出発地によって交通手段の選び方は変わるか――ポートランドの空間潜在クラス分析

背景と課題

交通手段選択の分析では、距離や個人属性と自動車・公共交通・徒歩の選択との関係に、都市全体で共通の係数を当てはめることがある。しかし、中心部と郊外では利用できる交通手段や徒歩で行ける場所が異なり、同じ距離でも選択のされ方が違う可能性がある。都市を先に地区類型へ分ける方法もあるが、その区分が観測された交通行動に対応するとは限らない。

本研究は、アクセシビリティ（一定の距離や時間内に到達できる人口・雇用などの規模）を使って、出発地に応じた行動の違いを捉える。分析対象は2011年の米国オレゴン州ポートランド都市圏であり、問うているのは環境を変えた場合の因果効果ではなく、場所の属性と観測された手段選択との関係である。

研究の方法

観測単位は１件の移動で、目的変数は実際に選ばれた主な手段――自動車、公共交通、徒歩――である。2011年の世帯・活動調査から、発着地がともにオレゴン州内で、旅行者が16歳より上の対象３手段の移動を残し、所得・距離・年齢が欠けた記録を除いて27,252件とした。自転車は標本が少なく対象外である。各出発地を80メートル四方のセルに対応づける。手段選択の説明には移動距離、年齢層、世帯所得層、性別を使い、場所の分類には出発セルの指標を使う。

セルごとに、中心から歩行可能な道路網に沿って750メートル以内に届く範囲を求め、その面積と範囲内の人口・雇用を局所的な指標とする。広域的な指標は、自動車または公共交通で30分以内に到達できる雇用数である。自動車については交通分析ゾーン間の推定所要時間をセルに割り当て、到達可能なゾーンの雇用を合計する。公共交通については時刻表データから30分以内に到達できる停留所を調べ、各停留所の道路網上250メートル圏の雇用を集計する。こうして得た５指標は、平均を引かず、それぞれの標準偏差で割って推定に用いる。

空間潜在クラスモデルの「潜在クラス」とは、所属を事前に確定しない類型である。まず５指標から、出発セルが３クラスそれぞれに属する確率を計算する。指標の係数が変われば、同じセルに割り当てる各クラスの重みが変わる。次にクラスごとに、距離・個人属性の係数が異なる手段選択モデルを置く。公共交通を基準に、自動車と徒歩の選ばれやすさを表し、各手段の値を指数変換して３手段の合計で割ることで、クラス内の選択確率とする。最後に、その確率をセルのクラス所属確率で重みづけして足し、移動１件の手段別確率を得る。所属と選択の係数は、観測された手段に割り当てる確率に基づく尤度が最大となるよう同時に推定する。出力はセル別の所属確率と、距離・属性を指定した手段別確率であり、地図化や条件別の比較に使う。提示本文では数式の表示が欠落しているため、係数を含む式の正確な形は再現しない。

この研究の新しさ

通常の潜在クラスモデルが主に旅行者の属性から所属を考えるのに対し、本研究は出発地の属性から「場所」の所属確率を推定する。地域区分を先に固定せず、場所の分類と手段選択を同時に推定する点も特徴だ。著者らは、局所・広域のアクセシビリティと多手段の選択をこの形で組み合わせた点を新規性と位置づける。結果は各セルを一つの類型で表示できるだけでなく、３類型への所属確率としても示せる。

従来研究との違い

比較対象は多項ロジットモデルで、複数の手段の選択確率を、地域によって変わらない一組の係数で表す。比較モデルは５つのアクセシビリティ指標を自動車と徒歩の選択式に直接入れる。一方、提案モデルはそれらを出発地のクラス所属に用い、距離や個人属性の係数をクラスごとに変える。焦点は指標を使うか否かではなく、場所によって行動を表す係数が異なる構造を明示するかどうかにある。

結果と評価

著者らは推定された３クラスを中心市街地、都市部、郊外と解釈した。例えば、25～65歳という属性に対応する徒歩の係数は、中心市街地と他の２クラスで符号が異なる。これは公共交通を基準にしたクラス別モデルの係数についての結果であり、その属性だけを変えたときの徒歩分担率の変化と同一視はできない。

適合度を示す擬似決定係数は、提案モデルが0.659、比較モデルが0.643だった。移動記録を無作為に80％の推定用と20％の確認用に分け、残した20％に適用した値も、それぞれ0.653と0.637だった。さらに、年齢・所得・性別の18通りと各クラスのアクセシビリティ中央値を使った距離別の比較では、特に短距離移動の選択確率の描き方にモデル間の違いがみられる。いずれもこのデータと設定における比較であり、土地利用変更の効果を実測した結果ではない。

限界・注意点

著者が明記する限界は、住宅地の自己選択――もともとの交通手段の好みに合う地域へ住むこと――を扱っていない点である。全目的の移動を含むため、出発地は必ずしも居住地ではない。アクセシビリティと手段選択の関連を、そのまま環境改善の因果効果とは読めない。また、著者は結果の妥当範囲をポートランド地域に限っている。公共交通の供給や都市構造が異なる地域への適用可能性は、追加の検証事項である。