時系列衛星リモートセンシングによる石巻市の被災領域の土地被覆変化の調査

Survey of the changes in land cover in the stricken area of Ishinomaki City by using satellite remote sensing in time series

羽柴秀樹１） Hideki Hashiba

Abstract: Extensive damage was caused by a large earthquake and the resulting tidal wave/Tsunami that occurred in the northeast region of Japan on March 11, 2011. Especially, the damage occurred in Ishinomaki City, Miyagi Prefecture within the wide range in the city. It is necessary to utilize time series spatial information effectively to advance the recovery and reconstruction of the stricken area. In this research, the changes in the land cover of Ishinomaki City was investigated from the image interpretation by using the time series ALOS/AVNIR-2 and EO-1/ALI satellite data at the period of about one and a half years from struck by the tsunami. As a result, some situations of struck and the recovery of land cover have been extracted. 1．はじめに 東北地域広域で 2011 年 3 月 11 日に発生した大地震

と津波によって甚大な被害がもたらされた．中でも宮

城県石巻市は市内の広い範囲に津波の被害が発生した．

震災前と震災後の衛星画像データから，津波の灌水領

域の特定や被災状況の把握がこれまで多くの衛星リモ

ートセンシングから調査されてきている 1)等．今後は，

被災地の復興・復旧を進める上で，時系列的な空間情

報を効果的に活用していく必要がある．しかしながら，

災害後の長期的な観点に基づいた土地被覆の変化を衛

星リモートセンシングから時系列的にモニタリングし

て評価する事例はまだ少ないのが現状である． ここでは，宮城県石巻市の震災前後に観測された衛

星画像データに加え，1 年半におよぶ時系列的な衛星

観測データから被災状況と被災後の土地被覆の変化を

調査した．

2．時系列衛星画像データセットと調査手法について 2-1．使用データ 地震と津波の発生前後の 2011 年 2 月 23,27 日と 3 月

14 日に ALOS 衛星 AVNIR-2 センサによって観測され

た画像データによって被災状況の確認を行った．また，

EO-1 衛星 ALI センサによって，震災後約 1 年の 2012年 2 月 12 日および，1 年半が経過した 8 月 22 日に観

測された画像データを使用した．ALOS/AVNIR-2 によ

る画像データの空間分解能は 10m×10m である．また，

EO-1/ALI データについてはマルチススペクトル画像

（空間分解能 30m×30m）を ALI のパンクロマティッ

ク画像を利用したパンシャープン処理により空間分解

能を 10m×10m に向上させて使用した．両衛星ともマ

ルチスペクトル画像の内，可視光域 RGB の各バンドお

よび近赤外域バンドの画像データを使用した． 2-2．調査対象地域 今回の調査対象は宮城県石巻市である．市内の中で

も沿岸域に位置する市の中心域の領域および北上川の

河口付近の地区に焦点を当て，の被災前後からその後

の状況を調査した（図‐１参照）． 2-3．衛星画像データの時系列データセット構築と画像

判読解析

ALOS/AVNIR-2 および EO-1/ALI による各観測デー

タの間で厳密な位置合わせを行った．その後，観測デ

ータの画像判読から土地被覆の変化を追跡した．ここ

では，津波による灌水領域の変化状況とそれに伴う土

地被覆の変化を主に画像判読から調査した．

3．被災の状況と時系列的な変化傾向

Area１（石巻市中心域）の時系列的な被災地の変化

を図‐2 に，また，領域２（北上川河口部）の状況を

図－3 に示す．図の示されるように，領域１では，被

災直後において領域内の多数の箇所で津波による浸水

が認められ，1 年から 1 年半後には倒壊した建物等が

ある程度の形態は残しつつも，裸地または草地等が点

在し混在した状況に変化している傾向が判読された

（図‐2 中 A,C,D）．一方，図中 B については被災直

後は街路に多くの灌水が認められたが，その後は従来

の市街地の様相に近い状況になっていることが判読さ

れた．また，図中 A についてはその拡大画像（近赤外

線カラー合成表示）に示されるように，被災から約 1年半後には，津波によって崩壊した市街地に植生（草

類）が繁茂してきている状況が確認できた．また，図

中 E,F のように，河川を伝って津波が内陸の耕作地ま

で達した箇所は，約 1 年後にはほぼ被災前の同様の

1：日大理工・教員・土木

Figure 1. Research area in this study

Area 1: City center of Ishinomaki City

Area2: Estualy of Kitakami River

10km

N

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.1.1

4-1

被覆状態に復元しており，1 年半後には，農作物作付

によるものと考えられる被覆変化が判読された． 一方 Area2 （追波湾周辺）の場合では，津波によっ

て甚大な灌水被害が発生した A について，時系列的に

弱冠の基盤整備の進捗は認められるが，1 年半経過後

もまだ被災直後の様相をそのまま呈している箇所が多

く判読された． 4. おわりに 今回は,石巻市の被災から約 1 年半の期間における土

地被覆の変化状況の概要を衛星リモートセンシングか

ら時系列的に把握した．今後は，継続的に衛星観測に

よるモニタリングを実施すると共に，他の空間情報と

融合した解析から，復旧・復興に向けての効果的な情

報基盤整備を進める予定である． ・Acknowledgment：The ALOS/AVNIR-2 data used to investigate this research received a distribution from JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) and RESTEC (Remote Sensing Technology Center of Japan). The EO-1/ALI data were courtesy of the U.S. Geological Survey (The USGS home page is http://www.usgs.gov.). ・Reference: 1） H.Hashiba：Evaluation of tsunami disaster by the 2011 off the pacific coast of Tohoku earthquake in Japan by using time series satellite images with multi resolution, ASPRS 2012 Annual Conference proceedings CD-ROM, pp.1-11

Figure 2. The changes in land cover in the city center of Ishinomaki City (Area1)

Figure 3. The changes in land cover in the Estuary of Kitakami River (Area2)

c) About 1year after disaster on Feb. 12, 2012 (EO-1/ALI)

A

B

C D

E

F

3km

d) About 1year 5 month after disaster on Aug. 22, 2012(EO-1/ALI)

A

B

C D

E

F

3km

a) Before disaster on Feb. 23, 2011 (ALOS/AVNIR-2)

A

3km

b) Immediately after disaster on Mar. 14, 2011 ALOS/AVNIR-2)

A

B

C D

E

F

3km

a) Before disaster on Feb. 23, 2011 (ALOS/AVNIR-2) 3km

b) Immediately after disaster on Mar. 14, 2011 (ALOS/AVNIR-2)

A

3km

c) About 1year 5 month after disaster on Aug. 22, 2012 (EO-1/ALI)

A

3km

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-2

石巻市市街地における多重防御を意識した復興の課題

-復興計画から復興事業へ-

Problems of Rehabilitation to Intend on “Multiple Defense Lines” in Ishinomaki Urban Area - From Rehabilitation Plan to Rehabilitation Project -

岸井隆幸１, ○大沢昌玄１, 三友奈々1

Takayuki Kishii1, *Masaharu Oosawa1, Nana Mitomo1

Abstract: This article has a topic of Multiple Defense Lines for swift actions of the rehabilitation to make a response to the Great East Japan Earthquake. This paper focuses on a concept of Multiple Defense Lines in the West Urban Area and the East Urban Area of Ishinomaki City, Miyagi. And it explains some concrete plans of the rehabilitation. １． はじめに 宮城県石巻市は，2005 年 4 月に旧石巻市と 6 町（牡

鹿，雄勝，河北，北上，河南，桃生）が合併し，誕生

した（Figure-1）．宮城県下では，仙台市に次ぐ第二の

都市である．その石巻市は，東日本大震災の最大の被

災地であり，2012 年 6 月末時点で，死者行方不明者数

3,519 人（被災地全体の 19%），全壊 22,357 棟（被災地

全体の 17%）と最も深刻な状況となっている[1]． 石巻市の復興計画は，2011 年 4 月 27 日に「石巻市

復興基本方針」が策定され，その後何度か復興計画が

示された後，同年 12 月 22 日に「石巻市震災復興基本

計画」が策定され，基本理念として「災害に強いまち

づくり」「絆と協働の共鳴社会づくり」「産業・経済の

再生」を据えている[2]．現在は，その復興基本計画を

ベースに個別の復興計画が詳細に検討され，事業化に

向けて進められている．

Figure-1 Rehabilitation Area in Ishinomaki City[2] 本稿では，石巻市街地部（Figure-1 の西部・東部市

街地エリア）の多重防御を意識した復興の基本的概念

について説明を行う． なお，個別地区の復興計画の検討に際しては，国土

交通省直轄調査として，2011 年 6 月から 2012 年 3 月

まで詳細検討が進められている[3]．

２． 多重防御を意識した市街地部の復興計画

Figure-2 Rehabilitation Master Plan in West Urban Area[2]

Figure-3 Rehabilitation Master Plan in East Urban Area[2] 津波による壊滅的な被害を受けた，「釜・大街道」「南

１：日大理工・教員・土木

中央

渡波

湊

釜・大街道

南浜

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.1.2

4-3

浜」「中央」（Figure-2）「湊」「渡波」（Figure-3）の 5 地

区は，建築基準法等による建築制限が行われた後，2011年 9 月 12 日には被災市街地復興推進地域に移行し，そ

の区域内で現在多様な復興事業が検討されている．津

波から生活を守る防御として，1 つの施設だけで守る

のではなく，多重に防御施設をつくり，住居系ゾーン

を守る．具体には，海岸部に防潮堤（Figure-2,3 の海岸

部で赤太線で示された部分）をつくり，都市部におい

ては高盛土道路（Figure-2,3 の青太線で示された部分）

をつくり，2 重で防御する．なお，市街地部の旧北上

川は無堤区間であったため，今回の復興において堤防

を築くこととした．防潮堤と高盛土道路の間の土地に

ついては，建築基準法第 39 条の災害危険区域に指定し，

居住を禁止し，その区域に居住している地権者等につ

いては，石巻河南 IC 西部や渡波駅北西部に新たに市街

地整備（Figure-2,3 の宅地用地）を行い，その新市街地

へ移転、もしくは中心市街地等に建築された災害公営

住宅に移転する方策が進められている． また，このようなハード系施設による多重防御だけ

でなく，道路ネットワークを活用し，津波避難ビルや

内陸部，高台に避難するといった，ソフト防御施策も

含め，ハードとソフトの両面から市街地の多重防御を

意識した復興計画が練られている． 次に，多重防御を意識した地区別の具体の計画につ

いて見る．釜・大街道地区は，Figure-4 の津波防御の

考え方（横断図）に示されるとおり，海岸部の防潮堤

と高盛土構造の都市計画道路によって津波からの被害

を防ぐこととしている．防潮堤と高盛土構造道路の間

は，産業系ゾーンとして土地利用を図っていく．

Figure-4 Rehabilitaion Master Plan in Kama and Okaido[4]

門脇・南浜地区の復興まちづくりは、Figure-5 に示

されるとおり，釜・大街道地区と同様，防潮堤と高盛

土構造道路，旧北上川の河川堤防によって，住居ゾー

ンを守ることとしている．防潮堤と高盛土構造道路，

河川堤防に囲まれた部分については，公園として整備

することが予定されており，釜・大街道地区の産業系

ゾーンとしての活用と異なる．

Figure-5 Rehabilitaion Master Plan in Kadowaki Minamihama[4]

３． 多重防御を意識した速やかな復興に向けて

2013 年 3 月 11 日には発災から 2 年を迎え，その前

日の 3月 10日が被災市街地復興推進地域の指定期限と

されている．計画策定から事業化へと，復興に向け本

格的な動きに転じる時期にある．多重防御施設が整備

されなければ住居系ゾーンの安全が確保できないこと

から，まずは多重防御施設を整備し，その進捗状況を

踏まえながら，周辺のまちづくり（市街地整備）を進

めていく必要がある．また多重防御施設は，防潮堤，

高盛土構造道路，河川堤防，市街地整備のそれぞれで

事業者が異なっていることから，単独で整備するので

はなく，それぞれの進捗を見える化し，相互調整を図

っていく必要がある．さらに，事業者（施行者と施工

者）の確実な確保（莫大な事業量のため、1 つの行政

だけで抱えることが非常に難しい。また岩手，宮城，

福島をはじめ被災地で同時進行的に復興事業が行われ

ることから，事業者の確保が難しい）と執行管理が求

められる．これらの課題をクリアし，早急に目に見え

る復興の形を示し，被災地に活力を与えることが重要

である．

４． 参考文献 [1] 石巻市：「石巻市の復興状況について」，2012 年 [2] 石巻市：「石巻市震災復興基本計画」，2011 年 [3] 国土交通省都市局：「東日本大震災の被災状況に対応した市街地復興パターン概略検討業務（その 14）報告書」，2012 年 [4] 石巻市：「被災市街地復興推進地域内の復興事業説明会の結果について」http://www.city.ishinomaki.lg.jp/infraimp/hukkoujigyousetumeikai_2_2.jsp, 2012 年

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4-4

半島部における地域再生の試み

地域・大学連携による高台移転と復興住宅の計画

A trial of the local revitalization in the peninsula area The plan of the move to a higher elevation and revival residencies made by the local government (Ogatsu Cho, Ishinomaki)

and the association of Universities

○佐藤光彦１、山中新太郎 1 Mitsuhiko Sato1, Sintaro Yamanaka1

１． 半島部の被害 石巻市東部に位置する牡鹿半島や雄勝半島などの半

島部は、美しいリアス式海岸の景観で知られ、沿岸部

には数多くの小規模な漁村集落がある fig.1。東日本大震災ではこうした漁村集落が壊滅的な被害を受けた。

雄勝地区では 20集落のうち 15集落が津波により甚大な被害を受け、約 250 名の死者・行方不明者があり、1,348棟が全壊。総合支所や公民館、小中学校、公立病院など、エリア内の公共施設のほとんどが壊滅し、道

路や港湾施設にも大きな被害があった［1］。

fig.1 雄勝半島、各浜の位置

２．地域復興への課題 半島部ではこうした社会インフラの復旧とともに、

高台移転による新たな居住地の造成が急務となってい

る。住民の多くは今なお仮設住宅での生活を余儀なく

されており、地域外へ避難している住民も少なくない。

避難生活の長期化や復興計画の遅れから、地域への帰

還希望者が伸び悩んでいることも問題となっている。 こうした状況で地域に求められているのは、具体的

な暮らしの未来を示す絵である。新しく住まう場所で

の生活のビジョンを示すことが地域復興への求心力を

高め、帰還の動機付けになる。しかし、被災地にはこ

うしたビジョンを描く職能が不足し、計画の遅れに繋

がっている。 ３．地域・大学連携による復興への取り組み 雄勝半島では、現在、東北大学、東京芸術大学、立

命館大学、本学の４大学の建築系学科が連携して、各

浜の復興計画ビジョンの作成に当たっている。半島部

での計画作成の難しさは主に以下の３点である。

① 各集落の規模が小さく、分散していること ② 平坦な土地が極めて少ないこと ③ 幹線道路が少なく、アクセス可能な移転候補地が限定されること

各集落では、漁業などの生業をもとに相互扶助的な

コミュニティが形成されており地縁意識が強く、集落

の統廃合は困難であり、半島部では従前の集落ごとに

高台移転が計画さている。それぞれの集落は世帯数や

生業、地形や周辺環境などが異なり、その特性に応じ

たきめ細かな計画が必要である。そのためには集落ご

との特性を把握し、住民の生活様式を詳しく理解する

ことが重要である。旧雄勝町は 2005年に石巻市と合併したが、地域では市の出先機関である雄勝総合支所が

住民サービスの窓口になっており、行政と住民の間に、

いわゆる「顔の見える関係」が残っている。雄勝地区

では、雄勝総合支所が中心になって大学と住民、土木

コンサルタントらをつなぎ、集落ごとに復興計画を作

るという作業が続けられている。 ４．残存住居・集落の調査 計画にあたり本年 3 月と４月の２回にわたって、総合支所の協力のもと、大学合同の残存住居・集落の調査

を行った。調査では住宅や納屋や蔵などの付属施設、

外構について、合計２６棟の建物の実測と居住者への

ヒアリング調査を雄勝半島の各所で行った。調査では

「キバづくり」と呼ばれる fig.2のような間取りの住居が共通して多く見られた。この住宅は縁側に面して茶

fig.2 伝統的な三間二列の住宅平面構成

１：日大理工・教員・建築

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.1.3

4-5

の間、おかみ、座敷が連続し、その背面に納戸や奥座

敷などが並んでいる。玄関は茶の間に面しているが奥

行きが少なく、茶の間の前室のような役割をしている。

これらの住宅形式は草野和夫らによる東北民家史研究

［2］で示された桃生（ものう）地域の伝統的な住居形式の系譜の延長にあると考えられ、近年建て替えられ

た住宅でもキバづくりの間取りが概ね踏襲されている

ことが確認された。こうした調査結果から、３つの住

宅案を作成した。 ６．名振、船越、波板の高台移転計画 現在、本学では６つの集落の高台移転計画を作成している。そのうち「名振」「船越」「波板」の３つの

集落の計画について与条件と計画の要旨を示す

table.1。 (1) 名振 高台移転地が２つに分かれ、それぞれ既存集落に

隣接している。既存集落と連続するようなまちな

み景観の形成を主題に、各住戸からの海への眺望

等を確保するように計画している。 (2) 船越 従来は海から内陸へ伸びる谷筋にあった集落が津

波でほぼ全滅したために、近隣の山頂部に集落全

体が移転される。従来からあった「通りを介した

界隈性」などを新しい土地で再生することを、計

画の主題にしている。

(3) 波板 国道の海側にあった集落のほとんどが被害にあっ

たため、国道の反対側（内陸側）のなだらかな丘

陵地に新しい居住地が移転される。既存の樹木や

傾斜、小川などの環境を取り込んで、親自然的な

集落の形成を目論んでいる。

７．小規模集落の地域再生モデルの構築へ向けて 上記の３つの集落をはじめとした半島部の小集落の

高台移転の計画は、震災復興という直接的な目的に留

まらず、全国の山村漁村集落の再生モデルになりえる

ものである。地方の小規模集落は、未だに地縁的な関

係や習慣が残っている。各地域の自然環境や気候風土

がそのまま住民の生業や生活とも直接結びついており、

固有性を無視した一律の再生計画では地域性豊かな集

落の再生はできない。一方で、何らかの標準化や方法

の共有がなければ、再生コスト上、不合理である。こ

うした問題を、住民や行政、大学間で連携し、丁寧に

計画を作成する必要がある。各集落の再生へ向けて、

今後も技術的な支援をし、そこで得た知見を全国の地

域再生へと繋げていけるように研究を進めていきたい。 参考文献 [1] 石巻市震災復興基本計画、石巻市、2011 [2] 草野和夫：「東北民家史研究」, 中央公論美術出版, 1991

集落名 名振 船越 波板

移転戸数 約35世帯 約45世帯 約12世帯

生業 漁業（近海、養殖） 漁業（近海、養殖） 農業（畑作、果樹園）

移転候補地の

立地特性

①移転地が東西２つに分かれる

②残存集落に隣接する

③海との距離が近い

①人の住んでいなかった山頂部へ集落全

体を移転する

②海を見ることができない

③北西の風が強い

①緩やかな傾きの南斜面

②残存集落とは高盛りされた国道で分断され

ている

③敷地内に特徴的な樹木と沢がある

計画方針の

概要

a)残存集落と馴染むような宅地割り

b)高低差を生かし雛壇状に造成

c）各戸で海へ抜ける視線を確保

a)約１０戸ずつでクラスターを形成

b）外周、内周にループ状の道路を設定

c）道路へ生活感が現れるように住居を配

置

a)既存樹木や沢を避けて宅地を選定

b)縁側の向きや隣棟間隔、視線の抜けなどを

考慮して住棟や納屋を配置(住棟配置先行）

配置図

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-6

2012年 8月宮城県・岩手県の被災地・仮設住宅視察報告

Report of stricken areas and temporary housing in Miyagi and Iwate Prefectures in August 2012

新宮清志１

Kiyoshi Shingu1

Abstract: The author visited stricken areas in Miyagi, Iwate, Aomori Prefectures and Hokkaido last year, and reported the contents of

those in the Reference 1. In this August, the author visited stricken areas in Miyagi, Iwate Prefectures again. This report is the

outline of the inspection.

１． はじめに

昨年（2011 年）4 月，5 月，7 月，10 月の東北３県の

沿岸部と北海道奥尻島の被災地視察[1] に続き，本年 8

月 16 日～18 日に宮城県・岩手県の被災地ならびに仮

設住宅の視察の機会を得たので，その概要を報告する．

２． 東北地方被災地の視察概要

2.1 宮城県（8 月 16 日）

南三陸町役場で復興計画について説明を受けた後，

歌津にある仮設住宅（240 戸）を訪問した．役場勤務

の親が住んでおられる居室も拝見させて戴いた．Fig.1

に示すように隣棟との間隔が極めて狭く，短時間の訪

問者である我々にも息苦しさを感じたほどであるから，

ここに住んでおられる方々はさぞつらいものがあると

思われる．１）床下の水道配管は冬には凍結したとの

こと．２）「風除室」を玄関部分に後付けで施工との

こと．３）ここでの生活は，規定では 2 カ年となっ

ているが，実際には 5～6 年に延びそうとのこと．

Fig.1 Stricken housing in Utatsu, Minamaisannriku-cho

(Miyagi Prefecture)

歌津館浜地区の仮設住宅は，地元の杉を使用したと

のことで，ここは自然のぬくもりがありとても感じの

良いものであった（Fig.2）．冬季に於ける水道管の凍結

は無かったとのことである．

Fig.2 Stricken housing used local sugis in Utatsu-tatehama,

Minamisannriku-cho (Miyagi Prefecture)

盛岡市へ移動の途中，気仙沼では大型漁船（Fig.3）

がそのまま残してあるのを目撃し，陸前高田では有名

になった「奇跡の一本松」(Fig.4)を見たが，完全に枯れ

ていたようである（この約 1 週間後の報道によると，

大金を投じて記念のため保存されることになった）．

Fig.3 A left large fishing boat on land (Kesennuma City)

１：日大理工・海建, Dept. of Oceanic Architecture and Eng., CST, Nihon-U.

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.2.1

4-7

Fig.4 “Kiseki-no-ippon-matsu” just before cut down and a

collapsed building (Rikuzen-takada City)

2.2 岩手県（8 月 17 日）

盛岡市を早朝に発ち，宮古市田老町着．昨年にも訪

問した田老町では，瓦礫と化した家々はすっかり片付

けられて草原のようになり，壊れた防潮堤はほぼその

まま残されていた（Fig.5）．

Fig.5 Broken tide embankments and Taro town (almost

nothing , Miyako City)

宮古市役所と釜石市役所を訪問し復興計画の説明を

受け，役所の方と被災地・仮設住宅の視察を行った．

昨年視察した釜石市唐丹町の防潮堤を再訪問した．

瓦礫と化していた町はすっかり片付けられ草が生い茂

げり，防潮堤では修復工事を開始しかけた模様（Fig.6）．

Fig.6 Broken tide embankments (Toni-cho, Kamaishi City)

2.3 宮城県（8 月 18 日）

昨年に続き，石巻市・女川町等を視察した（本年は

UR 都市機構の方の案内）．石巻市河北町長面地区では

地盤沈下がひどくすっかり海面下になったところがあ

る（Fig.7．こういう地盤沈下は，昨年訪問した牡鹿半

島などでも見られた）．前方には道路や陸地があったと

のことであるが今は海となっている．この地区はあま

り訪れる人がいないとのことである．多くの人命が失

われた大川小学校から車で10分程度の距離である。

Fig.7 The road and land are not seen because of

subsidence (Nagatsura, Kahoku-cho, Isinomaki City)

３． おわりに

今回の視察を纏めると，次のことが云える．１）地

盤沈下に伴う国土面積の減少は，可及的速やかに回復

すべきことである．２）１年程度前の前回視察と比べ

ると，仮設住宅が増え瓦礫が減った他は表面上の変化

はあまり大きくない．３）仮設住宅は，場所により相

当窮屈なものからやや芸術的なものまであり雰囲気が

相当異なる．４）幾つもの問題点を抱えながらも各役

所では復興計画が着実に進みつつある．

４． 謝辞

本調査に際し，下記の方々の協力があった．吉野博

博士（東北大学名誉教授，元日本建築学会副会長），及

川明氏・及川貢氏・大山幸信氏（南三陸町役場），辻村

俊彦氏（岩手県），細川政洋氏・中洞悟氏（宮古市役所），

小池幸一氏・小友光晴氏・清水啓之氏・三浦康男氏・

松山梨香子氏・野里茂生氏（釜石市役所），久坂斗了氏

（UR 都市機構）．なお，平成 24 年度理工学部東日本大

震災復興支援研究プロジェクト研究費（代表：建築学

科・古橋剛教授）を使用した．あつく御礼申し上げる．

５． 参考文献

[1] 新宮清志：宮城県・岩手県・青森県ならびに北海道

奥尻島の被災地視察報告，日本建築学会 シンポジウム

「東日本大震災からの教訓，これからの新しい国つく

り」，pp.223-226，2012 年 3 月．

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-8

東日本大震災における制震補強建物の被災状況 Damage to Retrofitted R/C Buildings by means of Energy Dissipation System

北嶋 圭二

Keiji Kitajima

Abstract: This paper reported on the damage situations to the RC buildings retrofitted by means of energy dissipation system. From the damage situations of the retrofitted buildings of three example, the effect of energy dissipation system were confirmed. 1．はじめに 耐震性能に乏しい既存 RC 造建物にエネルギー吸収

部材(制震ダンパー)を取付け，耐震性能を向上させる

制震補強構法が開発・実用化され，建物を継続使用し

ながら補強工事が行える耐震補強工法の一つとして，

近年，採用されるケースが増えてきている． そこで本稿では，今回の地震で比較的大きな地震動

が生じた宮城県大崎市，仙台市および福島県郡山市で

被災した3件の制震補強建物の被災状況 1),2),3) について

紹介する． 2．摩擦ダンパーによる補強建物の被災状況(大崎市) 2.1 建物概要 本制震補強建物は，宮城県大崎市

南部に建つ，地上 3 階，塔屋 1 階，延床面積 2,872m2

の 1968 年竣工の RC 造学校校舎(写真 1)である．本建

物は今回の地震で震度 7(計測震度 6.6)を記録した築館

からは約 30km，震度 6 強(計測震度 6.2)を記録した大

崎市古川から 5～6km と比較的大きな地震動が記録さ

れた地域に位置するが，この地区の計測震度は 5.4 で

震度 5 強と記録されている 4) ．応急危険度判定は“調

査済み(青紙)”である．制震補強工事は 2007 年に実施

され，桁行方向が摩擦ダンパー付制震ブレースの外付

け工法 5) により補強されている． 2.2 被災状況 本建物は補強工事翌年の 2008 年

に岩手・宮城内陸地震(当該地区は震度 5 弱)を経験し

ているが，その際に構造スリットを施した腰壁周辺に

軽微なひび割れなどが見られたものの，構造躯体の損

傷は認められなかった．今回の地震においては，2008年と同じく構造スリット周辺の軽微なひび割れ(前回

地震後未補修のものも含む)等が見られたが，構造躯体

本体の損傷は認められなかった．むしろ隣接する建設

年代が新しい建物の方がひび割れが多く見られた． 制震ブレースの取付状況を写真 2 に示す．制震ブレ

ース取付部には，グラウトのひび割れや接合部の滑り

等は確認されなかった．摩擦ダンパーの可動部境界で，

若干仕上げ塗装が剥がれており，今回の地震において

摩擦ダンパーが 1～2mm 程度動いたものと推測される

(写真 3)．建物周辺においては，建物東側の地盤が沈

下しており，それに伴って 1 階テラス部分が 50mm 程

度沈下していた(写真 4)． 2.3 補強設計時の時刻歴応答解析結果 補強設

計時に採用した入力地震動の加速度応答スペクトル

(h=5%)を図 1 に示す．図中の基本建物とは，既存建物

に構造スリットを入れかつ早期にせん断破壊する梁に

補強を施した状態の建物を指し，補強建物とは，基本

建物に制震ブレースを取付けた状態を指す．基本建物

日大理工・教員・海建

写真 1 被災した大崎市の学校校舎の外観

写真 3 摩擦ﾀﾞﾝﾊﾟｰ可動部

写真 4 ﾃﾗｽ部分の地盤変状写真2 制震ﾌﾞﾚｰｽ取付状況

摩擦ダンパー

鋼管ブレース

取付部

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集4.2.2

4-9

の 1 次固有周期

は 0.243 秒，補強

建物は 0.209 秒

である．基本建

物と補強建物の

応答解析結果を

基本建物のスケ

ルトンカーブ上にプロットしたものを図 2 および図 3に，応答が最も大きかった Taft EW 入力時の 2 階部分

における建物本体と制震ブレースの応答履歴を図 4 に

示す． 2.4 入力推定と補強効果 1階に設置してある摩

擦ダンパーが 1～2mm 程度動いていたことより，今回

の地震による本建物の 1 階の層間変形は概ね 3～4mm(層間変形角 1/1200～1/1000)程度であったものと

予想される．軽微なひび割れ程度しか見られなかった

被害状況とも概ね対応している．この応答変形は，補

強設計時の応答解析結果(図 3)のサイト波での応答値

を若干下回る大きさであり，そのことより入力地震動

レベルを推定すると，補強設計時に採用したサイト波

を若干下回る 250～300Gal 程度の大きさであったもの

と推測できる．この地震動レベルは，この地区の計測

震度 5.4 とも概ね対応する． 今回の地震を受けても桁行方向にほとんどひび割れ

が生じていなかった理由としては，制震ブレースによ

る剛性付加の効果が発揮されたものと考える．図 4 か

らわかるように，建物のひび割れ強度とひび割れ発生

時の変形レベルが，補強部材の摩擦ダンパーの滑り始

める荷重および変形とほぼ同程度であることより，制

震補強により補強建物全体のひび割れ強度が 2 倍近く

上昇したことになる．その結果，補強設計時に想定し

た入力レベルより小さな入力を受けた今回の地震では，

摩擦ダンパーによるひび割れ抑制効果が十分に機能し，

ひび割れ発生による剛性低下(周期の伸び)に伴ない地

震入力エネルギーが増えていく進行性破壊の現象 6) が生じなかったものと考える． 3．オイルダンパーによる補強建物の被災状況(仙台市) 3.1 建物概要 本制震補強建物は，仙台市北部

(震度 6 強)の丘陵地の下側に建つ，1979 年竣工の 10階建ての高層住宅である．写真 5 に補強後の建物全景

を，図 5 に補強後の 2 階平面図を示す．平面的にはエ

レベーターホールを境に「くの字」型に屈折しており，

さらに東側の棟で雁行し，立面的には 5 階以上の階で

両側がセットバックする複雑な形状を有している．構

造形式は，1 階から 6 階までが SRC 造，7 階から 10 階

までは RC 造であり，桁行方向がラーメン構造，梁間

方向が耐震壁付ラーメン構造である．増幅機構付制震

装置(オイルダンパー)7) は，北面の外廊下側の外付け

架構(S 造柱･SRC 造梁)内に取付けられている． 3.2 被災状況 本建物では，北面外廊下側の玄関

脇の方立壁(幅 700mm×高さ 1,100mm，厚さ 120mm)がせん断破壊し，非構造部材には大きな損傷(図 6，写

真 6)が生じた．しかし，既存主要構造体の柱，梁，耐

震壁には，一部の微細なひび割れ(0.2mm 以下)が生じ

図1 設計用入力地震動特性(h=5%) 図 2 基本建物の応答解析結果 図 3 補強建物の応答解析結果

0

3000

6000

9000

12000

15000

18000

0 1/500 1/250 3/500 1/125 1/100 3/250

層間変形角[rad]

層せ

ん断

力[k

N]

梁せん断破壊 柱のせん断破壊

Taft EW Hachinohe NS

El Centro NS BCJ-L2

サイト波Taft サイト波Hachinohe

サイト波El Centro サイト波Touhoku

1F

2F

3F

1/200

0 0

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

周期[sec]

応答

加速

度[g

al]

Taft EW

Hachinohe NS

El Centro NS

BCJ-L2

サイト波Taft

サイト波Hachinohe

サイト波El Centro

サイト波Touhoku基本建物 １次

補強建物 １次

基盤ターゲットスペクトル

0

3000

6000

9000

12000

15000

18000

0 1/500 1/250 3/500 1/125 1/100 3/250

層間変形角[rad]

層せ

ん断

力[k

N]

梁せん断破壊 柱のせん断破壊

Taft EW Hachinohe NS

El Centro NS BCJ-L2

サイト波Taft サイト波Hachinohe

サイト波El Centro サイト波Touhoku

1F

2F

3F

1/200

図5 補強後の平面図

8.1m

31.7m

30°

主軸

主軸直交50.4m

11°

補強架構補強架構

⑧ ⑨

2階　応答履歴（Taft EW入力時）

-12000

-8000

-4000

0

4000

8000

12000

-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20

層間変位[mm]

水平

せん

断力

[kN

]

建物本体

制震ブレース

図 4 建物本体と制震ﾌﾞﾚｰｽの履歴曲線

写真5 被災した仙台市の高層住宅の外観

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-10

ただけで，その他大きな損傷はなく，建物本体は震災

以後も継続使用された．また，増設架構および増設架

構と既存建物の取付部には損傷は見られなかった．オ

イルダンパーの作動変位は，ロッドに残る潤滑油の痕

跡から調査した結果，6 階の作動変位(オイルダンパー

は 6～10 階に設置，6 階以下ダンパーなし)が最も大き

く 20mm 程度で，そこから上の階に向かって徐々に小

さくなっていたと報告されている(図 7）． 3.3 地震応答解析による補強効果の確認 文献 2)では，本建物から約 2.6km に位置する仙台市役所本庁

舎で観測された地震動記録 8) を補正して使用し，本制

震補強建物の地震時の変形挙動を推定している．図 8

に地震応答解析結果(桁行方向の最大層間変形角)を示

す．図 8 中には，補強を行わなかった場合の応答値と，

現地調査した方立壁のひび割れ幅が合わせて示されて

いる．地震時の変形挙動の推定結果(高さ方向の変形分

布)は，方立壁の損傷状況およびダンパーの作動変位の

傾向と整合しており，本建物の地震時挙動が概ね再現

できている(補強効果があった)と報告されている 2) ． 4．粘弾性ダンパーによる補強建物の被災状況(郡山市)

4.1 建物概要 本制震補強建物は，福島県郡山市

(震度 6 弱)に建つ，1962 年竣工の 4 階建 RC 造学校校

舎(延床面積：2,424m2)である．図 9 に補強建物の基準

階平面図を示す．梁間方向は耐震壁の設置により偏心

を改善し，強度型補強とし，桁行方向は一部の脆性的

な部材を解消した上でアクリル系粘弾性ダンパーによ

り補強されている．補強後建物全景を写真 7 に，粘弾

性ダンパー取付状況を写真 8 に示す． 4.2 被災状況 本建物の被災状況は，2 次壁に軽

微なひび割れや，仕上げモルタルの剥落が確認された

が，主要構造部や粘弾性ダンパーの損傷はほとんど見

られなかったと報告されている．また，同一敷地内の

粘弾性ダンパーによる他の制震補強建物についても大

きな被害は見られなかったのに対し，同一敷地内の新

耐震後に施工された建物では，開口まわりに比較的大

写真6 ⑧-⑨通り間の方立壁の損傷状況

(e)5階 (j) 10階

(d) 4階 (i) 9階

(c) 3階 (h) 8階

(b) 2階 (g) 7階

(a) 1階 (f) 6階

30150

7

ダンパーの作動変位

6

5

4

3

2

1

8

9

100 2 4 6 8

方立壁のひび割れ幅 (mm)

方立壁のひび割れ幅

ダンパーの作動変位

(mm)

3階から5階はコンクリートの剥落のため計測不能

階

図8 地震応答解析による

最大層間変形角

1/1001/2000

7

層間変形

階 6

5

4

3

2

1

8

9

10

設計クライテリア

0 2 4 6 8方立壁のひび割れ幅 (mm)

方立壁のひび割れ幅

地震時の層間変形

耐震補強しなかった場合の層間変形

図7 ダンパーの作動変位と

方立壁のひび割れ幅

平面図

立面図

住戸

廊下

柱 柱梁

腰壁

方立壁

構造スリット玄関

※アルコーブ玄関

※1978年宮城県沖地震直後からアルコーブ玄関を採用されるようになる

図6 損傷した方立壁の形状

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-11

きなひび割れや，窓ガラスの破損等が見ら

れたと報告されている 3) ． 4.3 地震応答解析による補強効果の確認

文献 3) では，地動最大速度を 50cm/s に規準化した

既往 3 波および東北地方太平洋沖地震における郡山市

観測波 FKS018（防災科学技術研究所 K-NET による）

の NS 方向，EW 方向の合計 5 波を用いた地震応答解析

を実施し，解析結果から補強効果を確認している．図

10に地震応答解析によって得られた補強前後の最大応

答層間変形角を示す．図 10(a)はダンパーを考慮しない

場合(補強前），(b)はダンパーを考慮した場合(補強後)

である．最大層間変形角は，補強前では最大で約 1/70 rad. 程度，補強後では概ね 1/200 rad. 以内となってお

り，郡山市における観測波 FKS018 の応答は NS，EW方向共に，概ね既往 3 波と同等であったと報告されて

いる 3) ． 5．まとめ

以上，本稿では制震補強された既存 RC 造建物の地

震被災状況について記した．ある特定の制震補強建物

の被災状況ではあるが，いずれの建物においても補強

設計時に想定していた補強効果が確認されたと報告さ

れている． 一方，高層住宅の制震補強建物では，非構造部材で

ある方立壁に大きな損傷が生じ，住民に不安な思いを

与えた．方立壁の損傷は，制震補強が原因で生じたも

のではなく，建物の変形レベルと部材損傷レベルの関

係に基づくものであるが，今後，補強目標性能の設定

および補強後の耐震性能の評価に際しては，十分に配

慮しなければならない項目であると考える．

謝辞

本稿を作成するにあたり，飛島建設株式会社 久保田雅春

氏，高瀬裕也氏，株式会社鴻池組 関谷英一氏から制震補強

建物の情報および資料を提供して頂きました．ここに記し感

謝の意を表します． 参考文献 1) 北嶋圭二ほか：摩擦ダンパーによる制震補強建物の被災

状況と強震観測記録について，日本建築学会大会学術講

演梗概集，構造Ⅳ，pp.57-60，2012.9 2) 高瀬裕也，久保田雅春ほか：増幅機構付制震装置で耐震補

強された10階建高層住宅建築物の補強効果に関する考察，

日本建築学会技術報告集，Vol.18，No.39，pp.535-540，2012.6

3) 関谷英一：粘弾性ダンパによる制振補強を施した RC 造

校舎の例，早稲田大学理工学研究所「第 6 回粘性系ダン

パによる既存建築物の制振補強設計に関するシンポジウ

ム」2011.12 4) 気象庁：平成 24 年 4 月地震･火山月報(防災編)付録 2.「平

成 23 年(2011 年)東北地方太平洋沖地震」による各地の震

度，2011.4 5) 北嶋圭二：外付け制震ブレースを用いた耐震補強工法，

建築技術，Vol.651，pp.160-165，2004.5 6) 横内基，北嶋圭二，中西三和，安達洋，青山博之：制震

補強された実在鉄筋コンクリート造校舎の補強効果に関

する実験的研究，日本建築学会構造系論文集，No.592，pp.145-152，2005.6

7) 石丸辰治，新谷隆弘，久保田雅春，秦一平：増幅機構を

用いた制震構造システムに関する研究，第 10 回日本地震

工学シンポジウム，pp.31-34，1998.11 8) 妹尾嘉章，髙瀬裕也ほか：トグル制震構法で耐震補強さ

れた仙台市役所本庁舎の地震観測，－その 1 2011 年東

北地方太平洋沖地震における地震動記録－，日本建築学

会大会学術講演梗概集，構造 II，pp.43-44，2011.8

N

図9 基準階平面図

VED

EW

EW

VED：粘弾性ダンパ

EW ：耐震壁増設

BR ：鉄骨ブレース

１F : EW

2～

4F : BR

教室 教室教室

VED VED VED

VED VED VED VED

写真7 被災した郡山市の学校校舎の外観

耐震壁増設

粘弾性ダンパ

写真8 ダンパー取付状況1

2

3

4

0         1/200 1/100 3/200 1/50 

階

rad.最大応答層間変形角

EL CENTRO NS

TAFT EW

HACHINOHE NS

FKS018 NS

FKS018 EW1

2

3

4

0         1/200 1/100 3/200 1/50 

階

rad.最大応答層間変形角

EL CENTRO NS

TAFT EW

HACHINOHE NS

FKS018 NS

FKS018 EW

図10 最大応答層間変形角の比較

(a)補強前 (b)補強後

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-12

建築物に作用する津波流体力に関する基礎的研究

A Fundamental on Fluid force of Tsunami Acting on Architectural

○増田光一 1, 居駒知樹 1 , 高山淳平 2, 相田康洋 3

Koichi Masuda1, Tomoki Ikoma1,Junpei Takayama2,,Yasuhiro Aida2

Abstract : There are two purpose in this study. One is verification of the validity of the numerical simulation. The other is to clarify tends of water depth coefficient used in evaluation method of load of tsunami act on architecture when rapid flow. Therefore, we compared with tank experiment and numerical simulation. We also carried out numerical simulation which focused on Froude number. As a result, there was validity of the numerical simulation and we found the water depth coefficient should be changed depending on the flow velocity.

１． 諸言 2011 年 3 月 11 日には東北地方でマグニチュード 9.0

の東北地方太平洋沖地震が発生した。この地震により

津波が発生し，陸上に遡上した津波により建築物の破

壊，倒壊，建築物内部への浸水による建築的機能の喪

失などが発生し，沿岸域の都市は壊滅的被害に遭った。

沿岸域の建築物を設計する際，津波の荷重を考慮する

ことは必要であり，過去にも津波避難ビル等に係るガ

イドライン 1)に記載されているような津波の流体力を

推定する近似式が研究，提案されている。 朝倉ら 2)は津波が護岸を越流した場合の建築物に作

用する津波波圧を水槽実験により求め，その結果建築

物にかかる津波流体圧力は建築物前面での建築物前面

での遡上水位の 3 倍の静水圧と考えることができると

した。 )( max zgP (1)

ただし :密度，g :重力加速度， max :建築物前面で

の遡上水位 式(1)が津波避難ビル等に係るガイドラインの津波

波圧算定式として利用されているものである。

Fig.1 Formula of tsunami pressure acting on buildings 有川ら 3)は朝倉ら 2)の研究に対して射流状態におい

て建築物には衝撃津波波圧が作用し，段波状態の津波

が建築物に作用する場合，衝撃津波波圧においては津

波避難ビル等に係るガイドライン 1)の式(1)の水深係数

0.3 では過小評価になることを明らかにした。しか

し，有川ら 3)の実験ではフルード数 1.5 付近での検討し

かなされていない。そこで、フルード数 1.5 以上の領

域で建築物の鉛直壁面に作用する衝撃津波波圧にどの

ような傾向があるかを水槽実験と MPS 法によるシミ

ュレーションにより明らかにすることを目的とする。

２． 水槽実験 日本大学理工学部が所有する二次元水槽を用いて

水槽実験を行う．実験概要を Fig.2 に示す．計測項目は

岸壁模型上の遡上水位と流速，建築物模型前面に作用

する流体圧力である．建築物は岸壁模型先端を基準と

して 0.2m間隔で波下側へ移動させる．遡上水位および

流速は建築物模型を設置する位置であり，流体圧力の

計測位置は Fig.3 に示すとおりである．

３． 妥当性の検証 本研究では越塚ら 4)によって開発されたMPS法を用

いる．そこで，陸建築物に作用する津波流体圧を予測

する手法として MPS 法が有効な手法であるか妥当性

の検証を行う．その後フルード数をパラメータとして

1:日大理工 教員 海建 2:日大理工・院（前）・海建 3:日大理工・院（後）・海建

maxg

max

z

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.3.1

4-13

流体圧力がどのような傾向を示すか明らかにする．シ

ミュレーションの概要を Fig.3 で示す．水槽実験と同様

の場合を再現するが相田 5)によって開発された新たな

造波境界を用いるため再現の領域が縮小されている．

４． 結果の比較と考察

水槽実験と MPS 法による数値シミュレーションの流

体圧力を比較した結果を Fig.5 に示す．Fig.5 は高さ

0.02m の位置における建築物前面の流体圧力であり，

横軸に岸壁模型先端からの距離，縦軸を津波波圧算定

式による結果を用いて無次元化している．Fig.5 から

MPS 法が実験値と近い値を示していることがわかる．

したがって，MPS 法が建築物に作用する流体圧力を推

定する有効な手法であると確認することができた．

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

X[m]

P / 3g

Experiment first pressure MPS-first pressure

Fig.5 Comparison of wave pressure on each position

５． 数値シミュレーションの概要 次に MPS 法を用いて衝撃津波波圧とフルード数と

水深係数 の関係を明らかにする．Fig.6 に示すフルー

ド数に着目し，Table1 の計算条件で数値シミュレーシ

ョンを行う．

0.02 0.04 0.06 0.08

0.5

1.0

1.5

0Water elevation [m]

Flow

vel

ocity

[m/s

]

Simulation Target Froude num=1 Froude num=2 Froude num=3

Fig.6 Simulation case by froude number

Table 1 MPS simulation condition Simulation time[sec] 3.0

delta t[sec] 1.0E-4

Influence radius 2.1

Particle size[m] 1.0E-3

６． シミュレーション結果，考察

Fig.7 より建築物に衝撃津波波圧が作用する場合、

衝撃津波波圧は式(1)における係数はフルード数

により変化することが確認できる。式(1)は静水圧の

影響を考慮した算定式であるが、衝撃津波波圧が発

生するような場合、 0.3 では過小評価になる場合

があることが確認できる。

1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.52345678

Froud number

Fig.7 Relation of Froude number and alpha in the case

of Impulsive-tsunami-pressure acting on the building

７． 結論 津波避難ビル等に係るガイドライン 1)に記載され

ている式は静水圧的な考慮しかなされていない。衝

撃津波波圧が建築物の鉛直壁面に作用する場合は、

建築物前面での遡上水深以外に流速の考慮が必要に

なる。また、流速に応じて水深係数は変化させる

必要がある。

８． 参考文献 [1] 津波避難ビル等に係るガイドライン検討会 内閣府 政策統括官(防災担当)；津波避難ビル等に係るガイド ライン，2005，6． [2] 朝倉良介 岩瀬浩二池谷毅高尾誠 金戸俊道藤井直 樹大森政則；護岸を越流した津波による波力に関す る実験的研究，土木学会海岸工学論文集，第 47 巻(2000)，pp.911-915. [3] 有川太郎 池辺将光山田文則下迫健一郎今村文彦; 護岸・陸上構造物に対する津波力の大規模実験,土木 学会海岸工学論文集,第 52 巻(2005)，pp.746-750． [4] 越塚誠一；粒子法，丸善株式会社，2005． [5] 相田康洋，増田光一，居駒知樹；陸上遡上後の津波

解析のためのMPS 法の利用方法の提案，日本沿岸域学

会研究討論会，2012，7．

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-14

平常時の機能・用途別にみた津波避難ビルの特徴に関する研究

Study on the characteristics of a Tsunami Evacuation Building caught it from the functions and uses

○田中雄基１, 小川雅人 2, 畔柳昭雄 3, 坪井塑太郎 4

*Yuki Tanaka1, Masato Ogawa2, Akio Kuroyanagi3, Sotaro Tsuboi4

Abstract: The wake of the Great East Japan Earthquake, "Tsunami Evacuation Building" is attention as a place of temporal refuge.

From the use as disaster prevention facilities to existing buildings that are not planned as shelters, Tsunami Evacuation Building must

know its features from the viewpoint of architecture in conjunction with the functions and uses of normal times. In this study, We

have to organize information to capture the characteristics of the presence or absence of external staircase and shelter for each of the

functions and uses normal times. As a result, We were able to grasp it is associated with that utility form during normal and

characteristics of Tsunami Evacuation Building as disaster prevention facilities.

１． はじめに

東日本大震災を契機に「津波避難ビル」が注目され

ている．また，震災の被害調査等を踏まえ，構造上の

要件に係る暫定指針 1)や津波防災地域づくりに関する

法律 2)など，津波避難ビルの指定取組みに係る国から

の方針が示されつつある．これを受けて，地方公共団

体では，外階段や屋上フェンスの設置等の事業に対し，

補助金支給等の支援を行うことにより津波避難ビル整

備事業の推進を図る動きがみられる．このような取組

みが進む中で，津波避難ビルは，本来避難施設として

計画されていない既存の建物を防災施設として利用す

ることから，平常時の機能・用途と合わせて，建築的

視点からその特徴を把握する必要がある．

そこで，本研究では，平常時の機能・用途別に，津

波避難ビルとして指定されている施設の避難場所（階）

の所在や外階段の有無等を把握し，防災施設としての

特徴を明らかにすることを目的とした．

２．研究方法

本研究では，全国 3,249 棟の津波避難ビルの内，指

定された施設の機能・用途が把握できている 944 棟の

津波避難ビルを対象[2]とし，平常時の機能・用途別に

避難場所や避難方法について捉えた．

３．機能別にみた津波避難ビルの特徴

津波避難ビルに指定されている施設の平常時の機能

と避難場所等の関係を Table 1 に示す．

３‐１．避難場所（階）について

津波避難ビルにおける避難場所を 4 項目に分類し，

機能別に整理した．その結果，居住施設では，廊下や

階段等の共有部分に避難場所が限定されるケースが

75.6%を占め，宿泊施設や業務施設，医療保健施設，文

化施設，生産・供給処理施設等，会議室や講堂等を有

する施設では，それら特定の居室に避難場所が限定さ

れるケースが確認できた．さらに，商業・娯楽施設や

１：日大理工・学部・海建 Nihon-U. ２：日大理工・院（前）・海建 Graduate School , Nihon-U.

３：日大理工・教員・海建 Prof , CST , Nihon-U. , Dr. Eng. ４：日大理工・教員・海建 Assistant Prof , CST , Nihon-U. , Ph. D.

%（棟数）

Table 1. the characteristics of a TEB caught it from the functions

限定なし 75.5 (166) 16.1 (31) 38.0 (63) 70.6 (48) 64.4 (38) 54.0 (27) 62.5 (35) 54.8 (23) 40.0 (8) 36.4 (4) 80.0 (8) 33.3 (2) 50.0 (3)

特定の居室 8.2 (18) 0.0 (0) 31.3 (52) 11.8 (8) 5.1 (3) 22.0 (11) 7.1 (4) 4.8 (2) 25.0 (5) 36.4 (4) 10.0 (1) 33.3 (2) 33.3 (2)

共有部分 9.5 (21) 75.6 (146) 22.9 (38) 10.3 (7) 15.3 (9) 10.0 (5) 3.6 (2) 21.4 (9) 5.0 (1) 27.3 (3) 10.0 (1) 33.3 (2) 16.7 (1)

屋上のみ 6.8 (15) 8.3 (16) 7.8 (13) 7.4 (5) 15.3 (9) 14.0 (7) 26.8 (15) 19.0 (8) 30.0 (6) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0)

有 36.0 (63) 20.4 (39) 36.7 (47) 25.4 (16) 73.2 (41) 54.8 (23) 66.0 (31) 51.3 (20) 70.6 (12) 18.2 (2) 40.0 (4) 14.3 (1) 25.0 (1)

無 64.0 (112) 79.6 (152) 63.3 (81) 74.6 (47) 26.8 (15) 45.2 (19) 34.0 (16) 48.7 (19) 29.4 (5) 81.8 (9) 60.0 (6) 85.7 (6) 75.0 (3)

2階以下 15.2 (22) 19.4 (6) 14.5 (9) 56.5 (26) 19.4 (7) 8.0 (2) 17.1 (6) 61.9 (13) 12.5 (1) 25.0 (1) 62.5 (5) 0.0 (0) 100.0 (3)

3階以上5階以下 84.8 (123) 80.6 (25) 82.3 (51) 43.5 (20) 80.6 (29) 88.0 (22) 80.0 (28) 38.1 (8) 75.0 (6) 75.0 (3) 37.5 (3) 100.0 (2) 0.0 (0)

6階以上 0.0 (0) 0.0 (0) 3.2 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 4.0 (1) 2.9 (1) 0.0 (0) 12.5 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0)

2階以下 11.8 (26) 5.4 (11) 0.6 (1) 41.8 (28) 20.7 (12) 13.2 (7) 21.8 (12) 35.7 (15) 5.0 (1) 8.3 (1) 10.0 (1) 14.3 (1) 40.0 (2)

3階以上5階以下 86.8 (191) 59.9 (121) 38.0 (63) 49.3 (33) 67.2 (39) 60.4 (32) 60.0 (33) 57.1 (24) 60.0 (12) 75.0 (9) 40.0 (4) 71.4 (5) 60.0 (3)

6階以上 1.4 (3) 34.7 (70) 61.4 (102) 9.0 (6) 12.1 (7) 26.4 (14) 18.2 (10) 7.1 (3) 35.0 (7) 16.7 (2) 50.0 (5) 14.3 (1) 0.0 (0)

有 26.3 (45) 67.2 (125) 44.5 (53) 23.0 (14) 45.8 (22) 34.1 (14) 55.6 (25) 51.4 (18) 46.7 (7) 18.2 (2) 20.0 (2) 0.0 (0) 33.3 (2)

無 73.7 (126) 32.8 (61) 55.5 (66) 77.0 (47) 54.2 (26) 65.9 (27) 44.4 (20) 48.6 (17) 53.3 (8) 81.8 (9) 80.0 (8) 100.0 (7) 66.7 (4)避難専用の外階段

教育施設

居住施設

宿泊施設

集会施設

避難場所の分類

避難可能な屋上

避難場所の最低階

建物の階数

文化施設

交通施設

生産・供給処理施設

体育施設

商業・娯楽施設

業務施設

行政・保安防災施設

福祉施設

医療保健施設

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.3.2

4-15

医療保健施設のように，平常時から屋上が利用されて

いる施設では，災害時に屋上を避難場所とする施設が

比較的多い．

次に，避難場所において限定なしと分類した施設に

ついて，その避難場所の階数をみると，大半の施設で

3 階以上 5 階以下のフロアを避難場所の最低階として

いる傾向がみられる．一方で，比較的建物の階数が低

い，集会施設や福祉施設，体育施設では 2 階以下のフ

ロアを避難場所として想定している．

３‐２．避難専用の外階段の有無

約半数の施設において避難専用の外階段は設置され

ていない．特に，教育施設や集会施設，業務施設，文

化施設においてその傾向は強い．

以上のことから，建物の機能による制約が避難場所

や外階段の設置に表れていることが分かる．

４．用途別にみた津波避難ビルの特徴

前項において整理した項目について，同様に，平常

時の用途との関係を Table 2 に示す．

４‐１．避難場所について

居住施設の内，その大半を占める共同住宅では，避

難場所が共有部分に限定される．一方で，指定数は少

ないが，個人所有の独立住宅の場合，屋上を避難場所

として指定している．

また，平常時から不特定多数の利用が想定される集

会施設において，集会所やコミュニティセンター，公

民館では避難場所は限定されていない傾向がみられる．

さらに，屋上利用が比較的多い商業・娯楽施設にお

いて，規模の小さい独立店舗に比べ，大型のショッピ

ングセンターでは，屋上を避難場所とする施設が

81.3%を占め，機能的に同じでも規模的特徴を反映して

いることがわかる．

４‐２．避難専用の外階段の有無

居住施設の場合，外階段の設置率が高く，特に，高

層マンション等を含む共同住宅では，外階段の設置率

は 72.1%と顕著である．また，福祉施設の内，老人ホ

ームや介護老人保健施設等の高齢者施設においても，

外階段の設置率が比較的高い．

さらに，高架駅である鉄道駅を津波避難ビルとして

指定し，避難専用の外階段を設置することで，駅のホ

ームを避難場所とする事例も確認できた．

５．おわりに

本研究の結果，機能によっては避難場所の限定率は

高く，限定されない場合も最低避難階が定められてい

ることがわかる．また，規模的に大きな施設は，より

幅広い避難場所が確保されている．このように，平常

時の機能・用途と利用形態が津波避難ビルの防災施設

としての特徴に結びついていることが把握できた．

６．補注及び参考文献

1 ) 国土交通省より各都道府県知事に対して 2011 年 11

月 17 日に通知された「津波に対し構造耐力上安全な建

築物の設計法等に係る追加的知見について」の一部分．

2 ) 2011 年 12 月 27 日施行．津波避難ビルについて，容

積率の緩和等，特例措置を行うことが可能．

[1] 津波避難ビル等に係るガイドライン検討委員会：

「津波避難ビル等に係るガイドライン」，資料， 2005.6

[2] 小川雅人・大盛嘉一：「津波避難ビルの現状と課題

に関する調査研究」，日大理工・海建・卒業論文， 2011

%（棟数）

Table 2. the characteristics of a TEB caught it from the uses

小学校 77.2 (98) 7.1 (9) 7.9 (10) 7.9 (10) 38.8 (38) 61.2 (60) 22.9 (22) 77.1 (74)

中学校 86.5 (45) 3.8 (2) 9.6 (5) 0.0 (0) 34.1 (14) 65.9 (27) 29.3 (12) 70.7 (29)

高等学校 73.3 (11) 20.0 (3) 0.0 (0) 6.7 (1) 33.3 (4) 66.7 (8) 25.0 (3) 75.0 (9)

研修施設 61.5 (8) 0.0 (0) 23.1 (3) 15.4 (2) 36.4 (4) 63.6 (7) 45.5 (5) 54.5 (6)

大学 0.0 (0) 33.3 (1) 66.7 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (3) 0.0 (0) 100.0 (3)

専門学校 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 0.0 (0) 100.0 (2)

学習センター 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 0.0 (0) 100.0 (2)

小中一貫校 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0)

中等教育学校 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

職業訓練学校 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

自動車学校 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

特別支援学校 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

研究所 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

共同住宅 14.8 (27) 0.0 (0) 78.1 (143) 7.1 (13) 17.0 (29) 83.0 (142) 72.1 (119) 27.9 (46)

独立住宅 60.0 (3) 0.0 (0) 0.0 (0) 40.0 (2) 80.0 (4) 20.0 (1) 60.0 (3) 40.0 (2)

寄宿舎 0.0 (0) 0.0 (0) 75.0 (3) 25.0 (1) 33.3 (1) 66.7 (2) 50.0 (2) 50.0 (2)

事務所・店舗併用住宅 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0)

住宅 36.4 (4) 63.6 (7) 0.0 (0) 100.0 (11)

ホテル 35.2 (43) 30.3 (37) 27.0 (33) 7.4 (9) 38.9 (35) 61.1 (55) 44.0 (37) 56.0 (47)

旅館 44.4 (16) 33.3 (12) 11.1 (4) 11.1 (4) 33.3 (11) 66.7 (22) 50.0 (15) 50.0 (15)

保養所 33.3 (2) 50.0 (3) 16.7 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (3) 33.3 (1) 66.7 (2)

民宿 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

コンドミニアム 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1)

集会場 62.5 (20) 12.5 (4) 15.6 (5) 9.4 (3) 27.6 (8) 72.4 (21) 35.7 (10) 64.3 (18)

コミュニティセンター 85.7 (18) 14.3 (3) 0.0 (0) 0.0 (0) 10.0 (2) 90.0 (18) 5.0 (1) 95.0 (19)

公民館 85.7 (6) 0.0 (0) 0.0 (0) 14.3 (1) 42.9 (3) 57.1 (4) 14.3 (1) 85.7 (6)

式場 0.0 (0) 33.3 (1) 33.3 (1) 33.3 (1) 66.7 (2) 33.3 (1) 66.7 (2) 33.3 (1)

コンベンション施設 50.0 (1) 0.0 (0) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

漁業協同組合 100.0 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

農業協同組合 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

店舗 81.5 (22) 0.0 (0) 14.8 (4) 3.7 (1) 68.0 (17) 32.0 (8) 30.0 (6) 70.0 (14)

ショッピングセンター 43.8 (7) 6.3 (1) 12.5 (2) 37.5 (6) 81.3 (13) 18.8 (3) 43.8 (7) 56.3 (9)

スーパー 40.0 (2) 0.0 (0) 40.0 (2) 20.0 (1) 80.0 (4) 20.0 (1) 50.0 (2) 50.0 (2)

飲食店 100.0 (4) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (4) 0.0 (0) 100.0 (2) 0.0 (0)

市場 33.3 (1) 66.7 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 100.0 (2) 0.0 (0)

パチンコ店 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0)

遊技場 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0)

競輪場 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

公衆浴場 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

事務所 54.3 (25) 23.9 (11) 8.7 (4) 13.0 (6) 56.8 (21) 43.2 (16) 36.1 (13) 63.9 (23)

倉庫 100.0 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (3) 0.0 (0) 100.0 (3)

電話交換所 0.0 (0) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 100.0 (2) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1)

官公庁 70.4 (19) 11.1 (3) 7.4 (2) 11.1 (3) 36.8 (7) 63.2 (12) 21.1 (4) 78.9 (15)

防災複合施設 52.4 (11) 0.0 (0) 0.0 (0) 47.6 (10) 100.0 (21) 0.0 (0) 95.2 (20) 4.8 (1)

消防署 40.0 (2) 20.0 (1) 0.0 (0) 40.0 (2) 75.0 (3) 25.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (2)

警察署 100.0 (2) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 0.0 (0) 100.0 (2)

自衛隊航空基地 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

福祉センター 85.7 (12) 0.0 (0) 7.1 (1) 7.1 (1) 33.3 (4) 66.7 (8) 50.0 (6) 50.0 (6)

保育所 100.0 (3) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 66.7 (2) 33.3 (1) 33.3 (1) 66.7 (2)

児童館 100.0 (3) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (3) 0.0 (0) 100.0 (3)

障害者支援施設 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 50.0 (1) 100.0 (2) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1)

特別養護老人ホーム 25.0 (2) 12.5 (1) 50.0 (4) 12.5 (1) 57.1 (4) 42.9 (3) 57.1 (4) 42.9 (3)

有料老人ホーム 16.7 (1) 16.7 (1) 33.3 (2) 33.3 (2) 66.7 (4) 33.3 (2) 50.0 (2) 50.0 (2)

介護老人保健施設 25.0 (1) 0.0 (0) 50.0 (2) 25.0 (1) 50.0 (2) 50.0 (2) 100.0 (4) 0.0 (0)

軽費老人ホーム 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

高齢者専用賃貸住宅 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

病院 43.8 (7) 25.0 (4) 6.3 (1) 25.0 (4) 76.9 (10) 23.1 (3) 45.5 (5) 54.5 (6)

診療所 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 100.0 (2) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1)

がんセンター 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

保健センター 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 100.0 (1) 0.0 (0)

文化会館 50.0 (2) 25.0 (1) 25.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (4) 0.0 (0) 100.0 (4)

図書館 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 50.0 (1) 50.0 (1)

美術館 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 50.0 (1) 50.0 (1)

資料館 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1)

ホール 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

展示場 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

立体駐車場 100.0 (8) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 37.5 (3) 62.5 (5) 12.5 (1) 87.5 (7)

道の駅 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

鉄道駅 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0)

乗船場

工場 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (2) 0.0 (0) 100.0 (2)

清掃工場 0.0 (0) 50.0 (1) 50.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (3) 0.0 (0) 100.0 (3)

下水処理場 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1)

排水機場 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

体育館 60.0 (3) 20.0 (1) 20.0 (1) 0.0 (0) 33.3 (1) 66.7 (2) 40.0 (2) 60.0 (3)

スポーツセンター 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 0.0 (0) 0.0 (0) 100.0 (1) 0.0 (0) 100.0 (1)

-

-

-

- -

有 無

避難可能な屋上

- -

- - -

- -

-

屋上のみ

避難場所の分類

- -

- -

- -

-

有 無

避難専用の外階段

行政・保安防災施設

福祉施設

教育施設

居住施設

用途機能

宿泊施設

集会施設

商業・娯楽施設

業務施設

限定なし 特定の居室 共有部分

医療保健施設

文化施設

交通施設

生産・供給処理施設

体育施設

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-16

大規模地震に備えた救援物資の供給方法に関する研究

A Study on Physical Distribution Method of Relief Supplies in Case a Huge Earthquake Occurred

〇長田哲平１, 鎌田洋輔２, 後岡寿成３, 小早川悟１

Teppei Osada1, Yosuke Kamata

2 , Hisanari Ushirooka

3, *Satoru Kobayakawa

1

Abstract: At The Great East Japan Earthquake, there were any problems in physical distribution on relief supplies. We think that

delay of provision of relief supplies were occurred in disaster area because of inadequate delivery and loading systems. So, in this

paper, we discuss the physical distribution method in case a huge earthquake occurred.

１．はじめに

わが国では，これまでに大規模な地震災害に度々見

舞われている．その際に，負傷者の救急搬送や救援物

資の輸送において，道路の果たすべき役割は非常に大

きい．2011 年 3 月 11 日に発生した東日本大震災にお

いても，発災直後の被災者の生活を維持するための救

援物資輸送において道路の果たす役割は大きかった．

しかし，東日本大震災では，届け先の最終地である

避難所に救援物資が届くまでに大幅に時間を要するな

ど救援物資の輸送に関する課題もあった．

そこで本研究では，宮城県における震災発生直後の

救援物資の輸送状況を調査した．そこから明らかにな

った課題を整理し，救援物資の輸送方法の改善案を提

案することを目的とした．またケーススタディとして，

足立区を対象に災害協定を結んだ店舗から避難所まで

の救援物資の配送ルートに関するシミュレーションも

実施した．

２．東日本大震災での救援物資の輸送に関わる課題

今回の大震災では，国土交通省による「くしの歯作

戦」などにより早くから救援物資の輸送ルートが確保

されていたにもかかわらず，末端の避難所への救援物

資の輸送に時間を要したり，届かなかったりという事

例が発生した．その理由を解明するためには，救援物

資の輸送を物流機能における「輸送」「荷役」「配送」

の３つに分けて整理する必要がある．

本震災では，早い段階で救援物資の「輸送」ための

ルートは確保されており，うまく機能としたといえる．

事実，発災の翌日（12 日）から，東北自動車道などの

主要路線を中心に緊急車両の通行を可能とする仮復旧

を行い，自衛隊の救援車両などが通行可能となってい

る．さらに，利用可能なほぼ全ての SA・PA が，被災

地を往来する緊急車両の中継基地・補給基地として活

用されている．その後，震災から２週間後の 2011 年３

月 24 日（木）には，被災を受けた約 850km のうち，

その約 90%にあたる約 813kmについて応急復旧が完了

している．

一方で，続々と届く救援物資に対し，被災地内での

「荷役」と「配送」に対する処理が不十分であったた

めに，物資の輸送が滞ったと考えられる．「荷役」に関

しては，物資の集積場所の事前計画が不十分であった

こと，日常的に物流業務をおこなっていない市役所職

員だけでは大量の救援物資に対応することが困難であ

ったこと，さらには各避難所からのニーズを吸い上げ

る仕組みがないままに救援物資を受け入れたため，物

流の量に偏りや大量の在庫が発生したことが課題とな

ったことがわかってきた．「配送」に関しては，集積場

所で受け入れた救援物資の荷さばき作業に追われたた

め避難所への配送作業が遅れたことに加えて，道路の

状況がわからないため，各避難所への配送が十分に行

えかったことが課題である．そこで, 発災後に輸送ル

ートを検討することは，物資供給に更なる時間を要し

てしまうことから，域内に設置を想定している物資供

給拠点から避難所までの配送ルートを事前に検討して

おくことが必要である．

３． 東京における首都直下地震の対応策の検討

東日本大震災における救援物資に関する災害協定の

締結および運用状況の調査結果を踏まえ，首都圏にお

ける首都直下地震が発生した際の対応策の検討を行っ

た．本研究では，東京23区のいずれかの区と災害協定

を締結している740社の企業のうち，①食料に関する協

定を締結している企業，②民間企業独自の流通システ

ムが構築している企業，という２つの条件を満たす27

１：日大理工・教員・交通 ２：JR東日本株式会社 ３：日本工営株式会社

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.4.1

4-17

社を対象にアンケート調査を実施した．回答を得られ

た企業は，27社中９社であった．実際には，災害協定

の内容は詳細に決まっていないため未回答が多い結果

となった．一方，行政側にヒアリングしたところでは，

「事案が起こってから状況に応じて対応する」という

回答が得られた．すなわち，行政と民間企業共に首都

直下地震発生時の救援物資の配送は，詳細に決まって

いない状態である．そのため，事案が起こってから計

画を立てるのでは，救援物資の供給が遅れる可能性が

高いと考える．

４．救援物資の配送ルートの検討

（１）救援物資の配送に影響を与える要因

過去に発生した大地震の被害状況より，避難所から

救援物資を配送する際に影響を与える要因には，①道

路幅員，②橋梁および立体交差の有無，③液状化現象

の有無の３つがある．

（２）ケーススタディ（現状）

配送に影響を与える３つの要因が，配送ルートに影

響を与えるのか足立区を対象にシミュレーションを実

施した．配送ルートは，下図のフローに基づいて繰り

返し検索を行った．

その結果，足立区と災害協定を締結している 13 店舗

から 112 カ所の避難所への配送を，幅員・橋梁・液状

化を加味して検索すると最短距離で配送可能な避難所

は６か所（約 5.4％）しかないことがわかった．つまり

ほとんどの避難所は災害協定を結んでいる店舗から最

短距離で運ぶことができずに，迂回が必要になるとい

うことである．

Figure1. Route Choice Flow

（３）ケーススタディ（全国チェーン企業と協定締結）

避難所に最短経路で救援物資を配送できるようにす

るためには，災害協定を結ぶ店舗を増やすことである．

しかし，単純に域内で災害協定を締結した店舗を増や

しても，倉庫の倒壊などで物資を供給できないことも

想定されることから，被災地外から救援物資を持って

来ることを想定しなければならない．加えて，全国チ

ェーンの店舗のが東日本大震災時に物資提供ができた

ことが調査より明らかになっていることから，全国チ

ェーンの店舗からの救援物資の供給も検討する必要が

ある．そこで，足立区において，東京 23 区のいずれか

の区と災害協定を締結している企業かつ全国チェーン

企業の店舗を調べると 70 店舗あることがわかった．こ

の 70 店舗を含めて配送ルート検索を行うと，最短距離

で配送可能な避難所は 20 か所（約 17.9％）となった．

Figure2. Location of shops (Concluded Disaster

agreement)

（４）配送距離と配送時間の比較

前述の２つのケーススタディの結果，店舗あたりの

配送距離を見てみると，現状では，１店舗当たりの配

送距離は 38.32（=平均配送距離/店舗数）km となり，

協定を結んだ店舗数を増やすと 4.79kmとなった．

次に，配送時間を見てみると，現状では，328.49（=

配送距離/対応割合）分となり，協定を結んだ店舗数を

増やすと 40.80 分となった．配送時間でみると，約 280

分の差が生じてしまうことになる．この配送時間は，

あくまで道路を通行できることが前提であり，震災時

の渋滞などは加味していない．したがって，実際には

これよりも時間がかかる可能性がある．

５．おわりに

本研究では，救援物資の配送において，①道路幅員，

②橋梁および立体交差の有無，③液状化現象を加味す

ると最短経路で配送できる店舗が少ないことを明らか

にした．加えて，全国チェーンの店舗が震災時の物資

供給の対応可能であることから，発災後に救援物資の

供給拠点とすることで避難所への物資供給のタイムラ

グを少しでも短くできると考える．

６． 参考文献

[1] 鎌田洋輔：「大規模震災時における民間企業と災害

協定による救援物資の供給方法に関する研究」，平成

23 年度日本大学理工学研究科修士論文要旨集，2012

最短距離の配送ルート

幅員7ｍ

橋梁・立体交差の有無

液状化危険区域

迂回ルートの有無

別ルートの設置

配送不可条件クリアの配送ルート

YES

YES

YES

YES

NO

NO

NO

NO

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-18

都心近郊を対象とした東日本大震災時におけるバス運行の現況分析

An Analysis on Bus Operation Performance at East-Japan Earthquake Focused on the suburbs of near Tokyo

○岩崎哲也１, 轟朝幸2, 西内裕晶2

Tetsuya Iwasaki1, Tomoyuki Todoroki1, Hiroaki Nishiuchi2

Abstract: The Great East Japan Earthquake occurred on March 11 2011 and many people in Tokyo metropolitan area had difficulty in getting home. Then trains' operation was suspended for long time, and public transport which they could use was only buses. However, the detailed analysis of the state of bus operation and passengers' tendency at that day has not been done, so the analysis is necessary to consider transport system just after an earthquake. In this research, passengers' tendency, ridership, and delay time of buses at that day are shown by analyzing bus location data and passengers' IC card data. The data clarify that pre-existing bottleneck seriously affected buses and that buses were substituted for trains at that day. Finally, this research is necessary to consider transport system just after an earthquake. １． はじめに

2011 年 3 月 11 日に東日本大震災が発生し，首都圏

では震度 5 弱から 5 強を観測した．それと同時に，都

内だけで約 352 万人の帰宅困難者が発生した1)．また，

鉄道は長時間不通となり，帰宅の足を奪われた人々が

利用できた主要な公共交通はバスのみであった．しか

し，発災日のバスの運行状況や利用者数の推移などは

データを用いて詳細に分析されていない．データを用

いた分析を行うことで，バスの運行状況や利用者数の

推移が明らかとなり，問題点が浮かび，改善策の考案

が可能となる．これは今後の震災時における交通シス

テムの在り方を考える上で必要であり，データを用い

たバスの運行および利用実態の把握は必要である． そこで本研究では，東日本大震災発災日ならびに発

災前のバスロケデータ・PASMO データを用いて，当日

のバス運行実態を把握することを目的とする． ２．鉄道・高速道路の閉鎖基準・時間 バスの運行・利用に影響を及ぼす鉄道・高速道路の

閉鎖基準とその時間を首都圏の鉄道事業者・高速道路

会社に確認したところ，震度 5 弱以上で鉄道は運転見

合わせ，高速道路は通行止めになることがわかった． 一般道の通行止めは，震度 6 弱以上で実施されるた

め本震災直後においても，一般道でのバス運行は可能

であった．しかし，道路交通の需要増加による交通渋

滞により，バスの運行に影響があったとが考えられる． ３．バス運行実態および利用者実態の分析方法 東日本大震災発生直後のバスの運行実態を把握する

ため，バスロケデータから当日の運行遅れを分析する．

また，当日の利用者動向を把握するため，PASMO デー

タから利用者数データを用いて，何時頃，区間別で，

どの程度の乗降者数が存在したのかを把握する． これらの情報を平常時と比較することにより，発災日

当日のバス運行状況を把握する．分析で用いる遅れ時

間・利用者数の定義を Table1 に示す． Table1．Definition of Delay time & Number of Passengers

Delay time Passenger VolumeDefinition Operation time - Timetable time Bus use with PASMOUse data Bus Location date PASMO date ４．分析対象 （１）対象路線 本研究では，鉄道駅間を結んでいる京成バスの３路

線と国際興業バスの 6 路線を対象とした．なお，これ

らの路線は，鉄道の代替路線として利用することが可

能である．また本研究では，方向別での運行実態の違

いを把握するため，対象路線を都心を環状する道路を

運行する環状方向と都心から放射方向に延びる道路運

行する放射方向の 2 つに分類し，分析を行った．Figure1は本研究で取り扱う路線を GIS 上に表したものである．

Figure1．Study Route

（２）使用データ 本研究で使用するデータの概要を Table2 に示す．

１：日大・院（前）・交通 ２：日大・教員・交通

0km 20km

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.4.2

4-19

発災日にバスがどの程度の定時性を確保して運行され

ていたかを，当日の遅れ時間から明らかにする．加え

て， IC カード PASMO から得られる利用者数データを

用いて，発災日におけるバスの利用状況を把握する． Table2．Outline of Measured Data

Company Period & Unit Bus Location date PASMO datePeriod 3/3.4.7.11 3/3.4.7.11 Unit Diurnal Every numberPeriod 3/7.8.9.10.11 3/7.8.9.10.11Unit Every number Every number

Kokusaikogyo

Keisei

５．発災日における京成バスの運行遅れ （１）分析対象路線 京成バスの現況分析を行う対象路線である 3 路線の

概要を Table3 に示す． Table3．Outline of Study Route (Keisei)

Route Number Operating Route Distance [km] Frequency [/h]Kan07 Koiwa station～TDL 17.25 2Kan08 Kameari station～TDL 19.14 1Shinko53 Shinkoiwa station～Kameari station 8.59 4～5

CircularRoute

（２）分析結果 発災前の 3 日間の 1 日ごとに最も所要時間が遅れた

最大所要時間遅れを平均した平均最大所要時間遅れと

発災日の平均最大所要時間遅れ，平均始発バス停発車

時遅れ，発災前３日間の平均総利用者数，発災日の利

用者数の実態把握の比較結果を Table4 に示す． Table4．Analysis Result Conclusion（Keisei）

Date Maximum Delay [min] Departure delay time [min] Number of Passengers [Person]3/3,4,7 32 0 22683/11 60 51 1797

Table4 より平均最大所要時間遅れ，平均始発バス停

発車時遅れが発災前より，それぞれ 30 分から 50 分程

度大きいことがわかる．この理由としては，発災後に

発生した渋滞により，所要時間が大きくなったことが

考えられる．一方，利用者数が平常時より 500 人程度

少ないことは，沿線の鉄道が発災後終日不通であった

こと，バスの車内が満員で乗り切れなかったことなど

が原因の一つとして考えられる． ６．国際興業バスにおける発災日の現況分析 （１）分析対象路線 国際興業バスの現況把分析を行う対象路線である 6

路線の概要を Table5 に示す． Table5．Object Route Outline（Kokusaikogyo）

Route Number Operating Route Distance [km] Frequency [/h]O01 Omiya station～Urawamisonostation 11.65 1Ura01 Urawa station～Higasikawaguchi station 9.65 2～3Hato06 Hatogaya station～Soka station 7.41 2～3Kawa20 Kawagudhi station～Higashikawaguchi station 12.25 2～3Kawa23 Kawagudhi station～Araisyuku station 8.37 2～3Ura19-2 Urawa station～Warabi station 6.77 3～4

CircularRoute

RadialRoute

（２）分析結果 ここでは，発災日にバスがどの程度の定時性を確保

して運行されていたかを，バスロケデータの遅れ時間

から明らかにする．また，利用者動向から，発災日に

おけるバスの利用状況を把握する． 方向別の平均所要時間遅れとその方向別の検定結果

を Table 6 に，発災日における系統別の平均所要時間遅

れを GIS に表したものを Figure2 に示す．Table7 に，発

災前の平均総利用者数，発災日の総利用者数とその検

定結果，発災日の方向別総利用者数の検定結果を示す． Table6．Average Delay time

3/11 The annular direction [min] 3/11 The radiation direction [min]Average delay time 20 34 t-test 0.033

Figure 2．Delay time

Table7．Assay result of Number of Passengers The annular direction [Person] The radiation direction [Person]

The number of average users(3/7,8,9,10) 1423 23133/11 user 1564 2494Before an earthquake & 3/11 t-test 0.123 0.547 t-test 0.143

Table6 より方向別で遅れ時間に差が発生した理由は，

放射状に敷かれた鉄道網が不通となり，普段は鉄道を

利用する人がバスに集中したことが考えられる．また，

Figure2 より，浦 19-2 系統は遅れ時間 96 分と最も遅れ

ていた．これは，バス会社へのヒアリング調査より，

走行道路におけるボトルネックの存在が指摘された．

Table7 より発災日のバス利用者数は発災前と比較して

僅かに増加していた．これは，21 時 20 分に運行を再

開した沿線の埼玉高速鉄道とバスを利用した人が存在

したためと推察され，発災日は，バスが鉄道の代替と

して利用されたと考えられる． ７．おわりに 本研究では，震災時のバスロケデータ・PASMO デー

タを用いて，東日本大震災発災日のバス運行を把握し

た．これにより，今後の震災時などにおけるバス運行

計画を立てるための基礎的な知見を得ることができた． ８． 参考文献 [1] 内閣府：首都直下地震帰宅困難者等対策協議会，

2011 年. 謝辞 京成バス株式会社様，国際興業株式会社様には，デ

ータ提供およびヒアリングにご協力いただきました．

ここに謝意を表します．

0km 8km

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-20

東日本復興水上空港ネットワーク構想

A planning of the water aerodrome network for eastern Japan disaster area recovery

○伊澤岬１, 轟朝幸１, 江守央１, 畔柳昭雄２ , 居駒知樹２, 青木義男 3 *Misaki Izawa1, Tomoyuki Todoroki1, Hisashi Emori1, Akio Kuroyanagi2, Tomoki Ikoma2, Yoshio Aoki3

Abstract: By East Japan disaster, ground transportation was not usable, and lifesaving activity and restoration became slow. The weakness of means of ground transportation became clear in this way. We think that construction of traffic resisting a disaster is necessary. Therefore a purpose of this study is to examine possibility of the air transport network construction that utilized a seaplane as new traffic. １． 背景と目的 三陸地域等被災地の復興および持続可能な地域づく

りには，域外との交流の活性化も不可欠ある．今回の

東日本大震災では，救命・救援や復旧・復興活動にお

いて，三陸を中心とする太平洋沿岸地域における交通

体系の脆弱性が明確になった．具体的には三陸地域へ

直通の新幹線，航空機などの高速交通体系が未整備で

あったため、救援や復興などの支援活動にも大きな支

障を来たす結果となった．そこで、今後の復興計画で

の地域づくりとともに，新たな交流の創出を担い，か

つ災害に強く，フェールセーフを考慮した新たな総合

交通体系の整備が必須と考える．著者らは、産学連携

の「東日本復興水上空港ネットワーク構想」研究会を

設立し、首都圏等から三陸地域等へ直接アクセスする

水上空港ネットワーク構想（宮古-東京は約 2 時間）を

提案しています．本稿では、この「東日本復興水上空

港ネットワーク構想」研究会の活動内容と事業化に向

けた検討ならびに進捗報告を目的としている．

２． 研究会の活動内容 「東日本復興水上空港ネットワーク構想」研究会で

は以下の３つの項目を活動内容としている． １）「東日本大震災復興都市モデル計画」の提案 地元自治体への計画案の提案、まちづくりの協働を

行いながら、津波をこれまでの「抑え込む」都市から

「かわす」防災都市への具体化を目指す． ２）新たな交通体系の整備の必要性の検討 三陸を中心とする太平洋沿岸地域における交通体系

の脆弱性を再認識したことから、新たな交通体系の整

備が必須である．そこで災害に強くかつフェールセー

フを考慮した総合交通体系の整備地域における新たな

交流の創出を担う都市間交通の整備検討を行う． ３）三陸海岸の入江等を活用した水上空港の提案 リアス式海岸湾奥の静水域における滑走路の確保、

隣接した揚陸・乗降施設の整備を検討する．これは建

設費を抑えたインフラ整備での新たな航空交通の導入

を実現と考え、古くからのわが国の航空技術を活かし

た水上機（飛行艇およびフロート水上機）の導入する

ことを検討する．また、復興後の新たな三陸地域のシ

ンボルとして水上空港ネットワークを具体化し塩釜港、

気仙沼港、宮古港等を対象としたケーススタディとし

て検討する．

３． 事業化イメージ 具体的な事業化のイメージとして、以下の Fig 2 に示

す宮古、塩釜を中心とした三陸地域の水上空港ネット

ワークを設定し、事業の採算性等の検討を行った．想

定される運行形態は、定期運行、エアータクシーの他、

観光、救援・復興活動を含めた想定である．この想定

に基づき以下の Tab 1.2 は、既存の類似データを用い、

いくつかの仮定の下で算定した概略検討結果である．

本研究会の中で、最新のデータ等を収集しつつ精査を

行った上で、利便性の高い航空サービスの提供と採算

性の確保の両立に向けた検討を行う予定である． １：日大理工・教員・交通、２：日大理工・教員・海建、３：日大理工・教員・精機

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.4.3

4-21

路線 航空（水上機）

鉄道 飛行艇 フロート水上機

運賃 東京～宮古

－ － 15,210 円

東京～塩釜 10,900 円

所要時間 東京～宮古 約 1 時間 30 分 約 2 時間 5 時間 40 分

東京～塩釜 約 1 時間 約 1 時間 30 分 2 時間 30 分 ※ 航空（水上機）の所要時間：おおよその目安として算定 ※ 鉄道の条件：2012 年 3 月現在（乗り換え時間を 30 分と想定）

４． 機種別採算性の考察と今後の展望 １）飛行艇の場合 1. 航空機材価格の調達コストが大きいため、既存の

国内定期路線にみられるような運賃設定では、十

分な採算性を確保することは困難と予想される． 2. 採算性を確保し得る運賃設定とする場合は、利用

者が容易に利用できないため、本事業の意義が損

なわれることになる．

3. 運航コストと営業収入及び期待される利用者需要

とのバランスを考慮しつつ、どのような事業環境

が必要であるのかの調査・研究が必要である． ２）フロート水上機の場合 1. 既存の小型航空機にフロートを装着する水上機の

活用が基本となることから、飛行艇に比べ、既存

の国内定期路線にみられるような運賃設定を行う

ことも容易であり、需要が定着すれば採算性の確

保も比較的容易であると考えられる． 2. 需要の定着に向け、既存の陸上交通機関に対する

高速性という点での競争力の確保、並びに安定し

たサービス提供の実現を目指した調査・研究を進

める必要がある． 以上のことから、今後の展望として以下に事業の想

定スキームを示す．

主な視点

■ 復興、新たな地域づくりとの連携

･･･復興のシンボルとして、地域振興の核として、地域活動との一体化 など

■ 世界に誇るわが国の技術の採用

･･･飛行艇を活用した新たな旅客輸送技術の開発

■ 利便性の高い航空サービスの提供

･･･住民が気軽に利用できる新たな交通手段として

■ 航空交通の特性を活かした多分野での活用

･･･観光支援、行政活動、救急・救命、災害発生時や緊急時への対応などの幅広い活用

■ 将来における全国展開の可能性

･･･三陸地域から内陸へ、日本海沿岸へ、そして西日本地域を含む全国へ

■ 海外協力への発展可能性

･･･島嶼国への海上空港ネットワーク技術の供与など新たな海外協力（ODA）への展開

◎ 上記を実現するためには、事業の費用対効果及び採算性を確保したうえで、継続的な事

業展開を可能にする事業環境の整備が必須になる。

継続的な事業展開を可能にするための取組み

● 費用対効果の確保・向上の検討

・航空需要/ニーズの拡大のあり方

・地域経済効果の把握/効果発現方策のあり方

・コスト縮減策のあり方 など

● 採算性の確保の検討（揚陸施設及び航空事業）

揚陸施設（ターミナル施設）

・設置・管理者のあり方の検討

・施設のあり方（空港機能＋非空港機能） など

航空事業

・運航主体のあり方の検討

・コスト低減策/収益増大策のあり方

・運賃設定/運賃補助のあり方 など

● 法規制に関する検討

・安全性/セキュリティの確保

・空港設置基準/運航方式の設定

・事業認可基準の設定 など

５． 参考文献 [1]伊澤岬：「東日本大震災復興都市モデル計画 -災害でより

美しく、より強く蘇る厳島神社に学ぶ-」，第 44 回日本大

学理工学部学術講演会講演概要， pp.19-20 数，2011 年 [2] 小林・伊澤・江守・川崎：「東日本大震災復興都市モデル

計画」，日本建築学会学術講演梗概集，2012 年度大会. [3]伊澤・轟・小林：「高知県防災都市構想 -津波に強いまち

づくり」，高知市、 南国市、須崎市、中土佐市、黒潮町、

四万十市、土佐清水市、宿毛市，2012 年 8 月 6 日.

（１）ネットワークのイメージ

● ●

想定される運航形態

□ 定期輸送

□ エアタクシー

□ チャーター輸送

□ 救急・救命（ドクターエア）

□ 消火活動（飛行艇の場合）

□ 観光（遊覧・周遊）

□ 行政活動

□ 救援・復興活動

□ その他

●

●

小笠原方面

東 京

猪苗代湖

塩 釜

宮 古

十和田湖

北海道方面

●

●

釜 石

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-22

災害時における情報通信システム利用に関する検討

An examination about the utilization of information communication system in time of disaster

*泉 隆１, 金子勇太 2, 作田幸憲１, 三枝健二１, 望月 寛１, 佐田達典 3, 登川幸生 4, 入江寿弘 5 * T.Izumi1, Y.Kaneko2, Y.Sakuta1, K.Saegusa1, H.Mochizuki1, T.Sada3, S.Togawa4, T.Irie5

Abstract: We are studying about the utilization of information communication system in time of disaster. This report describes on the use situation of the information communication system, the examples of effective system, and the result of safety confirmation examination. １．まえがき

2011 年 3 月 11 日の大地震，それに続いた大津波，原

発事故と，東日本大震災は広域にわたって甚大な被害

をもたらした。このような災害発生時の情報通信シス

テムは重要であり，今回の震災でも被災・安否確認を

はじめ，重要な役割を果たしている。 本稿では，東日本大震災直後からの情報通信システ

ムの利用状況および活用された情報システムの調査，

並びに昨年に引き続き実施した9月21日の本学部避難

訓練時の安否情報確認実験ついて述べる。 ２． 東日本大震災時における ICT 利用状況[1] 被災地域における情報収集に用いたメディアの評価

を図 1 に示す。図 1 では，震災発生時は即時性の高い

ラジオ，震災直後には双方向性を有する携帯電話・メ

ールと映像を伴う地上波テレビの評価が高い。しばら

く経つと，これらに加えて行政機関HP，検索サイト等

ネットワーク利用が目立つ。すなわち，震災発生時に

は即時性の高い一斉同報型ツール，その後より詳細な

情報を得るための双方向型ツールへとシフトしている。

図１ 震災時利用メディア[1]

次に，震災時の近隣地域における，通信手段別に利

用しようとした人の疎通度を図 2 に示す。悪い順から，

音声系の携帯および固定電話，携帯メール，携帯ウェ

ブと続いている。そして PC メール・ウェブは比較的 よく繋がっている。

図 2 通信手段別利用しようとした人の疎通度[1] また，被災地域において，避難した際に身近に持っ

ていた情報端末を図 3 に示す。圧倒的に携帯電話が身

近な情報端末として評価が高い。しかしながら，図 2に見るように，携帯を持って避難しても，長時間使用

不能となったことに対する課題がある。

図 3 避難した際に身近に持っていた情報端末[1]

３．活用された情報システムの例

インターネットは情報通信に欠くことはできないメ

ディアであり，図 2 から特に PC メール・ウェブは有

効であった。そして，ツィッターやブログといったソ

ーシャルメディアは即時性・地域性の高い情報収集を

実現している。以下には，今回の震災に貢献した情報

システムの例を紹介する。 3.1 パーソンファインダー[2] Google は，安否／消息情報を登録・検索できる Person Finder（パーソンファインダー）を 3 月 11 日震災発

1:日大理工･教員･子情 2:日大理工･院(前)･情報 3:日大理工･教員･社交 4:日大理工･教員･海建 5:日大･教員･精機

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.5.1

4-23

生約 2 時間後に開設した（図 4）。入力したデータはす

べて公開され，誰でも使用できるものである。3 月中

の登録者数は約 60 万件，訪問者数は約 300 万件と言わ

れる（10 月 30 日で終了）。これにより，被災地のみな

らず遠隔地での安否情報確認に貢献した。

図 4 パーソンファインダー画面(体験版) [2]

3.2 通行実績・通行止め情報提供 震災発生後の 3 月 19 日より，通行実績情報を ITS Japan が公開した[3]。これは，Honda，パイオニア，ト

ヨタ，日産の匿名かつ統計的に収集されたプローブ情

報を利用したものである。さらに，4 月 6 日より国土

地理院が作成した「東北地方道路規制情報 災害情報

集約マップ」の情報（東北地方整備局，岩手県，宮城

県，福島県，NEXCO 東日本）を利用して通行止情報

が加えられた(図 5)。4 月 28 日をもって終了したが，こ

の情報は有用な情報として，物資輸送などに貢献した。

図 5 通行実績・通行止情報[3]

４．（続）安否確認試行実験 9 月 21 日(金)の後期ガイダンス時に，船橋キャンパ

ス行われた避難訓練時に，昨年に続いて，電子情報工

学科を中心に，本システムを利用した安否確認試行実

験を実施した[4]。 ・安否確認メール送信：9 月 21 日 12 時

・安否情報収集期間：9 月 21 日 12 時～9 月 28 日 12 時

・メール送信人数：約 650 名

・対象者：電子情報工学科学部生，電子工学専攻・情報

科学専攻大学院生，電子情報工学科教職員 前回同様，安否確認実験については学生に事前告知

せず，NU-AppsG アカウントに安否情報要求メールを

送信した。メール送信後の，経過時刻に対する安否情

報受信件数を図 6 に示す。結果は，昨年同様の傾向で

あった。1 週間では，昨年の 165 件に比べ 209 件とや

や増加した。

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8h～1W

頻度

[件]

経過時刻[h]

2011

2012

図 6 安否情報受信件数

５．まとめ

震災発生時とその後に利用された情報通信メディア，

並びに有効活用された情報システムの例，今年実施し

た安否確認実験について述べた。 ・震災発生直後から，利用するメディアは，時系列で

は，同報型メディアから双方向メディアへとシフトし，

状況・安否確認，詳細情報収集，生活情報収集に利用

されたと考える。その中で，所持率の高い携帯電話の

利用に関する課題が見られた。 ・一方，PC メール・ウェブは安定しており，これを利

用した情報システムが活用された。 ・昨年に続き実施した安否確認試行実験からは，やは

り緊急連絡手段の徹底の課題があると考えられる。 震災後，情報システムの被災を鑑みて業務継続計画

(BCP) ，デザスタリカバリ等の検討が行われるなど，

情報通信技術の活用，その重要性が再認識されている。 最後に，本研究は日本大学理工学部東日本大震災復 興支援研究プロジェクト（情報通信システムG）の一 環として行われた。関係各位に謝意を表する。 ６．参考文献 [1] 総務省：「平成 24 年版 情報通信白書の概要」(2012-07).

[2] http://google.org/personfinder/japan/

[3] http://www.its-jp.org/saigai/

[4] 泉他：「災害時安否確認システムの開発と試行実験」，日

本大学理工学部学術講演会，S1-10(2011-11).

提供当時の情報サンプル（2011.4.13時点）

凡例：━通行実績情報（民間４社）×通行止情報（国土地理院）

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-24

微小電力回収技術と情報技術による有効活用に関する検討

A Study on Smart-Usage with ICT and Micro Power Recovery Technology

*作田幸憲１, 福井太陽 2, 泉 隆１, 三枝健二１, 望月 寛１, 佐田達典 3, 登川幸生 4, 入江寿弘 5 *Y.Sakuta1, T.Fukui2, T.Izumi1, K.Saegusa1, H.Mochizuki1, T.Sada3, S.Togawa4, T.Irie5

Abstract: We are studying about the technology to obtain the electric power from micro-energy which exists in the natural field. Moreover we discuss the smart-usage of the electric power infrastructure. １．まえがき

2011 年 3 月 11 日に起きた東日本大震災や、それに続

く原子力発電所の事故を受けて、計画停電や節電等々、

日本の電力設備や系統運用について、過去に例をみな

い多くの課題を経験することとなった。これと相俟っ

て、地球温暖化や化石燃料資源の枯渇問題の対策とし

てスマートグリッド（賢い電力網）の構築について世

界中で様々な検討や取組みが実施されている[1]。 我が国では電力系統運用の点から既にスマートグリ

ッドになっているとの指摘もあるが、省 CO2 を主眼と

してエネルギー源の効率的で有効な活用という視点か

ら新たな日本型スマートグリッドを構築しようとの検

討が盛んである[2]。 本稿では、このような点から「もったいない」精神

に則り、身近にある微小な電力を回収することと、電

力系統への情報(通信)技術による有効活用について検

討したので報告する。

２． 日本型スマートクリッドの現状 日本の送電ネットワークには事故時の監視制御シス

テム技術が導入されており、配電ネットワークにもほ

ぼ 100%停電範囲極小化のための自動化技術が導入さ

れているという現状があり、既にスマートグリッドに なっているとの指摘もある。一方、省エネ・省 CO2 の

点から太陽光・風力発電など等、再生可能エネルギー

源の導入を促進し、更には、電力需要のピーク抑制の

ためのデマンド・レスポンス／コントロールを含めた

システムの構築を目指す検討が進められている。 図１は、経済産業省「次世代エネルギーシステムに

係る国際標準化に関する研究会」が示したスマートグ

リッドの概念図[1]である。この図には示されていない

が、更に、洋上風力，地熱，バイオマス，波力・潮力

などの発電量を 2030 年度には 2010 年度の 6 倍に引上

図１ スマートグリッド概念図 1)

上げようとの方針[3]も示されている。 太陽光・風力発電や天然ガスコジェネ等の分散電源

の系統連系に関しては、マイクログリッド実証実験が

行われ、需要側の電力消費制御以外のマイクログリッ

ドで想定される技術開発も終了している。しかし、今

後の電力系統には大量の再生可能エネルギー源を導入

する検討が行われるものと考えられ、電力品質を落と

さず、連携運用可能なシステムが求められていくもの

と思われる。 したがって、日本型スマートグリッドでは、出力変

動の激しい太陽光発電や風力発電が増えることにより、

米国型のピーク需要抑制ではなく、需要を促進するた

めの需要側制御も必要になってくると予想されており、

求められるシステムとしては、次のような機能を有す

ることが求められる[2]。 ①再生可能エネルギーを含めたすべての発電所や蓄電

池を協調制御して電力需給バランスをとるシステム、 ②需要側の機器に働きかけて余剰電力や周波数制御、

電圧上昇抑制を行うシステム、 ③家庭の電気製品や（電気自動車のバッテリーを含む）

蓄電池を第三者が制御するシステム

1:日大理工･教員･子情 2:日大理工･院(前)･電子 3:日大理工･教員･社交 4:日大理工･教員･海建 5:日大･教員･精機

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4.5.2

4-25

３．微小電力回収技術

家庭内の電力設備として、図 1 に示すように太陽光

パネルや PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)，蓄電池などの利

用が想定されているが、より身近にあるがそのエネル

ギーが小さいため、捨て去られてきたエネルギー源が

多くある。図 2 は、そのいくつかを示したものである。

例えば、炊飯時の熱や風呂桶の水，照明器具からの光，

等々たくさんのものがある。 その量が小さいため、見過ごされてきたが、これを

効率良く、低消費電力で回収する技術が実現できれば、

「塵も積もれば山となる」の譬えにある如く、何らか

の役に立てることができるのではないかと思われる。 事実、このような考えに基づくものと思われるが、

デパートや会社などのトイレにある手洗いの水を用い

て発電させる仕組や大型コンピータCPUの冷却水より

熱回収する試みなど、いくつかの取組みが行われてい

るようである。 そこで、我々のグループの中でも、このような微小

電力を回収する技術について検討を始めた。検討では、

室内のLED照明からの光エネルギーを小形の太陽光パ

ネルにより回収し、蓄電することを目的としている。

検討の初めとして、キャパシタと MOS スイッチによる

DC-DC 変圧器を構成して実験を行ったところ、効率

71.6%を得た[5]。まだ、効率は良くないものの、効率改

善への見通しを得ている。

４． 情報(通信)技術による有効活用 エネルギー源の効率的、且つ、有効利用を実施する

上で電力の需給状態の把握は重要であり、使用電力の

可視化が重要になる。これは節電対策に有効な情報を

与えるが、そのためには電力の自由化に伴う売買の上

からも計量法で定められた精度を確保した計量器を用

いることが求められる[4]。そして、個々の世帯だけで

なく、小さなコミニティ、町、等々、リアルタイムに

使用電力を可視化することが必要になると予想される。 図３は、産総研の村川らが提案している可視化シス

テムの概要[6]を示すもので、システム全体の低コスト

化、高いスケーラビリティを実現するために、安価な

電力計測ユニットとクラウドサーバを利用したデータ

収集、可視化システムとなっている。(1)電力計測ユニ

ット、そのデータを集めて、クラウドに送信する(2)データ収集ユニット、複数かつ地理的に分散しているか

もしれない、データ収集ユニットのデータを集約する

(3)データ収集サーバ、そして(4)可視化アプリケーショ

ンから構成される。

図 2 身近な微小エネルギー源

図 3 可視化システムの概要[6]

今後とも、より有効な電力使用状況の収集法と共に、

その変化を予測するシステムが必要になると考えている。

５．まとめ

本報告では、日本型スマートグリッドの現状を概観す

ると共に、その構築に関係する課題について検討を加え

た。低炭素社会実現を視野に入れつつ、震災復興を達成

することが重要であると再確認することとなった。

６．参考文献 [1] 経済産業省「次世代エネルギーシステムに係る国際

標準化に関する研究会」(2010). [2] http://www.itrco.jp/wordpress/ [3] 朝日新聞：1 面記事，(2012 年 8 月 31 日). [4] 作田幸憲：“スマートグリッドと計量技術･計量標

準”，応用物理学会学術講演会，11p-C10-1 (2012-09). [5] 福井太陽，作田幸憲，今池健：“微小電力回収技術

に関する基礎的検討”，電気学会基礎･材料･共通部門

大会，I-5 (2012-09). [6] 村川正宏：“スマートグリッドにおけるクラウドサ

ーバーの活用”，応用物理学会学術講演会，11p-C10-4 (2012-09).

Potential energy Light energy Thermal energy etc…

平成 24年度　日本大学理工学部　学術講演会論文集

4-26