＊鈴木一史，山田康右，堀口良太，岩武宏一：高速道路サグ部渋滞対策に資する ACC の将来性能と渋 滞緩和効果，交通工学論文集，Vol.1，No.2， pp.B_60-B_67，2015.
高速バスの自動運転・隊列走行の社会実装に向けた考察
林 世彬, 須田 義大, 横溝 英明, 小宮 浩資, 平山 幸司
生産研究2019 年 71 巻 2 号 p. 111-116
内容
ロードマップでは2022年後期に自動化したバスが商業化されると示されている．
実際に，HMIとして人間がかかわらないレベル4として，ODD低速ルート限定で，高速道路で前者に追従する機能に限定したものが，実現性が高いとされている．
また現状のバスの自動化については，限界集落のような地域での活用が積極的に行われており，高速についてはあまり議論が進んでいない．NEDOに引き続き国交省など，トラックの後続無人隊列走行のプロジェクトが進んでいる．しかしバスとトラックの要求性能は異なる，これらを踏まえ，自動運転や隊列走行のコンセプト提案を目的としている．
トラックの隊列走行の方針について紹介している．そこで牽引としての扱いの有無などが定められている．また運転手についても，自動運転のレベルに応じ，道交法26条に応じて，後続車が無人/有人，運転手/非運転手などで分類している．
バスの運転手を確保するのは，免許の条件が厳しいこともあり難しくなっている．高速バスの1日の走行距離は，1つの事業者で10万㎞にも及ぶため，多くのデータを収集でき，AI発展のためのビックデータが得られるだろうと述べている．現行の制度として，条件に応じ500㎞ほどの路線で2人乗務が義務付けられている．
コンセプトとして，バスに運転手を乗せるか，何人乗せるか，添乗員に委託できるか，表のように示している．まとめとして，特に1の方法は柔軟性があり，外乱やトラブルへも適用できる点で，特に実現性が高いと述べている．具体的には，東京大阪間がワンマン化できるとしている．さらにこれにより，増発や隊列で効率化ができるだろうとしている．しかし人件費の削減でコストも抑えられるだろうが記述はなかった．
感想〇
各種ロードマップのいい勉強にはなった．コンセプトの提案もよかったが，金額の概算などもなく研究としては微妙だった．また環境についての言及がなかったのが残念だった．
大型トラックの協調型ACCにおける車間距離制御アルゴリズムの開発
大前 学, 小木津 武樹, 福田 亮子, 江 文博
自動車技術会論文集2013 年 44 巻 6 号 p. 1509-1515
内容
トラックの隊列走行は，90年代から行われており，主に空気抵抗の面で優位とされていたようである．ここで用いる技術として，既存のACCのほか新たなCACCの研究開発が背景として行われた．ここでCACCの定義は，「CACCは，ACCに加えて車車間通信によって他車の加減速情報を共有することで，よる精密な車間距離制御を行うシステムである．」と示されている．これにより車間距離は大きくなるものの，円滑な速度の変化などにより無駄な加減速が減り，特に大型車で省エネに期待できるとされる．また加速度変動の振幅が減衰され，ストリングスタビリティが満たされる．ここでは，制御パラメータによらずこれを満たすアルゴリズムの提案を目的としている．
２章では車間時間とストリングスタビリティの計算を行い，結果減衰伝搬がほとんどできないことが考察された．そこで改善した式を提案・導出している．結果，単に前方車に速度を合わせるのみでなく，1/(hs+1)のフィルタを通す工程が必要なことが示された．ここで，h:車間時間，s:車間距離．ストリングスタビリティの伝達関数を求めるとフィードバックゲインの項がキャンセルされ，これによらないことが示された．
5ｔのトラックモデルでシミュレーションを行うと，後列になるに従い加減速が減衰され，これにより下図の燃費も向上していることが示された．ここで空気抵抗を考えていないが，実際にはこの改善もあり既往研究よりさらに5％ほどの低減も期待できる．実証実験も行い，加減速が緩慢で先述ほどの効果はなかったが，安定性が示された．また5日間物流事業者にドライバ受容性評価とデモ走行を行い，安定なCACC走行が可能なことが確認された．
感想〇
基本的な物理に基づくのに速度関連でラプラス変換やばねマスダンパー系が考えらており，思いのほか複雑で難しいことが意外で勉強になった．環境面でも良好で参考になった．
地域間物流に伴うCO2排出量の削減ポテンシャル
服部 公裕, 吉田 好邦, 松橋 隆治
エネルギー・資源学会論文誌2010 年 31 巻 1 号 p. 23-28
内容
物流産業連関分析を行っている．これは貨物輸送のCO2排出などについての研究は行われているが，産業と関連させたものはない．そこでCO2排出量とコストをそれぞれ最小化する最適化問題を解くこととしている．そのため自動車物流統計などではなく，物流センサスのデータを基に分析している．これにより投入係数行列が作成できるとしている．
そこで本研究では，誘導物流に特に着目している．これは顧客に商品が届くまでに必要な総合的に誘導される物流を指し，原料などが挙げられる．データの処理の都合，47都道府県間でまとまった輸送が行われると仮定し，実測値と推定値の相関をとったところ，CO2排出量はR=0.98で概ね一致した．なおここでは，都道府県間は中心点の1.3倍の距離，中では面積に相当する半径の1/2とした．ここで特筆して数値に根拠は示されていない．また海運では港までトラックを利用し，港間はデータベースの値を参照した．またこれらセンサスのデータよりトラック輸送は自営で2.1倍輸送量が異なり，やはり鉄道・海運がより効率的だった，また距離と時間の相関をとると，トラックはよかったものの，鉄道・海運の相関は0.3ほどで低かった．
そして前述のように2通りの制約条件で品目別に分析した．さらにそれぞれで目的関数を時間，コスト，CO2とした．まず輸送機関の割合を一定にし，都道府県間の輸送量を変化させた．すると65%だった100㎞以内の輸送が，8割以上に向上し，地産地消となる傾向が見られた．これにより特にCO2排出量とコストが半分ほどに大きく低下した．
次に反対に，都道府県間一定で，モード割合を変化させた．するとトラックの割合が減り，それにより時間が悪化した．またコストとCO2についても，改善は見られたが15％減ほどで先述の条件に比べ優位性はなかった．
最後に大阪の金属加工品を例に1tとして，誘導物流の出荷量の分布を示している．現状は関東圏の千葉や福岡から1tほど生まれているのに対し，地産地消化することでほとんどが大阪・兵庫のみに集約化され，前述の地域などはほぼ0になっていた．
まとめとして，本研究は概ねいい結果を得られたが，制約式などを簡略化した都合，個々の輸送が十分に考慮できていない点と，両者の相互作用の検討がなかったことを課題としている．
感想◎
単に輸送モードを変化させるモーダルシフトでは，あまり効果が得られない結果だったのは意外だった．しかし1つめのODを変化させるものは非常に効果的な結果が得られていてよかったと思う．この方が確かに根本的なので，促せるようなものを考えたい．
JR貨物の中長期計画からみた輸送効率化についての一考察
松永 和生
交通学研究2009 年 52 巻 p. 81-90
内容
JR貨物は執筆現在4度中長期計画が発表されており，2001年には黒字を達成した．輸送時間の短縮を中心に，計画の成否をまとめ考察している．物流市場ではジャストインタイムが求められるようになり，輸送時間短縮に特に注目している．これは高速道路網の発展に伴い，トラック輸送との時間の優位性が徐々に失われており，その正確性で戦えない市場になっているためである．モーダルシフトがさほど進んでおらず，諸施策にも課題があるだろうと筆者は考えている．この分析により政策課題を探る足掛かりになるだろうとしている．
中小駅の貨物は拠点駅に集積し，E&Sの拡大や，中継輸送を減らし，人員のリストラが継続的に行われた．さらに中小駅をトラック化し可能なものはコンテナ化する方針が出されていた．結果として，計画最終年度の2001に黒字を達成した．その後の新中長期計画では，安全の関心が高まっていることが確認されている．しかしIT化が進んでいるとはいえ，リストラなどの効率化も並行して行われており，そのバランスが適切かは疑わしい．またモーダルシフトの社会的要求が深まり，その受け皿を意識したものが見られるが，経営体質は依然厳しく公的支援を要望している．なおこうした姿勢が明文化されたのは，これが最初と見られる．その次(2005)にはより積極的な姿勢の変化が見られた．ここでは外部要因として，京都議定書も大きいと考察している．そして具体的には，受け手から担い手という記述の変化が見られた．施策としては，入換最小化，コンテナ化・高速化，コストダウンとしている．
具体的には，全体が1%+に対し， E&S(着発線荷役方式：架線の改造により着いた駅でそのまま貨物の積み下ろしができる)導入駅は7%+だった．実際に貨物を乗せ終わるのと出発まで30分以上の差もあった．また公的補助のインフラ整備として，京葉線が挙げられる．これは11㎞短縮されたのみならず，機関車の付け替えがなくなり，3hの短縮が可能になり線路容量も改善した．そしてこの物流での効果を確認している．各都市間で時間は4，5h，貨物量は15%の向上があった．しかし整備した割に増発は2本にとどまり，見込みと乖離があった．また北九州ターミナルでの片道66.7㎞の無駄な往復を，経路を直通にすることで半日の改善があった．さらに旧型の貨車が多く最高速度が抑えられていたため，この近代化，車扱(セメントなどの専用のもの)から汎用的なコンテナへ転換を進めることで，スピード面でもより勝負できるようになった．また他のモードへの移し替えも簡単になった．
感想〇
規模の経済がある一方，小さい貨物は固定費が増大し，路線によりトレードオフだったので，路線ごとに適切なモードを考えながら進めていく必要があることが分かった．また調べていたら，列車にトラックを乗せるピギーバック輸送や31フィートコンテナというのが過去にあり面白そうだった．
Effects of urbanization on freight transport carbon emissions in China: Common characteristics and regional disparity
Qian Lv, Haibin Liu, Dongyang Yang, Hao Liu
Journal of Cleaner Production Volume 211, 20 February 2019, Pages 481-489
内容
既存の研究として，中国の急速な都市化が貨物輸送の発展のみならず排出削減へ圧力となることなどを紹介している．また都市やモードごとの排出量はある．しかし中国の都市化の貨物輸送の炭素排出量への時空間的影響のものは見られない．そこで都市化のこれらの矛盾を調査することを目的としている．
推定には，トンキロや炭素排出係数から炭素排出量を計算し，モラン指数というのを用いて空間的に計算している．The Environmental Impact=Population*Affluence*Technology (IPAT)という式がこれまで使われており，これにべき乗や誤差項を加えて改良した確率的なもの(STIRPAT)を示している．これを省で地域ごとに計算し，geographically weighted regression (GWR) modelを構成した．ここでは空間の重みづけや距離が含まれている．
データの収集は，貨物や鉄道，エネルギーの統計年表や民間航空のデータから収集した．
結果，1988から2016まで都市化の成長に伴い複数の貨物輸送モードで炭素排出量が増加した．鉄道では排出量は比較的安定しており，2.6Mtから6.6Mtだった．これは国営なのと機関車の電化が進んだためとしている．道路は0.54Mtから65Mtと非常に大きく増加した．2008年以降の経済危機に伴う政府のインフラ投資の影響が大きいとしている．そして重量車の発展が大幅な増加につながったと考察している．水路が0.17Mtから13Mt，航空が0.35Mtから11.5Mtだった．航空は，特にeコマースの影響が大きいとしている．
またこれらの要因をモードごとに相関分析している．決定係数はいずれも0.8を超え十分だった．都市化は道路と航空に＋な一方，鉄道と海運に-だった．また周辺の地域との関連も見られた．また当然ながら，都市化により人口が増加し生活が向上する．それにより消費が生まれ貨物需要も生まれる．短期的/長期的な効果を排出の割合から計算し，最終的に長期的視点より，直接/関節/総合的な効果において，都市化は貨物の炭素排出に大きな影響を与え，それぞれが無視できないものだと述べている．また鉄道/道路/航空はEKC仮説(所得と環境破壊のU字関係)を採用するが，水運では棄却された．
また都市化係数を各輸送でマッピングしている．鉄道と道路は概ねC字型が高く，海運と航空は東部沿岸が高くなっていた．いずれも地域格差が大きいことが確認された．
感想◎
増加のペースを数値で見ると信じられないほど急増していて非常に驚いた．細かい数値がしっかり出されてそこに考察されていて非常にロジカルだった．
The Future of Trucks Implications for energy and the environment
OECD/IEA, 2017
Japanの記述に着目しながら前半部分のみ一部抜粋
Although policies to curb air pollutant emissions from road freight vehicles exist in many countries, only four countries in the world – Canada, China, Japan, and the United States – have regulations in place for fuel economy standards for heavy-duty vehicles (including trucks), …
Among countries, the United States is by some distance the largest market for road freight oil use, consuming around 3.3 mb/d of oil-based fuels for road freight transport, about one-fifth of the global total. Around 73% of US road freight oil use is diesel. The share of gasoline in Canada, Mexico and the United States, which is higher in each of these countries than one-quarter, is disproportionally high compared with that of most other industrialised European and Asian countries (where the shares range from less than 1% to 23% in Japan), reflecting these countries’ large LCV fleets. The European Union uses about 2.1 mb/d (13% of the global total), …
GDPと都市の輸送活動tk・mの相関図も示され概ね正の相関(係数の記述無し)
In Japan, for example, actually declined between 2005 and 2015 (Japan Statistical Yearbook, 2011, 2017). This was partly due to stagnating economic growth during the mid-1990s following the economic collapse but was also attributable to improvements in domestic logistics and operations. Road networks were designed to simplify the procedural routine of issuing passage permits for large-sized vehicles, and smart logistics management was promoted to improve freight logistics (Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism, 2015, cited in Taniguchi, 2015). Furthermore, the modal share of rail increased slightly over the period following privatisation of the rail network.
Regional differences also suggest that global regions with higher urbanisation rates and high densities (such as Japan) tend to rely more on LCVs than MFTs. LCV shares are also higher in countries with large numbers of pick-up trucks in their vehicle fleet (such as the United States), partly because of classification issues.
tab5で市場の障壁とそれに対する各国の政策を示している．
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経済的ギャップ |
燃費に関して企業に助成金，減税 |
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不完全な情報 |
研究や技術の優先付け，認証制度 |
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分裂の動機 |
情報提供，エコドライブの推奨 |
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ネットワークと外部学習性 |
イノベーションへのサポート |
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流動性と規模の制約 |
車両に関する助成金や国際協力，基準 |
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トラックの最大重量制限と燃費目標を調整 効率改善の認定設定 |
Category
heavy-duty vehicles：重量車。アメリカおよびカナダにおける排出ガス規制上のカテゴリーのひとつ。GVWR(定格車両総重量)が8500ポンド、または空車重量が6000ポンドを超えるクルマ、または、前面投影面積が45ft2を超えるクルマをいう。EPA発行のCFR・Title40・Part86に定義されている。
https://www.weblio.jp/content/heavy-duty+vehicle
cf: Box1
LCVs: >15t commercial vehicle
MFTs: 3.5~15t commercial vehicle
LCVs: <3.5t pickups, vans, & small track
感想
意外と世界的には日本の車両貨物輸送は健闘していて評価できるようだった．しかし日本はGDP成長率が世界的には近年低く，そうした経済効率的にはどうなのかとも思った．続けて後半も読もうと思う．
冊子：日本の自動車工業2017
低排出基準が燃費，低排出ガス，NOx・PM法適合の3つがあり，その中で目標年度と目標基準の割合で24にも細分化されている．その中でそれぞれ免税などが異なっている．
運輸部門のCO2排出は，貨物:旅客＝2:3で，2009年からクリーンディーゼルやEVが販売され始め，2016年にそれぞれ14万，1.5万台になっている．新車のうちのこれらの次世代車の割合は，次第に増加しており，2016年に34.8%となっている(p.26)．
大都市圏では，大型車とディーゼル乗用車にNOxとPMの規制がかけられている(p.32)．世界と比べると当時基準が最新だったためか，いずれも厳しい規制になっていた．
警察庁のデータに基づき免許のデータをまとめている(p.42)．2016年末で8221万人が保有しており，全体で経時的には男性が4500万人で10年間ほぼ一定で，女性が3450万人から3700万人ほどに増加している．種類別には，普通が2010の437万人から2016の1150万人の増加に対し，大型は542万から514万，中型は7350万人から6880万人の減少である．
国交省の貨物輸送量の資料では，2007年の3533t・kmをピークに2010年で大きく減少し，最近は2000t・㎞程度で落ち着いている．これは物流全体の半分程度である．
社団法人全日本トラック協会 事業用トラックの種類：一般的に
（1）小型トラック：積載量が2トン以下のトラック
（2）中型トラック：積載量が4トンクラスのトラック
（3）大型トラック：積載量が10トンクラスのトラック
（4）特種な形状・仕様のトラック：ダンプ車，塵芥車，鉄道コンテナ，ミキサー車など
（5）トレーラ
荷台が大きいトレーラは単体のトラックでは運べない大きな荷物や、よりたくさんの荷物を一度に運ぶことのできる車です。
一般的には全体でトレーラと呼ばれていますが、正確には、後ろの荷物を積む部分をトレーラ（被けん引車）といいます。また、トレーラを引っ張る車のことをトラクタ（けん引車）といい、ヘッドとも呼ばれています。
トラクタ１台で複数のトレーラや異なる形状のトレーラとのセットが可能なため、輸送効率を高めることが可能です。
