地域施設配置計画のためネットワーク解析手法の開発と救急自動車配置計画への応用に関する研究

地 ネ

域

ッ 救

施

設

配

置

計

画

の

た

め

の

ト ワ

ー

ク 解

析

手

法

の

開

発

急

自 応

動 用

車 に

配 関

置 す

へ

言十 画 る

研

と

の

究

＼

両

角

光

男

目

第 1章

次

序論

1.1.研 究 の目的 と方法 1 1.2.関 連する既往研究 の現状 と本研究 の位置づけ 1 1.2.1.配 置計画 に関する研究 1 1.2.2.グ ラフやネ ツ トワー クの理論を応用 した建築や都市計画分野 の関連研究 3 1.2.3.救 急自動車配置 の現状 と既住の関連研究 4 1.2.4.本 研究 の特色 と位置付け 5 1.3.論 文 の構成 と各章 の概 要 6 1.3.1.論 文 の構成 6

7

1.3.2.第 2章 か ら第 11章 までの各章の概要

10

1.4.研 究 に使用 した主な資料

'

注

第 2章

11

施設配置計画 のためのネ ツ トワー クモデル

2.1.研 究 の 目的 と方法 13 2.2.配 置計画 のためのネ ツ トワ ークモデルの定義 と構 造的特徴 13 ゴ 2.2.1.ネ ツ トワ クモデルの定義 13 2.2.2.配 置計画 のためのネ ツ トワ ー クモデルの構造的特徴 14 2.3.計 算機 のためのネ ツ トワ ークモデル記述法 14 2.3.1.隣 接行列を用いた記述法 14

15

2.3.2.FO‖ ARD STAR形 式 の記述法

2.4.熊 本市 における救急自動車配置計画 のためのネ ツ トワ ー クモデル作成手順 15 2.4.1.ネ ツ トワ ークモデル作成の前提条件 15 2.4.2.道 路 の抽出 と観測 点 の設定 17 レの数値化 2.4.3.ネ ツ トワ ークモデ ィ 19 2.5.最 短路 に沿 つて計測 した移動所要時間 と直線距離 の比較 20 2.5.1.最 短路 に沿 つた移動距離 と直線距離 20 2.5.2.ネ ツ トワ ーク法による時間距離 と直線距離の実測値 の比較 20 2.6。

23 24

結論

注

‐

:‐

第 3章

枝消 去 に よる最短 路 問題解 析算 法 の 効 率化 研究 の 目的 と方法

25

既往 研究 に 見 られる最短 路 問題 の 改 良 算法

25

各種 改 良算法の特 性 比 較

25

ラベル 確定法 に基 づ く従来 の 算法 の 考 え 方

28

枝消去 に よる ラベル 確定 法 の 改 良

29

算 法改 良 に伴 うネ ツ トワ ー クモデル 記述法 の 変更 (変 形 FS法

29

)

枝 消去 算 法の考 え 方

31

FORTRAN言 語 によ る改 良 算法 の 記述

32

計算機 実 験 に よる改 善効 果 の 比 較

35

計算 機 実 験 の 方 法

35

実験 結 果 の 考察

35

結論

38 39

第 4章

計 算 限界学 習法 による 配 置計画 の ため の ネ ツ′ トワ ー ク問題 解析算 法 の 効率化

4.1.研 究 の 目的 と方法 お よび 問題 の 条件 設 定 4.1.1.研 究 の 目的 と方法 4.1.2.配 置計 画 の ための ネ ツ トワ ァ ク問題 4.2.従 来 の メデ ィアン問題 解 析算法

43 43

4.2.1.1-メ デ ィアン問題 4.2.2.P― メデ ィアン問題 4.3.計 算 限界 学 習 による 3つ の ネ ツ トワ ー ク問題 の改 良 算法 4.3.1.配 置 計 画 の ための P― メデ ィアン問題 4.3.2.配 置計 画 のための P― セ ン タ ー問題 4.3.3.サ

4.4.計 算機 実 験 による改 善 効 果 の 検 討 4.4.1.計 算機 実 験 の条件 4.4.2.実 験 結 果 の 考察 4.5.結 論 注

l:

47 47 48

49 50 50 53 53 54

ー ビス 多重化 配 置 問題

―

44 45 45 45

―

第 5章

熊 本 県 にお ける救 急搬 送 体制整 備 の 現状 と消 防力 の基 準 に 内在 す る問題点

5.1.研 究 の 目的 と方法 5.2.救 急 業 務 の実施 状 況 5.2.1.全 国 における救急 業 務 の実施 状 況 5.2.2.熊 本 県 におけ る救急 業務 の実 施 状 況 5.3.熊 本 県 下各消 防本 部の救急 自動 車 実 働台数 の 評価 5.3.1.消 防力 の基 準 か ら見 た評価 5.3.2.救 急 自動車 のサ ー ビス水準 か ら見 た評価 5.4.救 急 自動車 の稼 働 台 数 に 関する現 行基準 の 計画指 針 と しての 限界 5.5。

結論

56 56 56 58 58 61

62

64

注

第 6章

56

64

熊 本 市 にお ける救急 搬 送需 要 の 現 状 分 析

6.1.研 究 の 目的 と方法 お よび資 料 6.2.熊 本 市 におけ る救急 搬 送 体制 の 現 状 6.3.救 急 搬 送需要 の 時系 列分 析 6.3.1.出 場 件数 、救急 件 数 、搬送 人員 の 経 年変 化 6.3.2.事 故 区分別救 急 件 数 の 構成比 ・ 6.3.3.傷 病 程度 別搬送 人員 6.3.4.年 齢 区分別搬 送 人員 6.4.救 急 件 数 の 周期 的変動 6.4.1.月 別変動 6.4.2.曜 日別変動 6.4.3.時 間帯 別変動

67

67 70 70 70 72

73 77 77 77 77

6.5.救 急 自動 車 の 出動 地点 別 分布 の 分 析 6.5.1.事 故 種類別 出動 地点 プ ロ ッ ト図 の 考 察 6.5.2.事 故 種 類別事 故発生 場 所 の 考察 6.6.結 論 注

80 80 82 84 85

:::

―

第 7章

救 急業 務 の モ デ ル 化 と評 価指標 の 選定

7.1.研 究 の 目的 と方法 7.2.救 急 業務の モ デ ル 化 7.2.1.熊 本県救急 医療情 報 シ ス テム の 概 要 7.2.2.モ デ ルの 表 記法 7.2｀

.3.救 急 業務 の処 理 内容 と実施手 順

86 86 86 88 88

7.3.救 急 自動車 の 配置計 画 の ための 評 価 指標 と計 画作 業 の検 討事項 7.3.1.既 往研究 に見 られる 救 急 自動 車 の 配置案指 標 7.3.2.国 内 にお ける救 急 自動車 配置計 画 のた めの評 価指 標 7.3.3.救 急 業務 の 所要 時 間規定要 因 と配 置計画 の 検 討課題 7.4.結 論

95

注

95

第 8章

91 91 91

93

救 急 業 務 の 経 過 時間推 計 モ デ ル (QTIM[モ デ ル )の 検討

3.1.研 究 の 目的 と方法 8.2.患 者 発生地点 別救急 業 務経過 時 間推 計 モデ ル 8.3.救 急 自動車 の・100mぁ た り移 動所 要 時間パ ラメ ー タの推 計 8.3.1.基 礎資料 の 作成 とパ ラメ ー タ誘 導 の手順 8.3.2.走 行環境条 件 区分 の 設定 8.3.3.パ ラメ ー タの 誘導結 果 (表 8-1) 8.4.丁 :通 報 時間 、 Tl :配 車 時間 、 下3:.現 場作業 時間の推 計 8.5,OTI‖ [モ デ ル によ る 丁2駆 付 け 時 間 、 T4搬 送 時 間 の 推計値 の 説 明力検証 8.5.1.検 証 の 方法 と資料 8.5.2.説 明力 の検 証結果

97

97 99 99 99 100 102 102 102 i04

8.6r 結 論

106

注

107

‐

iV―

第 9章

救 急搬送需 要 分布 の 推計

9.1.研 究 の 目的 と方法

108

9:1.1.研 究 の 目的 と救 急 搬送 需 要 分 布 推計 の 考 え 方 9.1.2.搬 送需要 の 属性 区分 9.1.3.節 点別救急 搬送 需 要 の 推計 手 順 9.1.4.調 査 区別救急 自動 車 出動件 数 資料 の作成 と

108

調査 区 別搬送需 要推 計 式 誘導 の 手順

109 109

112

9.2.救 急搬送需 要 の推 計式

113

9.2.1.説 明変数 の 選択 9.2.2.調 査 区別救急搬 送需 要推 計 式 の 誘導 9.2.3.調 査 区別救 急搬 送需 要推 計 式 の 選択

113 115

9.3.救 急 搬送需 要 の推 計結果

120

9.3.1.調 査 区別搬送需 要推計 結 果 の 通 合度検証 9.3.2.節 点別搬送需 要推 計結果

120

9.4.結 論

122

注

124

第 10章

120

122

熊本市 に おけ る救急 搬送 サ ー ビスの 現状 評価

10.1.研 究 の 目的 と方法 10.2.熊 本 市 に お ける救 急 搬送 サ ー ビス水準評価 の 前提 条件

125

10.2.1.搬 送先 と して想 定 する医療 機 関の選択 . 10.2.2.救 急 自動車 の 配 置場所 とサ ー ビス区域 の 広が り 10.2.3.通 報時 間 、配車 時間 、現 場 作 業 時間 10.2.4.施 設収容適 正 限界 時間 (OPTHT)、 現場到 着通 正 限界 時 間 (OPTST)

125

10.3.搬 送サ ー ビス 水準 の 地域 別 評 価

128

10.3.1.現 場 到着 時間 と遠点需 要 比 率 B 10.3.2.施 設収容 時間 と遠点需 要 比 率 A

128

10.3.3.Q多 重 サ ー ビス 度 と H多 重 サ ー ビス度 10.4.結 論

135

125

126 126 128

132

137 138

注

―

V‐

第 11章

熊 本市 にお ける救 急 自動 車 の 再配置計画

140

研究 の 目的

140

再 配置候補 地 点 の 設定 と再 配 置計画検討 の 手順 再配置候 補地点 の 設定 再配置案 検 討 の手 順 再 配置案 の 探索 と改 善効果 の 検 討 再配置案 の 探索 ヽ

140 140 143 143

サ ー ビス 区域変 更 によ る救 急 搬送 サ ー ビス 水準 の 改善 効 果 (ケ ー ス 1)146 再 配置案 の 改善効 果 の 検 討 (ケ ー ス 2)

146 164

結論

164

第 12章

研究 の 総 括 と応 用

i2.1.研 究 の総括 12.2.研 究 の応用

168 170

あとがき

７０ 乙

参考文 献

,74

研究業 績

182

履歴 書

188

― Vi

第 1章

序論

1.1.研 究 の 目的 と方 法 地 域施設 整備 を進 め る際 に は 、ど の よ うな施設 を作 りどの ように運営 す る か とい う 設置 計画や運 営 計画 の 問題 と同 時 に 、個 々の 施 設 を 「 どこ に 」建設 し、あ るい はまた 「 どのよ うにサ ー ビス区 域 を設定 した ら」よ り的確 なサ ー ビスを 住 民 に提 供 で きるか とい う、広 い 地 域 を対 象 と した 配置計 画 の問 題 に しば しば直 面 する 。本研 究 は 、従 来 か らオペ レー シ ョンズ リサ ー チな どの分野で研 究 さ れて き た ネ ツ トワ ー ク解析手法 を 、 地域 施設 配置 計画 への 応 用 とい う視点 か ら捉 え 直 し、計 画 策 定 を支援 する ための基 礎 的手 法を開発 す る こ と 、 またそ の 応用 と して 、今 日、住 民 の生 命 と健康 を守 る上で 不 可欠 の 存在 とな つてい る消 防機 関 の 救 急 自動車 の 配置計 画 を検討 する手 法 を開発 する こ と 、この 2点 を 目的 と して 作 業 を進 め てき た 。 ところで 計 画 対象地 域 の 条 件 を きめ細 か く考 慮 して 配置 計 画 を進 め よ う とする と 、 多 面 的な条 件 につい て 多 数 の 資 料 を取 り扱 う必 要 がある 。 また 、少 しで も適 切な計画 を作 ろ うとする と 、作 業 の 繰 り返 しも 多 くな る 。 この よ うな配 置計画作業 の 性格 を考 慮 して 、本研 究 で は大 型計 算 機 を用い たシス テム分析手 法 の 開発 を意 図 した 。 したが つて 研究 に際 して は定 量 的 な分 析手法 を用 い た 。一 方 、救 急 自動車 の 配置計 画 に関 す る応 用研究 を進 める にあ た つて は 、で きるだけ具体 的 な事例 に接 する こ とを前提 に 、 熊 本市 を事例 に とり 、既 存統 計 の 収 集 はも とよ り、必要 に 応 じて独 自 の 資 料 を作成 し た。

1.2.関 連 す る既往研 究 の 現 状 と本研究 の位 置 づ け 1.2.1.配

置 計 画 に 関 する研 究

これ まで地 域施 設配置 計 画 の 分野 で は 、移動 距離や移 動所 要 時間な ど 2点 間 の 移動 に伴 う負荷 (移 動負荷 )の 大 き さ に着 目 して 、大 き く 2段 階 の 研究 が進 め られて来 た 。

①

住民 が地域施設 か ら享 受 するサ ー ビスの 質 (施 設 の 効 用 )と 施 設利 用 に伴 う 述1 移動負 荷 の 大 きさの関係 を分 析 した 研究 。 栗原 、渡 辺 、谷 口 、柏 原 、佐藤 らが各種 地 域施設 につ い て 施 設利 用 に伴 う移動負荷 が大 きい地域で は 施 設利用 に 関する不 満 の 発 生 率 が高 く、また利用者 の 出現 率 や 施 設認知度 が低 い こ とな 達 どを明 らか に して き た 。 2

②

① の 結 果 を用い て 計画 区域 内諸地域 のサ ー ビス 水 準 を評価 し 、また地 域施設 の 適正 配 置 を求 め る方法 の 開発 に 関 する研 究 。国内 の主 な事例 と して は 、計画

1

-

区域 内 における 利 用者 の 出現率均 等化 を 目標 に作 図 に よ つて 施 設 配置 を検討 す る渡辺 の 研究 (文 献 17)、 scanni ng法 とい うメ ッシ ユ解 析法 を応 用 して潜在 利 用人 口を最 大 にす る施 設 配 置点 を求 める柏 原 の 研 究 (文 献 2)、 非線 形 計画法 を用 い て 、一 定期 間 にお ける施設利 用 に伴 う住民 の 移 動 距離 の合計 が最 小 にな る よ うな配 置点 を求 め る 谷 村 (文 献 9i10)や 佐藤 (文 献 6)の 研究 、ネ ツ トワ ー ク解 析 に よ リー 定 期 間 における消 防自動 車 の 出動 時 間が最小 になる よ うな消 防署 の 配 置 を求 め た 島 田 の研究 (文 献 8)、 同 じ く小 学 生の通学 距離 の 合計 が 最小 にな る ような通 学 区域 の 形状 を求 め た 谷 日の研 究 (文 献 11)、 行 動 科学 の 理論 を応 用 して 建物 利 用 者 の移動 経路 を予 測 し 、施 設 配置 を評価 する位 寄 の 研 究 (文 献 1)な どが あ る 。 これ らの既往 研究 で は 移 動 負荷 の 評 価 に主 と して 2種 類 の方法を用 い てい た 。

①

2点 間 の 直線距 離 を用 い て評価 する方法 。

②

道路 網 な どに沿 つて 測 つた 時間距離や 移 動距離 を 用 い て 評価 する方 法 。 (ネ

(直 線 距 離 法 )

ッ トワ ー ク法 ) 前者 は都 市地 域 な ど 、道 路 網 が良 く整備 され てお り 「 あ らゆる方 向 へ 自由 に移動 で きる 」 とい う仮定 に基 づ く評 価方法 で ある 。地 図上 で 直 接 計 測 した り、 2点 の座標 か ら計算 する な ど 、評価 が容 易 で あ り最 も基本 的 な方法 で あ る 。渡辺 、谷村 、柏原 、佐 藤 らが前者 の 方 法を用 い て い る 。 この他 、人口や施 設 が均 等 分布 あ るい はラ ンダム分 布 している場 合 、施設 間距 離 に 比 して 十分大 き な表象 単 位 を用いる と 、表 象 単位 内居 住 者 と最寄 りの施設 の 間 の 平 均 移動距離 が施 設 の 分 布密 度 の 関数 と して 表 わ せ る こ と に 着 目 した柏 原 の 方法 (文 献 2)も ある 。 この 方法 も 2点 間 の 直線 距離 に よる評価 が 基 本 とな つて お り、前 者 の グ ル ープ に 属 する 。 これに対 し 、計画 区域 内 の 移動条件 は一 様 で ない とい う仮定 の 下 に 、計 画 圏域 の 地 理 的条件 に 即 して 移動 負 荷 を評価 しよ う とするの が後者 の方 法 で あ る 。道 路網配置 な 注3 の 形 に記 述 しておき 、最短 路 解析 に よ ど計 画区域 内 の 移動 の 条 件 をネ ツ トワ ー ク つて 2点 間 の 移動負荷 を評 価 する。大 規模施 設 や鉄道 、山や川 な ど移動 を制約 する地 理 的条件 はも とよ り、時 間 を移動負荷 の 指標 とする場 合 に は経路 に よる移 動速度 の 違 い を的確 にモ デ ル 化 で き るな ど 、地域施 設 との 間 の 移動 負 荷 の 地域 差 をき め細 か く評 価 で きる点 に 特 色があ る 。 この 他 、メ ッシ ュ システ ムが 各 メ ツシ ユの 相対 的位 置関係 を効率良 く記 述 する機 能 を持 つてい る点 に着 目 して 、道 路 網 に 沿 つた移 動 の 条件 を メ ッシ ュシス テ ムを用 い て 記 述 し (メ ツシ ユ法 )、 ネ ツ トワ ー ク法 の場 合 と同 じよ うに 、 最短路解析 に よ つて 2点 間 の 移動負 荷 を求 める方法 もあ る 。メ ッシ ユ中心 が計画 区域 の 各地点 に 対 応 し、相 隣接 するメ ッシ ュの 中心 を相互 に 結 ぶ メ ッシ ュ線や 対 角線 で 道

-

2

-

路網 の形状 を近 似 する 。メ ッシ ュ法 の 場合 も 、節点 と枝 によ つて 移 動 の 条 件 を記述 し てお り、こ れ もネ ツ トワ ー ク法 の 一 種 だ と言 え る 。直線 距離 法 に較 ベ ネ ツ トワ ー ク法 の 応 用例 は 少 な い 。国 内 で は 島 田 、位寄 の 他 、メ ッシ ユ法 を用 いた 谷 口 (文 献 11∼ 13) や両角 (既 発 表 研究 1∼

2,10)な

どがある 。 また海 外 の OR分 野 の 研究 に この 方 法

を用 い た 配置 計 画の事 例 が い くつ か 見 られる (文 献 19∼ 25)。 しか し 、 これ らのネ ツ トワ ー ク法 を用 い た 既往研究 で は 「 地理 的条件 に 即 した 移 動 負荷 の評 価 」 とい う方 法 的 な特徴 が必 ず しも生 かされ て お らず 、 また「 配 置場所 の 選 択や計 画 区域 内 諸地域 のサ ー ビス水 準 評価 」 とい う「 計 画 に 内在 す る空 間 的側面 」 の 検討 もあ ま り重 視さ れて い な か つた 。行政 区域や統計 区 に着 目 してそ れ らの重心 を需 要発生 地点や 施 設配置 候 補 地点 と考 え 、ま た 移動 の 条 件 につ いても 道路網 を大幅 に 簡 略化 した研究 が大半 を 占め て いる 。 これ は 第 1に 、既 往 研究 が「 サ ー ビス水準 の 地 域 差 」 の評価 よ りも 、大 まか に 設定 した 地域 区分 に従 つて 施 設 ある い は設 備 の 規模 を配 分 する とい う よ うに、計 画 区域 にお け る「 量 の 配分 」を主 題 と して いた 。第 2に 計 算 機 が大型化 e高 速化 した 今 日で も従 来 の ネ ツ トワ ー ク解 析 手法 で は ネ ツ トワ ー クの節 点数や 枝数 が多 くなる と解 析 に 時間 が かかる ため 、研究 の 過 程 で 不可欠 な計 算 の 繰 返 逹 しが 困難 だ つた ことな どが理 由 と して挙 げ られる。 4 建 築計画や 都 市計画 の 分 野 で 扱 う配 置計画 で は施設 の 「 配置場 所 の 選択 」 はも とよ り、 「 どこ に 配 置 する とどの 地域 の 住 民 が どの ようなサ ー ビスが 受 け られ るか 」を街 区な ど市街地 図 に対応 付 け易 い 小地 域 を単位 と して評 価 す る作業 、すな わ ち「 サ ー ビ ス水 準 の 地域 差 の 評価 」が重 要 で ある 。本研究 で はネ ツ トワ ー ク法 に従 つた 配置計 画 手法 の 特性 を 活用 する ため 、大 きなネ ツ トワ ー クに つ い て も最短 路 問題 を始 め施設 配 注5 、そ れ らを応 置計画 に有効 な問題 を効 率 良 く解析 で きる算 法 を開発 す る ととも に 用 した 配置計 画手法 を提 案 した 。

1.2.2.グ ラ フやネ ツ トワ ー クの理 論注3

を応 用 した 建 築 や都市 計画分 野 の 関連研 究

建築 や都市 計 画 の 分 野 で は 、グラ フや ネ ッ トワ ー クの理 論 を応 用 して次 の ような研 究 が行わ れて い る。

①

建物や 都 市 の 平 面 図 に 表 わ さ れた 各 部屋 や小地 域 の 結合 関係 を グラ フの 形 に 記述 し 、グ ラフ構 造 の 数 値解析 によ つて 各 部屋や 小 地域 の 結 合 関係 (す なわ ち 平面 図 )の パ タ ー ンを分類 する 。

②

配置計 画 の場 合 と同様 に 、ネ ツ トワ ー クを用 い て 地域 の 移動 の条件 を記述 し 移動負 荷 を分析 す る 。

研究 事例 はそ れ程多 くない が 、① につい て は文献 41と 44が 分析 の 手法 や 応用例 を紹

-

3

-

介 してい る 。 また② につ い て は 、地 域 内の交通 路綱 に お け る交 通 流 の 分 布 (配 分 )を 考慮 した 研究 が数多 く見 られ る 。例 えば 加藤他 (文 献 39、 40)。 最 近 、建 築学 会 に 発 表さ れ た研 究 と して は 、光 吉 健 二 、荻島 哲 、他 (文 献 43)が ある 。 また 、最近 は移 動 負荷 の 他 に 道路幅員や 流 動 ポ テ ンシ ャル 、災害 回 避行 動 な ど分析過 程 で 考慮 する経 路 選択 の条 件 は多様 化 しつ つ あ るが 、震 災害 時 の 避 難 行 動 分析 に も最短路 問題 は応 用 さ れて来 た 。堀 内三郎 、小 林 正 美 (文 献 42)な ど 。

1.2.3.救 急 自動車 配置 の 現状 と既 往 の 関連研究 住民 の 救急 医療 を確保 する上 で 、唯 一 の 法定搬 送機 関 で ある消 防機 関 の 救急 自動 車 が果 た してい る役割 は 大 き い 。選6 昭和 55年 1月 1日 か ら12月 31日 まで の 1年 間 に 搬 送 した 患 者 数 は 1,9281492人 。搬送 した 患者 に重 複 が な つた と仮定 する と59人 に 1人 の 割 合で 消 防機 関の搬送 サ ー ビスを 受 け た 勘定 にな る 。 ところ が 、これ まで国 内 で は 、 消防署 の 管 轄 区域 内 (以 後 管 内 と略 す )に おける救 急 自動 車の配置 や個 々の 救急 自動 車 のサ ー ビス 区域 設定 につ い て 、計画 の 指 針 が示 さ れ た こ とは無 く、ただ 、「 消 防 力 逮 の基 準 」 7 の 中 に管 内 人 口 を目安 とする 救急 自動 車 の 配置台数算定 基準 が示 され て いる だけで あ る 。救急 業 務 が消防 に 付 随 した 形 で 実施 される ようにな つた とい う背 景 か ら、救 急 自動車 は 、本 来 、計画条 件 が異 なる はず の 消 防ポ ンプ 自動 車 と共 に 消 防署 所 (消 防署や 出張所 )に 配 置 するの が通例 に な つて お り、また 、個 々の 救急 自動車 の サ ー ビス 区域 も出動所 要 時 間 に 関す る経験 的な判 断 に よ つて 決 め られる な ど 、計画 が 必ず しも 適 切 で ない ため に 救急 自動 車 の 効果 的な運 用 が妨 げ られ てい る こ とが 少 な く 逮8 無 か つた 。 消 防科学 総合 セ ンタ ー が 昭和 56年 に実施 した アンケ ー ト調査 に よる と (文 献 7、 有 効 回答 433票 )、 「 (経 験 的 にで はあ るが )救 急 搬送 需 要 に応 じて 」救急 自動車 を 配 置 してい る とい う消 防本 部 は37%に 過ぎ ず 、「 各署 に η台ず つ 」や 「 消 防組合 の 構 成 市町村 に均 等 配備 」 とい う消 防本 部 がそ れ ぞ れ 37%と 20%に な つて お り、副次 的な 条 件 で 救急 自動車 の 配置 が 決 め られてい る割 合 が半 数 を超 えている とい う結 果で あ つ た 。 組合消 防 の 場 合 一 般 に救 急 自動車 一 台 あ た りのサ ー ビス 区域面積 が広 く、また 、道 路 綱 が未 発達 な こ とが 多 い ため 、特 に慎 重 に救急 自動 車 の 配置 を考 え る必 要 があ る 。そ れに もかかわ らず後 2者 の 回答が 92%に も上 つてい る の は注 目す べきで ある 。 また 同 じ調査 で 、36%が 消 防署 外 に救急 専 門 の 出張 所 を設 け る 必 要があ る と答 え 、 η%が 既 に設 け た と答 え てい る 。 この こ とは 救急業 務独 自 の立 場 か ら配置計 画 を検 討 すべ き状 況 にあ る こ とを 裏付 け て い る 。 この 他 、熊本県防災 消 防課 の 救急 業務担 当官や 菊池 西部地 区消 防本 部 へ の ヒ ア リン グ で は 次 の よ うな 問題 が 指 摘 された 。

-

4

-

①

基準 台数 を超 え て救 急 自動車 を配置 する必 要 がある こ とが 経 験 的 に分 つてい る ような場合で も 、何台増 車 する とどの よ う にサ ー ビス を向上 で きるかを定 量 的 に 示 せ な いた め 、基準台 数 を超 え た整 備 計 画 の 予算化 が難 しい 。

②

救急 自動車 の 再 配 置 につ い ても 同 じ問題 が あ る 。現状 配置 の 変 更 には十 分 な 論拠 が必要 で あ る が 、説得 性 のあ る資料 が示 せ ない 。

③

今 日消 防機 関 の 管 轄 区域 は 、消 防組織法 に よ つて市 町村 を単 位 に設定 す る よ うに定 め られ てい る (第

6条

)。 このため 他 区域 の 消 防本 部 の 救急 自動 車 の 方

が早 く患者 発生 現 場 に駆付 け られる にもか かわ らず 、遠 方 か ら駆 付 けて来 る自 区域 の 消 防本 部 の 救 急 自動車 を待 たなけ れば な らない とい うよ うに 、管 轄 区域 の 設定 方法 が原 因 とな つて 救急 自動車 の 効 果 的運用 が妨 げ られ ている 場 合 が か な りある 。 ところ が この よ うな問題 がある こ とが経験 的 に 知 ら れ てい る時で も 、 管轄 区域 の 境界 線 の 両側 で ど れ程 救 急 自動 車 の 駆付 け時 間 に 差 があるの か 、管 轄 区域 の 変 更 に よ って ど れ 程改 善 で きるの か 、な どの点 につい て 体系 的 に 検 討 する方法 がない 。

この よ うな状 況 に 対 し、救急 自動車 の 配置計 画 に 関する最 近 の 研 究 には海 外 の 事例 を扱 つた 文 献 23∼ 文 献 25な どが ある 。国内 にも 文 献 7が ある が 、基 礎研究 の 段 階 で 中 断 さ れ ている 。も とよ り海外 と国内 とで は救急 業 務 の 内容 が異 な つて お り、海 外 の 研 究 を直 ち に 国内の 問題 に 適用 させ る こ とはで き な 0ヽ 。 また 、配 置計 画 に 関す る既 往研 究 の 項 で も述 べ たよ うに 、 これ らの研 究 は簡 略 化 した ネ ツ トワ ー クを用い てお り、計 画 区域 の 移動条件 や サ ー ビス水 準 の 地 域 差 をき め細 か く検討 する方 法 につい て は論 じ てい た ヽしヽ.

1.2.4.本 研 究 の 特 色 と 位 置 付 け 既往 の 関連研 究 と較 べ 、本研 究 の特 色 と位置 付 け は次 の 4点 に要 約 で きる 。

①

配置計 画 を進 め る際 に計 画対象 区域 内 の 移 動 の 条件 やサ ー ビス 水準 の 地 域 差 をき め細 か く検 討 で きる よ う、節点 数が多 い ネ ツ トワ ー クを用 い た配 置計 画 の 手法 を提案 した 。熊 本市 の 救急 自動車配置 計 画 に 関する事例研 究 で は 、節 点 数 13939の 大 きなネ ツ トワ ー クを用 い て 市 内 の 道 路網 をモデ ル 化 したのを 始 め 、 道路 区間毎 に 救急 自動車 の 移動速 度 を変 え て 考 えるな ど 、従来 の 研究 に 較 べ 移 動負荷 を検 討 す る際 の 地理 的条件 の 記述 性 を高 め た 。 この結 果 、 1万 分 の 1∼

2万 5千 分 の 1程 度 の市 街地 図 と対応付 け な が ら、街 区程度 の 地 域 を単位 にサ ー ビス 水準 の 地域 差 を評 価 し、また救急 自動 車 の 最適 な 配置場 所 を検 討 で きる よ うにな つた 。

5

-

②

配置計画 の ための 4つ の ネ ツ トワ ー ク問題 、すな わ ち 、「 最短路 問題 」 、 「 P― メデ ィア ン問題 」、「 P一 セ ン タ ー 問題 」、「 サ ー ビス 多重 化 配 置 問題 」 について 、節点 数 が多 い ネ ツ トワ ー クを用 い ても 効率良 く解 析 で きる 算 法 を提 案 した 。

③

配置計 画 の 最適解 は 地 域施 設 整備 を検 討 す る際 の重 要 な指 針 の 一 つ とな る 。 しか し、実 際 に 事業 を進 める段 階 に なる と 、現状 との 隔 た りが大 きい理 論 上 の 最適解 よ りも 、現状 変 更 の 積重 ねで 得 られ る次善三 善 の 配 置案 の 方 が却 つて 重 要 な意 味 を持 つ 事 が多 い 。ま た 、基本 的 な条 件 を別 に する と最終 的な計 画条 件 が最初か ら明 らか にさ れ てい るの は希 で あ り、む しろ 計画 検 討過程で 次 第 に計 画 条件 が 明確 にな り追 加 さ れ て 行 くこ とが 多 い 。そ こで 、本 研究で はで は この よ うな計画 作 業 の 特 性 に 対応 させ た 形 で 、配置案 の 改訂 → 評 価 → 改訂 → 評 価 を とい う試行 錯 誤 を繰返 しなが ら発 見的 に (heuriStiCに

)最 適解 を抽 出 す る方

法 を採 つた 。 ④

配置案 毎 に 一 定 期 間 の 業務 の 流 れの シ ュ ミ レー シ ョンを行 ない 、そ こ に現 わ

れ た 現 象 の 観察 を通 して 配 置案 を評 価 する方 法 もある 。 しか し 、文 献23∼ 25の よ う に 評価 指標 の 得 点 を解析 的 に 求め る方法 を用 い ても 配置案 の 的確 な評価 が可 能 で あ り、 しかもはる か に作業効 率 が良 い ため 解 析 的 方法 を採 つた 。

1.3.論 文 の 構 成 と各章 の 概 要 1.3.1.論 文 の 構成 本論文 は序 論 を述 べ た 第 1章 を含 め全部で 12章 か らな り、第 2章 以降の各 章 は大 き く 4部 に分 れる 。第 2章 か ら第 4章 までの 3つ の 章 は 、配置 計画 の 条件 を記 述 するネ ツ トワ ー クモデ ル の 考 え 方 や 、ネ ッ トワ ー ク問題 解析 の 算法 な ど 、節点数 が多 い ネ ツ トワ ー クモデ ル を用い て 配置 計画 を進 める際 の 技術 的な 問題 を論 じた。 また 、第 5章 ∼ 第 9章 まで の 5章 は 、熊 本県 ある い は熊本 市 の 救急業務 の 現状 を通 して 救 急 自動車 の 配置 に 関す る現 行基準 に 内在 する 問題点 を指摘 する と共 に 、こ れ を踏 まえ て救急 自 動 車 の 配置計 画 の ための 分 析手 法 を論 じた 。 第 10章 と第 11章 で は 、 これ まで の 章で論 じた手 法 を応 用 して 、熊本市 にお ける救急 搬送 サ ー ビスの 現状 を評価 し 、サ ー ビス 水 準 向上 に必要 な救急 自動車 の 再 配 置計 画を 検討 した結果 につ い て 述 べ た 。 また 、第 12章 で は本論文 の 研究 を総括 する と共 に 、今 後 の 研究 の 応 用 を述 べ た 。

-

6

-

1.3.2.第 2章 か ら第 12章 まで の 各 章 の 概 要 第 2章 配置計画 の 条 件 を記述 するネ ツ トワ ー クモデ ル を定 義 し 、デ ー タの作 成 方 法 と計算 機 の ための 数 値 表現法 につ い て 述 べた 。 また 、熊本市 を事例 に 、ネ ツ トワ ー ク法 によ り解 析 した 2点 間 の 時 間距離 と地 図上 で 計測 した直線 距離 を比 較 し、配置 計画 の 作 業 には前者 を 用 い て 移動 負荷 を評 価 する方法 が 、後者を用 い る方法 よ りも適 切 な こ とを 明 らか に した 。 第 3章 配置計画 で 扱 うネ ツ トワ ー クモデ ル の 枝 節 点比 はμ =3∼

4程 度 で あ り、 6差 路 よ

り複雑 な交 差 点 を含む モ デ ル は無 い とい う仮 定 の下 に 、「 枝 消去 」 の 考 え 方 に基づ く 最短路 問題 (ラ ベル 確定 法 )の 改 良 算法 を提 案 した 。複 数 の ネ ツ トワ ー クモデルを用 い て 一 点 対 多 点 最短路 問題 、複数点 対他点 間最 短路問題 の 計 算機実 験 を行 な い 、改 良 算法 を用 い る と従来 の算 法 よ り演算 時間 を 20∼ 22%短 縮 で きる こ とを確 め た 。 第 4章 配置計画 の ための P― メデ ィア ン問題 、 P― センタ ー 問題 、サ ー ビス 多 重化配置 間 題 を定義 し 、「 計算 限界学 習 」 とい う考 え 方 に基づ く算法 を提 案 した 。「 枝消去 」 の 算法 を用 い て 発 見 的 (heuri StiC)に 解 く算 法 で ある 。扱 う問題 によ つて 異 なるが 、改 善効果 が少 な い 場 合 で も20%、 多 い 場 合 に は 70%以 上 、演 算 時間が短縮 で きる こ とを 計算機実験 に よ り確 め た 。 第 5章 市 町村 が救 急 自動車 を拡 充 する際 の 指針 を示 した 消 防力 の基 準 は 、管 内 人 口 にのみ 着 目 して 救 急 自動車 の 実 働台 数算定 基準 を定 め てお り、人 口密度 の差 に 対 する配慮 が 無 い 。第 5章 で は熊本 県 内 14の 消 防本 部 を事例 に 、救急 自動 車 の 保有 台 数 、消防力 の 基準 に基づ く基 準台数 、救急 業務 の 所 要 時 間 に 関する統 計値 等 を考察 し 、人 口密度 が 低 い 地域 を管 内 に持 つ 消 防本 部 に 対 して は 、消 防力 の基 準 の 中 の 救急 自 動 車配置台 数 算定 基準 が通 切 な指針 を示 してい ない こ とを 明 らか に した 。 第 6章 「 熊本 市 で は 発生 す る搬 送需 要 に対 応 してサ ー ビス が実 施 さ れている 。 」 とい う仮 定 の下 に 、熊 本市 消防局 の 救 急統 計や 救急 自動 車の出動地 点 プ ロ ツ ト図 を 考察 し、次 の よ うな救 急 搬 送需要 発生 の 時間・ 空 間的特 性 を明 らか に した 。 ①

救急 搬 送需 要発生件 数 は年 々 増加 してい るが 、小 地 域 を単位 に 計 測 した分布

-

7

-

傾 向 (地 域 別シ エ ア )は ほ ぼ 安定 して いる 。 事 故 区分 によ つて 傾 向 は 異 な るが 、救急搬送需 要 は通 勤や通 学 あ るい は余暇

②

な どの 目的で流 入 する人 口 の 密 度 が高 い 地域 、夜 間人 口密度 が高 い 地域 、特定 の 公 共施 設 周辺 な どで多 く発生 してい る 。 第 7章 先ず 、熊 本 県内 の 2消 防本 部 を事例 に 消 防機 関 による 救 急 業務 の処 理 内容 と実施 手 順 を考察 し 、業 務 の 所要 時間 規定 要 因 に 着 目する場 合 、救急 業務 を大 き く 7段 階 に 分 け て 捉 え る べ き こ とを 明 らか に した 。次 に 、関連 既往研 究 と国内 の 救 急 医療 の 条件 を 比較 しな が ら、 3つ の 地 点 別救急 搬送 サ ー ビス水準 評価 指 標 と 4つ の 配置評価指標 を 提案 した 。 第 8章 第 7章 の 考察 を踏 まえ 、想定 される患 者 発生地点 ご とに救急業務 経 過 時 間を推 計 す るモデ ル (QTI‖

[モ デ ル )を 提案 した 。 このモデ ルで は「 駆 付け 」 と「 搬送 」の 2段

階 の 所要 時 間 をネ ツ トワ ー クの複数点 対 多 点 間最短 路 問題 を応用 して推 計 してお り、 デ ー タの作 成 に必要 な救急 自 動車 の

100mあ た りの平均 移動 所要 時 間 パ ラ メ ー タを 誘

導 した 。実 際 の 出動例 と比 較 しQTIM[モ デ ル が標 準的 な所 要 時間 を再現 で きる こ とを 確 めた 。 第 9章 第 6章 の 分 析 を踏 まえ 、自宅 で 発 生 している 搬送需 要 と外 出先 で 発 生 している搬 送 需要 の 、独立 した 2種 類 の 需 要 の和 と して小地域 の搬 送 需 要 を推 計 す る モ デ ル 式 を提 案 し 、 この推 計結果 に基 づ い て配置計 画 の基 礎 となる 節 点 別年 間搬 送 需 要 分布資料 を 作成 した 。 この 過程 で は 熊本 市 を 829の 調 査 区 に分割 し 、そ の 中 か ら抽 出 した 147の 調査 区 にお け る 18ク 月間 の救 急 自動 車 出動 件数 と国勢調 査 資料や 事 業 統 計 資料 を用い て 、回帰 分 析 による 調査 区別 搬送需 要 推 計 式 を誘 導 した 。推計値 と実 測値 を比較 し 、 誘導 した 推 計 式 が調査 区別搬 送需要 を十 分 説明 で きる こ とを確め た 。 第 lo章 第 8章 で 作 成 した QTIM[モ デ ル と 、第 9章 で 推 計 した 節点 別救 急 搬 送 需 要 の 資料 を 用 い て 、現状 の 救急 自動車 配置 とサ ー ビス 区域設定 に従 つた 場合 の 熊 本 市 内諸地域 の サ ー ビス 水 準 を評価 し、次 の 点 を明 らか に した 。 ①

救 急 自動車 の 配 置 が昭 和 40年 代 以 降 の市街地 の 伸 展 に対応 で き てお らず 、 ま た立 田 山や 白川 な どの地理 的要 因 も加 わ つて 、市 内諸地域 のサ ー ビス 水準 の 格 差 が大 きい 。

-

8

-

②

救急 医療施設 が市 の 中心 部 に 集 中立地 している 。 この ため 市 の 外周部 の 新 興 住宅 地 で 発生 する需 要 に 対 して は 、市中心部 に位 置 する救 急 自 動車 が出動 して 患 者 を連 れ 帰 る とい うよ うに 、救 急 自動車 が往 復 運 動 してい る こ とが 、 これ ら の 地 域 、特 に市北 部・ 北 東部 の 住 宅地 のサ ー ビス水 準 を低 く している 。

第 11章 第 10章 で 明 らか にな つた 市北 部 0北 東部地 区 の 問題 を改善 する計 画 を検討 した 。 ①

救 急 自動車 を現 行 通 りに配置 した ままで も 、経 験 や行政 慣 行 に従 つて 定 め ら れ てい るサ ー ビス 区域 を 、患 者 の 発生地点 に 対 し常 に最寄 りの 救急 自動車 が出 動 す る よ う設定 し直 せ ば 、 かな リサ ー ビスが 改 善 で きる こ とを 確 めた 。

②

熊 本 市 の中 心 部 に よ つて 配 置 さ れた 救急 自動 車 の うち 4台 を 市 の北 部や 東北 部 に 設定 した 36の 候 補地点 へ 再 配 置 する計画 を検 討 した 。第 4章 で 述 べ た 発見 的手 法 によ り配置 計画 の ため の P― メデ ィアン 問題 や P― セ ン タ ー 問題 、お よ び サ ー ビス 多重化 配 置 問題 を解 き 、改善効果 が大 きい再 配置 案 を抽 出する こ と がで きた 。川尻 、田崎 、健軍 の 各 救急 隊 の 他 、当初 、再 配置 を 計画 した 東救急 隊 も現 行配置 とす る 、また 、託麻 救急 隊 は現 在地 よ り北東 へ 約 4 Kmの 地点 へ 、 清 水救急 隊 と中央 救急 隊 は立 田 山 の北 側 に 2続 程度離 して 再 配 置 する とい う案 を最 適解 と して 抽 出 した 。 しか し、最 適解探 索 の 過 程で 、立 田 山 の北 側 に 配 置 す る 2台 を 1箇 所 に ま とめ て も最 適解 とほ ぼ同様 の 改 善効果 が得 られる案 があ る こ とを 発見 し 、実 施 し易 い 案 と してこれを 最終 案 に選 ん だ 。

第 12章 各 章 を総 括 し次 の よ うな結論 と研 究 の 応用 を述 べ た 。 ①

第 10章 と第 11章 の 事例研究 を通 じ、第 2章 か ら第 9章 まで の 各章 で 論 じたネ ッ トワ ー ク解 析手 法 や救 急 自動車 配置計画 の ための各種 モデ ル の 実 用性 が確 め られ た 。

②

現実 に 施設整備 を進 め る場 合 、数量

が困難 な条件 を も考 慮 する必 要 が あ り、

`ヒ 数量 化 さ れた 条件 にのみ 従 つて 得 られた最 適 解 よ りも次善 三 善 の策の方 が重 要

な こ とが 多 い 。 また 、基本 的な条 件 を別 に する と 、計画 の 条件 が作 業 の 初期 段 階 か ら全 て 明確 にな つてい るの は 希 である 。む しろ第 11章 の よ うに計画検 討 の 過 程 で 計 画条件 が次第 に 明確 化 す る こ とも 少 な くない 。計 画作 業 に見 られる こ の よ うな特性 を考慮 す る と、計画 案 の 評価 と改 訂 を繰返 しな が ら改 善効果 が大 き い 計 画案 を発見 的 に抽 出 す るネ ツ トワ ー ク解 析 の 手法 は 、第 1に 最適 解 に 近 い 改 善 効果 が得 ら れ る多 数 の 計 画 案 を系統 的 に 抽 出 で きる 、 したが つて 数量 化 が困難 な条件 をそ の 段 階で考 慮 に 入 れれば 計画 案 の 総合 的 な選 択 が可 能 にな る 、 第 2に 、最適解探 索 の 過程 で 計画 改 訂 の ための情 報 を フ ィ ー ドバ ツクで きる 、

-

9

-

な どの点で 計画策 定 支援 の 手 法 と して 効 果 的 で あ る 。 計算機 の性 能 は 年 々 向上 して お り、本 論文 で 論 じた配 置 計 画 の 手法 は今 後 一

③

段 と扱 い 易 くなる と期待 で きる 。救急 自動車 の 配置 計画 はも とよ り、サ ー ビス の 拠点 と利 用者 の 間 の 移 動所 要 時間や移 動距 離 がサ ー ビスの 質 を規定 する よ う な施 設 で あ れば 、本研究 の 成 果 の 応用範 囲 は広 い と考 え ら れ る 。

1.4.研 究 に使 用 した主 な資料 各 章 の研 究 を進 める にあ た って 複 数 の 資料 を作成 した 。既 存 統 計 も含め 、複数 の 章 で 繰 返 し使用 している 資料 を予 め整理 する と次 の よ うになる 。

資料 η 熊 本 市消防本 部 の 救 急 報告書 転 記 資料 。対 象 は 昭和 56年 6月 、 9月 、 12月 、昭和 57 年 3月 の 4ク 月間 の全 出動例 2,482件 、 ただ し、市域 外 への 出動 や 、救急 自動 車 は 出 動 したが 実際 には患者 を搬送 しな か つた 出動例 は 含 んでいな い 。転記項 目 は次 の 18項 目。

b)天 候 C)事 故発生場 所 d)覚 知 時刻 e)配 車時刻 f)現 場 到着 時亥l o)施 設 収容 時刻 h)引 き上 げ時刻 i)帰 署時刻 j)事 故種 別 k)段 階別所要 時 間 ￨)段 階別走 行距 離 m)収 容先 医療 機 関名 n)傷 病者 の 年齢 、性 別 0)傷 病 名 p)傷 病程度 q)応 急処 置 の 種 類 r)そ の 他 の コ メン ト a)事 故発 生 日時

資料 2 熊 本 市消防本 部の救 急 報告 書転 記資料 、お よび 、 1万

5千 分 の 1の 市街 地 図上 に記

入 した 救急 自動 車 の 出動経路 図 。対象 は 昭和 57年 9月 1日 ∼ 20日 の 間 に 出動 して 、中 等傷 また は重 傷 の 患 者 と搬送 した全 183件 。 ただ し 、市域外 へ の 出動 を含 まない 。転 記 項 目は資料 1に 示 す 18項 目 と現 場 作業 時間 (救 急 自動車 が患 者発生現場 に到 着後 、 現 場 を離 れ る まで の 時 間 )。 これ は 特 に依頼 して 記録 した もの 。 (昭 和 58年 7月 以 降 は常 時記録 す る よう報 告書 の 書 式 が改 め られ た 。 )出 動経 路 図 は救急 隊員 に依頼 して 毎 回帰 署後 に 作 成 して も ら つた : 資 料 3(資 料 1の 補充 資料 ) 熊 本 市消防本 部 の 救 急 報告書 転 記 資料 。昭和 56年 1月 ∼ 昭和 57年 6月 まで の 18ク 月 間 の 出動例 12,895件 の 内 、下記 の 14校 区 に 出動 した 2,925件 。資料 1と 一 部重 複 する 。 この 資料 には 不搬送 の 出動例 も含 んで いる 。転記項 目 は資料 1に 挙 げた 18項 目 の うち 、 a)∼ f)、

j)、

n)、

0)、

p)の 10項 目 。該 当校 区 :城 東 校 区 、向 山校 区 、碩 台校 区 、託麻

原 校 区 、田迎 校 区 、力 合校 区 、高 橋校 区 、松 尾校 区 、城北校 区 、麻生 田校 区 、

- 10 -

託 麻 北 校区 、託 麻西校 区 、秋 津 校 区 、若葉校 区 。 資料 4 熊 本 市消防局 が救急 報 告書 に基 づ いて 2万 5千 分 の 1市 街 地 図上 に作成 した 事故 3 区分 (急 病 。交通 事故 ◆先記 2区 分 以外 )別 の 救 急 自動車 出動地 点 プ ロ ッ ト図 。覚知 時刻 を基準 に して 毎年 1月 1日 ∼ 12月 31日 を集計 期 間 とする 、昭和 55年 と昭和 56年 の

2ク 年 間 の 資 料 。 資料 5 昭和 55年 度 国勢調査 の 調査 区別 資料 。調査 区数 3,367. 資料 6 昭和 56年 度 事 業所統 計 調査 の 調 査 区特性 資料 。調査 区数

注

1

898。

地域施 設 のサ ー ビス に は 、図書館や病 院 の よ うに住民 が施 設 へ 出掛 け て 利用 する タイプ と、消 防や救 急 の よ うにサ ー ビスの主 体 がサ ー ビスの拠点 か ら利用 者 の 所 へ 出掛 け てサ ー ビス を提供 する タイプ がある 。後 者 の 場 合 も同様 にサ ー ビスの 拠点 と住民 の 居住 地 の 間 の 移動負荷 を評価 する 。

注2

文献 1∼ 文 献 6、 文 献 12、 文 献 14∼ 文 献 17.

注3

文献 29で 尾崎 らはグ ラ フ とネ ツ トワ ー クを次 の ように解説 している 。「 グラ フはそ の 構 成要素 で ある 頂点 、お よび 辺 の 接 続 関係 だけ に よ つて規定 さ れる 一 つ の組 合 わ せ 論 的概念 で あ る 」。 これ に対 し「 ネ ツ トワ ー ク とはグラ フの 構造 を持 つ シ ス テムの 一 つで あ る が 、そ の 各辺 はなん らかの意 味 を持 つ 重 み 関数 が 付与 され てお り、システ ム全 体 と してそ の重 み 関数 で 規 定 さ れ るよ うな何 らか の 機能 を持 つ こ とが 前提 とさ れ る 」 .道 路 網 は グラ フ構 造 を持 つ シス テ ムの典 型で ある 。道路網 の グラ フ構造 と各辺 に対応 する道路 に 沿 つて 測 つた 移動 負荷 を記述 した システム (数 値 情 報 の 集 り )を 、道路網 の ネ ツ トワ ー クモデ ル と呼 び 、第 2章 で 述 べる よ うに 、 これ らの情 報 に施設需 要 分 布 な ど配置計 画 に 必要 な幾 つ かの 条件 を加 え て 記 述 したシス テムを 、配 置計 画条 件 の ネ ッ トワ ー クモ デ ル と呼ぶ こ とにする 。な お 、尾崎 らの表現 法 に従 い 、以後 、ネ ツ トワ ー クの 構成要 素 と しての 頂点 と辺 を グ ラフのそ れ と区 別 する ため に 節点 0枝 と呼ぶ こ とにする 。

注4

既往 の 配置計画研究 で 用 い られてい たネ ツ トワ ー クの節 点 数 は次の とお り。 文献 1-8点 、文 献 7-139点 、文献 8-547点 、文 献 19-59点 、文 献 20-7 点 、文献 23-74点 、文 献 24-358点 、文 献 25-55点 、文 献 11に つい て は 不 明 。

- 11 -

注5

ネ ッ トワ ー ク問題 の 算 法改 良 の 現 状 につ い て は第 3章 、第 4章 で 述 べ る 。

OR分 野 な ど における 算 法改 良 の 研究 は 、数学 的 に見 て 普遍性 が高 い 構 造 を持 つ ネ ツ トワ ー ク 、ある い は 、抽象的 なネ ツ トワ ー クを対 象 に進 め られて い る 。 これ に対 し配 置計画 で 用 い る には一 定 の 構 造 的特徴 が あ り、また 、同 じネ ッ ト ワ ー ク問題 で も配置計 画 に 応 用 する場合 は固 有 の制 約 条 件 を設定 で きる 。そ こ で これ らの 特 徴や制約 条 件 に着 目す れば 未 だ 算法改 良 の 余地 があ る と考 え た 。 注6

昭和 38年 に 消 防法 の 一 部 が改正 さ れ 、一 定 の 救急 業 務 を市 町村 の 消 防機 関が 担当 する よ う にな つた (消 防法 第 35条 の 5)。

注7

「 消 防力 の基 準 」 は市 町村 が消 防活動や 救急業務 を実 施 するの に必 要 最 低限 度 の 施設 お よび 人員を定 め ている 。基準 の 内容 につ い て は第 5章 で 述 べ る 。

注8

文 献 46に は「 延焼 を抑 止 するため出大後 8分 以 内 に 一 定 の 筒先 で 火 災 を包囲 する 」 とい う 、 いわ ゆ る 「 8分 消 防 」の立 場 か らポ ンプ 車や ポ ンプ車 を 配備 す る消 防署所 の管 内配置 の 考 え 方 が示 され てお り、消 防力 の基 準 自体 も この 考 え に基づ い て 配 置基準を定 め ている 。 しか し火災発生 地点 と救急搬送需 要 発生地 点 とはも とも と分布が異 な る 。ま た 、火災 に 対 して ポ ンプ車 は編 隊行 動 するの に対 し、救急 自動車 はほ とん どの場 合単独 行 動 で あ る 。従 つて 分散配置 す るか 、 集中配置 する か とい う点 で も配置計画 の 考 え 方 が異 な る 。

- 12 -

第 2章

施設 配置計画 の た め のネ ッ トワ ー‐ クモデ ル

2.1.研 究 の 目的 と方法 第 2章 で は 配置計画 の 条 件 を記述 するネ ッ トワ ー クモデ ル を定 義 し、次 に コ ン ピ ュ ー タ解 析 の ため の ネ ッ トワ ー クモデ ル の 数 値表現 法 と 、熊本市 にお ける救 急 自動車 配 置計 画 を事 例 と した 数値 デ ー タの作 成方 法 を述 べ る 。 また 、こ の ネ ツ トワ ー クモデ ル を用 い て 解 析 した 2点 間 の 時 間距 離 と地 図上 で 計測 した 直線距離 を比較 し、配置 計画 の 作 業 には前 者 を用い て 移 動負荷 を評価 する方 が適 切 な こ とを 明 らか に する 。

2.2.配 置計画 の ための ネ ツ トワ ー クモデ ルの 定義 とそ の 構造 的特 徴 2.2.1.ネ ツ トワ ー クモデ ル の定 義 地 域 施設 の 利 用 ある い はサ ー ビスの 提供 は全 て 自動 車 や 自転 車 な どの個 別交通 機 関 ユ あるい は 徒歩 によるもの と し、 1 道路 の 整備状 況や 沿道土地利 用 な どの条件 によ っ て 道 路 の 区間 ご との 移 動 速 度 は異 なる と想 定 する 。 地域 施設 の 利 用 ある い はサ ー ビスの 提供 に 関 わ る道 路 網 を全 て 抽 出 し 、交差点 (立 体交 差 は 除 く )や 行 き止 ま りの点 お よびそ れ らの点 を結 ぶ道路 区 間上 に 十 分短 い 間 隔 で 観 測点 を設 ける 。地 域 施 設 の 配置 場所 やサ ー ビスの 発 生場所 は これ らの観測点 で 代 表 する 。サ ー ビス 需要 が 面 的 に分布 する場 合 は適宜 範 囲を定 めて 一 定期 間 に 発生 す る サ ー ビス 需 要 を各観測点 で 代 表 させ る 。街 区の大 き さ に 較 べて 大 き な敷地 を持 つ 施 設 を扱 う場 合 は敷 地 の 入 口 で 代表 させ るか 、構 内道路 も モ デ ル 化 した上で 建物 の 入 口で 代表 する 。 この よ うな前 提条件 の も とで は 配 置計 画 の 条件 を記 述 するネ ツ トワ ー クモデル

N

は次 の よ うに 定 義 される 。

N=[V(N),3(N),D(N),W(N)] た だ し、 V(N)=[ひ :] :道 路 上 の観 測点 に対応 す る節点集 合 。 3(N)=[民 ￨ヒ =(ひi,L):ひ l,鶴 ∈ V(N):i≠ 」 ]

:相 隣接 する観 測点 ひi、

%を 直接結ぶ 道 路 区 間 に対応 す

る枝集 合 。

D(N)=[d(し )￨ヒ ∈ 3(N)] :枝 民 に対応 す る道路 区間 を移動す る際 の 負 荷 の 大 きさ を表わ す校 の 重 み集合 。

W(N)=[w(ひ 1)￨ひ i∈ V(‖ )]

- 13 -

:一 定期間 に節点Q(あ るいはその周辺 )で 発生するサ ー ビス需要 の大きさを表わす節点の重み集合 . +、

なお本論文で は算法記述 の便宜上 、枝しの始点 と終点をそ れぞれ φ氏

~と

φ民

表わ し、また節点ひ1を 始点ある いは終点 に持つ 枝 の集合をそ れぞれ βひ:+、 βひ1~と 表わ す。

2.2.2.配 置計画 のためのネ ッ トワー クモデルの構造的特徴 このようにして定義 したネ ツ トワー クモデルの構造 には 、一般 に次 のような特徴が ある。 ①

枝節点比 (辺 頂点比 )μ

=IB(N)1/IV(N)￨は 3∼ 4程 度 。逮2 6差 路 よ

り複雑な平面交差 は無 いものと考えると lβ ひ:+ ￨≦ 6で ある。 ②

:Nは 自己閉路を持 たない 。すなわ ち、常 に ~で ある。

ネ ツ トワー クモデ ル

+≠ φヒ

φヒ ③

枝の重み :d(民 )は 常 に正である 。道路 の実延長や移動所要時間など に着目 して枝の重みを計測する場合 、計測単位を通宜調整す れば 、d(L)は 正の整数 で 表わすことがで きる。

2.3.計 算機 のための ネ ツ トワー クモデル記述方法 2.3.1.隣 接行列を用 いた記述法 これまでネ ツ トワ ー クモデルの記述法 としては一般 に隣接行列が用いられて きた。 隣接行列 は IV(N)￨ ① ②

IV(N)￨の 正方行列であ り、次のように して記述する。

:,L)の 有無を調べる。 枝がある場合 は対応する要素をそ の校 の重み :d(Ц )1民 =(ひ 1,Q)で 、 全 ての節点対缶 ,%に ついてそれらの節点を結ぶ枝

(ひ

枝がない場合 は 0で 定義する。 ③

節点 の重み :W(01)は 別 に一 次元配 列 ‖T(1)で 表わ す。

これは完 全グラ フを持 つネ ツ トワ ークモデルも記述できる普遍性の高い記述方法で ある。 しか し配置計画 に用いる枝節点比μ=3∼ 4の ネ ツ トワー クモデル については、 行列のほ とんどの要素が 0と なり計算機の記憶場所の利用 に無駄が多い 。また 、節点 数 の 2乗 に比例 して行列の要素数が増加する ため 、取扱 える節点数が計算機 の作業領

- 14 -

域 の 大 きさで制約 さ れ易 い とい う問題 もある 。注3

、

2.3.2.FO‖ ARD STAR形 式 の 記述 法 本研 究 で は 、枝 節 点比が小 さいネ ツ トワ ー クモデル の 効率 的な 記述法 と して 提案 さ れた FO‖ ARD STAR形 式 の記 述 法 を 、第 3章 で 述 べ る算法 に 合 せ て 変 形 し、使 用 した 。 変 形 した 記述法 は 3章 で 改 め て 述 べ る と して 、 こ こで は基 本 とな る FOWARD STAR形 式 の 記述 法 につ い て 述 べる 。

この 方 法 で は 、各 節点。1に 対応 す る 3つ の 配 列 DPO(i)

DPl(i)‖ T(￨)と 各 枝し に対 応 する 2つ の 配 列 注 ワ ー クモデルを記 述 する。 4

0

節 点 に通 し番 号 iを 付 ける 。

②

始点 を共 有 す る枝 β衡

AT(k)D(k)を 用 い 、次 の手 順 で ネ ツ ト

+を ひ とま とめ に し、番号 の 若 い 節 点 を始点 に持 つ 枝

か ら順 に通 し番 号 kを 付 ける 。 (β ひ1+に は一 連 番号 が付 く。 )

~の

枝 民 の 終 点 φ氏

③

節 点番号 と重みd(し

)を そ れぞ れ AT(k)D(k)に 記録 す

る。 節 点 ひiを 始 点 に持 つ 各 枝 βひi+の 通 し番 号 の 内 、最 大 と最 小 の番 号 をそ れぞ

④

れDPO(i)と DPl(i)に 記 録 する 。同 様 に して 各 節点ひiの 重 みW(Q)・ を WT(1)に 記 録 する 。

FO‖

ARD STAR形 式 による ネ ツ トワ ー クモデ ル の 記述例 を図 2-1に 示 した 。

形 式 に従 う場 合 、ネ ッ トワ ー クモデ ル の 記述 に 必 要 な計算機 の 記 憶 場所 は

IV(N)￨+2

3

13(N)￨で あ り 、μ =4と す る と11

この

WTを 含め

IV(N)￨に 過ぎ な い 。

ところで 、 3章 で 述 べる よ うに 、最 短路 問題 の 解析算法 で は始 点 を共有 する枝集合 βひi+に 着 目 した 操 作 が多 い 。 この 記述法 で はDPO(i)と DPl(i)か ら該当 する枝 を抽 出 し 、配 列 AT(k)と D(k)に つ い てDPO(i)番 目か ら DPl(￨)番 目 の 要 素 を参照 す れ ば 、 βひ:+の 各枝 の 終 点 と重み が容 易 に 求 め られる 点 にも この 方法 の 特 徴があ る 。

2.4.地 域施設 配 置計画 の ための ネ ツ トワ ー ク モ デ ル 作 成 手順 (熊 本市 に お ける救 急 自動車 の 配置計 画 を事例 と して )

2.4.1.ネ

ツ トワ ー クモデ ル 作 成 の 前 提条件

作業 に 先立 ち配 置 計画作 業 の 方針 を 4つ 設定 した 。

①

l万 分の 1∼ 2万 5千 分の 1の 市街地図 と対応付けながら、街区程度の小地

- 15 -

① Ｔ

図

2-l FO‖ ARD

に 蘇 畳

５

■

ｄ

６

２

▲

７

４

８

・

枝 番号 枝 の重み

STAR 形式 の ネ ツ トワ ー クモデル 記述例

- 16 -

域 を単位 に地域 施設 のサ ー ビス 水準 を評価 し 、ま た 配置場 所 を検討で き る よう にす る 。 ②

地 域施設 のサ ー ビス は 、基本 的 には利 用者 の 居 所 と地 域 施 設 の 移動所 要 時 間

によ つて規定 さ れるもの と考 え 、 1分 単位 で 評価 する場 合 を想 定 する 5 「 ③ 道 路 の 条件 に よ つて 利 用 者 や サ ー ビス主 体 の 移 動速度 が異 な る 。 注 ④ 任 意 区間 の 移 動所要 時 間 は 移 動 の 向き に よ らず 等 しい 。 6 すなわ ち 、 d(。

1,L)=d(Q.ひ

1)。

既往 研 究 で は各 枝 に対応 す る道 路 区 間を実際 に試 走 しなが ら時 間 を計測 し 、 これ に よ つて 枝 の 重みを決定 してい た 。 しか し、道路網 を き め細 か くモデ ル 化す る場 合 、枝 の 数 が多 くな りこの方法 は 有 効 で な い 。 この よ うな場 合 、道 路 の 走 行 (移 動 )環 境 条

:eに 応 じた単 位 距離あ た りの 移動所要 時間 パ ラ メ ー タ :tさ を誘導 して お き 、次 に 、地 図 か ら各枝 に 対応 する 道路 区 間 の 走 行環境 条件 :eと 長 さ peを 求 め 、

件

l」

d(ひ i,衡

)=te

.pe

と して 各 枝 の重 み を決定 す る方法 が適 切 で ある 。走行環 境

条件 と して は道路 の 舗装状 況 、幅 員 、沿道土地利 用 、交通 量 な どが挙 げ られる 。なお 熊 本 市 の 事例 で は救 急 自動車 が通 行 可 能な道 路 の 舗装 を完了 して いる と考 え ら れ 、走 行環 境 条 件 と して 道 路 が改 良 済 み か 未改良 かの 2区 分 と 、沿道 土 地 利用が市 街地 か 郊 外 かの 2区 分を組 み合わせ た 4区 分 を想定 す る 。熊本 市 の 交通 渋 滞 はそ れ ほ ど深刻 で な く、一 日の うちで も一 部 の 時間帯 に 限 られ ている こ と 、また搬 送 サ ー ビス は一 日を 通 した 平 均 的な水 準 を評価 す るな どを考慮 して 、走行環境条件 に 交通渋滞 を取 り挙 げ な か つた 。救急 自動 車 の 配置 計 画 の ための tき の 誘導 につ い て は 第 8章 で 述 べる 。

2.4.2.道 路 の抽 出 と観測点 の 設定 ①

l万 分 の 1市 街地現 況 図 (昭 和 57年 9月 、作成熊 本市 )に 基づ い て 、熊 本 市域 を含む南 北 15倫 東 西 22続 の 長方 形 の 区域 の 道路 網 を モ デ ル 化 する 。救 急 自動車 の 走 行 とい う条 件 を考慮 して「 幅 員 2.5m以 上 」 とい う表示 の 道路 を全 て 抽 出 し、次 に 交差点 、袋小 路 の 終端 、走行環境 条件 が変 化 す る地点 、道路 の 注7 曲 り角 な どに観 測点 を設 定 す る (図 2-2-左 )。 幅 員 2.5m以 上 の 道 路 が 密 に 配置 さ れて いるよ うな地 域 で は幹線道路 に 着 目 しな が ら街 区 の 各 辺 が 100m ∼ 150m程 度 にな る よう抽 出 す る道路 を整理 した 。 これ は 次 の 理 由 による 。第 9 章 で 述 べる よ う に 、救急 自動 車 の市 街地 内 におけ る平均 移 動 速度 は遅 い 場 合で 19倫 /h、 すな わ ち 1分 間 の 平 均 移 動距離 は320mで ある 。従 つて 街 区 の 大 きさが

160m以 下 にな る ように道 路網 を抽 出 して おけば 、街 区内 の 患 者発生地 点 を最寄 りの観測点 (街 区 の 4隅 に あ る )に 移動 させ て 考 える こ とに よる救急 自動 車 の 逮 移 動 時間 の 推 計 誤差 は 丸 め誤差 ( 0.5分 )よ り小 さい と考 え られる 。 8

- 17 -

ン ゴ弓 0

100

300

500m

雨街地 _ 改 良済

この図の範囲の浴道土地利用は全て 未改良 「 雨街地」と判定 し7Ъ 図 2-2

外

１

２

Ｂ

３

４

モ デ ル 化道 路綱 図 の 作 成 例

- 18 -

郊

Ａ

同 じよ うに して観測 点 の 間 隔が離 れてい る場合 は 次 の値 を 目安 に観測 点 を追加 設定 した 。すなわ ち市 街 地 内 で はおおむね 150m、 そ れ以 外 で は250mで あ る 。 観 測点 を節点 、道 路 に 沿 つて 観 測点 を結 ぶ直線 を枝 とするモデ ル 道 路網 図 を

②

作成 (図

2-4-右

)。

この よ う に して作成 した ネ ツ トワ ー クモデ ル の 節点 数 (観 測点 )と 枝数 (道 路 区 間 数 )は そ れぞ れ 13939と 36898で あ った 。 FO‖ ARD STAR型 式 の 記述 法で は 、 13939

3+36898

2=41817+73796=115,613個 の 数値 で ネ ツ トワ ー クを記 述

で きる 。 しか し 、隣接 行 列 を 用 いる とネ ツ トワ ー クの記 述 に 、 13939

13939+13939=1941310,650個

の数 値 が必 要 で あ る 。 これ は FOR‖ ARD STAR

型式で記述 す る場合 の 1680倍 で ある 。

2.4.3.ネ ッ トワ ー クモデ ル の 数値化 ①

座標読 取 り装置 の 大 き さ に合 せ て 道路網 図を分割 、座標読取 り装 置 を用 い て 一 筆書 きの要領 で枝 列 を たど りな が ら、順 次 、節 点座 標 と次 にた どる枝 の 走行 形 でパ ー ソナル コ ン ピ ユー タに入力 [Xl,yt.el]の する 。 た だ し(一 筆 書 き の 終点 で は et=0と して 中 間点 と識 別 する 。

環境 条件 コ ー ドを

②

装 置 の 計 測誤差 か ら 、同 一 の 節点 で も入力 の 度 に 異 なる座標 が与 え られこ と が多 い 。そ こで 一 枚 分 の 道路網 図を入力後 、パ ー ソ ナル コ ン ピ ュー タを用い て 、 一 定 の 距離 範囲内 にあ る節点 は同 一 の 観 測 点 に対 応 す る もの と して 、座標 の 値

(Xt,yt)を ③

統 一 す る 。距離 50mを 判 断の 目安 に した 。

② の 入カ デ ー タを 用 い て 道路網 図をプ リンタで描 き 、誤入力や 入力 漏 れの 枝 をチ ェ ックする 。誤 りはパ ー ソナル コ ン ピ ユー タの キ ー ボ ー ドで 訂 正 し 、ま た 座標 読取 り装 置 か ら追 加 入力 する 。

④

分割 登 録 した デ ー タをパ ー ソナル コ ン ピ ユー タで順 次座標変換 して 、ひ とつ なが りのネ ツ トワ ー ク モ デ ル を記述 した デ ー タに編 集 す る 。

⑤

④ の デ ー タを大型 計 算 機 に転送 後 、節点 と走行環 境 条件 コー ドリス トか らな るデ ー タを基 に 、2.3.で 述 べ た 手順 に従 い FORARD STAR型 式 の ネ ツ トワ ー クデ ー タを作 成 する 。 た だ し 、枝

(ひ 1,衡

)の 両端 の 座 標 をそ れぞ れ

[XJ,y」 ,eJ]と す る とき 、各枝 の重 み は [Xl,yt,ei]と d(ひ i,Q)=d(%,。 1) =te イ (X」 ― Xl)2+(yi_yl)' と して 求 め る 。

- 19 -

2.5.最 短 路 に沿 つて 計 測 した移 動所要 時間 と直 線距 離 の 比較 2.5.1.最 短路 に沿 つて 計測 した 移動距離 と直線 距離 腰塚 (文 献 31)は 道 路 網 の 最短経 路 に沿 つて計 測 した 移動距離 を道 路距 離 と呼び 、 関東地方 の 道路網 を分 析 して 、次 の 2点 を 明 らか に して い る。

①

格 子 状 に道路 網 が 整備 され た 地域 で は 、格 子 の 縦 横比 の 違 いで 多少異 な るが 、 任意 の 2点 間 の 道 路 距 離 と直線距離 はほぼ 直線 的 な 関係 にある 。縦横 比 が 0.5 ∼ 1.0の 間 にあ る場 合 はほぼ 一 定 して (道 路距 離 )=1.28

(直 線 距離 )で あ

り、相 関係数 は0.99程 度 で ある 。 ②

広 い 地域 で 都 市 間距 離 を考 え る場 合 も一 般 に都 市 中心 か ら放 射状 に道路 が伸 び て い る 。すな わ ち都市 中心 を相互 に 最短距離 で 結 ぶ ような道 路 が伸び てい る こ とが 多 く、直 線 距 離 と道路 距離 は 、0.93∼ 0.99程 度 の高 い 相 関を示 す 。

腰塚 の 研 究 は 、直 線 距 離 か ら道路網 が推 計 で きる こ とを 示 して い る 。 しか し 、配 置 計画作 業 を進 める際 に 直線 距離で移動 負荷 の 大 きさ を代 表 させ る には 、次 の よ うな 問 題点 が指 摘 で きる 。

①

直線距離で移動負荷を代表させる と、道路 による移動速度 の違 いが評価 でき ない。

②

地方都市の場合 、格子状 の道路網 で代表されるような道路網 の良 く整備され た地域 はそれ程広 くない。む しろ、川や丘陵、鉄道などによつて直線的な移動 が妨げ られることが多 い 。

2.5.2.ネ ツ トワ ー ク法 による時間距離 と直線距離 の実測値 の比較 「道路 の幅員や沿道 の土地利用状況 によつて移動速度が異なる」 という仮定 の下 に 2.4.で 作成 したネ ツ トワ ー クモデルを用 いて 、任意 に選ん だ 7つ の地点 か ら市内の各

地点 まで最短経路 に沿 つた時間を推計 した (移 動速度 の条件 は第 8章 で述 べる )。 こ の結果 に基いて 2点 間 の 時間距離 と直線距離を比較する 3つ の資料を作成 した 。 図 2-3:時 間距離が同一 の点 のを結んで等時間距離圏の広が りを示 した 。 図 2-4:出 発点 Fと その北側の地域について道路上 の各点 までの時間距離を示 した 。観測点 以外の点については 、隣接する 2つ の観測点 のうち遠 い方 の観測 点 の値 で代表 した 。

20 -

ら

一 ゝ

ｏ

ヽ ヽ

Ｖ い 鶉

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・

畔 輩 郷 駐 襲 〓 漱 黎 畷 Ｃ ミ ト 中 へ

卜、

い ム ヽ ■   〇 Ｉ Ｎ 図

∝

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- 21 -

図 覆 量 Ｅ Ｅ 肺 Ｃ ゛ ミ 筵 ば 〓 Ｃ Ｏ ト

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0

00000 00000

0000∞

0

0●

0

0 0

0.

相関 係 数 サ ンプ ル 数

0

・

170

0

直線 距離

1000

０ 図

十 二 ・ ２ ５

2000

3000

4000

2点 間 の 直線 距離 と最 短路 に 沿 つて 計 測 した移動所 要 時 間 の 比較

1 1

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0 7

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88

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図 2-4

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３     ．

11 000 11011 11

出発点 Fか ら道路網 上の任意の点 までの時間距離 分布 (数 字 は分 )

- 22 -

170節 点 につ い て 、 7つ の 出発 点 か ら 図 2-5:13939の 節 点 か ら任 意 に選 ん だ と直線 距 離 を比較 した 。 最寄 りの 出発点 を選 び最短 路 に沿 つた時 間距離 できる。 図 2-3∼ 図 2-5に つ い て 次 の よ うな点 が観察 出発 点 D、

①

B、

C、

E、

Gに 対 す る等 時間距離 圏 はほ ぼ 同心 円 的 に広 が つて い る が 、A、 Fに 対 する等 時間距 離 圏 は川 や丘 陵や 農地 な ど によ つて か な り歪

んで い る 。 (図 ②

2-3)

か ら西 へ 流 れて い る 。 こ 出発 点 Fの 配置 場 所 の北側 には川 が蛇 行 しなが ら東 い にもか かわ らず 、 のため川 の北岸地域 で は南岸地域 と直 線 距離 の差 があ ま り無 時間距 離 で は 3∼

③

4分 の差 があ る 。 (図

2-4)

170の サ ンプ ル に対 す る時間距離 と直 線 距離 の 相 関係 数

は 、0.83で あ つた 。

とやや低 い値で ある 。ま た 、同 一 相 関が高 い と言 える が 、腰塚 の結 果 に較 べ る の幅 が あ る 。 の直線 距 離 帯 にあ るサ ンプ ルで も時 間距 離 には 5∼ 7分 程度

のサ ー ビス水 準 や 配置計画 これ らの考 察 を総合 する と、時間距離 を指 標 として施 設 として 用 い る と、きめ細 かい評価 が を評価 する場 合 、直線 距離 を時 間距離 の代 替 指標 で 、直線 距離 と時間距 離 の評価 に 困難 な こ とが解 る 。 「 地域 内 で も特 異 な条件 の場所 一 に は 直線 距離 で 時 間距離 を代 差 が出る ので あ り、相 関係 数 の高 さ が示 す よ う に 般 的

る際 には直観や常識 と評価が 表できる」 という見方もある。 しか し、配置計画 を進め つて評価 が低 くな うた地域や逆 に 異なる地域 、言 い換 えるな ら地理的 な条件 などによ のような地域 を生 じさせた原因を探 高 くな つた地域 を的確 に抽出する こと、また、そ

ークモデルを る作業が重要である。このことからも配置計画を進める際にはネツトワ 用 いて最短 路 を解析 し 、 この結果 に基 い て 移動 負荷

を評価 する方法 の 意 義 は大 き い 。

2.6.結 論 ー モ ル を定 義 し 、計 算機 のため の ネ 第 2章 で は先 ず配置 計 画 の ためのネ ツ トワ ク デ が優 れ てい る こ とを述 べ ッ トヮ ー ク モデ ル 記述 法 と して は FOR‖ ARD STAR型 式 の 記述 法 したネ ツ トワ ー ク モ デ ル作 成 の た 。 また熊 本 市 におけ る救急 自動車 配 置計 画 を事例 と による任 意 の 2点 間 の 移 動 負荷 の 実 手順 を述 べ た 。次 にネ ツ トワ ー ク法 と直線 距離法 で は地理 的要 因 な ど に基 く移動条件 測値 を比 較 して次 の 点 を明 らか に した 。直線 距離 ー ビス水準 の 地 域差 をきめ細 か の地域差 を 把 えるの が困難 で ある 。従 つて 諸 地域 のサ ー クモデ ル による移動 条件 の 評価 く評価 しな が ら配置計 画 を検討 する に は 、ネ ツ トワ 法 の方 が直 線距 離 に よる評価 法 よ り o優 れてい る 。

- 23 -

注1

最 短 路 問題 な ど配置 計画 で 用 い るネ ツ トワ ー ク解 析 で はネ ツ トワ ー ク上で 自 由 に 経路を選 び なが ら移動 で き る場合 を想定 して お り、路 線 バ ス な どの よ う に 移 動経路 が 限定 さ れてい る交 通 機 関 による 移 動 の 問題 は 扱 え ない 。

注2

本 研 究 で は有 向 グラ フを 持 つ ネ ツ トワ ー クモデ ル を想定 してい る 。従 つて 大 半 が 3差 路 で あ れば μ =3、 大 半 が 4差 路 で あ れば μ =4と な る 。文献 28 参照 。

注3

計 算 機 の 変数 記憶領 域 を 2メ ガバ イ ト、行 列 の 要 素 1つ の 記 憶 に 2バ イ ト 必 要 と仮定 する と取扱 える 節 点 の 数 は最大 1000で ある 。

注4

文 献 33参 照 。 ただ し 、文献 33に はDPl(l)や DP2(i)や ‖T(1)に 相 当す る配 列 の 定 義 が無 い 。

注5

救 急 自動車 の 配置計 画 で は分 単位 の 評価 が適 切 で ある 。す なわ ち 、救急 業 務 記 録 で は経過 時間 を 1分 単位 で 記 録 している 。 また 、 これ以 上 の 精度 は計 画 評 価 に必要 な い と考 えた 。

注6 注7

この 仮定 の 妥 当性 につ い て は8.2.で 述 べる 。

1つ

の 枝が走 行環境 条件 の 異 な る道路 区間 に またが らな い よ う にモ デ ル 化

した 。 また 、曲 が つた 道路 は折 れ 線 で 近似 した 。 注8

モ デ ル 化 した街 区 の 大半 が 3∼

6の 小街 区 を含 んで いる 。街 区 の 4隅 に観

測点 が ある場 合 、街 区 内 の 患 者 発生 地点 と最寄 りの観 測点 との 間 の 道路 に沿 つた 最大 移動距 離 は 、 160m

160mの 街 区 の 場合 で

る。

- 24 -

(160+160)/2=160mで あ

第 3章

枝 消去 による 最 短 路 問題解 析 算 法 の 効率化

3.1.研 究 の 目的 と方法 第 3章 で はラベル 確定 法 に よる最短 路 問題解 析算 法 に「 枝 消去 」 の 考 え 方 を導 入 し た改良 算 法 を提 案 し、計 算機 実験 によ つて 改良 算法 の改 善 効 果 を計 測 す る 。 最短 路 問題 に は 、 2点 間最 短路 問題 、 1点 対 多点 間最 短 路 問題 、複 数点対多点 間最 短路 問題 な どがある 。 2点 間最短路 問題 は ネ ツ トワ ー ク上 の任 意 の 2節 点 間の最短経 路 とそ の 長 さを求 める問題 で ある 。 η点 対多点 間最短 路 問題 はネ ツ トワ ー ク上の任意 の 節点 か ら他 の全 ての 節 点 まで 、そ れぞ れの 最短経路 とそ の長 さを求 め る 問題で あ る 。 また 、複 数 点 対 多点 間最 短路 問題 は 、ネ ツ トワ ー ク上 に 複 数 の 出発 点 を想 定 した とき に 、他 の全 ての 節点 につ い て最寄 りの 出発 点 との間の最 短経 路 とそ の 長 さを求 める 間 逹1 しか し 、 2点 間最短 路 問題 の 解 は 1点 対 多点 間最短 路 問題 の 解 に 含 ま 題 で ある 。 れ てお り、 また複数点対 多 点 間最短 路 問題 も 1点 対多 点 間最短路 問題 の 解 析途中段 階 が初期条 件 と して与 え られ た と考 え れば 、 1点 対多点 間最 短路 問題 の算 法 を利用 して 解 くこ とがで き る 。そ こで 3章 で は 1点 対 多点 間最 短路 問題 を中心 に 算 法 を検討 する 。 したが つて 、以 後 3章 で は特 に 断 わ らな い 限 り「 最 短路 問題 」 は 「 1点 対多点 間最 短 路 問題 」を意 味 する 。 最短 路 問題 解 析 に要 す る計 算機 の 実 行 時 間 は算 法 の 構 造 に よ つて 変 化 するの はも よ り、算 法 の 実 行 に必要 な計 算機 のプ ロ グラ ム記述構造 によ つて も変 化 す る 。そ こで本

FORTRAN言 語 によ るプ ログ ラ ム記述 の 検 討 、③ 計 算 機実 験 に よる改 善効果 の 計 測 の 3段 階 の 作 業 を繰返 しな が ら算法 とプ ロ グラム記述 の 研究で は ①

算 法 の検 討 、②

改 良 を進 め た 。 なお 、③ で は 開発 したプ ロ グラム を 用 い て 複数 の ネ ツ トワ ー クモデ ル の 解析 を繰 返 し 、演算 実 行 時 間を指 標 と して改 善効 果 を計測 した 。最 短路 問題 の 算 法 は後述 する よ うに逐次 近 似 演 算を繰返 しなが ら解 を収 束 させ る よ うな構造 にな つてい る 。演算繰 返 しの 削減 が算 法 改良 の 指 針 になる と考 え 、 FORTRAN言 語 で 記述 したプ ロ グラム中 にお 逮2 ける各種 の 命 令 文 の実 行 回数 につ い て も計 測 し参 考 に した 。

3.2.既 往 研究 に見 られる最短路 問題 の 改 良算法注3 3.2.1.各 種改 良 算法 の 特 性 比較 近年 、計 算 機実験 を踏 まえ て 各種 の 改 良 算法 が提案 さ れ て 来 た 。 い ず れも 各節 点 に fラ ベル と pラ ベル墟4 の 一 対 のラ ベル を対応 づ け 、「 校 の 走査 」 と呼 ば れる ラベル 操作 を繰 り返 しなが ら解 を求 める算 法 で あ る 。 これ らの改 良 算法 はラベル のつ け方 に

- 25 -

よ つて ラ ベル 修正法

注5

とラベル確 定 法 に大 別 される 。

ラ ベル 修正法 の 長 所

○

① ②

0

算 法 の 構造 が単純 で ある 。 ラベル確定 法 は 枝 の重 み :d(ヒ )が 全 て正で な い と正 しい 解 が得 られない が 、 壌6 ラ ベル 修正 法 は 負 の値 を持 つ 枝 が あ つて も良 い 。

ラベ ル 確定 法 の 長所

③

ラベル修正 法 の 場 合 は全 ての 節 点 につい て 解 が収 束 した 時 に 始 めて出発点 か ら他 の 節点 まで の 最 短 路長 さが求 まるの に 対 し 、ラ ベル 確 定 法 で は解析途 中段 階 で も 、「 永久 ラ ベル 」 と呼 ば れ る ラベル が つ い た 節点 につ い て は解 が確定 し て い る (最 短路 長 さ が求 ま つて い る )。 したが つて 2点 間最短 路 問題 な ど 、ネ ッ トワ ー クの 一 部 につ い て 解 こ う とす る場 合 は 、ネ ツ トワ ー ク中 の全 ての 節点 につ い て解 くこ とな く、着 目 した 節点 に永 久 ラベル が つ い た段 階 で 解析 を打 ち 切 る こ とがで きる 。

④

ラベル修 正法 の 場 合 「 どの枝 か ら走査 した か 」 とい う偶 然 的 な条件 によ つて 解 析 の 手 間が大 き く変動 する 。ラ ベル 確定 法 の場 合 、ネ ツ トワ ー ク中の枝 の 数

IB(N)￨に 等 しい 回数 の 「 枝 の 走 査 」を行 えば 、全 ての 節点 につ いて解 が求 ま る が 、ラ ベル 修正 法 の 場 合 、 IB(N)1以 上 13(N)￨ れ以 上 の 「 校 の 走 査 」 が必 要 に な る 。注7

IB(N)1回 、ある い はそ

因 み に 、既往研究 の 計 算機実験 結 果 を表 3-1と 図 3-1に 示 す 。 FI FO法 と、両 頭 行 列法 が ラベル修 正法 の 考 え 方 に 基 く改 良算法 で あ り、ダイ クス トラ法 、一 水 準 バ ケ ッ ト法 、二 水準 バ ケ ッ ト法 、可 変 バ ケ ツ ト法 が ラ ベル 確定 法 の 考 え 方 に基 く改良 算 法 で あ る 。 この結果 を見 る と 、

(a)枝 節点比 が小 さ い ネ ツ トワ ー ク

<15)、 特 に 格子状道 路 の よ うに枝 が規

(μ

則 性 の 高 い 連結構 造 を示 すネ ツ トワ ー クに つ い て は 、両頭 列法 の 演算速度 が安 定 して 速 い 。 (表

3-1の

第 1欄 、第 2欄 、お よび 図 3-1参 照 )

(b)枝 節 点比 が小 さ い ネ ツ トワ ー クで も、一 部 の 枝 の 重 みが極 端 に大 きい よ うな 場 合 は 両頭 列法 よ りも 一 水準 バ ケ ッ ト法 、二 水準 バ ケ ッ ト法 、可変 バ ケ ツ ト法 の 方 が演算速度 が速 い 。 (表

3-1の

第 3欄 B、

C参 照 )

(C)枝 の重 みのバ ラ ツ キが最小 値 mに 較 べて 大 きい場 合 は重 層 的 なバ ケ ッ ト構 造 を も つ 可変 バ ケ ッ ト法 の 方 が 、 一 水準 バ ケ ッ ト法 よ り演算速 度 が速い が (表

26 -

3

表 3-1

両 頭 ヴU法 を基 準 と した 各 種 の 最短路 問題解 析算 法 の 演 算実行 時間比 較

両頭列法に よる演算実行時 間 =100%

DIALの 実験結果 (麹 ミ努

DENARDOの 実験結果

(剛 箋

)

節点 数 枚 数

タィクス ラ法

(校 の並みの変動嘔)ト

100o

5000

600

305Z

1173

152Z

117

250 1500

178

88

( 1- 200) 1000 25000

500 3000

130

6922 10112

124

77

750 4500

■17

■0112

125

注2

Fツ

230%

124Z

182Z

515

75

94

67

554

54

59

51

-

130

177

126

1000 6000

1■ 3

10112

123

-

447

412

1000)

実験者 によって使用 した電算機 なる/cb、 演算実行時間を直接比較 しても意味 〔い と考え、両頭 列 法による演算実行時 間と比較"嗅 した数字のみ表示 しれ "瑣 各実験 者とも、FORTRANで 記述 した プログラムを用いてい る。 ヽ

注31,■二g淋 磐 兄 ソ 念♀ 電 耀F碁 犠 k争 ゑ 〔y基 あ 晟 ℃三 途ぇ ゝる 。 の る ｀ 終 決 枚 を 定 す 。 笙 奈螢 含 慮 RT署五 倉髯 番 境 たい ものとす る。 113裁 窯 1斃 縦 簿亮 現 享 算爵 急 発 秋遮 語 そ Rβ墓 電詠%喧場筵 江4 4井 絡名 鳥 箇基い て 長 に 従っ み 。A∼ Cは 実延 枝の 重 べて極端に大 Cは 高速道路 を含んでお 一部 (296本 を与えている。 .点

)て

B、 り、 )の 枝が他の障 較 きな 重みを与え られている。特 に、 Cは 高速適路 のみ重みを 5倍 にす るとい う操作を行 ってい る。 D、 Eは '晶 B、 Cと 同 じグラフ構造であるが、枚の重みはそれぞれ 1∼ 100、 1∼ 1000の 一様乱数に従って定め ・ て いる。

浙 ・ 抑 一 200

― ― ―

FIFO法 聾 パ ク ット法

■00

50 一 ― パ ク フト法 ___可 変 ット法

20 ■0

~・

20

格子の 大 きさ

~両

６ 。 二 Ｋ 一

頭列法 80

iv=rz1

注 各枝 の重みは 1三 j00の 一 様現象 に よ って与えてい 為 _ 計 算機 は 響 ブC□ 纂 機 ゼジメL の HITACIM200H(VOS3) ‐ で あれ

図

3-1

k

kの 格 子状 ネ ツ トワ ー ク モデル を用 い た

一 点 対多点 間最 短路 問題 の 演算実 行時 間比 較 (文 献 26,27今 丼の 実験 結 果 に よる )

27

ト

120%

100)

( 1-200)

1

ット

が ず

( 37-157530)

( 1-200)

( 1- 200)

FOこ

( 37- 31506)

( 1-200)

1000 20000

1820

6922 10112 .

137

( 1-200)

97

鶏 同ご

(500- 32600〕

( 1-200)'

1000 10000 ( 1- 200) 1000 15000 ( 1- 200)

注

節点数枝数 バ変殊云鍬 うあし Zト テ 法 重み の変動幅 )法 蔽艦 100

( 1- 200)

今 井 の実験 結果 (文 献 261

)

125

-1の 第 3欄 E)、

そ の 他 の 場 合両 者 の差 はあ ま り顕 著 で な い

配置計画 に用 いる ネ ツ トワ ー クの枝節 点比 は μ =3∼

(A∼ D)。

4で あ り、また節点

(観 測点 )

を設定 する際 に枝 の重 みが極 端 に大 きい枝 が生 れ ない よ う調 整で きるな ど の 点 を考慮 す る と、両 頭 列法 が配置計 画 の ための解 析 に適 している 。 しか し本研 究 は 、先述③ の 特 色 に着 目 して ラベル確定 法 の 考 え に従 い 算法 改良 を進 め た 。

3.2.2.ラ

ベル確 定法 に基 く従 来 の 算法 の 考 え 方

各節点 Qに つ ける fラ ベル と pラ ベル を [f(%),o(%)]と 表 わ す 。 fラ ベル に O 以外 の値 が付 け られ ている場 合 は 、出発点■ か ら場 に至 る経 路 が見付 か つて お り (最

)が ,(%)で あ る こ とを示 す。ラ ベ ル 確定 法 は 各節点 の ラベル につ い て 初 期 ラベル 、仮 ラベル 、永久 ラ ベル の 3状 態 を想 定 し、次

短 路 とは限 らな い )、 そ の 長 さ L(Ps」

の手順で解析 を進 める 。

ST[PA-1

出発点 Qに は

[*,0]の

仮 ラベ ル を付 け 、そ れ以 外 の 点 には [φ

,∞

]

の 初 期 ラベル を付 け る 。*は 自分 自身 を指 す特 殊 な値 (演 算過程 で は参照 しない ので 任 意 の 値 で 良 い 。 )を 意 味 し、φ は 未定 義 の状 態 を示 す 。 また

Dラ ベルの ∞ の 値 と しては 、出発点■ か ら、他 の 節 点 まで の 想定 さ れる最 短 路 の 長 さ よ り十 分 大 きな値 を与 えてお く。 )

STEP A-2 仮 ラベル が つ い た 節点 の 中 か ら pラ ベルの 値 が最 小 の節 点ひiを 抽 出 し、 ひ:を 永 久 ラベ ル の 状 態 とする 。 この 状 態 で pラ ベル がヽ か らの最短 経 路長 さを示 し、 fラ ベル が最短経 路上 にお い てひiの 直 前 の 点 を示 す。そ こで f ラベル を順 々 にた ど ればヽ か ら後 に至 る経路 が 求 め られる 。全 ての 節点 に 永 久 ラベル が付 け ば 解 析終了 。そ れ以 外 はST[PA-3へ 行 く。

ST[PA-3

βひi+の 各 枝 し を走 査 する 。すな わ ち 氏 につ い て

p(φ ヒ

~)>p(缶

[ひ 1,o(ひ 1)+d(民

ST[P A-4

)+d(ヒ )な らば φヒ

~の

節点 の ラベル を

)]と い う仮 ラベ ル に修正 する 。

STEP A-2に 戻 る 。

なお以後 、記述 の 便 宜 上 、 ST[PA-3の 操作 、すな わ ち β01+の 各 枝 民を走 査 する操 作 を 「 節点 β oi+を 探 索 す る 」 と呼ぶ こ とにす る 。 第 2章 で 述 べ た FOR‖ ARD STAR形 式 で ネ ツ トワ ー クモデ ル を記述 してある場 合 、ST[P A-3の 各操作 は次の よ う にな る 。

① D00(i)と DPl(i)か ら βひi+の 各 校 の番 地 kを 知 る 。

- 28 -

②

・ をまた、D(k)か らd(民 )を 知る。 各枝 についてAT(k)か ら、φし

③

βひi+の 全ての枝 について順次走査する。

ラベル確定法で は、STEP A-2に おいて仮ラベルの節点の中から pラ ベルが最小 の値 を抽出する操作 に演算 が集中 してお り、 pラ ベルの比較方法 によつて解析効率が大き く変化する。そこで 、仮ラ ベルが付 いた節点 の集合 における pラ ベルの最小値を p*、 ネ ツ トワー ク中のd(ヒ )の 最小値 と最大値を mと M、 想定される pラ ベルの最大値を χを超 えない整数の最大値を int[x]と 表わすとき 、次 のような考 え方で仮ラ ベルの節点を管理 し、STEP A-2の 操作を効率化 したのが ダイクス トラ法 、一水準バ p―

max、

ケ ッ ト法 、二水準 バケ ッ ト法 、可変 バケ ツ ト法などの改良算法である。 ① ST[PA-3で p業 のラベルを持 つ節点を探索 しても 、 pラ ベルの値 χが pホ

≦ χ<p*十

mの 範囲 にある節点 のラベルが更新される可能性がな い。 し

たが つて pラ ベルの値 :χ が上記の範囲にある節点 については 、任意 の順番で 節点をを取 り出 してSTEP A-3の 操作を行 つても、 pラ ベルの値が小さ い順 に節 点を取出 して操作を行 つたのと同 じ結果が得 られる。 ② p― maXと 0の 間の数値線を幅 ω (ω ≦m)、 区間数 int[p― max/ω ]+1個 の区間 に分割 し、各区間 :y=lnt[χ

3-2参 照 ST[PA-1で は■ を y=1の バケ ッ トに点列として登録 してお く。

を対応させる。 (図 ③

/ω ]+1に バケ ッ トと呼 ばれる節点集合

)

④ ST[PA-2で は仮ラベルの節点全 てについて pラ ベルを比較するのでな く、順 次、下位区間のバケ ッ トから節点を取 り出 してST[PA-3の 操作を実行 する。 ⑤ ST[PA-3で pラ ベルが更新された節点 は 、 int[p(ひ 1)/ω ]+1の バケ ッ トに 注8 登録する。 複数点対多点間最短問題 は 、ST[PA-1で 全ての出発点 に初期ラベルを付けるように すれば 1点 対多点間最短路問題 と全 く同 じように解析 できる 。すなわち 、全ての出発 点 のラベルを

[*,0]と

して 、 y=1の バ ッケ トに点列 として登録すれば良い。

3.3.枝 消去 によるラベル確定法の改良 3.3.1.算 法改 良 に伴 うネ ツ トワ ー クモデ ル 記述 法 の 変 更

(変 形 FS法

)

変形 FS法 を用いて図 2-1の ネ ツ トワ ークモデルを記述 し直 した例を図 3-3に 示 す。変形 FS法 で は 、節点ひ1に 対応する 2つ の配列DPOti)と DPl(￨)の 代わ りに次に述べ るDP2(i)と DP3(1)を 用 い 、更 に各枝民 に対応する配列PTl(k)を 用いる。

29

'数 直線 ノ ヽケ ツ ト

節点 列

3(y)

峨点

:□

=□ =□ 1回 = I回

□ = 日ご□ご 日 二 □ご ご日 □ 嘲 :ω ・ (y-1)≦

図 3-2

i

Wr DP2 A 3 C

0 2 4

4

D

8

DP3

k AT D

lJT DP2

DP3

K AT D

PTl

11 1 2 a lo 11｀ ヽ、2 3 c 0001 1111＼ 3 3 f 0010 1ヽ ＼ 4 1 b 01 d 10

図 -1の ネ ッ ト ワータ モデル を 用 いた記述 例

図 3-3

ω・ y

バ ケ ッ トの概念 モデ ル

1

l 2

く

e 8

01 ■

は任意 の値 を示 す

枝 消 去 算法 に 用 い るネ.ツ トワ ー ク モデ ル の 記述 法

- 30 -

① DP2(1)の 各 要素 の値 をそ れぞ れDPl(i)-1と 置換 え る 。 ②

節 点 ひiを 始 点 に持 つ 枝 βひ:+の 本数 を χ とする ときDP3(￨)の 各要 素 に χ桁 の

(0と 1か らな る数列 )を 対 応 させ る 。初 期段 階 には χ桁 全 てを 1と 置 く。 ビ ツ ト列 は右 か らm桁 目が βひi+中 の m番 目の校 (全 体 で は k+m-1番 目 の 枝 )に 対応 する もの と して 、解 析過程 で 枝単位 に (桁 単位 に )操 作 する 。 ~を ③ し の 終 点 φヒ Qと する とき 、PTl(k)に は β鶴 +の 枝数 :yに 等 しい 桁数 +の 各 枝 とビ ッ ト列 PTl(k)の 各 桁 の 対 応 関係 は の ビ ッ ト列 を対応 させ る 。 β衡 ビ ツ ト列

DP3(i)の 場 合 と同様 で あ るが 、Lを 始 点 ひiを 終点 とする 枝 (衡 ,。 1)に 対応 す る桁 (図

3-2で

は Z桁 )の み を 1、 そ の 他 の 桁 は全 て 0と す る。

3.3.2.枝 消去算 法 の 考 え 方 従来 の ラベル確定法で は 、全節点 の 永久 ラベルを求 め るの に

13(N)1回 の 枝走査

(ST[PA-3)を 必 要 と した 。 ところ が この 中 には 、永 久 ラベル が付 い た節 点 を終点 に 持 つ 枝 に 対 する無駄 な走 査 を かな り多 数含 んで い る。そ こで 節点 Qに 永 久 ラベル が付 いた時 点 で ひ1を 探索 する の と平行 して 、ひiを 終点 に持 つ 枝 βひi~が 以 降 の 段 階 にお け るST[PA-3の 操 作で抽 出 さ れ ない よ う、ネ ツ トワ ー クモデ ル を記述 した 数 値デ ー タを 一 時的 に 加 工 す る (枝 を 消 去 する )。 この よ うな方法 に よ リラベル 更新 に 結 び つ か な い 無駄 な操作 を削減 する の が「 枝消去 法 」 の基本 的な考 え 方 で あ る 。 具体 的 にはラベル 確定 法 のSTEP A-3に お い て 、節点 Qを 探索 する際 の 校 の 抽 出 と走 査 が不 要 になる 校 の 消去 を 次 の 手順 で 行 う。 ST[P 3-1

ST[P 3-2

0ば か りで あ れ ばST[PB-7へ 行 く。上 記以 外 は k'=DP2(i)と して STEP 3-2へ 行 く。 (β oi+の 最初 の 枝 が k番 目 に登 録 さ れ てい る とする と 、3.3.1の ① の 操 作 によ り k'=k-1と な つてしヽる 。 ) ビ ッ ト列 DP3(1)が

DP3(i)の 下 1桁 か ら順 に調 べて 行 き 、最初 に 1が 現 わ れる 桁 χを求 める 。 k'の 値 を k'+χ で 置 き換 える (k'← k=十 χ とす る )と K'は 、ま だ 仮 ラベル

が付 い ている 節 点 を終点 に 持 つ (す なわ ち未 走 査 の )β Oご の 各 校 の うち 、 最 初 に 位置 する 枝 の 通 し番 号 k+χ

~を

-1を 示 す 。

ST[P B-3

AT(k)か らし の 終点Q=φ し

ST[P 3-4

DP3(j)の 値 か ら PTl(k)の 値 を差 し引き%を 始 点 Qを 終 点 に持 つ 枝 を消去

求 め 、し を走査 する 。

する 。すな わ ち ビ ッ ト列 DP3(j)の 対応 する桁 を 0と する 。 ST[P 3-5

ビ ッ ト列 DP3(i)の 中 に 「 1」 が 1つ しか 含 まれて居 な い 場 合 は ST[PB-7 へ 行 く。

ST[P 3-6

ビ ッ ト列 DP3(i)の 下位 χ桁 を取 り除 く。す な わ ち ビ ッ ト列を 10進 法 と考 え 、DP3(i)=lnt[DP3(1)/10X:]と した 後 、 ST[P3-2へ 戻 る。

31

STEP B-7 ひ1の 探索 は完了。ラベル確定法 のST[PA-2へ 戻る。 STEP 3-2は やや複雑な操作 である 。 しか し、本研究で取 り扱 うようなネ ツ トワ ー ク

モデルで は、βひ1+に 含 まれる校 の数 の最大が 6程 度 である ところから、DP3の 値 に 対応する χの表 (表

3-2,④

欄 )を 用意 し参照 すれば、これを簡略化できる 。

3.3.3. FORTRAN言 語 に よる改 良算法 の 記述 表 3-1お よび 図 3-1に よる と 、ラ ベル確 定 法 の 中 で は 可変 バ ケ ツ ト法 と一 水準 バ ケ ッ ト法 の 演 算 速度 が速 い 。可変 バ ケ ツ ト法 は 一 水 準 バ ケ ツ ト法 の改 良算 法 で ある が 、算 法 が複雑 化 した 割 には改 善効 果 が少 な く、またネ ツ トワ ー クモデル作 成 時点 に お い て 校 の重 みの バ ラツキ を調整 で き る と考 え 、本研 究 で は一 水準 バ ケ ツ ト法 を基 本 と して 改 良算法 のプ ロ グ ラムを記述 した 。 ところで FORTRAN言 語 を用 い てプ ロ グ ラムを記 述 する場合 、 1つ の 算法 に 対 して 幾 通 りかの 記述 が考 え ら れる 。そ こで FORTRAN言 語 の基 本 的な命 令文 の 実行 時 間 を計 測 比 較 し (表

3-3)プ

ロ グ ラム を記 述 する際 の 指 針 と した。計算機 実験 による と 、定

数割 り算 、剰余 を 求 める演算 mod(a,b)や 計算 型 60TO文 、論理 IF文 な どは 、単 純代 入 文 や定 数 の 加減算 よ り実 行速度 が遅 い こ とを 示 してい る。そ こで プ ログラ ムを記 述 す る際 に は 、前者 の グ ル ー プ の 命 令文 を実 行速度 の 速 い 命 令文 に置 き替 える よ うに配慮 した 。

(4章 末 プ ログ ラ ム参照 、760行 日か ら1680行 日 まで が 一 点 対多点 間最 短 路 間

題 のプ ロ グ ラムで ある 。 ) プ ロ グ ラムを記 述 する際 の 考 え 方や プ ログラ ム記 述 に際 して算 法 の 細 部 を変更 した 点 は 次 の とお り。

、

i)仮 ラベル の 節 点 を各 バ ケ ツ トに登 録 、削 除 、再登録 する操 作 は各 バ ケ ッ トに 対応 する入 日配 列 Pl(y)と 各節 点 に 対応 す る 二 方 向ポイ ン タ ー PPD(i)、 SUC(i) を用 いて 記述 した (1190∼ 1450行 )。

il)FORTRAN言 語 には ビ ッ ト列を処 理 する命令 が無 い 。 DP3や PTlの ビ ッ ト列を 2 進 法 と考 え て 値 を評 価 し 、 これ を 10進 法 で 表 わ しても同 様 に 枝消去 の 操 作 を進 め ら れる 。ネ ツ トワ ー クモデ ル の 数 値デ ー タ作成 時 にお い て DP3(i)の 値 と し て は表 3-2の ③ 欄 の 値 を用 い た 。②欄 の数字 を用 いな か つたの は FORTRANで は 、 0番 地 の 配 列 を定 義 で きず 、 iii)に 述 べ る操 作 にお い て DP3(i)=0の 場 合 に 配 列 の 1番 地 、 kの 場 合 に配 列 の k+1番 地 を参 照 させ る ためで ある 。

lii)枝 消去 の 操 作 (STEP B-2)は 、表 3-2

⑤ 欄 の 値 を配 列 FLGに 記憶 して お

き代 入文 の 形 で 記 述 した (1080行 日 )。 また 、ST[P[-6の 定 数割算 も DP3の 値 に応 じた演 算 結果 (表

3-2

③ 欄 )を 配 列 FLG2に 記憶 してお き代入文 の 形 で

- 32 -

記述 した (1440行 日 )。 前者 にお いて ④ 欄 の 値 の代 りに⑤欄 の 値 を用 い たの は 、 次 の iV)を 考 慮 した ためで あ り、後者 にお い て⑦欄 の値 の 代 りに③欄 の値 を用 いたの は il)で 述 べ たの と同様 の理 由 に よ る 。

iv)il)の 表 記 に従 う とST[P3-5に おい て DP3(i)が 2n+1(nは

1∼ 5の 整数 )

に 等 しい 場 合 はSTEP 3-7へ 飛ぶ こ とにな る 。計算型 60TO文 を用 いる とこの よう な記述 もで き る 。 しか し 、場合 分 けの 多 い 計算型 GOTO文 は実 行 速度 が遅 く、ま ユ9 そ こで 、 た 、実際 に はDP3(i)が (5,9,17,33)の 値 を取る割 合 が少 な い 。

ST[P3-5の 操 作 は論 理 IF文 を用 い て記述 し (1430行 日 )、 DP3(i)の 値 が 3以 下 の場合 の み探 索操作 を打 ち切 る よ うに した 。 したが つて 、 DP3(i)が 5,9117,33 の場 合 1回 づ つ 余計 に枝 が走 査 される 。

V)枝 消去 算 法 STEP

B-1に おい て DP3(i)=0と なる割 合

(ひ iに

隣接 する 全 ての 節

点 に永久 ラ ベル が付 け ら れてい る割合 )は 少 ない 。 この 場 合 も 1回 だ け余 計 に 走査 する よ うに して ST[P3-1に 相 当する論 理 IF文 を削 除 した 。

Vi)一 水準 バ ケ ツ ト法 で は計算機 の 中 の 限 られ た記憶 場所 を繰 り返 し利 用 す る と い う視点 か らバケ ツ ト数 を int[M/m+1]個 に制 限 して算 法 を組 んで い た 。 しか し 、ネ ツ トワ ー クモデル作 成 時 にお い て 極端 に重 みが小 さい枝 を生 じない よ う観測 点 (節 点 )の 配 置 を調 整 してお け ば 、バ ケ ツ トの繰 り返 し利 用 を止 め て 一 連 の バ ケ ッ トで pラ ベル の 変動 区間 全 体 を管理 する と しても 、必 要 な バケ 選10ノ ｀ ケ ツ ト数 の 削減 はさ程 重要 な ッ ト数 が 2∼ 3万 個 を超 える こ とは無 く、 .問

題 で な い 。そ こで 、バ ケ ッ トの繰 り返 し利 用を止 め 、む しろ 仮 ラベル の 節点

の登録や 抽 出操作 を簡略 化 した 。

Vli)文 献 70で は 2バ イ トの変数同志 の 演算 の 方 が 4バ イ トの変 数同志 の 演 算 よ り も速 い と述 べ ている 。各変数 の値 の 変動 幅 を検討 した上で 可 能 な限 り 2バ イ ト の整 数 を 用 い て算法 を記述 した 。

Vili)ST[PA-1に 対応 した初 期値 設定 の ため の 繰 り返 し代入操 作 回数が 、 か な り多 くなる 。 DOル ープ の 実 行 回数 を減 らす た め 、次 の よ うに書 か えた 。

D0

10

10

i=1 , 10000

NPI(i)= 0

につ い て は 、

D0 10 i = 1,10000,10

NPI(1)= 0 NPI(i+1)= 0

NPI(i+9) =0 10

00NTINU[

- 33 -

表

ＤＰ の値 二 十 町 進 進左 表 表袖 Ｅ 現 現ｉ    値 ① ⑫ ③

001-■ l1211 102322 11

3

100 4

101

4

1

1

3

2

8 9 10 11 12 13

０

1

1 3 1 2 1 3

■ ０

１

1 4 1 2 1 3 1

1

拗値 同 ギ左 遭補 表正 現値  ③ ②

００００ ００． ０ ０． ００ ０． ０． ０ ００ ． ０． ０ 一 ０・ ・。 ０ ．．． 。。。 ０． 。 ・０・。 ・０・・ ・・００ ０ ・・． ・・・。 一 ・・ ・ ．

１ ・０

1::El卸 :ち 1111 15 16

ＤＰ 一 一 進 表 現   ①

一 〇 〇

5 6 1

7 8 9 10 11 12

校 消去算法 の ため の 演 算表

¨ 新 鰤 同 同   左 左 ３ＤＰ３ 補 補 ＤＰ 一 Ｘ ２ Ｘ 正 正 ・Ｏ   値 値 ¨ ③ ⑤

5

1106722

111 1000 1001 1010 1011 1100

ｘ の 値       ④

3 -2

００ １０ ０ ． ． １０ ｎ ｎ

表 3-3

ｘ の 値       ④

・６ ・７ ・３ ・９ ２０ ２ ． 一 ２ ２ ２３ ２４ ２５ ２６ ２７ ２８ ２９ ３。 一 ． ３

一 ¨ 一 ¨ 一 一 一 一 ¨

¨ 後 値 の 輔 赫 値 ¨

一 一 ¨ 一 ¨ 一 一 一

34 I looolo 34 35 2 j rooorr rs ra r I rooroo 35 37 3 i rooror :z la r i 100110 18 39 2 : lootrr 39 40 I :101000104r I lorool 11 42 r 100001 33

j rororo

A=A+1

4

配 列の定数割算

59

注4

lz ll z

44 45 45 lrorrrr l7 47 48 l0l0l1

43 lorloo 11 .101101 15 : 10lll0 16 :

13

i‐

呻 鰤   螂 ¨   ⑥ ⑦

新一 副 馴 翻 劇 ば ③

0 0 rl I 10000 15 t?l 2 rooo I 9:

,1000003233 5 5

・０ １ ・０   ・０ 一 １ ・０   ■ ｌ ｎ   ｎ ｌ ｌｌ

A(1)=B(1) 配 列 の単純代入 配列へ の定数 加算 A(1)=B(1)+1

こ

二  進  表  現     ①Ｉ

実行 時間

の 形 式

一

_

値 み剛 の 脚 値日 鰤 ヨ棚 鶴 ａ側 ②③ σ

ＤＰ

I 3 I 2 l

16

A(1)=B(1)/111

Ｄ 二 進 表 現   ①

節 悧 鏑 ¨

I 10011 1.9 20' 4 l0 2 3 t rotoo zo ztl 2 roro ro rrl 1難 I 10101 21 22 3 lor 5 6l t 10110 22 23 2 10tl ll 12 r rorl!"23 24i l!::￨::

一 文 ・

Ｆ 一

計 算型 GOTO,文

剰余算

¨ 新 跡 同 同   左 左 Ｐ ３補 袖 ＤＰ３Ｄ 一Ｘ Ｘ 正 ・Ｏ ２ 正   値 値 ⑤ ⑥ ⑦ ③

2 r00r 9 r0l

露壺 ヨ::哺 Jl :: :￨

!

! ￨!:￨: :: ::￨

ミリ秒

実行 時間

命 令 文 の 形 式

葬

ｘ の 値       ④

r iooor rr rei 3 loo 4 5l r roolo rB r9i

命令文 実 行 回数 10万 回 あ た りの実 行 時間 の 比較

一  文

定 数 の加算

￨

同 左 補 正 値 ⑤

IF(A(1).GT.B(1))23 GOTO

c

GOTO(1,2,..10,1,

39

2,3,..,10), A C=MOD(A.B) 52._

li稿 胤 鰍鋸

機 セン ター FACOM M382 数字 は 5回の実験 による平均値 である

- 34 -

3.4.計 算機実験 による改 善 効果 の 比 較 3.4.1.計 算機 実 験 の方法 熊 本 市 の 道路網 図 に基 い て 作成 した ネ ツ トワ ー クモデ ル (第

2章 参 照 )2種 類 と格

子状 の 道 路網 を想定 したネ ッ トワ ー クモデ ル 4種 類 を用い て 、プ ロ グ ラ ムの演算 実行 時間お よび 各命 令文 の実 行 回数 を計 測 した 。ネ ツ トワ ー クモデ ルの 特 性 お よび各プ ロ グラ ムの 記述条件 は表 3-4の 中 に 示 した 。

注

11

ところ で 、最 短 路 問題解 析 に要 する 演算実行 時間 はネ ツ トワ ー ク中 における出 発点 の位 置 に よ つて 変化 する し 、 また当該 プ ロ グラ ム と同 時 に 計算機 内 で 実 行 され ている 他 のプ ロ グラ ムの影響 を受 ける 。そ こで 、各 モデル につ い てそ れぞ れ 50ヶ 所 の 出発点 を抽 出 、 10箇 所 づ つ 5回 に 分 けて演 算 を実 行 し、そ れぞ れの 合計 時 間 を計 測 した 後 に

1点 あた りの平均 値 を算 出 した 。 また 、命令文 の 実 行 回数 につ い て は 10か 所 の 出発点 に関 する演算 を 1回 づ つ 行 い (こ れ らの解析 に要 した各命 令文 の 実 行回数 の 合

出発点

計 を求 め た 。 複 数点 対多 点 間最短路 問題 につ い て は出発点 が 4と

8の 場 合 を取 上 げ た 。プ ログ ラ

ムの コ ー ド番号 は 次 の 原 則 に よ つた 。

L

ラベル修 正 法

B

ラベル確定 法

M4 M8

4点 対多点 間最 短路 問題

1∼ 4

8点 対多点 間最 短路 問題 1点 対多点 間最 短路 問題 改 良 段階別 (1∼ 4)算 法

3.4.2.実 験結 果 の 考察

0 1点

対多点 間最短 路 問題

表 3-4∼ 表 3-6に 示 す実験結 果 を要 約 する と次 の とお り。

l)32や 33は Blよ

り校 の 操作 回数 が 37%減 少 したが 、初 期条件 設定 や枝消去 のた

め の 操作 が増 え たた めプ ログ ラ ム全体 の 命 令文実行 回数 は 32で 約 3%、 B3と B4 で 約 4%減 少 した に止 ま つた 。 しか し、実行 回数 が増 え たの は 実 行速度 が速 い 代 入 文 や加 減 算代 入 文 等 であ り、実 行速度 が遅 い 論 理 IF文 は 32で 約 20%、 33と 34で 約 30%減 少 した 。 また、 33で は 定 数割算 が皆無 とな つた (表

3-4)。

il)こ の よ うな演算 内容 の 変化 を反 映 して 6つ の モデ ル に 関する 32の 実 行 時間 は

- 35 -

表 3-4

-水

準 バ ケ ッ ト法 の 算 法改良 お よびプ ロ グラム記述 法改 良 によ る

命令文実 行 回数 の 変 化

行甲生 _ __二 iti聾尋 1同 ヽ .枝

従来 年 法

消燕 よる 左 改 艮算法 再 修正

計測項 目 Bl

回数

枝は

命 令文実行 回数 の変 化

~368,98L 230,73L 230,73色

∼

■38,245

■38,245

・

回 代入文 市り 御文

■ 鵜

_

告に

代入文

1こ

~

■33

■36,■ 20

883,665

607,■ 75

608,825

-276,490

-274,840

69

69

92,500

394,494

■06

■25

■5■ ,3■ 2

■22,942

■27

■22

0

0

-■ 50,■ 67

100

o

■,490,022 ■,2■ 3,542 ■,063,375

-276,480

4,659,281 4,350,■ 23 4,325,063

-309,■ 58

5,077,45■ 4,907,683 4,879,353

:-169,768

■50,■

_注

■33

■39,390

+代 燎 論 理 IF文 =計

63

554,290

547,5■ 7

A+B合

63

` ￨,

回

557,560

加減 算+代 入文

計

l器

418,■ 70

■,587,9■ 0 ■,680,4■ 0 ■,982,404

定 数害暉

/Jヽ

睛 ］ 一

二 説 Bi 蔓亘~器

:83. 84

率 一

67

698,829

670,459

67

■50,■

-426,647

8■

71

-334,218

93

93

-■ 98,098

・97

96

鶴罐菱鰹2装滋が雷 公 う 署 ][1璽肩 詈 糧1 曇 [労

い な喝

注 2 演算に は 熊今 印の道路網図により作成したネ ットヮータモデル に デル⑤) を使用した 表 3-5

-水

準 バ ケ ッ ト法 の 算 法 改 良 お よ び プ ロ グ ラ ム 記 述 法改 良 に よ る

演 算実行時 間 の変化

こう1し ,I´

=I■

14■ 1■

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計算機 は九州大学大型計算機 センタ ー 「ACOH H382 0S IV/F4 FORTRAN77そ Ft吏「1

表 3-6

バケット幅の変 fヒ に伴う枝消去算法の演算実行時間変化

バ ケ ツ ト幅

20 ミ リ秒

演 算実 行時間

76.5

76.8

78,7

81.1

注 ネ ットワークモデル⑤とプログラム 34を 使用。

37

31に 較 べ 3∼

8%減 少 した 。 この 他 、33は 32に 加 え て 更 に

7∼ 10ポ イ ン ト、ヽ 34

で は B3に 加 え て更 に 3∼ 7ポ ィ ン ト前後実 行 時間 が短 く、31と B4を 比 較 する と 19∼ 22%の 短縮 とな つた (表

3-5)。

ill)B4と L2を 比較 する と 、 5∼ 11ポ イ ン トB4の 方 が 演 算 時間が短 い 。 iV)η つ の ネ ツ トワ ー クモデル につ いて 1∼ mの 範 囲で バ ケ ッ ト幅 を変 え なが ら (校 の重 み の最 小値 につ いて 異 な つた 値 を仮定 しな が ら )演 算 を実 行 した とこ

ろ 、 バ ケ ッ ト幅 が大 き い 方 が演算 時間が短 くな つた (表

3-6)。

この こ とは 、

ネ ツ トワ ー クモデル を 作 成 する際 に 、極端 に重 み (移 動負荷 )が 小 さい枝 を生 じない よ う観測点 の 配 置 を調整 する こ とに よ つて も演 算 時間が短縮 で きる こ と を示 してい る 。

○

複数点 対多 点 間最短 路 問題

i)ネ ッ トワ ー クの各 モ デ ル を通 じて 、ま たラベル 修 正 法 、ラ ベル 確定 法 、いず れの 算法 につ いても 出 発点数 が増 える につ れて 実 行 時間 が長 くな つてい る。特 にラベル 修 正法 の 方 が 、ラ ベル 確定法 に 基 く枝 消 去 算 法 よ りもそ の差 が大きい 。

ST[PA-1の 初期条件 設 定 作業 の 増加 が 1つ の要 因 で あ る 。 この 他 、ラ ベル修 正 法 の 場 合 は 、 1つ の 出 発 点 か ら任意 の 点 まで経路 が求 ま つた後 、他 の 出発点 の 方 が。1に 近 い こ とが 解 り、ひ1に 後続 の 節 点 のラベル を全 て更新 する とい うよう な操 作 が増 える ため と考 え られる 。 (3.2.1.の ④ 参 照 )

il)3M4の 実 行 時間 は LM4の い

3∼ 12%短 く、 BM8の 実 行 時間 は L‖ 8の 4∼

12%短

。

3.5.結 論 配 置計 画 の た めのネ ツ トワ ー クモデル の 枝 節点比 μ は 3∼

4程 度 であ り 6差 路 よ り

複雑交差 点 を含 むモデル は 無 い とい う仮定 の 下 に 、ラ ベル 確定法 の 改良 算 法 を提案 し た 。計 算機実験 によ り改 良 算 法 の 有効性 が確 め られた 。 すなわ ち 、

①

従来 の 一 水準 バ ケ ッ ト法 に較 べ 、20%程 度実 行 時 間 が短 い 。

②

枝節 点比 が小 さい ネ ツ トワ ー クにつ い て は最 も実 行 時間が短 い と考 え られ てい た 両頭 列法 よ りも 5∼ 12%実 行 時間が短 い 。

な ど の 点 が確 め られた 。

- 38 -

注1

ネ ツ トワ ー ク Nに おいて 、点 ひiか ら点 Qへ の 有 向経路 を Pu=b。

.,bK、 (0=1,2,

た だ し、φ b。

,k)。

+=i,φ bK~=j,φ

有効経路 の 長 さ を L(Pi」

bn_1~=φ

)=Σ

す 。 この時 、 2点 間最短路 問題 は Nに おい てピ (Pi」

ttod(b・

,bl,

b。

)と 表 わ

)=min.[L(P IJ)]を

求 める問題 で あ り、 η点 対多点 間最 短路 問題 は任 意 の 点 ひil。 1∈ V(N)か ら他 の全 ての 点 ひil oi∈

V(N),j≠ i

まで の

ピ

(P.)を 求 める 問題 で あ る 。 IL∈ V(N)]と する min[ピ (Ps」 )]を 求

また複数点対 多点 間最短 路 問題 は 、出発点 の 集 合 を [往 時 、L以 外 の全 て の 点

QI%∈

V(N)― [■

]に つ いて

め る問題 で あ る 。 注2

FACOM OSIV/F4FORTRAN(FORTRAN77)に は演算実 行 時間計 測 の ための基 本 サブ ル ー チ ンが用 意 され ている 。 CALL CLOCK(t)と い う命 令 に よ り、当該 プ ログラ ムの実 行 開始 時点 を 0と する計 算機 の 実 実行 時 間 (CPU TIM[)が t に代 入 される 。単 位 は ミ リ秒 。 また , FORTRA‖ プ ログラ ム開 発支援 T00Lの 一 つで ある FORPR[Xを 用 いる とプ ロ グラ ム中 の 各 命令文 の 実 行 回数 がプ ロ グラ ム リス トに添 え て 出力 され て 来 る 。 ただ しこれ はHE― FORTRANで 記述 したプ ロ グ ラム にのみ 使 用 で きる 。

注3 注4

最近 の 改 良 算法 につい て は 、文 献 1が 詳 しい 。

fラ

ベル 、 pラ ベル は筆 者 が付 け た名称 。 ラベルの意 味 につ い て は3.3.で

述 べてい る 。 注5

ラ ベル 確定 法 につ いて は3.2.2.で 述 べ る が 、ラ ベル 修 正法 の 考 え 方 を示 す と次の よ う になる 。

STEP C-1 出発点 Qに ラベル [往 10]を 付 し未探 索 の 節 点 の集 合 Sに ま とめ る 。そ の 他 の 節 点 QI。 1∈ V(N),ひ i≠ Sに はラベル (φ ,∞ )を 対 応付 け る 。 ただ し 、φ は未 定 義 の 状 態 を 、∞ は想定 さ れる Pラ ベル の 最大 値 よ りも十 分大 き い 値 を表わ す 。

ST[PC-2 Sが

空 集 合 で あれば解 析終了 。 この 状態 で 2以 外 の 各節点 %の f

ラベル は■ か らQに 至 る最短路 にお い て%の 直 前 の 節点 を示 し、 p ラ ベル は 最短 路 に沿 つて 測 つた 移 動負 荷 を示 す 。上 記以外 は未 探 索 の 節 点 Qを 集合 Sか ら取 り出 しST[PC-3へ 行 く。

STEP C-3 節点 ひ:を 探索 する 。すな わ ち βひi+の 各枝 し に対 して ~)>P(ひ 1)+d(旺 )な らば φЦ~の ラベル を p(φ ヒ [ひ 1,p(ひ 1)+d(し )]に

修 正 し、節 点 φ氏

~を

未探索 の 集 合 Sに 入 れ

る 。節 点 ひiを 既探索 の 集合 Sへ 入 れ ST[PC-2へ 戻 る 。 集合 Sを 一 本 の点 列 で 管 理 する こ とによ りST[PC-2の 操作 の 効率化 を図 つ

39 -

‐ たのが FI FO法 と両 頭 列法 で ある 。集合 Sに 登録 した 順序 に 従 つて点 列 を作 成 し 、点 列 の 頭 か ら節 点 を取 り出 す (First in First out)の が FI FO法 で あ る 。 一 方両頭 列 法 は (ラ ベル 定 義 済 みの節 点 の ラベル が修 正 さ れ た場 合 は 点 列 の 先頭 に当 該 節点 を登録 し 、そ の 他 の 場 合 は 点 列 の 後 尾 に登 録 する とい う点 で 、 FI FO法

注6

と異 なる 。文献 33に 詳 しく紹 介 さ れ ている 。

配置計 画 条件 の ネ ツ トワ ー クモデ ル は 枝 の重 みが全 て正 で あ り、この点 は 問題 で な い 。

注7

文献 27参 照 。

注8

区間中 ω =1と して int.[p― maX/ω ]+η 個 のバ ケ ッ トを用 いたの だが ダイ クス トラ法 で ある 。次 に 、d(L)の 最 大 値 を M、 整数 Zを 整 数 Aで 割 つた 剰 余 を mod(Z,A)、

Aと Bを 比 較 し大 き い 方 の値 を取 り出 す操 作 を‖AX[A,B]と 表

わ す 。 こ の よ うな前提 の下で 、 p幸 ≦Xl<p*+mに 対 応 す るバ ケ ツ トで管 理 させ た節 点 を探索 した 場 合 、ラ ベル が更 新 され た 節点 の pラ ベル の値 X2の 範 囲 は p*十

m≦ X2<p*+m+Mで

int[M/m]+1の

与 え られる 。そ こで 区 間幅 m、 個 数

バ ケ ッ トを用意 し 、仮 ラベル の 点 は 、

■Od[int(x2/m),M/m卜 1番 地 に登 録 する こ とによ つて 解 析 に必要 なバ ケ ッ ト 数 を減 ら したのが 一 水 準 バ ケ ッ ト法で あ る 。解析 の 初期 段 階 を除 く と 、各 バ ケ ッ トの 絶 対番地 と各 バ ケ ツ トが受 け持 つ 相対番地 は異 な る 。そ こで この差 を逐次 変 数 Qで 保持 してお くよ うにすれ ば 、剰余 算を使 わ ず に X2/m-0+1と して仮 ラ ベル の 点 を登録 する番地 が求 め ら れる 。 ところで 、d(ヒ

)が 幾 つ かの 限 られ た 値 に集 中 してお り、 しか も mに 較 べ

てこれ らの値 の 間 隔が大 き い 場 合 、一 水 準 バ ケ ッ ト法で は空 のバ ケ ッ トが増 える 。そ こで 、第 一 水準 で 仮 ラベル の 節 点全体 を幅 :int[√ ‖/m+1]

m、

個数 :lnt[√ χ]+1の バ ケ ッ トに分 配 し、ま た 第 二 水準 で 、第 一 水 準 の 下 位 に位 置 す る空で な い 先頭 のパ ケ ツ トに含 まれる節点 を幅 :m、 個 数

:

int[√ χ ]+1の バ ケ ッ トに分配 して管 理 するの が 二 水 準 バ ケ ッ ト法 で ある 。

また 、解 析 の 任意 の 段 階 にお け る仮 ラベル の 節点 が k個 あ り、 pラ ベ ル の 最

Plと P2で あ る とき 、 これ らの節 点 が全 て 永久 ラベル を持 つ まで Plと P2の 間 の区 間を幅 :ω =‖ AX[m,(21-P2)/k]、 個 数 int[(Pl― P2)/ω +1]の パ ケ ツ トで管 理 す る 。走査 した結 果 Pラ ベル の 値 が P lを 超 え た節点 は予備 のパ ケ ッ トで ま とめ て管理 する 。全 て永久 ラベ ル がつ 大値 と最 小 値 が

:

いた ら予 備 のバ ケ ッ トの 節点 を正 規 の バ ケ ツ トに移 す 。 ただ し初 期 値 と して は k=1、 Pl=P2=0と する とい うの が可 変 バ ケ ツ ト法で あ る 。

この算法で

はω >mの 場合 も生 ず る 。 この 場 合 バ ケ ッ ト内の節点 を相互 に結ぶ 枝 につ い て 走査 を繰 り返 し 、ラ ベル が更 新 さ れ な くな つた 後 で な い と一 律 に 永 久 ラベ ル を つ け る こ とはで きない 。なお 、ダ イ クス トラ法 につ い て は文 献 21、 一 水

40 -

準 バ ケ ッ ト法 、二 水 準 バ ケ ッ ト法 につ い て は文献 32、 可 変 バ ケ ッ ト法 につい て は文 献 1を 参 照 。 注9

3.4.で

述 べる 道 路網⑤ に 対 する計 算 実 験 による と演算 過程 で DP3(i)が 各値

を取 つた 割 合 はそ れ ぞ れ

5-0.2%、 9-2.4%、 17-0.0%、 33-0.0%

で あ つた 。 注 10 校 の 重 みの最 小値 mが looメ ー トル の 時 に pラ ベル の 最大値 p― maxを 1000 キ ロ メ ー トル と想定 して も必 要 な パ ケ ッ ト数 は lnt[p― max/m+1]=10001個 に 過ぎ な い 。 注 11 表 3-4は FORTRAN 77(V10L10)に よるプ ログラ ムを用 い た 。HE FORTRAN(V

04L19)に よる実験 結 果 を論 文 8に 発 表 したが 、 コ ンパ イラ ーが変 つたた め 今 回 はや や異 な つた 結果 にな つた 。 参 考 まで に既発表 の 実験結 果 を示 す 。なお B5、 BM4、

B‖ 8、

LM4、

L‖

8は

シス テ ム 移行後 開発 したプ ロ グラム で あ り、H[FORTRANに よる実 験 値 は な い 。

- 41 -

郡製 彙峯 鼻 郡 業鞠 一事 螢 期ジ

響 Ｑ 邸 ０ ０ ７ ０ ミ ヽ 中 一

1州

Ю ヽ 望 ■ ５ 涎 製 罷 く 心 ヽ Ｅ ヽ ６ ヽ 聡 口 ぢ 涎 慧 Ｃ翠 涎黙 ムＣ ヽ田 さ奮 くＬ 詳訳 く録 庭

郡 ミ ０ 咲 ミ 申 怒

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い 。 卜 Ｎ         Ｏ 。 い Ｎ         い 。 Ｎ 一

卜 ． 崎         ∞ 。 Ｎ い       ． い 。 い 崎

． 崎 ・ ヾ ∞         一 ・ ・ 卜 ∞       一 Ｎ ・ ∞ い

Ｎ ． Ｏ Ｈ

卜 ． ヾ Ｎ

一 ． 崎 ヾ   ・

・ Ｎ ． 一 ト

一 ∞ ・ Ｏ Ｈ

一 ヾ 。 Ｏ Ｎ

一 ０ ． ∞ 一 一

． Ｎ ． ト ト ．

一     一 Ｎ ． 卜 ∞       い 。 ∞ い

． 一 ０ Ｎ ． 。 ［ ト 卜 ト ・

・ 姦 姦 黒 轟 囃 囃 囃 囃 送 継 薇 毒 一 １

Ｔ Ｒ 中 譴 翔 １ ヽ 、 も

〇 Ｏ Ｈ   Ｉ Ｈ       Ｏ ヾ Ｎ ０       ０ ０ ０ Ｈ

０ ０ Ｈ   Ｉ Ｈ       ０ ０ 一 Ｈ     ０ ０ 〇 一

０ ０ 日   Ｉ Ｈ       Ｏ ∞ Ｎ 崎 Ｎ     ０ ０ ヾ ０

Ｏ Ｏ Ｈ   Ｉ Ｈ       Ｏ ０ ０ い 一     〇 〇 Ｏ Ｏ Ｈ

0000 00 - 42 -

∞ 。 卜 一         一 ． Ｏ Ｏ Ｈ

ミ ゝ ヤ 翼 調 型 Ｏ Ｆ 量 ヽ こ

一 埋 三 Ⅸ

・ 埋 翼 Ⅸ

ヾ Ｎ Ｏ 日 １ ０ Ｎ     い い ０ ０ い     い ０ い 一 Ｈ

Ｎ Ｏ 日         い い ０ 〇 一     い 一 い 一 Ｈ

単 丼 晨 ｅ 燿 鯨 郭 駐 目 匡 調 要 疇 判 躙 巨 ハ Ｒ ヽ ト ス Ｃ Ｓ 製 Ｃ 国 在 詢 日 経 颯

。 四 一 せ ８ 轟 曽 。 申 ヽ ∞ 線 ． 業 細 轟 メ 縄 朴 燎 側 Ｋ 回

球 栗   収 Ｅ

第 4章

計 算 限 界学習法 による 配置計 画 の ための ネ ツ トワ ー ク問題 解 析 算 法 の 効率化

4.1.研 究 の 目的 と方法 お よび 問題 の条件 設定 4.1.1.研 究 の 目的 と方 法 P― メデ イア ン問題 を始 め配置計 画 と関連 した 各種 のネ ツ トワ ー ク問題 は 、ネ ツ ト ワ ー ク中の節 点 数 が多 くな る と解 析 の 手 間 が指 数的 に増 大 す る 。 この た め計算機 が高 速イ ヒした今 日で も 、計算 時 間や費 用 の 点 で 、計画検討過 程 に 不可欠 な作 業 の繰 り返 し が 困難 で あ つた り、時 に は解 が求 め ら れな い な ど、ネ ツ トワ ー クの 問題 を応 用する際 の 技術 的制約 が 大 きか つた 。 第 4章 で は次 の 2つ の条件 に 着 目 して 、配 置計画 の ための 3つ の ネ ツ トワ ー ク問題 、 すな わ ち 、 P― メデ ィア ン問 題 、 P― セ ン タ ー 問題 、サ ー ビス 多重化 配 置 問題 の実 用 的な改 良算 法 を提 案する 。 いず れ も第 3章 で 明 らか に した枝 消去 による ラベ ル 確定 法 を応 用 した算 法 である 。

①

ラベル 確 定 法 に従 つて 一 点 対 多点 間最 短路 問題 、ある い は複 数点 対 多点 間最 短路 問題 を 解 く場 合 、ネ ツ トワ ー クの全 ての節点 につ い て 解 が求 まる以前の段 階 にお い て も 、永久 ラベル が付 い た節 点 につい て は出 発点 か らの最短 経路 とそ の 長 さが求 ま つてい る 。 したが つて 、ネ ツ トワ ー クの 一 部 の 節 点 につ いてのみ 解 を求 め た い 場合 は 、全 ての 節 点 につ い て 解 を求 め る以 前 の 段 階 で 解 析作業 を 打 ち切 る こ とがで き る 。

②

一 般 に 、計画 する施 設 の配置候 補地 点 は計画対象 地 域 の 広 が り に 対 しかな り 範 囲 を 限定 で きる こ とが 多 い 。すな わ ち 、配置計画 の ための ネ ツ トワ ー ク問題 におい て は 、ネ ツ トワ ー クモデ ル の 節 点 の うち 一 部 の 節 点 のみ を施設 の 配置候 補地点 と考 えて解析 すれば良 い 。

ところで 、 4.2.で 述 べ る よ う に距離 行 列 を用 いたメ デ ィア ン問題 の 算 法 が提案 さ れ ている 。 こ れ に 対 し本研究 で は 、計 画対 象 地域 のサ ー ビス需 要分布 や 移 動 の 条件 を き め細 か く記述 しよ うとす る と節点 数 が多 い ネ ツ トワ ー クモデ ル を扱 う必 要 があ り、施 設 配置候 補 地 点 がネ ツ トワ ー クの 一 部 の 節 点 に 限定 され ても なお 、距 離 行 列 を計算機 の 作業領域 内 で 管理 で き な い ような場 合 を想定 して 算法 を検 討 する 。研究 は 3章 と同 様 、 i)算 法 の 検 討

il)プ ログ ラム記述 の 検 討 iii)計 算機実 験 に よる改 善効果 の 検

討 の 3段 階 の 作 業 を繰 り返 しなが ら進 め た 。

- 43 -

｀

4.1.2.配 置 計 画 のた め の 3つ のネ ツ トワ ー ク問題 配置 計 画 の ための P― メデ ィアン 問題

①

p個 の 施 設 を配置 する m個 の候 補地 点 を Sm=[往 点

:Qと 最 寄 りの施 設 の 配 置場所 :L

￨ヽ ∈V(N)]、

任意 の節

との間の最短 経 路 に沿 つて 計測 した移 動

負荷 を郡 [ピ (Ps」 )]と 表 わ す とき 、V(N)の 各節 点 につ い て最寄 りの施 設の配置 場所 :L

までの重 みづ け移動負荷 を求 め 、 これを 合 計 した重 みづ け総移 動負 荷

T W(Q)

畔 [ピ (Ps」 )]を 最小 にす る p個 の後 の 組 み合わせ

:S二 を Smの

各節点 の 中 か ら求 め る問題 が P― メデ ィアン問題 で あ る 。 p=1の 場 合 を単 にメ ユ1 -般 の P― メデ ィアン問題 は Sm=V(N)と デ イア ン問題 と呼ぶ こ とが ある 。

:Lか ら潜在 する利 用者 の居所 鶴 まで の最 短経路 に 沿 つた 移 動所 要 時 間 が Ts」 、一 定 期 間 に 各節 点 :Qで 発生 す る施設 利 用者数がW(Q)で ある 時 に 、利 用者 は常 に最 寄 りの施設 を利用 する とい して 解 い てい る。

例 え ば 地域施 設 の 配置場所

:

う仮定 の下 で 、一 定 期 間 における 施 設 利 用者 の 移 動所 要 時間 の 合 計

TTs」

W(鶴

:

)を 最 小 にする よ うな地 域 施設 の 配置場 所 の組 みあわ せ を求 める間

題 であ る 。

②

配置 計 画 のため の P― セ ンタ ー 問題 これ は① と同 じ条 件 下 で 、地域 施 設 とそ のサ ー ビス 利 用者 の 居 住地

:Qま

での

移 動負 荷 の 適正限界 を L― max、 また 、最寄 りの施 設 まで の 移動 負荷 が適正 限界 よ り小 さ い 節 点 の 集 合 、すな わ ち 、叫 [ピ (Ps」 )]>L― maxで ぁる 節 点 の 集合 を

V*と す る時 、 V*の 各節 点 の重 み の 合計 :T W(鶴 )を 最小 に す る p個 の 施 設 選2 の 配置場 所 の 組 み合 わ せ :S乳 を Smの 各節点 の 中 か ら求 める問題 で ある 。 例 えば 、 L― maxの 範 囲内 に は利用 で き る地域施 設 が 一 つ も無い よ うな地点で 一 定 期 間 に 発 生 する施 設 の 利 用者 数 を最 小 にす る よ うな地 域施 設 の 配 置 場所 の組 み合 わ せ を求 め る問題 で あ る 。maximal coverage問 題 とも 呼 ば れてい る 。

③

サ ー ビス 多重化 配置 問題 この 問題 は② と同 じ条件 下 で 、 (Ps」 )≦

L―

maxと な る施設 の 配置場所 :Lが

2つ 以 上 存在 する節 点 の 集 合 を V**と する時 、V十 *の 各 節点 の 重 みの合計

:

VE W(衡 )を 最 大 にする 施設 の 配置場所 の組 合 わ せ :Slを Smの 各節点 の 中 か ら求 め る問題で あ る 。例 えば L― maxの 範囲内 に 利用 で きる地域 施 設 を 2つ 以上 選択 で き る地点で 一 定 期 間 に 発生 する施設利用者 数を最 大 にする よ うな地域施 設

- 44 -

の 配 置 場所 の 組 み合わ せ 求 める問題 であ る。 multiple coverage問 題 とも呼 ばれ てい る 。

4.2.従 来 のメ デ ィアン 問題解析算 法 4.2.1.1-メ デ ィアン問題 ネ ツ トワ ー クモデル 中 の 節点数 が少 ない場合 、次 の 手 順 で 解 くの が基本的な算法 注3 であ る 。

STEP D-1 距離 行 列 :ldi」 ￨を 作 る 。

ST[PD-2

距離 行 列 の 各 行 iの 全 て の 要素 に 、i行 に 対応 する節点 の重 み :W(01)

を乗 じる 。

STEP D-3 距離 行 列 の 各 列 :Jに つ い て 、重 みづ け総 移 動負荷 :土

di」

W(ひ :)を

求 める 。

STEP D-4 各 列 の 生 d

W(衡

)を 比 較 し、最 小値 を とる 列 :jを 求 める 。

一 方 、ネ ツ トワ ー クモデ ル 中 の 節 点 数が多 く、距離 行 列を計算機 の作業領域 で 管 理 する の が困難で あ る よ うな場 合 は次 の 手順 で 解 析 して 来 た 。

STEP[-1

ネ ツ トワ ー ク Nの 節点 :仏 を順次抽 出 しなが ら次 の 操作 を繰 り返 す 。

i)ひ iを 出発点 とする 一 点 対 多点 間最 短 路 問題 を解 き 、各 節 点 てひ1か らの移 動 負荷 :ピ

(Pu)を 求 める 。

il)ひ :を 出発点 と した場 合 の重 みづ け総 移動 負 荷 ‖R(ひ :)=T

ST[P[-2

L

:●.に つい

(Pi」 )

W(衡

:

)を 求 める 。

全 ての 節点 ひ1に ST[P[-1の 操作 を行 つた 後 、各節点 を出発 点 と した 場合

の重 みづ け総 移 動 負荷 ‖R(ひ 1)を 比較 し、最 小 値 を とる 節 点 ひiを 求 め る 。

4.2.2.P―

メデ ィア ン問題

ネ ツ トワ ー ク中 の 節点 数 が少 ない 場 合 は 、 1-メ デ イア ン問 題 と同 様 に距離行 列を作 成 し 、距 離 行列 に 多次 元傾 斜法 な どの演算操作 を加 え な が ら解 を求 め る方法 が提案 さ 逹4 _方 れてい る 。 、ネ ツ トワ ー ク中 の 節点数 が多 く、距離行 列を 利 用 で きない場 合 ユ5 は 、次 の 手順 で 解 析 する こ とにな る 。

STEP F-l V(N)か ら p個 の 節点 SP=[■ ]を 取 り出 す 。

- 45 -

￨)SPの

各 節点 を 出発点 とする 複数 点 対多点 間最 短 路 問題 を解 き 、各 節

:%に つ い て邸 [ピ (P sJ)]を 求 め る 。 ii)出 発点 の 組 み合 わ せ が SPの 場 合 の重 みづ け総 移動 負荷 点

‖R(SP)=T

畔

[L

(Ps」 )]

W(鶴

:

)を 求 め る 。

STEP F-2 V(N)か ら p個 の 節点 を取 り出す全 ての組 み合わせ につ い てSTEP F-1の 操 作 を繰 り返 した後 、重 みづ け総移動負荷 を比 較 しが 最 小 値 を とる p個 の 節 点 の 組 み合わ せ

:SPを 求 める 。

ところで 、 n=IV(N)￨の とき任 意 の 節点 に 複数 の 施 設 を配 置 する こ とも考 慮 す る 場 合 、 n個 の 節点 か ら p個 の節 点 を 取 り出す組 み合わ せ の 数 は

ｎ

ｐ     ｐ

〓

:

(n+p-1)!

pl(n-1)!

通 り。

ま た 、施設 の重 複配 置 を考慮 しな い 場合 は 、

{￨)=

通 りで ある .

従 つて nゃ pが 多 い と 、検 討 す べ き■ の組 み合 わ せ は 非常 に 多 く 、全 ての場 合 につ い て重 みづ け移動 負荷 を求 め るの は 困難 で ある 。そ こで 、発見 的 に 近 似解 を求 める次 の よ うな方 法が提 案 され ている 。 ただ し 、 χは p個 の 施 設 の うち 、解 析 の 各段 階 で 配 置 す る施 設 の 数 で ある 。注6

ST[PG-l

χ =1と 置 き 、 1メ デ ィア ン問題 を解 く。重 みづ け総 移 動負荷 が最小 の

点 をLlと して

Sp← [.1]と

する 。

ST[PG-2 Spの 中 の 節点 に加 え て 、V(N)一 SPの 中 か ら更 に 1つ 出発点 を選ぶ 場 合 を想定 する 。 n― χ通 りの配置案 につ い て χ +1点 対 多 点間最 短路 問題 を解 き 、各 ケ ー スの重 みづ け総移動負 荷 を求 める 。

｀T[PG-3 重みづけ総移動負荷が最小となる節点 :L知 を抽出し、 SP← SP+LX・ χ← χ+1と する。 ST[PG-4 χ=pで ぁれば解析終了 。そ れ以外 はST[PG-2へ 戻る。 l、

この算 法 に従 う場合 、 p個 の 配置 点 を求 め るの に

(n+1)

n/2

通 りの 配置

案 につ い て重 みづ け総 移 動負荷 を求 め る作業 を繰 り返 す こ とにな る 。 ところが この 方 法 で 求 め た解

:

- 46 -

Ｓ

=[往 1

は

この方法で 求 め た解 を基 底解 と して 、 SPの 中 の 節点 の うち 1個 以上 、最大

ス

ス≦ p個 の 節点 を Sp以 外 の 節 点 と入 れ 替 え る配置案 、すな わ ち

ap]が

最 適 解 で ある とい う保 障 は無 い 。 SAMU[L[ILON(文 献 34)

λ 凸 Σ ｘ 〓 Ｗ 居 赫 ¨ 嚇 轟 が ¨ す る 、 験 は で ｎ 致 帥 と す 一

Ｔ０    の雌 紡時 酬と致 婦一 ト誰 胡

１

最小に る こ ｏ 作 業量 〓３０ヽ 最適解

通 りの 配置 案 を 想定 し こ の 中 か ら重 ヽ る こ とに よ つ て 近 似 的に 最 適 解 を 求め      で い る ＜た だ し λ 一 Ｄ の 時 ＳＰ は 最 ｏ     と 等 し い ＞ ＳＡ間 Ｌ ＥｌＬ釧 ・２の 場 △ ロ ｏ   デ イ ア ン問 題 に つ いて ほ とん ど の 場合 果 を得て おり 効 果 的な算法で ある ｏ ヽ

4.3.計 算 限界学 習 による 3つ の ネ ツ トワ ー ク問題 の改 良算 法 4.3.1.配 置計 画 の ため の P―

メデ イアン 問題

距 離 行 列を用 い ない算 法 の 場 合 、任意 の 出発点■ に対 する 一 点 対多点 間最短 路 問題 、 あ るい は任意 の 出発点 の組 み合 わ せ SPに 対 す る複 数点対多 点 間最 短路 問題 の 解 析 と 、 そ の 結 果 を用 い た重 みづ け総 移 動 負 荷 の 算定 に解 析 の 手 間 の 大 半 を費や してい た 。 し か し 、4.1.1.の ① に 挙 げ たラベル 確定法 の特 徴 に 着 日 して 、最 短 路解析 と重 みづ け移 動負 荷 の 累積 を平行 して 進 め る と、この解 析 の 手 間 はかな り削 減 で きる 。 P― メデ ィ ア ン問題 の 算法 は 次 の よ うにな る 。

ST[PH-1

最適 解 におけ る重 みづ け総移動負 荷 の 値 (計 算上 はやや 大 きい値 )を 想

定 し、MIN‖ Rの 値 とす る 。

STEP H-2 m個 の 施設 配置 候 補地 点 Smか ら順 次 p個 の 節点 Slを 抽出 し、WR=0 と した 後 、ST[PH-3へ 進 む 。 ただ し 、全 ての 節点 の 組 み合わせ につ てSTEP H-3の 操作 を終 了 した ら、ST[PH-4へ 進 む 。 STEP H-3 S鳥 を 出発点 と して 、ラ ベル確 定 法 を用 い て複数 点 対多 点間最 短路 問題 を 1頁 次 解 き進 め る 。

i)永 久 ラベル が付 い た節点Q*か ら、順次 、最 寄 りの出発点 :L'ま で の重 みづ け移 動 負 荷 を求め 、‖R← ‖R+畔 [ピ (Ps」 )] W(%*)と して WRに 累積 する 。

il)‖ R>MINWR注 7 とな れば 、そ の 段 階 で 着 目す る SRが 最適解 で あ る可 能性 が無 くなる 。そ こで ST[PH-2へ 戻 り、次 の 節 点 の組 み 合 わせ につ い て検 討 す る 。

47

iii)ネ

ツ トワ ー ク中の全 ての節点

:%に 永 久 ラ ベル が付 き 、重 みづ け移

動負荷 を累積 して もなお ‖R≦ MINWRで あ れば S鳥 が最 適解 とな る可能 性 があ る 。そ こで 、MINWR← ‖Rと し、 S=を 最 適解 の 候 補 と して登 録 する 。

(‖

R=MIN‖ Rで あれ ば

Slを 既 に求 ま つてい る最 適解 の 候 補 に加

える 。 )

iV)ST[PH-2へ 戻 る 。 ST[PH-4

解 析終了 。登 録 さ れている 節点 の 組 み合わ世 が最 適解 で あ り、MINWRが

そ の重 みづ け総 移 動 負 荷 の 値 を表わ す 。

この よ うに 、任意 の 配置案 につい て 最短路 を解析 し重 みづ け移動負 荷 を累積 する過 程 で 、同 時 に 、着 目 してい る 配置案 が最適 解 にな り得 る か を評価 し、最適 解 とな り得 な い こ とが解 つた段 階 でそ の 配置案 の 解 析 を打 ち切る こ とに よ つて 、最適 解 以外 の 配 注8 に よる改 良 算法 の 考 置案 に 関 する無駄 な演 算 を削 除 するの が 、「 計 算限界学 習 」 え 方 で あ る 。 m個 の 施 設 配 置候 補地点 か ら p個 の 配置 場 所 を抽 出 して 作成 する配置案 の 数 が多 い 場 合 は 、 EILONの 考 え に従 つて 配 置 案を選 択 す れば 良 い 。特 に ST[PH-1の MIN‖ Rの

値 を設定 する際 に E L10Nの 基 底解 は 有 効 で あ る 。 1メ デ ィアン 問題 の 場合 、

‖INWRに 十分大 きい値 を設 定 した後 、出発点 を幾 つ かラ ンダ ムに抽 出 して 解 析を行 い 、 そ の 結果 に基 い て 、MINWRを 再度 設定 し直 す の が適 切 で あ る 。

4.3.2.配 置計 画 の ため の P―

セン タ ー 問題

最寄 りの 施 設 か らの移 動 負 荷 が L― maxを 超 える節点 の重 みの合計 を最小 にする 配 置 場 所 の 組 み合わせ を求 め る 問題 は 、最寄 りの施 設 か らの移 動負荷 が L― maxの 範囲内 の 節点 の重 み の 合計 を最大 に する配置場 所 の 組 み合わせ を求 める問題 と等価 で ある と し て 、ラ ベル 確定 法 の 特 色 を生 か した算 法 を組 み立 てた 。

ST[PI-1

最適解 に 従 つて 施 設 を配 置 した 場 合 に 、最 寄 りの施 設 か らの移 動負荷 が

L―

maxの 範 囲内 の 節 点 の重 みの合 計値 を想定 し、 ‖AX‖ Rの 値 とす る 。

算上は

ST[PI-2 m個

(計

は想 定 さ れる 値 よ りやや 小 さい値 。 ) の 施 設 配 置候 補地点

と した後 ST[PI-3へ 進 む 。

:Smか ら p個 の 節 点 :SRを 抽 出 し 、WR=0 ただ し 、節点 の 組 み 合 わ せ全 て につ いてST[P

I-3と ST[Pl-4の 操 作 を終 了 した ら 、ST[PI-5へ 進 む 。

STEP I-3 Slを 出発点 と して 、ラ ベル 確 定 法 による 複 数 点対多点 間最短 路 問題 を 、 順 次 、解 き進 め る 。

i)永 久 ラベル が付 いた節 点鶴 *か ら、順 次 、‖R← ‖R+w(%*)と 各節点 の重 み を ‖Rに 累積 する 。

- 48 -

して

li)永 久 ラベル が付 い た節 点 の pラ ベル が maxを 超 え た ら解 析 を打 ち L―

切 り、STEP I-4へ 進 む 。

STEP I-4 ‖R<MAX‖ R漱 9 で あ れば 着 目する SRが 最適 解 となる可 能 性 は無 く、直

9 で あ れば 、 S二 の出 発 点 の組 ち にSTEP I-2へ 戻 る 。 一 方 、‖R≧ ‖AXWR逮 みあわ せ が最 適 解 で ある可能 性 があ る 。‖AX‖ R← ‖Rと し、 Slを 新 しい P 一 セ ンタ ー の 候 補 と して登録 する 。

(‖ R=MAX‖

Rで あ れば 、

Slを 既 に求 ま

つている P― セ ン タ ー の候補 に加 える 。 )ST[PI-2へ 戻 る 。

STEP I-5 解 析終了 .登 録 さ れ ている節点 の 組 み合わせ S乳 が求め る P一 セ ンタ ー で あ り、MAX‖ Rが

Slに 従 つて施設 を 配置 した場 合 に 、移 動負荷 の 大 きさ

が L― maxを 超 え ない 範 囲内 に 何 れか の 施 設が立 地 している ような節 点 の重 みの合 計 であ る 。何 れの 施設 に対 して も移動 負荷 が L― maxを 超 え る よ うな 節点 の重 み は全 節 点 の重 みの合計 か ら ‖AX‖ Rを 差 し引 いて 求 める 。 出発点 の 組 み合わせ が多 い 場合 は 、 P― メデ イアン 問題 の 場 合 と同 様 に 、 [ILONの ス最適解 の 考 え に従 つて 施 設 の 配置場 所 の 組 み 合 わせ

4.3.3.サ

:SRを 選択 する 。

ー ビス 多重 化 配置 問題

サ ー ビス 多重 化配置 問題 につ い ても次の よ うな等価 な 問題 に 置換 える 。 すな わ ち 、 帯 動負荷 の 大 き さが L― maxの 範囲内 にある 施 設 の 数が 0ま た は 1で ある節 点 の集 合 を **=v*十 _v(N)と する 時 、▽*業 の節点 の重 みの合計 :聖 W(ひ 1)を 最小 に する施 設 ▽ の 配置場所 の 組 み合わ せ S乳 を求 める 。 STEP」 -1 最 適 解 に従 つて 施 設を配置 した場 合 に▽

*春

とな る節点 の 重みの合 計値 を

想定 し 、MINWRの 値 とする 。 (計 算上 は想定 さ れ る値 よ りやや大 き い値 。 ) ST[P」 -2

m個 の施 設 配 置候 補地点 Smか ら p個 の 節点 の 組 み合わ せ S島

に抽 出 し、ST[P」

-3、

を系統 的

ST[PJ-4の 操作 を終了 した らST[PJ-5へ 進 む 。

ST[P」 -3 新 た に Siに 取 り入 れた節 点 [■

]に つ い て 、そ れぞ れ 、L

を出発

点 とする 一 点 対 多 点 間最短路 問題 を解 き進 め る 。永久 ラベル が付 い た節点 の pラ ベル の 値 が L― maxを 超 えた らQ 路 問題 の 解 析 を打 ち切る 。全 ての後

を出発 点 とする 一 点対多 点 間最短 につ い て 一 点 対多点 間最短 路 問題 を

解 き終 え た ら 、‖R=0と して ST[PJ-4へ 進 む 。

STEP J-4 V(N)の 節点 :ひ iを 一 つ ず つ 取 り出 し次の操作 を 行 う。 i)S鳥 の 各節 点 を出発点 とする p組 の 一 点 対多 点 間最 短路 問題 の解析 結 果を比 較 する 。

li)01に

付 け られ た p個 の pラ ベル

49 -

:[sp(Q)]の うち 、

sp(ひ 1)≦

L―

max

で ある pラ ベルの 数 が 0ま たは qで ある場 合 、

‖R← ‖R+w(ひ 1)と して‖Rに 累積 す る 。 10 iii)‖ R>MINWR注 とな つた ら、そ の 段階 で 着 目する S乳 が最適 解 となる そ の節点 の 重 み を

可能性 は 無 くな る 。STEP」 -2へ 戻 る 。

iV)全 ての 節 点 ひ1に つ い て 、 i)∼ ii)を 実施 した後 、WR≦ MINWRで あれ ば Siが 最適 解 とな る可能性 がある 。MIN‖ R← WRと おき Slを 新 しい最 適 解 の候 補 と して登 録 した後 、ST[P」 -2へ 戻 る 。

(‖ R=MIN‖

Rの 時 は 、既 に求

ま つてい る最 適 解 の 候補 に Siを 加 え る 。 ) ST[P」 -5 解 析終了 。登 録 さ れている Sネ が 、サ ー ビス 多重 化配置 問題 の 最適解 で あ る 。 また 、 MINWRは 、最 適解 に従 つて施設 を 配置 した 場 合 にお い ても 、 移動 負荷が L― maxの 範囲内 に 位置 す る施設 が 0ま た は 1つ しか 無 い よ うな 節点 の重 みの合 計 を表 す。 ラベル確定 法 の特徴 を生 か して 、ST[P」 -3の 一 点 対 多 点 間最短 路 問題 解 析 の 手 間 を 削除 し 、計 算 限界学習 の 考 え に基い てSTEP J-4の 手 間 を 削 除 した 。 この 問題 につ い て も施 設配置候 補地点 の 組 み 合 わせの 数 が多 い 場 合 は 、 [ILONの ス最適 解 の 考 え 方 に 従 つて 施設 の 配 置場所 の 組 み 合 わせ :S二 を選 択 する 。

4.4.計 算機 実験 による 改 善 効果 の 検 討 4.4.1.計 算機実験 の 条 件 計算機実 験 に は、第 3章 同様 、メ ッシ ユ状 の 道路網 モ デ ル と第 2章 で 作 成 した 熊 本 市 の 道 路網 モ デ ルを 用 い た 。 (道 路 網 の コー ド番号 は 第 3章 と対応 して い る 。節点 の 重 み は一 様 乱 数 、一 様 分 布 、凝集分 布 (熊 本 市 の 人□ 分 布 )の

3種 類 を用 い た 。各 算

法 の 実 験 に 用 い たネ ツ トワ ー クモデ ル の 属性 の 詳細 は 、そ れぞ れ 表 4-1∼ 表 4-4 の 中 に示 した 。施設配 置計 画 のため の P― メデ ィア ン問題 、 P― セ ンタ ー 問題 、サ ー ビス多重化 配置 問題 で は 、 m=20∼ 30,P=3、 すなわ ち 、20∼ 30の 候 補 地点 に 3つ の 施 設を配置 する問題 を例 題 として 用 い た 。なお 、施 設 配置 の 候 補地点 は ネ ツ トワ ー クモデ ル の 節 点 の 中 か らラ ンダムに抽 出 した 。 実験 に 用 い た 改良 算 法 の 計 算機プ ログラ ムで は 、一 点 対 多点 間最 短路 問 題や複 数点 対多点 間最 短路 問題 を解 析 する際 に 枝消去 に よる ラベル 確定法 を用い てい る 。一 方 、 対比 に用 い た計算機プ ロ グ ラムで は 両頭 列法 (ラ ベル 修 正法の 一 種 )を 用 い て最 短 路 問題 を解 い てお り、また 、‖Rの 累積 に際 しても 計算限 界 学 習 の 考 え に基 く演算 の 打 ち 切 りを行 つてい ない 。

50 -

表 4-1

1-メ

‐ 道路網

デ イアン問題 改良算法 の改善効果

節点 の重み

従来の変法

レ モ ″ ボ最大 夕最 う駆

A B c D

格子状道路網モカレ L数 o-999 ① 一様舌 ② 一樹 L数 o-999 O一 様乱数 0_999 ■ ① =様分布 . 熊本市の道路網モカレ ⑤ 凝集分布 d_952

E F ⑥ 凝集分布 o-952 GO― m・ 布 1 H ⑤ 一様分布 ■

改 良算法

M2

改善効 果 面

ミリ秒

ミリ秒

z

,240 1■ 2,669

15,828

75

86,832

77

364,494

255,■ ■8

70

2■ ,658

16,604

77

1,284,6■ 9

687,826

54

1,337,365

1 690,■ 72

52

1,390,073

■,03■

,486 957,459

74 73

2■

1,3■ 7,880

計算機 は 九州大学大 型 計算機 セ ンタ ー FACOH H382 0S IV/F4FORTRA‖ 77を 使用

- 51 -

表 4-2

P―

道路網 モデ ル

メデ イアン問題改 良 算法 の 改 善 効 果

節点 の重 み 最小 分布の タイプ

最大

Ｃ Ｄ

格子状道路綱 モデ ル 一 様乱数 0 一 様乱数 0 熊本市の 道路綱 モデ ル 0 凝集分布 ⑤ 一 様分布 1 ⑤

注

出発点 の 数 は全 て 3で ある 。

Ａ Ｂ

配置 候補 地点 数

999

３０

P―

道路綱 モデ ル

952

A B C D E

２０

計算 限界

格子状道路綱 モデ ル ① 一様乱数 0 -999 ① 一様乱数 0 -999 熊本市 の道路綱 モデ ル ⑤ 一様分布 1 1 ⑤ 一様分布 1 ⑤ 一様分布

PMl

%

ミ リ秒

16,175

７

４

52.,996

７

５

´ ｂ

８

６

９

FACOH‖ 382 0S IV/F4FORTRA‖

配置候 補 地点 数

％

，

(P=3の

PCl

３０

４０

２０

０

２０

一 ４０

２０

８０

２０

752 19,327

61、

139,619

77を 使用

場合 )

演算 時 間 従 来の算 法 改 良算法

ミ リ秒

４０

94,199 114.114

PC2

改 善効果 ＰＣ２ Ｐ Ｃ１

ミ リ秒

38,077 12,109 46,693

６一 １ ・ ６う ０        ３う ０

100,012 122.735

８つ ０

７１

出発点 の数 は全 て 3で ある 。 予 め最遠 点 の 最短路 長 さを求 めその長 さ の 20χ 40%80%を 計 算限界 と した 。 計 算機 は 九 州 大学 大型 計算機 セ ンタ ー FACOH ‖382 0S IV/F4 FORIFRA‖ 77z=1吏「ヨ

注

表 4-4

道路 綱 モデ ル

サ ー ビス 多重化配 置問題改 良算法 の 改 善効果

節 点 の重み 分布 の 最小 最 大 タイプ

計算 限界

配置候 補 地点 数

格子状道路綱 モデル

A ① 一様舌L数 0 - 999 B ① 一様乱数 0 - 999 C O 一様乱数 0 - 999 熊本市の道路網モデル D ⑤ 一様分布 1 E ⑤ 一様分布 1 F ⑤ 一様分布 1 G ⑤ 一様分布 1 注

162,776 164,855

２０

セ ンタ ー問題 改良 算法 の 改 善効 果

節 点 の重 み 分布 の 最小 最 大 タイプ

PM2

改 善効果

PM2

計算機 は 九 州 大学大型 計算機 セ ンタ ー

表 4-3

PMl

211746 71=664

２０

場合 )

、 演算時間 従来 の 算法 改 良算 法

ミ リ秒

999

① ①

(P=3の

(P=3の

演算 時 間 従来 の 算 法 改 良算法

MMl

ミ リ秒 ４０

10

８０

20 30

８０

場合 )

3,596 22,041 68,134

MM2

改 善 効果

MM2 MMl

ミ リ秒

1,391 8,447 25,397

３９ ３８ ３７

４０

10

２０

20

４０

20

８０

20

26,489 164,639

12,426 33,694 72,469 134.527

４６ ２０ ４４ ８１

出 発点 の 敬 は全 て 3で ある 。 予 め最 連点 の 最短路 長 さを求 めその長 さの 20% 40%80%を 計算限 界 と した。 計 算機 は 九州 大学大型 計 算機 センタ ー 「ACOH ‖382 0S IV/「 4 FORIRAN77を 使用

- 52 -

4.4.2.実 験結 果 の 考 察

0 1-メ

デ ィア ン問 題 (表

4-1)

23%∼ 48%演 算時 間 が減少 した 。ケ ー ス Dと ケ ー ス G,Hの 改 善 効果 の差 は

3∼ 4

ポ イ ン トで あ り、道 路 形状 は改 善効果 にあ ま り影 響 しない と考 え られる 。 しか し 、節 点 の重 み の 分布型 、す なわ ち施設 のサ ー ビス需 要 の 分布型 に よ つて 、改善効 果 に 差 が 出 た 。節点 の重 みが 凝 集分布 している 方 が 、一 様 分 布や乱数分 布 している 場 合 よ り25 ポイ ン ト近 く改 善効 果 が大 き tヽ

0 3-メ

デ ィアン 問題 (表

.

4-2)

25%∼ 42%演 算 時 間 が減 少 した 。 1-メ デ ィア ン問題 の場 合 よ り改 善効果 がや や小 さ 0ヽ 。節 点 の重 みが 凝 集分布 してい る方 が改 善 効 果 が大 きい 。

0 3-セ

ンタ ー 問題 (表

4-3)

maxの 値 の 大 き さ によ って改 善 効果 は変 化 す る 。数組 の 出発点 につ い て 3点 対多点 間最短 路 問題 を解 い て 、各 ケ ー ス毎 に pラ ベル の 最 大値 p― maxを 求 め 、 p― L―

maXの 20%、 40%、 80%を L― maxの 値 と して解 い た 。 L― maxが 0-maxの 20%の 時 は67%、 40%の 時 は 30∼ 40%、 80%の 時 で も 17%ず つ 演算 時間 を短縮で き る こ と が解 つた 。 多重サ ー ビス 配 置 問題 (表

○

4-4)

3セ ン タ ー問題 と同 様 、 L― maxの 大 きさに よ つて改 善効 果 が変 化 する 。 3セ ン タ ー問題 と同様 に して L― maxの 値 を設定 した ところ 、 L― maxが p― maxの 20%の 時 は80%、 40%の 時 は 54%∼ 61%、 80%の 時 で も 19%ず つ 演算 時間 を短縮 で き る こ とが 解 つた 。

4.5。

結論

地域施 設 配置計 画 に 際 して 、一 般 に 、施 設 の 配置 候補地点 はか な り限定 で き る 。 しか し、計画対 象地 域 のサ ー ビス需 要 分 布や移 動 の 条件 をきめ細 か く検討 しよ う と す る と節 点 数 が多 い ネ ツ トワ ー クモデ ル を用 い る必 要 があ り、この ため 、依然 と し て 距離 行 列 を計算機 内 で 管理 で きない場合 が多 い 。第 4章 で はこの よ うな場 合 を想

- 53 -

定 して 、 3つ のネ ツ トワ ー ク問題 、す なわち 、 P― メデ ィア ン問題 、 P― セ ン タ ー 問題 、サ ー ビス 多 重 化 配 置 問題 の最 適 解 を 、配置 案 の 評価 と改 訂 を繰返 しな が ら発 見 的 に抽 出する算法 を提 案 した 。発 見 的 な算法 は 、最 適解 の 抽 出 に 多 くの手 間 を要 する が 、ラ ベル 確定 法 に よ る最短 路 問題解 析算法 の 特 色 を生 か して 、最 適 解 とはな り得 な い 配 置案 に対 する最 短 路 の解 析や 重 みづ け移動 負 荷 の累 積 の 手 間を 削減 する 「 計 算 限 界学 習 」 の 考 え を提 案 し、解析 の 効率 化 を図 つた 。 格 子状 の 道 路綱 モ デ ル と 、熊 本市 の 道 路網 モ デ ル を用 いて 計算機 実 験 を行 つた とこ ろ 、 P一 セ ン タ ー 問題 やサ ー ビス多重 化配置 問題 に 関 する改 良 算法 の 改善効 果 は 移 動

pラ ベル の最大値

maxと の 比 によ つてかな り差 が出 る が 、 1メ デ イア ン問題 につ い ては23%∼ 48%、 3メ デ ィアン 問題 につ いて は 25%∼ 42 %、 3セ ンタ ー 問題 につ いて は 17%∼ 67%、 サ ー ビス 多重化 問題 につ いて も 19%∼ 80

負荷 の 適 正 限界

:L― maxと

:p―

%演 算 時 間が短縮 で き る こ とが明 らか にな り、算 法 の 有効性 が確 め られた 。なお 、参 考 と して 1メ デ イア ン問題 の FORTRANプ ログラ ム を章末 に示 した 。

注1 注2

文献 28参 照 。

P一

セ ンタ ー 問題 は本 来 、各節点 につ い て 求 めた邸 [ピ (Ps。 )]の 最 大 値

を最小 にする p個 のLの 組 み合わせ を求 め る 問題 であ り、 また 、 Sm=V(N) と して 考 え てい る 。 注3

距離 行 列を用 い たメ デ ィア ン問題解 析 につ い ては文 献 28 pp.174-176参 照 . また 、隣接 行 列 を用 い て 行 列演 算 を繰 り返 しなが ら距離 行 列 を求 める 算法 は 、 文献 29に HUの 算 法 が紹 介 され ている 。 しか し 、枝節点 比 が小 さいネ ツ トワ ー ク モ デ ル に 対 して は効率 が悪 い 。改良 算 法 と して は文 献 30も ある 。

注4

谷村 は距 離 行 列を用 い て総 移 動負荷 の 最 小 化 を 目標 とする 複数施 設 の 最 適 配置 の 解 法 を提 案 してい る (文 献 9、 文 献 10)。 多次元傾 斜 法 によ り解 を探 索 する方法 で あ る 。谷村 は 直線 距離 に 着 日 して 距離行 列を作 成 してい る が 、 ネ ツ トワ ー クモデ ルを 用 いる 場 合 も距離 行 列 が作成 で き れば 、全 く同 様 に 解 くこ とがで きる 。 この 他 、距離 行 列 の 操 作 による 解法 と して は文献 35の GALVAOの 算 法 が ある 。

注5

文献 28参 照 。

注6

重複配 置 を認 めない場 合 で あ る 。

注7

最適解 の 他 、次善 、三 善 の 配置案 も抽 出 したい 場 合 は 、MIN‖ Rの かわ りに 、 MIN‖ R+Constantを

用 い る 。COnstantは 任意 の 正定 数 、予備 解 析 を行 つて 重 み

づ け総 移動 負 荷 の 分布状 況 を調 べ 適宜 決定 する 。 注8

各 出発点 毎 に重 みづ け総 移動 負荷 の 累 積 演 算を繰 り返 しな が ら、演 算 打 ち 切 り条件 の 値 (MIN‖ R)を 逐 次 更新 (学 習 )し て 行 くところ か ら計 算 限 界学

- 54 -

習 とい う名 称 を用いた 。 注9

注 7と 同 様 の 場合 は MAX‖ R の か わ りに MAX‖ R― Constantを 用 い る 。

注 10 注 7と 同 様 の 場合 は MIN‖ R の かわ りに MIN‖ R+Constantを 用 い る 。

計算限界学習型メデ イアン問題解析算法 の FORTRANプ ログ ラム 760行 か ら1680行 が最短路問題のプ ログラムに相当する。 注 デ ー′の入 力 、パ クフ ト幅 の設定 、横の■ みOrat大 饉設定 に 0210 SuO■ ool:￨IC OSRI`19′ り´ ' 0250 1HPL:C:1 :IIIECER● 2 `^-2)

メ

1

:Ili:in;:21::6:::':::」 111:::出 暫%:::i: `D: CIIS I:l`::♀ :::1::::::撃 :::::〕 :::113939"

::::

:::: 0300

00(13939,,Suc(13939',Pl(:0000,′ ●

`

i≧ 1餞 粛I難 彙1教 I撫 1 ‖ l:i::i311・

::i: :01il′

ンプログ ラ ムで行 う。

:

,110 C l:20 C l130 C ll10 1150 1160

0410 0420 C 器

0

15,30, 3・

КETA

OSC:m:

0^=A R9′ AJ ′10000,24000′

O`60

0500

解析 の

19

:1 2:hi黒

‖

I

FUK■

易珈

00 4 :=1,32000

:::: 。c:踊 ll::′

り H

00 6 01 8 1′ R9

●530

0540

'1`nl,=o uE

1550

6 10

::::c

UR:TE`6′

I:

1001)

出発点の抽出範囲 と

wIT定 11(‖ ]:i:IEllぉ ど ‖ ‖ m露 鷲 :1。

R〔 ■0(5′ 8' 311,S'2,S'3 S13 ●Rl'E`6′ ● 'にS=:,Si2′ uC":κ :口 : JOκ E" :SA 0630 C ":Nり p __ κ 0640 un:1に (6.1002' ・′:lIPUl ll: りP′ ') 0650 1002 FO●

0620

"4=`lX′

lillま

::￨。 ::I・

0600 1003 F00"41(1● ′' 0690 C

0700 C

演 算 打 ち 切 夕条 件 の 設 定

1:".P

:￨￨■

P 3 '′ :6)

EO:All ll● κE:S^ll К

C CALL■

0

解器

0730 C 0710 0750 C

00 777 S▼

^:SH:

HE"

"

^RT 8S11′

嬌

刻績

312,313 の

0190 0000

0010 0020 C 0030 C

P00(:'80 SuC`:)=o

朧

In

器響

10 COl11:NuE

::::C 0060 O●

≒素

憮

霧

70

0000

oo9o

0900 C

S^:1^

00

E:SA

.P3.

κ ^IS

:

出 発点 の 設 定

1=St^nI

::::

0,70 C

R31

空 でない パ タ タトの 抽 出 :F(Pl`n).E● .0' G110 111

o,00 C

E:К VU L^OE● lSuκ

‥ l:i::"1出 " 1020 1030

'1:::c

:F`

ント 散カウ 鷲溺AJ83酪潔侵 E

り P.G=. P, C110 `:)●:ll●=`:)′

り,3● PI●

:Fく

31, PP=PRO(J, 1250 suc(PP,=suc(J, 1160 316 :F`SuC(● ).E● .0' G010 321 1270 J2=SuC(J, 1200 Pl10(」 2'=P口 0(J' 1290 1300 C Oκ U 100● 1310 C 仮 ラ ベ ル の 節 点 を パ タ ッ トに 登録 1320 C 322 :F`Pl(L).61.0' G● 10 333 t330 SuC(J,80 1310 0010 314 1350 333 P' ■ '1(L〕 136● suc`」 〕=PP 37● P'0(PP'=` 300 341 Pl(L)= J 390 PRO`J)8‐ L ・ 000 1110 C l120 C 355 :F`::.LE.3)1010 411 1430 ::=FLC2`::' 1440 B 0010 222 1450 1160 C 100P lu" t470 C ^:Su 1430 C G070 111 ●11 :F`SuC(1).ce.o) 1490 :8SuC(l) ′｀タ ノ トか ら次 の出熱 を 1500 1010 211 1510 抽出 1520 C 1540 1550 S10 570 500 :590 1600 i010 t620 1630 1640 1650 1660

C

,600

1.こ

SS'

￨.:9'0010'SS

演算打ち切,

55

E :000 FuК

0"'2u

95, CO

1:

:F:::こ

SA:T^

566

::1111;:IP

りP=り ,

:II

rメ 綿け総移動負荷の 登録 演算打 ち切 り条 件 の興新

10 KE:SAll ^10S

nR8R●

IR:

14

00 000 ■8R′ llR Pl`ι

600

κous

^ 10o

u〔

:

C C C C

1670 C

_CO

)●

0

入日配列の初期化

1 111uC

777 COllτ :Hu〔

κE:SA 8::llRV● 101ハ ,700 C 1710 C 演算 終 了時 刻設定 ,720 。 1;HE181:"CC‐ 1:H〔 S 演算実行時 間の計 算 出力 1730 EO′ S′ り R:▼ く 0′ 1005' 1: に 1740 =:"〔 =:"CC :6′ ' S'″ :6′ :750 1005 FO● Al(10X′ ' κE:SAllJ:κ ^It '′ :6) ' E・ ′

パ タ ツ ト中 の最初の節点 を 抽 出

lillll:

,

:F(PRO(J), 305,322′ 311 ,P,‐ P口 0(J) Pl(PP,3StlC(J) ●010 316

305

1690 C

P`:)=0

1tt=0

:::: 1111:1:111 0930 0910 C

校 の消去

ル の 爵 11)fザ ツ 棚 ゴ

s^κ uJ●

1530 C O

澳鯛

枝 の走査

u,t>*ouxw

0610

::::

P'1`に

L = ●0(L,

1220 1230

32 ′

,)1010 355

パケット の する t∞ 発ふ 昇昇 暑 用 躍 DP3(0,=0'3`J,‐

12● ●

::1:":::I[1:::じ

::: l:二

0450 C

31´ 16′

)

ラベルの更新と仮ラベルの

:100 C l190 C 1200 C

1:::i: :::::￨::::: ￨::::li:::: :::::

::=OP3(1) 。FLC(::)

J = A=`

:F(P`J)。 Lに ヽp`:)OC(に

1210

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117●

i:111::￨;::::1:::::::

製 鯰憮馨

К=OP2(1)

222

職

1790 looo 1010 1020

1030 11● O

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第 5章

熊 本 県 におけ る救急 搬送体 制 整備 の 現状 と消 防力 の基 準 に 内在 す る問題点

5.1.研 究 の 目的 と方法 消 防力 の基 準 には 、市 町村 の 消 防本 部 が救急 自動車 を拡 充 する際 の 台 数 算定基準 が 示 されてい る 。 しか し 、 この基 準 で は 人 口密度 が高 い 地 域 が 運担 する消 防本部を想定 してお り、管 内人口 にの み着 日 して整 備 す べき 台数 を算定 しよう と して い るため 、市 街地 が分 散 している よ うな消 防本 部 の 指 針 と して は必 ず しも 適切 な もの にな つてい な 0｀ .

そ こで 第 5章 で は 、先 ず 、熊 本県下 の消 防本部 を事例 に 、基準 台 数 を超 えて多 数 の 救急 自動 車 を稼 働 させ て いる にもかかわ らず迅速 な搬送 サ ー ビスが 困難 な消 防本 部 が 多数 あ り、消 防 力 の基 準 が適 切 な指 針 と して 機能 していな い こ とを 示 す 。次 に 、管 内 人口 と人 口密 度 、救急 自動車 1台 あ た りの平均サ ー ビス 区域 面積 の 3つ の 指標 の 相互 関係 を検 討 しな が ら、現 行基 準 に 利 用上 の 限界 がある こ とを 明 らか にす る 。

5.2.救 急 業 務 の実施 状 況 5,2.1.全 国 における 救急 業 務 の実 施状 況 公 的機 関 に よる救急 搬送 の歴 史 は 昭和 9年 に横浜 と名 古屋 で消 防機 関 が実施 する よ うにな つた の に始 まる 。以後 、都市 部 を 中心 に各地 で 救急 搬 送体 制 の整 備 が進ん だが 、 当時 は傷 病 者 の 搬送 につ い て 法令 に 定 め た 実施機 関 が無 く、あ くまで 自治体 の判 断 に 基づ くもの で あ つた 。

全 国的 に救急 搬送 体制 が整備 される よ うにな つたの は 、昭和

38年 の 消 防法 の 一 部改 正 に よ つて 市 町村 の 消防機 関 が 一 定 の救急 業 務 を担当する よ 選1 う義 務 づ け られ てか らの こ とであ る 。 昭和 56年 4月 1日 時点 に お い て全 国 で は 2,884市 町村 が救急業 務 を実 施 して お り、実 施市 町村人 口の割合 は 97.8%に 上る 。ま2

5.2.2.熊 本 県 におけ る救急 業務 の 実 施 状 況 熊 本 県で は 昭和 40年 代後半 に入 り、消 防 に関 する 一 部 事務組合 が相 次 いで 設立 さ れたの に 伴 つて 救急業 務 を実施 する市 町村 が増加 した (図

5-1、

表 5-1)。 昭和

45年 当 時 、県 内で 救急 業 務 を実施 して い たの は 11の 市 と大 津 町だ けで あ る。対 象 人 口 は 106万 人 に過ぎ な か った (図 5-1に 破線で表示 )。 そ の 後 昭和 50年 4月 1日 には86市 町村 、対象人 口 167万 人 に増 え 、 また 、昭和 55年 には 阿蘇 広域 消防組 合 が 設立 さ れ た の に伴 つて 県 内 の 消防本 部 は 14と な り、全市 町村 (98市 町村 )を 対象 に 救 逹3 急 業務 を実 施 する体 制 がで き上 が つた 。

- 56 -

表 5-1

熊 本県下 にお け る年次 別救急 業 務実施状 況 救急業務 実施市町 村数

年次

人

口 人

彗 獅 率 鉱 っ % ⑤

口

名 鵜 ③

④

万人

万人

12

106.2

170.0

80

166.5

171.5

97.0

55年 98 92 179.0

179.0

100.0

① ② 昭和 45年 12 昭和 5 0年 86 昭和

同左 の 熊本県

箇所

62.4

注 .熊 本県防災消防課資料に基 く。 ただ し人口は各年次国勢調査

山鹿・ 鹿本

注.孵 ざ羹 な 奪 要 謗 発 露 晶 鶏 馨?暮 葦 墓暑 尾 雹 災消防疇

図 5-1

報に基 く

_

熊 本 県 卜におけ る救急 業務実施市 町村 の増 加状 況

- 57 -

5.3.熊 本県下 各 消防本 部 にお け る救急 自動車 の 稼働台 数 の 評 価 5.3.1.消 防力 の基 準 か ら見 た評 価 ①

稼 働 中 の 救 急 自動車 台数 (稼 働 台 数 ) 昭和 56年 4月 1日 時点 におい て 、県下 14の 消 防本 部 が保有 して い た救 急 自動車 台 数

は全 部 で 78台 、うち58台 が稼 働 して お り20台 が車 両整備 な どの際 の 予備車 両 で ある 。 消 防 本部 によ つて救急 自動車 の稼 働 台 数 にはかな り開 きがあ る 。最 も救急 自動 車 の 稼 働 台 数 が 多 か つたの は 天 草 (以 後 記 述 が繁雑 にな るので 文 中で は 天草 広域 消 防組 合 を 「 天 草 」 とい うよ うに 、消 防本 部 を地 名 で 呼ぶ こ とにする 。 )の 12台 で 、有 明 の 8台 、 熊 本 市 の 7台 が これに 続 く。逆 に 、最 も少 ないの は 菊池 市お よび 菊 池西部地 区の 1台 である 。

②

救急 自動車 の整 備 基 準台数

消 防力 の基 準 で は各 消 防本 部 が整 備 すべき救急 自動 車 の基 準 台 数 を 、稼 働台 数 と予 備 車 台 数 に分 け てを 表 5-3の よ う に定 め てい る 。条文 の 中 で は 「 おおむね 人 口 5万 人 につ き 」 とい うよ うに幅 を持 たせ た 表現 にな つてい るが 、表 5-2で は次 の 式 に従 つて 、各 消防本 部 が整 備 すべ き救急 自動車の基準 台 数 を算 出 した 。

((6)欄 、数字 は

稼働 すべ き台 数 を 、 カ ッ コ 内 の 数字 は 予備車 の 台数 を示 す。 )

Xl:稼 働車 の基 準 台 数

ヽ X2:予

備車 の基 準台 数

P:管 内人 口

*稼 働車 の基 準 台 数

i)P>15万 人 の場 合 (式

-1)

(式

-2)

ill)Pく 5万 人 の 場 合 Xl=1

(式

-3)

*予 備車 の基 準台数 X2=int.[X1/6+0.5 ]

(式

-4)

Xl=int.[(P-150,000)/7]+3 ii)P≦ 15万 人 の 場 合 Xl=int.[P/50,000]

た だ し 、 int.[

]は 整 数 化演算

- 58 -

Ｓ 製嘔 ∞ Ｃ製 ｒｔ 籠   概  ｒ         駆  Ｓ目    投贅 倒 Ｓ凶 ｒ佃岬 ｒ則

郷 ヨ Ｃ 無 普 無 拠 唯 Ｃ 冊 愚 皿 頓 緊 Ｏ 詭 終 遷 澤 申 Ｆ 喋 Ｋ 桜     ∝ ｌ Ю 騰

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ｒ   ． 一 ｒ ． 卜 一

一 ． 一 Ｏ             ｒ   ． 一

- 59 -

崎 ． ∞ 卜             一

Ｏ ． ｒ ∞ ∞             一   ． 一   ． ∞ 一

Ｆ   ． ０ 一 ． Φ 一

表 5-3

消 防力 の基 準 に示 され た救急 自 動 車 の 配置 基準

■:鰍 翡 5万 動車の繭は

急自 、人ロユ 以下の市町村にあつてはおおむ ね肉口5万 ごとに■台とLA● ユ5万 をこえる あ つては 3

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車菌田瞳するものとする。 難 誠 、署勲 響 射 略 。 ■_ 注 。昭和 50年 5月

31日 改正

- 60 -

L劣

救急 自動 車 稼働台数 の 評 価

③

｀

熊本市 が救急 自動車 の 稼 働 台 数 に 関 して基 準 を 1台 下 まわ つてい るが 、他 の 13本 部 は何 れ も基準 を 上 まわ る台 数 の 救急 自動 車を稼働 させ てい る .基 準 を超 え る稼働台 数 が最 も多 いの は 天草 の10台 で 、有明 の 5台 、阿蘇 の 4台 な どが これ に続 く。 また 、稼 働台数 が 2台 以 上基準 を上 まわ る消 防本部 は 14本 部 の うち 7本 部 と半 数 を 占める 。 ここで 、稼 働 中の救急 自動 車 一 台 あ た り管 内人 口を求 め る と、熊 本市 が最 も多 く、 一 台 あ た り 7.5万 人 で あ る (表

5-2(11)欄

)。 そ の 他 の 消 防本 部 はい ず れも 一 台

あ た り 5万 人 を下 まわ つてい る 。一 台 あ た り 4万 人台 が 3本 部 、 3万 人 台 が 5本 部 、

2万 人台 が 4本 部 で 、天 草 は 一台 あ た り 1万 6千 人 で あ る 。消防力 の基 準 と比較 する 限 り、熊 本市 を 除 く県 下 の 各 消 防本部 は救急 搬送 の 体 制 が良 く整備 さ れ てい る とい う 評価 になる 。

5.3.2.救 急 自 動車 のサ ー ビス水準 か ら見 た評価 ①

サ ー ビス 水 準 の 評価 指 標 救急搬送体 制 整備の基 本 的 な 目標 は 、救急 自動車 が患 者 発生現場 へで き る だけ早 く

到着 し、患 者 を 的確な診 断 と治療が可 能 な医療施 設 へ 短 時 間 の うち に運 ぶ こ とで あ る 。 この よ うな前提 の下 に 、各 消 防本部 のサ ー ビス 水準 を評 価 する 2つ の 指 標 を設定 した 。

10分 到 着率 (表

5-2(8)欄

)

1年 間 の 救急 自動 車 の出 動 例 の う ち 、出動後 、現場 へ 到着 する まで の所 要 時間が 10分 未 満で あ つた 割 合 30分 収容 率 (表

5-2(9)欄

(%)

)

i)と 同 様 に 、出動後患 者 を病 院 に 収 容 する まで の 所 要 時間が 30

分未 満 で あ つた 割 合

(%)

資料 は熊 本 県 の 救急 業 務統 計 (昭 和 55年

)で ある 。全 国 の 統 計で お よそ 80%の 出 動

例 が満 足 して い る所要 時 間 区分 に着 目 して 、前者 につ い て は 10分 、後者 について は 30 注4 分 を指標設定 の 目安 と した 。

②

2つ の指標 によるサ ー ビス水準 の評価 と救急自動車稼働台数の比較 稼働台数が基準を上 まわる消防本部が多か つたことを反映 して 、14本 部 のうち11本

部の 10分 到着率が80%を 上 まわ つてい る。 しか し、30分 収容率 に着目する と評価が80

- 61

%を 上 まわ る消 防本部 はわず か 6本 部 に過 ぎず 、「 平 均 的なサ ー ビスを 維 持 する に も 、 依然 と して稼 働台数 が不 足 している 」 とい う評価 の 消 防本部 が多 い 。 この 評価 の差 に も現 わ れ てい る ように 、多 くの消 防本部 で は 「 基 準 を超 え て 多 くの 救急 自動 車 を稼 働 させ ている こ とが必ず しもサ ー ビス 水準 に 反映 さ れて い な い 」 こ とがわ か る 。 ①

2つ の 指標 による 評価 が最 も高か つたの は熊 本 市 で あるが 、熊本 市 の稼働 台 数 は基 準 よ り少 な い 。

②

基準 台 数 に較 べ 、天 草 の 場 合 は 10台 、阿蘇 の 場 合 は 4台 、上益城 の 場 合 は 2 台 、救 急 自動車 の 稼 働台 数が多 い にもか かわ らず 、 2つ の 指標 に よる サ ー ビス 水準 の 評価 が低 か つた 。

③

この 他 に も 、実 働 台 数 が基 準 よ り多 い にもかか わ らず 30分 収容 率 が 80%を 下 まわ る消 防本部 が 4本 部 ある 。 (人 吉 ―下球 磨 、宇 城 、上球磨 、水俣 一 芦北 )

この よ う に 、基準台 数 を 目安 と した 評価 がサ ー ビス 水 準 に反映 さ れな か ったの は 、 消防力 の基 準 が 、人 口密 度 や道路網 の整 備状 況 あるい は 医療施 設 の 分 布 な どの 、管 内 の 地理 的条 件 を全 く考 慮 していない こ とが 主 な原 因 と考 え られる 。

5.4.救 急 自動車 の 稼 働 台数 に関 する現行 基準 の 計画 指 針 と しての 限界 消 防力 の基 準 に従 つて 救急 自動 車 の 稼 働 台数 を決 定 す る場合 、管 内の人 口密 度 の差 によ つて救 急 自動車 一 台 あ た りのサ ー ビス 区域面積 が どの よ うに変化 する かを 図 5-

2に 示 した 。図で は管 内人 口が 3万 人 、 5万 人 、 7万 人 の 3つ の 場 合 を想 定 してい る 。 人 □密 度 が 5千 人 /倫

2を 超 え る地域 の 場合 、人 口密度 が多 少異 な つて も救急 自動

車 一 台あ た リサ ー ビス 区域 面積 はほ とん ど変 化 しな い 。 しか し 、人 口密 度 が 4千 人 /

倫 2ょ り低 い 地域 で は 、人 口密 度 のわず か な差 に よ って 一 台 あ た りの サ ー ビス 区域 面 例 えば 、人 口 5万 人 の 消 防本部 の 場合 、平均 人 口密 度 4千 人 / 2の 倫 地 域 で は 一 台 あ た リサ ー ビス地 域面 積 は12.5倫 2で ぁる 。 ところ が 2千 人 / 倫 2の 地域 で は25倫 2、 千 人 /倫 2の 地 域 で は50h2と 4倍 に 広 がる 。 大都市 の よ う に人 口 密 度 5千 人 /飾 2以 上 の 地域 が 連 担 してい る消 防本 部 の 場 合 、 積 が大 き く異 なる。

現行 基準 は 一 定 のサ ー ビス 水準 を実現 す るの に必要 な救急 自動 車 の 稼 働 台数 算定 の 目 安 と して 有 効 で ある 。 しか し、図 5-2は 、人 口密 度 がそ れ以 下 にな る と救 急 自動 車 一 台あ た りのサ ー ビス 区域面積 が急 に 広 くな り、そ の よ うな消 防本部 につ い て は現 行 基準 とは 別 の 新 しい 指 針 が必 要 な こ とを 示 してい る 。因 み に 、熊 本 県下 の 消 防本 部 の うち、人 口密度 が最 も 高 いの は熊 本市 の 3,245人 71人 /h2に 過ぎ ない (表

5-2 (3)欄

- 62 -

)。

/倫 2で ぁ り、最 も低 い 阿蘇 の 場 合 、

臨議 50 た壼

管機区城人ロ

A:7万人の場合 B:5万 人の場合

40 30 20 10‐

0

消防力の基準に基 づいて救急 自動車 を 図 5-2 ‐ 保有 する場合の管内人 口密度 と救急 自動車 1台 あた リサ ー ビス区域面積 の関係

- 63 -

5.5.結 論 熊 本県 内 14の 消 防本 部 を事例 と して 、現行 の 救 急 自動車稼働台 数 算定基準 の 妥 当性 を検 討 した 。救急 業務 が都市部 の 消 防本部 を中心 に整備 されて来 た とい う背 景 を考慮 する と、現行基 準 は 自治 体 が救急 自動 車稼働台 数 を検 討 する際 の 指 針 と しての役 割 を 十分 果 た した と言 える 。 しか し 、人 口密 度 が低 い 地 域 を管内 に持 つ 消 防本部 の 問題 を 扱 うこ とが 多 くな つた 今 日で は 、新 しい 指 針 が必 要 な こ とも明 らか に な つた 。 救急業務 の 所要 時間 は 、救急 自動 車 一 台 あた りの サ ー ビス区域 の 広 さはも とよ り、 道路 網 の整備状 況や 、救 急 医療施 設 の 配置 、救急 搬送 需 要 の 分 布 な ど 、管 轄 区域 の 多 様 な空 間的条件 ◆地理 的 条件 の 制約 を受 け る 。 したが つて 、 いわ ゆ る「 基準 値 」 の よ うな 一 次元 的 に 示 され た 指針 のみを よ りどころ と して 、救急 自動車 の 稼働台 数や そ の 配置場 所 を検 討 するの に は 限界 があ る 。管轄 区域 の 多様 な地 理 的条 件 を考慮 しな が ら、 小地 域 を単位 と して 救 急 自動車 のサ ー ビス水準 を評 価 しなが ら、救 急 自動車 の 配 置計 画 を検 討 で きる よ うな シ ステムを開 発 し 、応 用 す るの が有効 な方法 だ と考 え られる 。

注 1

*救 急 業 務 の 概 念 規定 消 防法 で は 救 急業務 を 「 (1)災 害 に よ り生 じた事 故 、 (2)屋 外 も しくは 公衆 の 出入 りす る場所 にお い て生 じた事 故 、 (3)(1)ま た は (2)に 準 ず る 事故 で 政 令 に 定 める事 故 、 に よる傷病 者 で 医療機 関そ の 他 の 場所 に 緊急 に 搬送 する必 要 が ある ものを救急 隊 によ つて 搬送 する こ と 」 と規 定 してい る (第

2条 第 9項

)。 また 、消 防法施 行 令 で は (3)の 事 故 につ いて 、「 屋 内

におい て生 じた事故 で 、当該 事故 による 傷 病者 を医療 機 関そ の 他 の 場 所 に 搬送 する ため の 適 当な手段 が無 い 場 合 」 と規定 してお り (第 42条

)、

法令

の上 で はか な り狭い救急 医療 の 解釈 を採 つてい る 。 この解釈 に 従 う と単 なる 「 急病 」 で は 救急 業務 の 対 象 に はな り得 な い 。 しか し 、住民 に と つて (1)∼ (3)の 条件 の 厳密 な判 断が困難 な うえ 、医療 機 関到着 以 前 の 段 階 で 救急 隊員 の 判 断 に よ り患 者を選 別 するの は 更 に 難 し い 問題 で ある 。 この ため 、現実 に は 、法 令 の概 念規定 とは 異 な つて 、 ほ と ん どの出動要 請 に応 じて救 急 自動車 が出動 し患者 を搬送 してお り、消 防機 関 は 日常 的 な救急 医療需 要 を支 える救 急 搬 送機 関 と しての 役割 を果 た して いる 。

- 64 -

*救 急業 務 実 施市 町村 昭和 38年 の 消 防法改 正 当初 、救急業 務 を実施 しなけ れば な らない市 町村 は 、消 防組 織法 に基づ いて 消 防本部 を 置 かなければ な らな い 市 町村 の うち 、 国勢調 査 また はこれ に 準ず る全 国的な人 口調査 に基 づ く市 町村 の 人 口 が 10 万人以 上 、 かつ 人 口集 中地 区 5万 以上 の 市 町村 と定 め られ ていた (消 防法 施行令 第 43条 )。 そ の 後 、都 市部以外 で も交通事故 が急 速 に増加 し始 め た の に伴 い 、昭和 46年 と昭和 49年 の 2度 にわ た つて 消 防法施 行 令が改 正 さ れ 、 救急業 務 を義務づ け られる市 町村 の 範 囲 が次第 に拡 大 した 。現在 は 消 防組 織法 に基 づ い て 消 防本 部 を置 かなけ れば な らない全 ての 市 町村 は救 急 業 務 を行 な わ なけ れば な らな い と定 め ら れ て いる 。 た だ し救急 業 務を実 施 しな ければ な らな い 市 町村 は次 とお り。 ① :市 お よび② :市 街 地 を有 する人 口 3万 人以上 の 町村 、③ :市 街地 を有 す る町村で フ ェー ン現 象地帯 にあ るもの 、温泉地帯 にある も の 、温 泉観 光 地 で 旅館 ホ テルそ の 他 の 施 設 が多 いもの 、及び 、大都市 に 近 接 し たベ ッ ドタウ ン等特殊地 帯 にある もの 、④ :消 防 に 関 す る 一 部事 務組 合 を構 成 する こ とに よ り② または③ に 準 ず る要件 を備 え る こ とにな る 町村 、 ⑤ :広 域市 町村 計 画 に基 づ き消 防 の常 備 化を行 な う町村 . 前述 の 規定 の 他 、昭和 42年 には

(1):独 自 の 消 防本 部 を持 たない 市 町村

の 場 合 にも 、知事 要 請 によ り救急 業務 を常備化 した 市 町村 に業務 委 託 で き る 。 (2):救 急 業務 を行 な つてい ない 市 町村の区域 にか か る高速 道 路 また は一 般 国道 の うち特 に政令 で 定 める区 間 につ いて は 、市 町村 の意 見 を 聞 い て 都道 府 県 自 ら救急 業務 を行 な う、等 の 規定 も定 め られ た (消 防法 第 35条 の 6)。 注2

消 防庁 編 、「 救急 救 助業 務 の 現況 」、救 急小六法 、 全 国加 除法令 出版 、 1982、 p.679∼ 680。

注3 注4

-部

事 務 組合 に 属 さず 、救 急 業務 を委 託 してい る 6町 村 を 含む 。

病 院 に 患 者 を収容 する まで の 所要 時 間別 出場件 数 を次 頁 の 図 に 示 す 。現 場 に到着 する まで の 所 要時 間別 出場件 数 につ いて は全 国 の 統 計を入 手 で きな か つた 。そ こで文 献 7の 次 の よ うな ア ンケ ー ト調査結果 を参考 に した 。 「 都市 部 の 消 防本 部 の 場合 、最大 出動 時 間 10分 以 内 とい う消防本 部 は82% で あ つた 。 」

- 65 -

収 容所 要時 間別搬 送 人員の状 況 (昭 和

55年 中 )(全 国 )

53062人 (28`) 10分 未満

30卜 60分

28a655人

30■ 963人

(150`)

(1■ 8`)

20分

薇 送 人員 ユ .92a492A

30分

1000

難

820640人

``a120人

(429`)

(2ユ 2う )

出典

文献65「 ドクターカ ー運用研究委員会結果報告書」 (財

- 66 -

)消 防研修協会

昭和57年 2月

第 6章

熊 本市 における 救 急 搬送需 要 の 現 状分析

61.研

究 の 目的 と方法 お よび資料

第 6章 で は 、第 9章 にお け る救急 搬 送需 要推 計 モ デ ル の 誘導 と 、第

11章 にお ける

救急 自動 車 の 再配 置計画 の 2つ の作業 指 針 を探 る ため 、熊 本 市 にお け る救急搬送需 要 の 発生状 況 を時間 ◆空 間 2つ の 側面 か ら考察 する 。も とよ り、熊本 市 の 消 防機 関 が管 内 で 発生 する全 ての搬 送需 要 に応 じて サ ー ビス してい る とは限 らな い 。 しか し 、出動 記録 に 見 る 限 り救急 自動車 の 出動 間 隔 が十 分空 い てい る こ とか ら、救 急 自動車 のサ ー ビス実 績 が顕 在 化 した 搬送 需 要 にほ ぼ 対 応 してい るもの と仮定 で き る 。そ こで救 急 自 動車 のサ ー ビス 実績 を示 す 、「 出場 件 数 」、「 救急 件数 」 、「 搬送 人 員 」の 3つ の 指 標 に 着 目 して搬 送需要発生 状 況 を考察 す る 。 3つ の 指標 の 定 義 は 次 の とお り。

出場 件 数

:

救急 自動 車 が出動 した 件 数 。帰署 途 中 か ら無線連絡 に よ り再 出動 し た 場合 はそ れぞ れ 1件 ず つ の 出動 とみな す 。

救急 件 数 搬送 人 員

: :

救急 自動 車 が出動 して 、実際 に患 者 を搬 送 した出場 件 数 .逮

1

救急 自動 車 が出動 して 搬 送 した患 者 の数 。 1件 の出場 で 2人 以上 運 ぶ こ ともある 。

なお 、時 間的考察 には 熊 本 市消 防局 の年 次別救急 業 務 統 計を用 い た 。 また 、空 間的 考察 には 熊 本市 消 防局 が作 成 した 、昭 和 55年 と 56年 の 事故 区分 別 救急 自動車 出動 地点 プ ロ ツ ト図 (資 料 4)、 お よび 昭 和 56年 と 57年 の 救急 業務 報 告書転記資料 (資 料

1)を 基礎資料 と して 用 い た 。

6.2.熊 本 市 における救 急 搬 送体 制 の 現状 熊 本 市 の救 急 業務 は 、昭和 36年 以 来 市消防局 が実 施 して来 た 。管 轄区域 面積 は

171陥 2(図

6-1参 照 )。

昭和 55年 の 国勢調査 に 基 づ く管 内人 口 は 52万 7千 人

であ つた 。 この 他 、業務 委 託 を受 け て 、熊本市 の北東 部 を横切 る九 州 縦 員 自動車道 の 一 部 (上 り線 :熊 本 一植 木 間 、昭和 46年 6月 開通 、下 り線 :熊 本 一御船 間 、

昭和

51年 η l月 開通 )と 、熊 本市 隣接 の北 部 町 、河 内町 、飽 田町 、天 明町 (昭 和 48年 11月 以 降 )に も出動 して いる 。因 み に 4町 の 行政 区域 面積 と 、昭 和 55年 の 国勢調 査人 口 は 、そ れぞ れ 4万

9千 人 と95.3倫 2で ぁる 。逹2

-方 、急患受 入 れ体制 は 、昭和 39年 に救急病 院等 を定 める厚 生 省 令が定 め られた の に 伴 い 、順次整 備が進 め られ て 来 た (図 6-2)。 現 在 は 、 3次 救急 医療施 設 (救 命救急 セ ンタ ー )2ヶ 所 、 2次 救急 医療 施設 2ヶ 所 、 1次 救急 医療 施 設 42ク 所 が設 け

- 67 -

8.寡

腫へ.リ

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図 6-1

熊 本 市 の 救急 搬送 体 制

出卿

￨

(甜

は

施・ 医療情 報 システ ム導 入

)

全県て三臨

員

lf肉

医療体制実施

休 日夜間急患 センター設置

管 内人 口

療体制整備

(10別 :8

AElfA あた り 出場 触 (子Lイ

15

出卿

管内人 口

1000人 あ た 出場界留牧 47

48

49

50

51・

52

53

54.

55

:56

昭和

図 6-2

熊 本市 におけ る救急 搬送需 要 の 変化

- 68 -

年

ご レ

表 6-1

出場 件 数 ,救 急件 数 ,搬 送 人員 の 経 年変 化

年 次

(

47

(

48

(

49

％% 紳

急 件 )

: :::: 110041 3275

出・ あ千 場 た人 件り

2424

76.9

4.80

79。 2

1.09 1.09

6.24

2990

6.82

5。 40

3503

81.8

1.07

7.78

6.36

4291

85.3

1.05

9.03

:i

l:::￨￨

::i:

5234

52

1illi:

5565

5761

6032

88.6 89.8

89.6

1.04

10.05

7.71 8。 90

1。 04

11.38

10。 21

1.03

11.85

10.61

6859

90.7

1。 04

13.05

11.34

::

￨::lll

:::￨

7605

90。 7

1.04

14.20

12.88

56

_8411_

7596

7848

90.3

1.03

14.60

13.18

- 69 -

られている 。

6.3.救 急搬送需要の時系 列分析 6.3.1.出 場件数 、救急件数 、搬送人員 の経年変化 ①

出場件数 近年 、熊 本市 消 防局管 内 の 出場件 数 は 、全 国的な動 き と対応 して 、高 い 伸 びを続 け

ている (図

6-2、

表 6-η

)。

昭和 46年 当時 、2,294件 であ つた が 、昭和 56年

には 8,414件 と 3.7倍 に も増 え た 。管 内人 口 1000人 あ た り出場件 数 も5.09件

/千 人・

年 か ら 14.60件 /千 人・ 年 へ と 2.9倍 に増 え ている 。交 通 事故以 外 の 傷病 につい て は 発生率 が増加 した とは考 え に くい。む しろ 、患者 の 転送 を前提 と した 救急 医療体制 の 導入や 、利 用者 で ある市 民 の 意 識 の 変 化 が出場件数 を増 加 させ た と考 え られ る。 しか し、昭和 56年 には人口 1000人 あた り出場 件 数 の 伸び は 鈍 り始 め た 。

②

救急 件数 お よび搬送 人 員 出場件 数 に 対 する救急 件 数 の 割合 は 、昭和 46年 当時 72.8%と かな り低 か つた が 、

次第 に増加 し、 昭和 54年 以 後 は90.3%∼ 90.7%の 水 準 でほぼ 安定 する傾 向を示 して いる 。出場件 数 1件 あ た りの搬送人 員 につ い ても 、昭和 40年 代 は変動 していたが 昭 和 50年 代 に 入 り、1.04人 /件 ∼ 1.03人 /件 でほぼ 安定 する傾 向が見 られ る 。 これ は 後述 する よ うに交通事 故 に よる出動 の 割合 が 減少 したの が原 因 と考 え られ る 。 この よ うに 、出場件 数 、救 急件数 、搬送 人 員 の 3指 標 はほぼ対 応 して 変 化 してお り 、 以後 は 考察 の 内容 に応 じて 、救急件 数 また は 搬送人 員 の い ず れか に 着 目 しなが ら搬 送 需要 の 発生状 況 を考察 す る 。

6.3.2.事 故 区分別救 急 件 数 の構成 比

(図

6-3)

昭和 46年 当 時 、「 急 病 」 と「 交通事 故 」が救急 件 数 の 大半 を 占め てい た 。「 急 病 」 が 38.7%、 「 交通事故 」 が 35.0%で あ り、両者 を合 せ る と73.7%を 占め る 。 3番 目 の 「一 般 負傷 」も 10.2%と 比 較 的多 か つた が 、前 2者 の 1/3以 下 で あ り、そ の 他 の 事 故 区分 、 7区 分 はいずれ も

5%に 満 た ない 。

そ の 後 の 10年 間 にお け る事故区分別救急 件数 の 構 成 比 の 動 きを見 る と 、「 急 病 」 と「 交通 事故 」が大半 を 占め ている 点 で は 変 わ らな い が 、大 き く 2つ の 変 化が読 み 取 れる 。第 1は 昭和 40年 代 後 半 にお け る「 急病 」の シ ェ アの増 大 と、そ れ に対応 した

- 70 -

交 通 事 故

年 次

』

513i言 [[

晰 口年

46 47 48 49

50 51 52 53 54

55 56

70

図 6-3

80

事 故 区分別救急 件 数 の 経年 変 fヒ

X 1000人 8

lgO年 46 47

48 49 50 61 52

53 54

55 56

図 6-4

傷病 の程度別搬送人員 の経年変化

- 71 -

「 交通事故 」の シ ェアの減 少 で あ る 。昭和 50年 の 「 交通 事故 」 の シ ェアは 20.9%で 、 「 急病 」 のシ ェアの 1/3近 くにまで減少 してい る 。昭和 46年 か ら 50年 にか け て 「 交通事 故 」 に よる救急 件数 は 803件 か ら 997件 へ と増 加 してい る が 、同 じ期 間 に 「 急 病 」 による 救 急 件数 が 888件 か ら 21694件 へ と、 3倍 近 く増 え たこ とが この よ う なシ ェアの変 化 に 表 わ れ たもので あ る 。 第 2の 変化 は 、「 急病 」 の 割合 が昭和 50年 の 56.5%を ピ ー クに昭和 58年 に は

48.7%へ と約 8ポ イ ン ト減少 した点 と 、昭和 46年 当時 は「 そ の 他 」の 中 に集 計 され てい た 「 転 院搬 送 」 の割 合 が 10ポ イ ン ト近 く増 加 した 点 で ある 。 これ は昭和 51年 代 以後 が 、一 次 と二 次 の 2段 階 の 救急 医療体 制 が整 備 されたの に伴 う変 {ヒ で あ る 。昭和

56年 の 「 急病 」 と「 転 院搬 送 」の 割 合 を合 せ る と60%に なる 。 これ らの数字 は 、当初 、交 通事 故や 災害 に よ つて 生 じた傷病 者 の 収容 を 目的 と して 発足 した 消防期 間 の 救急 業務 が次 第 にそ の 役 割 を拡 大 し 、今 日で は 、広域 的 な救 急 医 療体 制 の 一 部 と して定 着 し 、機 能 し始 めた こ とを 裏付 け ている 。 近 年 、バ イ ク事 故等 の 増大 に伴 つて 「 交通 事 故 」 の 割合 がわず か に増勢 に 転 じる傾 向を見 せ ている 。 しか し、救 急 医療 体 制 が整 備 さ れた 昭和 51年 以 後 、救急 件 数 の 事 故区分別 シ エア はほぼ 安定 してお り 、 ここ数 年 は 、そ れ 程 大 きな シ ェアの変 化 が起 こ らな い と推察 で き る 。

6.3.3.傷 病 程 度 別搬送 人員

(図

6-4)

救急 業務統 計 で は 、医 師 の 初診 時 の 判 断 に よ つて 、搬送 した死 傷 者を次 の よ う に 区 分 している 。

①

死亡 :初 診時 において死亡が確認された場合。

②

重傷

③

中等傷 :傷 病者 で② 、④以外 の場合 。

④

軽傷 :入 院加療を必要 としない場合 .

:3週 間以上 の入院加療を必要 とする場合 .

昭和 46年 以後の統計 によ つて 4区 分別搬送人員 の変化を見る と、昭和 50年 か ら

53年 にかけて重 傷者 の割合も着実 に増加 してはいるが、各年次の搬送人員の増加の 大半 は軽傷者 と中等傷者 の増加 によ つてもたらされている 。昭和 46∼ 56年 の期間 における傷病程 度別搬送人員 の増加割合 は 、重傷 2.49倍 、中等傷5.18倍 、軽傷 5.41倍 で 、各年次 の重 傷者の割 合 は昭和 46年 当時33.4%で あ ったのに対 し、昭和 50年 に は19.5%と 大き く減少 している 。 救急業務統計 の判断基準が入院期間 に置 かれているため 、必ず しも患者 に対する医 療 の緊急度 に対応 してはいないが 、これらの 数字 は救急業務が住民生活 の 中 に密着 し

- 72 -

たも の とな つた 一 方 で は 、必 ず しも緊 急 な処 置 を要 さな い 搬送需 要 がかな り含 まれて いる こ とを示 して いる 。

6.3.4.年 齢 階 層 別搬送 人 員 学 齢 を考慮 した 年齢階層 区分 に従 つて 、搬 送 人員 の 構 成 を経 年 的 に比較 す る と、次 の 2点 が特徴 的 で ある 。 (図

6-5)

搬送人 員 の年齢構 成 が偏 つて お り、特 に 、「 4∼ 5才 」 と 「 13∼ 15才 」 の 2区

①

分 の 搬送 人 員 が各年 を通 じて少 な い 。

「 70才 以上 」の区分を筆頭 に 、「 20代 」より大き い年齢区分 の搬送人員 が大幅

②

に増加 した 。 ② については 、伸び率も考慮する と、「 70才 以上」の搬送人員 の増加が特 に顕著で ある。昭和 46年 から56年 の間に「20代 」の搬送 人員 は 3倍 増 であつたの に対 し、 「 70才 以上」は 13倍 増であ つた 。 この結果 、昭和 46年 当時「 70才 以上」の搬送人員 は「 20代 の搬 送人員の 1/4程 度 であ つたに対 し昭和 56年 には「 20代 」を上 まわり、

11区 分中、最大 となつた 。ここで 事故区分別 に、搬送人員の年齢階層構成を比較す る (図

6-6∼ 図 6-8)。

「 急病 」と「 一 般負傷」は「全事故合計」 とほぼ同 じ傾

ロが多いのが目立 つ程度 で 向を示 している 。「一般負傷 」の場合、「 0∼ 3才 」の増カ ある。これに対 し「 交通事故 」は「 20代 」を頂点 とする山形の構成を示 しており、こ のパ ターンは、昭和 46年 以後ほ とんど変化 していない 。従 つて 、② に挙げ た変化 は 、 主 として「 急病 」 と「一 般負傷 」の増加によるものであ り、「 急病」 と「一 般負傷 」 を合計 した搬送 人員が多 いため 、全事故合計 に強 く現われた と考 えられる 。 次 に、昭和 55年 の資料 について 、年齢区分別人口 1000人 あた りの搬送人員を求め、 ① に挙げた救 急搬送需要 の年齢階層差を確める (図

6-9)。

「全事故合計 」では 、

やはり「 70才 以上 」の人口 1000人 あたり搬送人員が最も多 く (39.7人 )、 「 60才 」 「 0∼ 3才 」 (16.8人 )、 「 16∼ 19才 」 (16.2人 )、 「 50才 」 (16.0人 ) の順 に続 いている 。これに対 し、「 13∼ 15才 」 (5.5人 )、 「 6∼ 12才 」 (6.1人 )、 (22.0人

)、

「 30代 」 (10.3人 )は 少ない 。「 急病」は「 全事故合計 」 とほぼ同 じ傾向を示す。 し か し「 交通事故 」は、図 6-7と 同様 、「 16∼ 19才 」および「 20代 」に偏 つた構成を 示す。また「 一 般負傷」 については、「 70才 以上」と「 0∼ 3才 」が多 い 。 以上総合する と、事故区分 によつて傾向 は異なるが、搬送人員 すなわち搬送需要の 発生率 は年齢階層 によ つて異な つており、この格差は強 くな りつつ ある と言える 。

73 -

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月生Q 「 図 6-5

年齢区分別搬送人員の経年変化 (全 事故合 計 )

74 -

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年齢区分別 人口 1000人 あたり搬送人員 (昭 和 55年

- 76 -

)

6.4.救 急 件数 の周期 的変 動 6.4.1.月

別変動

η箇 月 の 日数 を 30日 に換 算 した場 合 の 月別救急 件数 の 変動 を調 べ た (表 12ク 月平 均 との差 が

5%以 上多 い 日の 救急件数 を Oで

6-2).

囲み 、逆 に 12ヶ 月平 均 よ り

5

%以 上 少 ない 月の救急件 数 に下線 を付 け た 。 救 急 件 数 に 占め る割 合 が 多 か つた 4区 分 の 事 故種別 そ れぞ れ につ い て比較 する と、 「 交通 事 故 」の場 合 、 4年 間 を通 じて 1月 ∼ 3月 と 8月 の 出場 件 数 が少な く、逆 に 、 ηO月 ∼ 12月 と 5月 お よび 7月 の 出場件数 が多 い とい う、月別変 動 がある こ とが解 る 。 しか し、他 の 3区 分 につ い て は 、年次 によ つて 多少 傾 向が異 な つて お り、月別 変 動 はあ ま り明確 で ない 。 Oと 下線 が同 一 月 に付 け られ ていな い とい う条件 の 下 に 、 「 多 い 」「 少 い 」 の 判定 が 3年 間 一 致 した 月 は「 一 定 の 変動傾 向 が ある 」 と判 断 す る こ とに しても 、次 の ような点 が特 徴 と して 挙 げ られる程 度 で あ る 。

①

「 急病 」 は 、 5月 と 12月 の 救急件数 が多 く、 9月 の 救 急 件 数が少 ない 。

②

「 転 院搬 送 」 は 、 4月 と 10月 の 救急件 数 が多 く、 7月 の 救 急件数 が少 な い 。

③

「一 般負傷 」 は 4月 の 救急 件 数 が多 く、 10月 の救急件 数 が少 な い 。

6.4.2.曜

日別変 動

昭 和 52年 と昭和 53年 の 救急 統 計 による と 、救急 件 数 の曜 日別 変動 はか な り大 き い 。先 ず 、 4区 分毎 の 救 急 件 数 を比較 する と、「 急病 」 と「一 般 負 傷 」 はほ ぼ同 様 に 週半 ば を谷 、週 始 め週 末 を 山 とする V字 型 の 分布 を示 す (図

6-10)。

これ に対 し、

「 交 通事 故 」の場 合 は 昭和 52年 と 53年 で 曜 日別 出場件数分 布 がやや異 な る ため 、 前 の 2つ 程 明確 で は無 い が 、週末 にか けて救急 件数 が増 加 する傾 向 を示 して いる 。 ま た 、「 転 院搬送 」 は 、患 者 を受 入 れ る医療機 関 が少 な い ためか 日曜 日の救 急 件 数 が特 に少 な く、金曜 日 と土 曜 日、そ れ に 続 い て 月曜 日の 救 急 件数 が多 い 。前 2者 の ち ょう ど中 間 的 な変動 パ タ ー ンで ある 。救 急 件数 の 中 で 「 急病 」の 占め る割合 が多 い ため 、 全事 故 合 計 の 曜 日別変動 は 「 急病 」 とほぼ 一 致 したパ タ ー ンにな つてい る 。 2年 間 の 統計 を平均 して 年 間出場 件 数 の 曜 日別 シ エアを求 め た結果 を図 の 下 欄 に示 す 。

6.4.3.時 間帯 別 変動 「 交通 事故 」「 転院搬 送 」「 一 般 負傷 」の 3区 分 につ い て は 、 23時 台 か ら 6時 台 にか け て 救急 件数 が少 な い とい う共通 点 が見 られる が 、そ の 他 の 時 間帯 につ い て は 事

77 -

表 6-2

救急 件 数 の 月別変 動 単位

事故区分

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注 30日 を 基 準 と して補 正 した .

- 78 -

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図 6-10

図 6-11

出場件 数の 曜 日別 変 動

79

出場 件 数の 時間帯 別 変動

)

故 区分 によ つて 救急件 数 の 変 動 パ タ ー ンがかな り異 つて い る (図

6-11)。

「 急病 」 は 午前 3時 ∼ 6時 にかけて 救急件数 が少 な い が 、そ の 他 の 時間帯 は 、ほぼ

1日 中救急 件 数 が多い 。特 に 20時 ∼ 午 前 1時 にかけ て の 時 間帯 も救急件 数 が減 らな いの が注 目さ れ る 。「 急病 」 による救急件 数 の ピ ー ク は 、 1日 の業務 が始 まる 9時 台 か ら 10時 台 で ある。「 交通 事 故 」 は 、道路 交 通 の ピ ー ク時 に対応 してお り、 8時 台 と 17時 台 を 2つ の ビ ー ク とする朝 お よび夕 方 の時間帯 の 救急件数 が多 い 。「 転院搬 送 」 は医療 機 関 の業務 が 開始 される 9時 台 が ピ ー クとな つて お り、 13時 台 にも小 さ な ピ ー クが あ る 。 「 一 般 負 傷 」 は 8時 台 か ら徐 々 に救急 件 数 が増 え 始 め 、 23時 台 に は 少な くなる が 、そ の 間 はあ ま り変動 が無 くは つき り した ピ ー クは見 られ な い 。全事 故合計 の 救 急 件 数 は 、救 急 件 数 に 占め る割合 が最 も多 い「 急 病 」 とほぼ同 じ変動 パ タ ー ンを示 して い る。 2時 点 の 統 計 を平均 して 求 めた事故 区分 別 の 時 間帯別救 急件数 シ ェアを図の下 欄 に示 した 。因 み に 、昼 間

(7時 ∼ 19時 )の 救急件 数 シ エアは、「 全

事故合計 」 は60.9%、 「 交 通 事故 」が 69.7%、 「一 般負 傷 」が61.5%、 「 急 病 」が 53.2%、 「 転 院搬送 」が 72.1%で あ つた 。

6.5.救 急 自動 車 の 出動 地 点 分 布 の分 析 6.5.1.事 故 区分別出 動地 点 プ ロ ツ ト図の考察 ①

資料 熊 本市 消 防局 が救急 報 告 書 に基づ い て 作成 した事故 3区 分 別出動地点 プ ロ ツ ト図 を 、

図上 で 再集計 して図 6-12∼ 図 6-14を 作 成 した 。図 6-12と 図 6-η

4は 経

緯度 法 の 250mメ ッシ ュ を集 計単位 に 用 い てお り、図 6-13は 主 要道路 について 道 路延長 250m毎 に集計 した 。因 み に 、図示 した 道路 以 外 の 地点 への 出場件 数 は約 2% で あ つた 。

②

考察 先ず 、事 故 区分毎 に昭 和 55年 と 50年 の 出動地点 分 布 を比 較 する と 3区 分 いず れ

につ い ても 、あ まり顕 著 な差 は見 られな い 。交通事故 につ い て 、出動地点 が集中 した 交差点 が 、 56年 に増 加 した のが目立 つ 程度 で ある 。事 故 区分毎 に 求 め た 2時 点 の 分 布 の 相関 関係 は 「 急病 」 が 0.84、 「 交通事 故 」 が0.91、 「 そ の 他 」 が0.79で あ った 、 救急 自動 車 の 出場件 数 は年 々 増加 しているが 、管内 にお け る出動地 点 の 分 布傾 向 はほ ぼ 安定 して い る と見 ら れ る 。 次 に事 故 3区 分別 の 出 動 地点 分布 を比較 する 。「 急 病 」 の 出動地 点分 布 はほぼ市 街

- 80 -

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56年

1月 1日 ― 昭 和 12月

図 6-12 lt{lilf

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図 6-14

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6.5.2.事 故 種 類別事 故 発 生 場 所 の考察 ①

資料

生場 所 の状 態 に着 目 して再 集計 した 。事 故 資料 1を 事 故 の 種別 、発 生 時刻 、事 故発 「一 般負 傷 」 「 先記 4区 分 以外 」の 5区 の 種 別 は 「 交 通事故 」「 急病 」「 転 院搬送 」 事項 か ら判 断 して 、表 6-3に 示 す 10区 分 と し、事故 発 生場所 は 、救急 報告 書記 載 の 2区 分 と し、救急業務 統 計 で 用 いてい る 区 分 を設定 した 。事 故発 生 時刻 は、昼夜 間 ∼ 19時 を昼 、 19時 ∼ 7時 を夜 間 と した 。 な お 分 に従 つて 、覚 知時刻 を 基準 に 7時 ∼ は偏 つてお り、「 急病 」 の場 合 は 19時 区分 の 定 義 にか かわ らず 夜 間 の出動 時間 帯 す る と考 えるの が妥 当 であ る 。 に 2時 、そ れ以 外 の事故 は 「 19時 ∼ 23時 」 発 生

- 82 -

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考察

②

「 交通事 故 」 と「 転 院搬送 」 は事 故 の 性格 か ら、昼夜 間を問 わず 、そ れぞ れ 路 上 と 医療 機 関 で 発生 した も の が大半 を 占め ている (表

6-4)。

しか し 、「 急病 」や 「一

般負 傷 」、 「 そ の 他 」 は発生 場所 も多 様 で あ り 、昼・ 夜 間 の差 があ る 。「 急 病 」 の主 たる発生 場所 はや は り自宅 で ある 。夜 間 の 場合 81.4%が 自宅 で ある が 、昼 間 は62.5% に過 ぎ ず 、出先 で 発病 するケ ー スが 多 い 。公共施 設や近 隣商店 な どの不特定 多 数 の人 々が 集 まる施設 が 19,4%を 占め 、路上 、職場 (事 務 所 と工場 )が 、そ れぞ れ 、 8.8%

4.3%で これ に続 く 。夜 間 の 場合 も公 共施設 や近 隣商店 が 8.3%、 路上 が 4.3%で あ る 。昼 間 の場合 1.3%に 過ぎ なか つた 飲食店 が 3.3%へ と 2ポ イ ン ト増加 して いる と

の は注 目す べ き で あ る 。 「一 般 負傷 」 の場 合 、自宅 で の 発生 率 は急病 よ り低 く、昼 56.6%、 夜間 57.0%で あ る 。自宅 外 で は昼 、夜 ともに路 上 、公 共施設 の 割 合 が多 い 。 この他 、夜間 に は 、飲食 店 で 発生 す る割合 が 多 くな つてい る 。 「 そ の 他 」 の 事故 は 自宅 外 で の 発生割 合 が 77% ∼ 64%を 占め ている 。昼 間 は運 動競技 施 設 と公共 施 設 がそ れぞ れ20.3%、 夜 間が 公共 施 設 20.7%、 路上 19.0%、 運 動 競技施 設

6.9%と な つてい る 。

「 転 院搬送 」 や 「 交 通事故 」 はも とよ り、「 急 病 」「一 般 負傷 」 「 その他 」 につ い て も 、自宅 外 で 発生 す る割 合 が多 い こ とが 、図 6-12∼ 図 6-14で 見 た よ うな 、 市 の 中心 部 に偏 つた 救 急 自動 車 出動地 点分布 を生 み出 した主 な原 因 と考え られ る 。

6.6.結 論 第 6章 の 考察 で 明 らか にな づた 点 は 次 の とお り。 出場件 数 、救 急 件数 、搬送人員 、 に着 目す る と 、熊本 市消 防局 管内 の 搬 送需

①

要 は増 加 を続 け て いる 。昭和 56年 の 数字 はそ れぞ れ8414件 、 7540件 、 7855件 で あ つた 。

llの

②

事故 区 分 の うち 、「 急病 」「 交通 事 故 」「 転 院搬送 」「 一 般 負 傷 」 の

4区 分 が救急 件 数 の大半 を 占める 。昭和 56年 における これ ら 4区 分 の構 成 比 率 はそ れぞ れ 、48.2%、 21.7%、 11.3%、 10.2%で ある 。 この 構成比 率 は 、昭 和 52年 以後 、 ほ ぼ 安定 している 。 救急 搬送 需 要 の 増加 は 、消防機 関 の 救急 業 務 が市民生 活 に 密 接 なも の とな つ

③

た こ とを 示 すが 、必ず しも 緊急 な処 置を要 さ ない と考 え ら れる 需要 の 増 加 が多 い

④

。

事故区分 によ つて傾向 は異なるが、人 口あたり搬送人員、すなわち 、搬送需 要 の発生率 は年齢階層 によつて異 なる。「 急病 」や「一般負傷 」の場合 、特 に

- 84 -

「 70才 以上 」や「 60代 」の発生率 が高 く、「 13∼ 15才 」「 6∼ 12才 」「 30才 」 の発生率が低 い 。 「 交通事故 」による救急件数 について 、多少 、各年共通 した 月別変動傾向 が

⑤

見 られるが、他の事故区分 については、一 定 した 月別変動傾向を観察 で きなか つた 。 事故区分 によ つて傾向 は異なるが、曜 日や時間帯別救急件数 には一定 の変動

⑥

パ ター ンが読取れる。 事故区分 によつて傾向 は異なるが、救急自動車 の出場地点 は通勤や通学 、余

⑦

暇などの 目的で昼 間および夜間 に流入する人 口が多い地域 、夜間人口の多 い地 域 、特定 の公共施設 の立地する地域 に集中 している 。 昼間 における「 急病」発生場所 の37.5%は 外出先であ り、夜間 についても 、

③

この割合 は19.4%で ある。このように外出先での「 急病 」発生件数 の多さが⑦ の特徴を裏付け ている 。

注1

次 のような場合救急件数 には含まれない 。 ①

救急自動車が現場 に到着 した時には患者が他の手段 によつて搬送 されて いた 。

注2

②

患者が搬送を拒否 した 。

③

いたず らによる出動要請であ つた 。

④

火災時 に出動 したが傷者が発生 しなか つた 。

⑤

医師や医療器材 の みを搬送 した。 これら、委託業務による出場件数は年間総出場件数の約 5%で ある。

- 85 -

第 7章

救急 業 務 の モ デ ル 化 と評価 指 標 の 選定

.

7.1.研 究 の 目的 と方法 第 7章 で は 熊 本 県内 の 2消 防本部 を事例 に 、消 防機関 に よる救急 業務 の処 理 内容 と 実 施 手順 をモデ ル 化 し、救 急 自動車 の 配置計 画 策 定作業 において 検 討す べ き条 件 を整 理 する 。ま た 内外 の 既往 関連研究 の 成 果 を踏 まえ て 、国内 の 問題 を扱 うの に 適 した地 点 別救 急搬 送サ ー ビス 水 準 の 評価指 標 とこれ らを総合 した 配 置案 の評価指 標 を提 案す る。 な お 、救急 業 務 の モ デ ル 化 に際 して 、次 の 3機 関 に ヒア リング調 査 を行 な つた :熊 本 市 消 防局 、熊 本 県菊池西 部地 区消 防組合 、熊 本 県 防災消 防課 。 モ デ ル 化 の 手 順 は次 の とお り。

①

救急業務 に関与する主体 の抽出

②

各主体が実施する処理内容 の 列挙

③

各処理 の実施場所 、実施 の 時間関係 、実施所要時間の規定要因の整理

④

主体別処理内容の要約

⑤

救急業務 フ ローチャー トの作成

7.2.救 急業務 のモデ ル化 7.2.1.熊 本県救急医療情報システムの概要 熊本県では 、救急自動車が患者を乗せたまま受け入 れ先を探 しながら救 急 医療施設 の間を走 りまわる 、いわゆる「 患者 のタライ回 し」を防止する ため、昭和 55年 3月 か ら県下全域を対象 とする救 急医療情報システムを導入 した 。このようなシステムが 逮1 未設置の地域 とは救急業務 の実施手順が多少異なる。 そこで先ず 、図 7-1に 示 す熊本県の救急医療情報システムの概要について述 べる 。 このシステムは 、a)大 型計算機 、b)各 種の救急医療施設内 に設け た情報入カ スイッ チボックス、C)中 央情報センター及び 14の 消防本部の通信指令室 に設置さ れた端末機 と、d)こ れらを結ぶ公衆電話回線 によつて構成 され、次の手順で運用する。 ①

救急告示医療機関 は各施設内 に設置 してある情報入カ スイ ッチボック.ス の切 換 え操作 によつて 、当該施設の急患受入 れ準備状況を大型計算機 に表示 する。

②

大型計算機 は一定時刻 に各医療機関のスイ ッチの表示を読み、登録情報を更 新する。

- 86 -

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医療機関情報 特殊診療 リリー

診療 可否・ 口]省 空床数 F●

司否・

'101〔 可否

地 域

医 師 会

保

健

図 7-1

所

署

Rlra

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血液 血清保 有機 関

消 防

ス欄

空床数

医療機 関

血液・ 血清 等 情報

事 故現 場 救急 患 者

在宅輪番医 情報

輛 一 動

報 医

電話情 報

熊 本 県 救急 医療 情 報 システム の 概 要

- 87 -

③

端 末 機 を持 たない救 急 医療 施 設や 血 液 セ ンタ ー な どの情 報 は 、一 定 時刻 に 中 央情 報 セ ン タ ー が電話 で 収集 し、中央 情 報 セ ンタ ー の端 末 機 か ら入力 する 。

④

消 防本部 の 通信指令 室 で は必 要 に 応 じて端末機 か ら計 算機 と対 話 しな が ら、 地域 別・ 診 療 科 目別医療 施 設 の 受 入 れ 準 備状況 の 一 覧表 をス ク リー ン に 出力 し、 患 者 の 搬 送 先 を選択 する 。なお熊 本 市 消 防局 で は 、管 内 の 医療 機 関 に 関する全 情 報 を 一 覧 で きる情報 表示板 を設置 して お り、端 末機 の 操 作 は行 な わ ない 。

⑤

現 在 の シ ステムが収 録 している 情 報 は 施設別 0診 療 科 目別患者 受 入 れ 準備状 況 、手 術室 受 入 れ準 備状 況 、性 別空 き病 床 数 、施 設所 在 地 、電 話 番 号 の 5項 目 である 。

7.2.2.モ

デ ル の 表記法

救急 業 務 は 、 A:通 報者 (患 者周 囲 の人 々 )B:消

防本 部 に設 け ら れ た 通信 指 令

D:救 急 医療施 設 の 当直員 の 4主 体 による 合 計 27段 階 の処 理 に よ つて 構 成 さ れる 。図 7-2で は患 者 発 生 後 (患 者 周 室 の 当直 員

C:救

急 自動 車 で 出動 する救 急 隊員

囲 の 人 々 が救急 出動要請 を決定 後 )の 時 間経過 に従 つて 各段 階 の処 理 を枠 で 囲み 、主 体別実 施 手 順 番 号 を添え て整理 した 。 tXは 特 に断わ つてい ない限 り各 処 理 の 終了 時 刻 を表 わ す 。同 時 に複数 の処 理 が実施 さ れ る場合 は並 列 して 示 すもの と し、また 、各 処理 の 実 施場 所 の 違 いを 識 別 する ため に 、左 か ら患 者発生 現場 、救 急 医療 施設 、消 防 署所 (救 急 自動 車 配置場 所 )と

3つ の 独立 した欄 を設 け た 。

2つ の処 理 が連続 して実 施 さ れる 場 合 は 2つ の枠 を実線 で 結ぶ 一 方 、何 れかの主 体 が 1つ の処 理 を終了 した 後 、新 た に指 示 が与 え られる まで 待 ち状 態 に 入 る場 合 は 、 2 つの 枠 を破線 で 結 んで表 わ した 。点線 は 無 線 や電 話 による 指 示 の伝 達 を表 わ す。太線

C:救 急 隊 員 による処 理 の 流 れを 、中太線 が B:通 信 指 令室 の 当直 員 、お よび D:救 急 医療 施 設 の 当直 員 による処 理 の 流 れを 、そ して 最後 に細線 が A:通 報者 に

が

よる処 理 の 流 れを 表 わ す 。

7.2.3.救 急 業 務 の処 理 内容 と実施 手 順 主要 な処理 の 実施主体 と実施場 所 に 着 目 して 27段 階 の処 理 を大 き く 7段 階 に 分 け

Xは 各段 階毎 の

て整 理 した 。各 段 階毎 に 作 業 内容 を要約 する と次 の 通 り。た だ し 、 丁 所要 時 間 を表 わ す 。

0)通 報

(救 急業務 開始 前段 階 ):丁

患 者 (事 故 )発 生 後 、医師 な ど患 者周 囲 の 人 々が 救急 自動車 出動 要 請を判 断 し最 寄 りの電話 か ら消 防本 部 の 通 信 指 令室 へ 通 報 する 。

- 88 -

急 患 発 生現 場

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図 7-2

熊 本県 の 救急 業務 モ デ ル

- 89 -

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1)配 車 :丁

1

通 信指令室 で は 出動要 請 を覚 知後 、直 ち に担 当 の 救 急 隊 に 出動を指 令 する 。 帰 署 途 中 にある 救急 隊 の 方 が患 者 発生現場 に近 い 場 合 は 、そ の まま再 出動 させ る。

2)駆 付 け :丁 2 出動指 令を受 け た救 急 隊 は最 短 時間で到 着 で きる よ うな経 路 を通 つて 現 場 へ 急 行 する 。

3)現 場作業 :丁 3 3人 の救急 隊員 の うち 1人 が無線連絡 の ため救 急 自動 車 に残 り、他 の 2人 が 患 者収容 に あ た る 。必要 が あ れば 現場 で 患 者 に応急 処 置 を施 す 。一 方 、通 信 指 令室 で は 、報告 に基づ い て 救 急 医療情 報表示 板 か ら搬送 先 を選 び救急 隊 員 に無 注2 線連 絡 する 。

4)搬 送 :T4 救急 隊 は患 者 を救急 自動 車 に 収容後 、通 信 指令室 の 指 示 に 従 い 搬送 を開始 す る 。 ところで 現 在 の救急 医療 情 報 システムで は 、計 算機 に 入 力 する情 報 を 1日 に 2回 更新 する だけで あ り 、常 に最新 の情 報 を提供 する とは 限 らな い 。 また 、 救急 医療施設 に 対 し通信 指 令 室 の 端末機 か ら患 者 の 受 入 れ を予約で きない ため 、 搬送 開始 時点 に は患者 の 受 入 れが 可能 で あ つた と しても 、救 急 医療施 設 に 到着 す る前 に他 の 患 者 がに搬 送 さ れて しまい 、結 局 、受 入 れを 拒 否 される恐 れ もあ る 。そ こで 、通 信指令室 で は 電 話で救急 医療 施 設 に患 者 の 受 入 れ準備状 況 を 問 い 合 わせ る 。連 絡 を受 け た救 急 医療施 設 で は 、医師 の 待 機 状 況 、手術室 の空 き 状 況 、ベ ツ ドの空 き状 況 な どを確認 の上 、電 話 で 通 信 指 令室 へ 患者 の 受 入 れ 諾 否 を回答 する 。通信指 令 室 は回 答 を救急 隊 に 無線連 絡 する 。も し承諾 が得 られ れば 通信指 令室 の処理 は 一 応 終 了 する 。 また 、も し承諾 が得 られなか った 場 合 は 再び次 の 救 急 医療施 設 へ 電 話 で 問 い 合 わ せ る 。救急 隊 も次 の 施設を想定 して 針路 を変更 す る 。 この よ う に して 患者 の 受 入 れ 先 が見 つ かる まで 、通 信指 令室 で は電 話連絡 を繰返 し 、救 急 隊 も無線連 絡 に従 つて 受 入 れ 先 を想定 しな が ら救 急 自動車 で 走 り続 ける こ とにな る 。

5)医 療施設手 続 き :T5 救急 隊 は救 急 医療施 設 へ 到 着後 、患 者 を処 置室 へ 運 び 当直 医師 に 引渡 す 。救 急 隊員 は救急 報告書 に 医 師 の 署名 を受 け 、帰 途 に就 く。重 症者 を搬送 した場 合 、 医師 は直 ち に 患 者 の 診 断 治療 を開始 する 。 この 場 合 、救急 隊 員 は処 置 が 一 段落 する まで待機 する 。

6)帰 署

丁6

救急 隊 は 平常 速度 で あ る が最 短 時間 で 到着 で きる よ うな経路 を通 つて帰 署 す る。

- 90 -

7.3.救 急 自動 車 の 配置 計 画 のため の 評価 指 標 と計画 作 業 の検討事 項 7.3.1.既 往 研究 に見る救 急 自動車 の 配置案 評価指標 文献 24は 米 国 の 既往研 究 を整理 して 4つ の 救急 自動 車 配置指針 を示 して いる 。

①

一 定期 間 の 業務 の 中 で 、覚知 か ら患 者 発生現場 に 救急自動 車 が到 着 する まで 違3 の 所 要 時 間が適正 限 界 時間 を超 え る よ うな出場 件数 の 割 合 を少 な くする 。

②

計 画 区域 内 の 各地 点 に対 し、担 当 の 救急 自動車 が 出動中 で も他地 区 を担 当 す

ヽ

る救 急 自動車 が適正 限 界 時間内 に駆付 け られる よ う配置する 。 ③

一 定 期 間 に 発生 す る搬送需要 に 対 し 、覚 知 か ら救 急 自動車 が患 者 発 生現場 に 到 着 する まで の所 要 時 間 の 平均 値 を小 さ くする 。

④

計画 区 域 内 に 配置 した 救急 隊相互 間 の 作 業負荷 の 格差 を小 さ くす る 。

一 方 、国内 の 事例 と して は 、文献 7が 「 出動要請 を受 け た後 、患 者 を救 急 医療 施 設 へ 収容 す る まで の所 要 時 間 」の 平均 値 を小 さ くする とい う指針 を示 してい る 。こ の 他 、 救急 自動 車 の 配置 を検討 す る とい うような具体 的な作 業 と結び つ い てい るわけで はな いが 、 「 5分 救急 」ある い は 「 3分 救急 」 とい うよ う に 、管 内諸地 域 に 対 する救急 自 2の 短縮 目標 を示 している消 防 本 部が幾 つ かある 。逮4 これ は 動車 の 駆 付 け 時間 :丁 ① の 考 え に相 当 する 。 ① お よび② は 搬送需 要 発 生 が見込 ま れる 地点 のサ ー ビスの 質 を 一 定水 準 に保 つと い う、市 民 の立 場 か ら見 た 指 針 である 。 「 的確 な診 断 と治 療 を迅速 に実施 する 」 とい う 救急 医療 の基 本課題 に即 してサ ー ビスの 質 を規定 しよ う とするの が①で あ り、第 4章 で 述 べ た P― セ ン タ ー 問 題 に 対応 す る 。 また 、複数 の 救 急 自動 車 相互 の サ ー ビス 補 完 性 、言 い 換 える と各地点 に 対 するサ ー ビス 実 施 の確 実 さ とい う視点 か らサ ー ビスの 質

を規定 しているのが② で ある。これはサ ー ビス多重化配置問題 に相当する。③ と文献

7は 限 られた数 の救急自動車 の効率的運用 という救急業務 の管理者 の立 場 から見 た指 針である 。これは P― メデ ィアン問題 に相当する指針 である。また④ は救急隊員 の立 場 か ら見た指針である 。

7.3.2.国 内 における救急自動車配置計画 のための評価指標 本研究 では① ∼③ の指針 に従 い 、住民 と管理者 の立場 から見 た 4つ の 配置案評価指 標 とこれらの指標 の基 礎 となる 3つ の地点別サ ー ビス水準評価指標を設定 した (表 7

-1)。 Ⅳ )と V)は そ れぞれ① と② に対応する指標 であ り、 I)は Ⅳ )の 、また Ⅱ はV)の 基礎指標である 。③ に対応する指標 としてⅦ )を 設定 した 。 ところで我が国

- 91 -

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の量 的整備 が遅 れ ているため 、満 員 な どの理 由 で 現場 で は救急 ベ ツ ドや救 急 医療 設備、 か ら最寄 りの救 急 医療施設 に患者 を収容 で きな い場合 がかな りあ る 。そ こで 新 た に 、 患者 収容先 の確 保 とい う視点 か ら搬 送 サ ー ビス の確 実 さを評価 する Ⅵ )と Ⅲ )の 指標 を設 け た 。一 方 、個 々の救 急 自動 車 のサ ー ビス 区域 を設定 す作業 を モデ ル 化 していな いので ④ に対 応 する指標 は設 け なか つた 。 これ は今 後 の 課題 で あ る 。 指 標定 義 に際 して次 の 点 を考慮 した 。

a)我 が国で は米 国 と異 な り、医 師が臨時 に 救急 自動車 に同乗 した場合 を 除 くと、 医療 施設到 着 以前 の 段 階 で 医療 行 為 が行 わ れ るこ とは無 い 。そ こで 、各 指 標 の 定 義 に際 して は、現 場到 着 時間 (患 者 発生 後 、救急 自動車 が現 場 に到 着 する ま で の 所要 時 間 )の 代 わ りに、施 設収容 時間 (患 者発生 後 、医療 施設 に 収 容 する まで の 所要 時 間 )を 用 い た 。 しか し 、④ に 挙 げた よう に駆付 け 時間 に よる評価 も定着 して い る ところか ら、参 考指標 と して I')と IV')を 設 定 した 。

b)患 者 の症 状 悪化 の 指標 と してサ ー ビスの 所要 時間を評価 する には 、通 報 時間 も含 めるべ き だ と考 え た 。

C)資 料 1と 資料 2は い ず れも分 単位で救急 業 務 の経 過 時刻 を記 入 して お り、本 研究 で も分 単位 で各指標 を評価 した 。 ただ しⅦ )は 平均値 で あ るか ら 、0.1分 単位 で 評 価 した 。 行政サ ー ビス の区域 な ど 、予め定 め られて い る 区域 設定 に従 つて 救急 自 動 車 が出動 する場合 の 駆 付 け 時間を 丁晏iと 表 わ す と、 T晏 こと 7つ の 評価指 標 と 2つ の 参 考 指標 の 計算 式 は表 7-2の よ うに定 義 で き る 。

7.3.3.救 急 業 務 の所要 時間規定 要 因 と配 置計 画 の検討 課題 。 配 置計画 評価 とかかわ る の は 7段 階 の 業務 の うち、丁

通報 か ら T4ま で の 5段 階

で あ る 。 ここで 図 7-2に 整理 した各段 階別業 務 の 所要 時間規定 要 因を検 討 する 。 丁

:通 報 、 Tl :配 車 、丁3 :現 場作 業 、 T6 :施 設手 続 きの 4段 階 は 、何 れも 、

所要 時間 の 長短 が患者 の 容 体や処 理 を実 施 する場 所特有 の 条件 な ど 、個別 的 な条件 に 規定 され てお り 、 ほ とん ど救急搬送 体制 の整 備 による 短 縮 が期待 で きな い 。 これ に対 し 、 丁2

:駆 付 け 、 T4 :搬 送 の 2段 階 の 所 要 時間 は多様 な計 画 条件 との か かわ りが

強 い 。すな わ ち 、患者 発生場所 に 対 する救急 自 動 車配 置や救急 医療施設 配 置 はも とよ り、道路網 配 置 や 救急 自動車 の 移動 速度 を規定 する道路 交通 環 境 によ つて も所 要 時間 が変 化する 。 したが つて 、救急 自動 車 の 配置 計 画 策定 に あた つて は 、 これ らの条件 に 応 じた救急 自動 車 の 標 準 的な移 動速度 を推 計 し 、各段 階 の所 要 時 間を的確 に 評価 する 必 要 がある 。 この 他 、医療機 関 と消 防機 関 の 間 の 通信体 制 も T4

- 93 -

:搬 送 時 間 を規定 す

競医 療 ■ 1櫛 獅

J

る要 因 の 一 つ とな つている 。熊本市 の 救 急 業務 に 関す る資料 1に よる と、通信指令室 か らの最 初 の 電話予 約 で搬 送 先 が決 ま らな か つた 救急 件 数 は

4,1%(103/2843件

)

に上 つて お り、依然 と して 「 タライ回 し的状況 」が残 さ れている 。 図 7-3は 救急 医療 情報 シス テムを持 たない 場合 の 救 急 業務 の 手 順 で あ る 。 これ に 較 べる と現 在 の 救急 医療情 報 システ ムで も 、救急 自動車 の 無 駄 な走 行や 医療施設 にお ける余 分 な待機 時間 が無 い だ け 、施 設 収容 時間 は短 くな つている 。 しか し、救 急 医療 情報 シス テ ムが常 に最 新 の 情 報 を提供 し 、ま た 、通信指 令室 か ら直 接 搬送 予約 がで き る よ う にな れば 、 この よ うな 「 疑似 タラ イ 回 し」も解消 で きる 。配 置計 画 とは次元 を 異 にする 問 題 で ある が 、救 急 搬送体 制 整 備 の 課題 の 一 つ と して 挙 げ てお く。

7.4.結 論 熊本 県 における救 急 業務 の 考察 と既 往 関連研究 の 成果 を踏 まえ て 次 の 点 を明 らか に した 。 救 急 医療情 報 シ ステ ムを備 え た 地 域 における救 急 自動車 の 配 置計画 を検討 す

①

る場 合 、救急 業 務 を次 の 7段 階 に 分 け て捉 えるの が通 切 で ある 。 丁

:通 報

丁4 :搬 送

丁1

:配 車 丁 2 :駆 付 け T3 6 :帰 5 :施 丁 丁 署 設手 続 き

:現

場作業

我 が 国 におい て 救急 自動車 配置 計 画 を検討 する場 合 、表 7-1に 示 した 3つ

②

の 地 点 別サ ー ビス水準 評 価指標 と 4つ の 配置案評価 指標 を用 い る のが 適切 で あ る (こ の 他 、参 考指標 が 1つ ず つ あ る )。 計画策定 に際 して 、救急 隊相互 間 の 労 働 負 荷 の 格 差 をで きる だけ 小 さ くする よ うな配慮 も重 要 で あ る 。 しか し、提 案 した 配置案 評 価指標 に はこの 視点 を含んで いな い 。今後 の 課 題 で ある 。 地 点 別サ ー ビス水準 評 価 とか かわ るの は 、 7段 階 の 作 業 の うち主 と して T

③

∼ 丁4ま での 5段 階 で ある 。 この うち救急 自動 車 の 配 置計画 に よる改 善効果 が 丁2:駆 付 け と丁

4 :搬 送 の 2段 階 で あ る 。救急 自動 車 の 適 正 配 置を検 討 する際 には 、小 地 域 を単位 と して 、 これ ら 2段 階 の処 理の所要 期待 で きるの は 、

時 間 を的確 に 評 価 で きる システ ムの 開発が必 要 で あ る 。

注1

「 昭和 53年 以 降 、急速 に 救 急 医療情 報 セ ン タ ー が各都 府 県 に 設 置さ れ 、 昭 和 57年 7月 現 在 、 24都 府 県 におい て救 急 医療情 報 シ ス テムが導入 され る に至 つた 。 」、藤 咲

遅 、「 救急 医療情報 シ ス テム 」、救 急 医学 、臨時増

刊 、 1983.3、 P,s-72。 注2

救 急医療 情 報表 示 板 を持 た な い 消 防本部 の 場 合 は 、救急 医療情 報 システム

- 95 -

の端末機 から患者搬送希望地域 (救 急 医療圏 )コ ー ド等を入力 し、キ ヤラクタ ーデ ィスプ レイに 、該当する救急医療施設 の受入 れ準備状況 リス ト表示させる。 注3

医療サイ ドか らの指標 といるよりも現状 から割出 した政策 目標値 として定 め られている。

注4

首都圏や関西などの都市など。第 10章 の注 2参 照 。

- 96 -

第 8章

救 急 業務 の 経過 時 間推 計 モデ ル (OTIM[モ デ ル )の 検討

_

8.1.研 究 の 目的 と方法 第 8章 で は 、先 ず 、第 7章 で 提案 した 救 急 自動車 の 配置計 画評価 指標 の 得点 を算 出 する際 に 用 い る 、救急 業務経 過 時間推 計 モデル

:QTIM[モ デ ルを 提 案 す る 。次 に 、熊

本市消 防本 部 の 業務 記録を分 析 し、QTIM[モ デ ル に 用 いる 救 急 自動 車 の 100mあ た り平 均移動所 要 時 間 パ ラ メ ー タ と 、 T

:通 報 時間 、 Tl :配 車 時間 、 丁3 :駆 付 け 時間 、

T4 :搬 送 時 間の標 準値 を誘 導 する 。最 後 に 、幾 つ かの 出動 事例 につ い て 、QTIM[モ :駆 付 け時 間 と丁4 :搬 送 時間 の 推 計値 と実 際 の 出 動記 録 に記載 さ れ た所 要 時 間 を比較 し、QTIM[モ デ ル が救 急 自動車 の 標準 的 な移動所 要 時 間 を的確 に再

デル に よる 丁2

現 で きる こ とを確 め る 。

8.2.救 急 業務経過 時間推 計 モデ ル (QTIM[モ デ ル ①

)

救 急 自動車 の 配置 計画 評価 とか かわ る最初 の 5段 階 の 作業 の うち 、救急 自動 車 の 配 置計画 に よる改 善 が期待 で きな い

丁

:通 報 、 Tl :配 車 、 T3:現

場作 業 の 3段 階 につ い て は 、救急 自動 車 の 出動記録 か ら 1分 刻 みで 各段 階 の 所 要 時 間 の 最頻 区間を求 め 、区間中央値 を用い て 管 内 一 律 の所 要 時間 を想定 する 。 丁2

②

:駆 付 け 、丁4 :搬 送 の 2段 階 につい て は 、患 者 の発生 場所 毎 に 、駆付

け て 来 る救急 自動車 の 待 機場所 と患 者 を搬送 する救急 医療施 設 の 配置 場所 を想 定 しな が ら、第 2章 で 作 成 した ネ ツ トワ ー クモデル を用 い て最 短路 問題 を解 き 、 そ の 結 果 で 代表 する 。

③

① と② の値を合計 して 、配置計画評価 に必要な患者 の発生場所毎 の救急業務 経過時間を推計する。

なお、最短路問題を応用 して 、丁2 :駆 付け、T4

:搬 送 の 2段 階 の所要時間を推

計する のに際 し、次の 6つ の仮定を設 け た 。 ①

救急自動車の配置場所 、患者発生場所、救急医療施設は、計画区域内の道路 網上 に設定 した何 れかの観測点 の上 (周 辺 )に 位置する。

②

救急自動車 は計画さ れた配置場所 から出発する。

③

患者を救急自動車 に収容 し終 わる までに、通信指令室から何れかの救急医療 施設 へ搬送予約ができており、搬送途中では搬送先を変更 しない 。

④

救急自動車 は駆付け 、搬送 の各段階 において 、常 に 、出発点 と目標点 の間の 所要時間が最小 になるような経路 、すなわち最短路 に沿 つて移動する。

- 97 -

⑤

救急自動車の移動が駆付け 、搬送の区分 について同一 の段階であれば 、任意 の枝 :(ひ :,陽 )に 対応する道路区間の移動所要時間 は移動 の 向きによらず 等 しい 、すなわち tt」 =t Jι 。また④ の仮定 の下で は任意 の点ひiか ら他の任意の 点Qま での移動所要時間 :丁

1」

,丁 lJと 、%か らひiま での移動所要時間 :丁 1,

丁tiは 、そ れぞれ等 しい 。 ⑥

ネ ツ トワー クモデルの作成 に際 しては、各枝の重み :b(ひ 1,鶴 )、 すなわち、 ・ 各枝 に対応する道路区間毎 の移動所要時間を、100mぁ たりの平均移動所要時間 と道路区間の実延長 の積 として求める (第 2章 参照 ).こ の際 に、救急自動車 の 100mあ たり平均移動所要時間 は 、道路区間毎 の走行環境条件 車 の移動目的 :χ 、すなわち 、駆付け (χ

=2)と 搬送

(χ

:eと 救急自動

=4)の 別 によ つ

て異なるものと想定する . ① の仮定 の妥当性 については第 2章 で述 べた 。そ れ以外の仮定 についても次 の理由 か ら妥当と考えた。各項の番号は仮定事項の番号に対応する。なお、⑥の妥当性 につ いては改めて8.5.で 検討する。

il)資 料 1で は帰署 途中か ら無線指令により出動 したケ ースが 2.6%(64/2,482 件 )で あ つた 。途中出場 では現場到着が遅 くなる場合は、担当外の救急自動車 が応援出場する。 この場合 のサ ー ビス水準 についてはQ多 重サ ー ビス度 で 別途 評価 している 。

ili)資 料 1に よる と、満床 、処置中、医師不在等の理由で 、搬送先が ]回 の 問合 わせで決まらなか つた出動例 は 4.1%(103/2,482件 )で あ つた。 しか し、最 寄 りの施設が利用できない場合 のサ ー ビス水準 についても H多 重サ ー ビス度 で 別途評価 している 。

iV)救 急隊員 への ヒアリングによると、狭い道路よりも広い道路を選んで走行す る傾向があ り、必ず しも所 要時間が真 に最小 になるような経路 に沿 つて走行す る とは限らないが 、④ のように心がけ ている という回答であ つた。

V)道 路勾配 の影響を無視す れば tt」 =t

Jlで ある。また、救急自動車は必要が

あれば一方通行路 も逆 に走 つて おり、 2点 :。 1,%の 間で は移動の向き にかか わ らず 、同一 の経路を たどることができる 。 ① ∼④ の仮定 の下 で は 、任意の点・:q」

lqJ∈ V(N)に 配置 した救急自動車が管内

の各点 :ひ iま で 出動する場合 の駆付け時間 :丁

3こ

は 、距離網

:Nに 関 しq」 を出発点

とする一点対多点間最短路問題 として数値的 に解 くことができる (複 数の救急自動車 へは最寄 りの救急自動車が駆付けるもの とする場合は、複数点対多 を配置 し、各点ひ。 点間最短路問題 として解 く )。 また、管内の各点ひiか ら任意 の 点 hκ

- 98 -

l hK∈

V(N)に

位 置 する救急 医療 施 設 まで の 搬 送 時 間 :Tlκ も 、⑤ の 仮定 の下 で は 、同様 に hKを 始 点 とする 一 点対多 点 間最短路 問題 (複 数点対多点 間最短路 問題 )と して 解 くこ とがで き る 。なお 、第 8章 における 最 短 路 問題解析 には 第 3章 の 枝 消 去 に よるラベル確 定法 の 改 良算法 を 用 いた 。

8.3.救 急 自動車 の 100mあ た り平 均 移動所 要 時間 パ ラメ ー タの推 計 8.3.1.基 礎資料 の 作 成 とパ ラ メ ー タ誘導 の 手 順 ①

熊本市 消 防局 の 救急 隊 員 に依 頼 して 、毎回帰 署後 に 出動 経 路 を 1/15,000市 街 逮1 2 これ らは資料 2の 出動 例 に 対応 す る 。違 地現 況 図上 に記 入 しても らう。

①を用 い 、全 ての出動例

②

:nに ついて 、駆付け 、搬送の各段階毎に走行環境

条件別道路延長 :n peを 、道路中心 に沿 つてデ ィバイ ダ ーで 計測する。 資料 2か ら、対応する出動例の駆付け時間

③

:nT2と 搬送時間 :nT4の 実

測値を算出する。 駆付け、搬送 、そ れぞれの段階 について最小自乗法 と遂次近似計算を組合 わ

④

せた次の計算を行ない 、100mあ たり平均移動所要時間パ ラメ ー タを誘導する 。

i)t否 の仮定値 :tさ を設定。 il)す べての 出動例 について t否 と置 いた場合 の移動所要時間の推計値 X=int.[ittt ヽ↑

iii)■ d負 =呈

:

O npe+0.5]を 求める。ただ し int.は 整数化演算 .

(n tt X― n↑

X)2を

求める。

iV)0.01分 /100m間 隔で tき の組み合わせを系統的 に変化させなが ら ■d乱 を最小化する tさ の組み合わせを探索する。 .丁

X=i ttt e npe+ε

の形 で重回帰分析を行ない、 t否 を一意的 に解 く方法

もある。 しか し、救急報告書 (資 料 2)か ら求めた n tt Xは 分単位 であり、 1分 未満 の値 の丸め誤差が右辺 の各項 の値 に比較 して大きい 、すなわち上 式 には直線性が無 い (階 段関数である )、 また右辺の各項に独立性が無い、等の理 由 から重回帰分析を用

いなか った。 il)で 整数化演算を行な つたの も実測値のこのような特性を考慮 したた めである 。

8.3.2.走 行環境条件区分の設定 tき

は全 日平均 の値を誘導することを前提 に 、a)舗 装 の有無 、b)道 路幅員 、C)沿 道

土 地利用 の 3種 類 の移動速度規定要因 に着日 して走行環境条件 の 区分を設定 した 。 し か し、熊本市内の救急自動車が通行可能な道路はほ とんど舗装 されている と見 られ、

- 99 -

a)に 関 して は舗 装済 の 場 合 のみ 考慮 した 。ま た 、 b)、 C)に つ い て も本研究 の 成 果 を他

地域 に 応 用 し易 くする ため 、特殊 な資料 の 使 用 は避 け 、 1/10,000や 1/2,500の 市 街地 現 況 図 か ら容易 に読取 れる 情 報 にの み着 目 して区 分 を設定 した 。走 行環境 条件 は a)に つ い て 1区 分 、 b)、

C)に つ い て各 2区 分を組 合 わ せ た合計 4区 分 で ある 。各 区分 の

判定 基準 は次の とお り。

①

道 路幅員 改 良済 :市 街地現況 図 の 表 示 に従 い5.5m以 上 の 区 間 . 未改 良 :同 様 に して2.5m以 上 5.5m未 満 の区 間 。な お 、2.5m未 満 は通行不 能 と判 定 した 。

②

沿道土地利用 市街地 :道 路 の片側 または両側 にういて 、側端 か らおおむね 4.5m(地 図上で 3

mm)の 範囲 の土地利用表示が次 のいずれかに該当する区間 i)総 描家 屋 、 il)学 校 、工場 な ど広 い 構 内を持 つ 施 設 、

lli)家 屋 がお おむね 4.5m以 内 の 隣棟 間 隔 で 描 か れ てい る地域 .

郊外 ③

:市 街地 以外 の土 地 利 用

同 一 区分 の 道路 区間 がお お むね 75mに 満 たない場 合 は 前後 の 関係 か ら主 た る 区分 にま とめ た 。

な お 、本研究 で は一 日の 平均 的 な移 動条件 を想定 して救急 自動車 の 配置 計 画 を検 討 す る こ とに して お り、熊 本市 の 場 合 交通渋滞 の 起 こる 時間帯 が短 く、また 、あ ま り深 刻 な状態 に至 つてい ない ため 、交 通 渋滞時を想定 したパ ラメ ー タは誘導 しな か つた 。

8.3.3.パ ラメ ー タの誘 導結 果

(表

8-1)

100mあ た りの平均移動 所要 時 間 が最 も短 か つたの は駆付 け段 階 において 郊 外 の 舗装 改 良 済 区 間を走 る場合 で 、逆 に 最 も長 か つたの は搬 送段 階 にお い て 市街地 内 の 未 改 良 区 間 を走 る場合 で あ つた 。 この 他 、全般的 に は次 の よ うな傾 向 が見 られる 。

①

駆付 け 、搬送 いず れの 段 階 においても 市街地 内 で は 、 100mの 移動 に郊 外 の 場 合 の 2倍 近 い 時間 を要 して い る 。すな わ ち 、速 度 が半 分程 度 で ある。

②

駆付 け と搬送 とで は後者 の 方 が全般 に100mあ た りの移 動所 要 時間が長 い 。

③

道路 が未 改 良 の 区 間 で は 改 良 区間よ りも 100mあ た りの移 動所 要 時間が長 い 。 特 に 、駆付 け段 階 におい て 郊 外 を走行 する場 合 に そ の差 が顕 著 である 。

―

η00

-

表 8-1

移 動 目 的 .走 行環境条件 別 に 見 た救 急 自動車 の

100mあ た り平均移動所要 時 間 単位 :分 /1001n()内 は時速 lm/時 舗装 改 婿

条件区分

市街地

駆付け

。 tさ の

0.09

0.20

0.■ 2:

相 関係 数

(30.0)

(50.0)

。.92

0.■ 6

0.07

(37.5)

(85。 7) ￨・

0.26

(25.0)

(37.3)

(23.0)

0.22 (27.3)

0.■ 2 (50.0)

(■ 9。

0.■ 6 (37.5)

0.08

0.24

(75.0)

(25.0)

0.■ 8

(23.0)

(33.0)

(33.3) 0.■ 5 (40.0) 0.■ 0

(60.0) ￨

￨

(■

0.34

0.30

7.6)

(20.0)

環

i3言 :詈 言 言 :::i奥

:

ロ 誤躍皇 月降髪ヨ

:

非多 逸

:

0.3■ 4)

￨

0.26

0.07

G]::

￨

0.■ 6

沿 ② 琴

8墓 路 看 貫

0.■ 6

(37.5)

0.24

￨

範囲

考

(66.7)

搬送 検 索 した

備

0.20

￨

範囲

郊 外

(30.0)

検 索 した

、 さの

舗装未改良 市街地 郊 外

ら iま ま::酬

■ 66 ′ 午 相関係数 0.90

:

ヨF翼折蘇嵯皇 ■.5分 サ ンブル数 ■ 30 F← :

:

間.

:￨]][::liii:li:言 ::il:i::lillド

菫

か 二 い 関 係 な 前 後の 合は 場 電75mに 満た 讐 讐 毒 懇 雲 羅 缶象 百 貧同 雰 ③な

Σ 1ゝ象 奎ti景 ::f「 11転 霜 l

:主

101

④

しか し、駆付 け段 階 において市街地 内 を走行 す る場 合 には改 良 、未 改良 の 別 による差 が見 られな か つた 。

これ らの結 果 は次 の よ うな状況 を 反映 した と思 わ れ る 。

(a)救 急自動車 は見通 しが悪 い交差点 に入る場合 、サイ レンを鳴 らしていても事 故防止 のため徐行するよう指導 されている。このため市街地内では徐行回数が 多 くな りがちである 。また市街 地内の道路 は交通量が多 く、他の車 によつて進 路を妨害さ れ易い 。 (① 、④ )

(b)搬 送段階では患者 の容態 に応 じて徐行することが多 い 。 (② (C)市 街地内の未改良道路 はほ とんど密集市街地の細街路 に対応 してお り、見通 )

しが悪 く走 りにくい 。 (③

)

8.4.TO :通 報 時間 、 Tl :配 車 時間 、 T3 :現 場 作 業 時 間 の 推 計 :通 報 、 下 1 :配 車 、 T3:現

資料 1と 資料 2に 基 づ い て 丁

場作業 の 3段 階 の 所

要 時 間別 に 出場 件数を 集 計 し 、表 8-2に ま とめた 。救急 報告書 で は傷病 の 発生原 因 に従 つて 11種 類 の 事 故 区分 を設定 してお り、 T

、 T3に つい て は事 故 区分 に よ つ

て 所要 時間が異 なる とい う仮定 の下 に 出動 件数 の 多 か つた 4区 分 につ い て も個別 に 集 計 した 。丁

は 4つ の 事 故 区分を通 じて 60∼

70%の 出 動 件数 が 2分 以上 3分 未満 の 区

間 に集 中 してお り。事 故 区分 による 出場件 数 の差 は 見 ら れなか つた 。本 研究で は区 間 =2.5分 と設定 した 。配車 時間 :丁

中央値 に着 目 して通 報 時 間 :丁

1に つ い ても 1分

未満 の 出動 件数 が 79.4%を 占め てお り。 Tl=0.5分 と設 定 した 。 一 方 、現 場作業 時 間

T3に つ い て は所要 時 間 の 分 散が大 き く事故 区分 に よ つて 出場件 数 の 分 布 傾向 も異 な ってい た 。 しか し 、こ れ につ い ても同様 に して 事 故 区 分 毎 に所要 時間を次 の よ うに設 定 した 。急病

:3.5分 、転 院搬送 :2.0分 、交通 事 故 :2.5分

、一 般負 傷

:2.5分 。

転 院搬送 の場 合 、大 き い 割 合 を 占める区間 が 2つ 連続 してい たため 、 2つ の 区 間 の 中 央値 を採 つた 。

8.5.OTIMEモ

2 :駆 付 け 時 間 、 T4 :搬 送 時間 の 推 計値 の 説明力検 証

デル に よ る 丁

8.5.1.検 証 の 方法 と資 料 :nに つ い て 、QTIM[モ デ ル によ り駆 付 け時間 と搬 4を 求 め 、報告書 に 記 載 された所 要 時間 :n丁 2ぉ ょ

救 急報告 書 か ら抽 出 した 出動例 送 時間 の 推 計値 び

:n↑ 2と

n

4と 比 較 した 。 n丁

102

表 8-2

通 報 ,配 車 ,現 場作業 の 所 要 時間別 救急 自動 車の 出場 件 数 分布

1藤

間

の ０

ゴ 一 ｑ 〓 ゴ ■ 一 ゴ 一 切 〓 切 〓 切 〓 Ｃ 恥 一 Ｃ 一 合計 く

■

‐

通卸

２

２

醇

TOi

効 繊訪 難 鯵

3

■

く

２

■８

２

■４

■2

２

く

３

２６７

■ ６３

７３ ８

190 27 ■5 9 5 3 2

く

４

７０

３。

■ ２０

４

く

５

３４

■３

５３

５

く

６

３４

・０

５８

６

く

７

５

５

１５

く

８

■

８

８

く

９

２

９

く １０

■

４

■

く

２

５

■３

7

江 注

434

230

■037

づ

響T 藝 軋 訪 請 劉

７

■０

現場作業時 間

転院 搬走

■２

３

:0

単 位

2■ ■954

46 484 ■492 4 260 2 ■22 ■22 32

４

■

２

１

８

２５

７

２

７

９

■■

３

７

■０

３■

９

２

■９

■

３■

５

■

３

３

１２

■

５

６

■

■

３

■

６

■2

１

■

２

4 7

３

■

４

１

■

2■

２

７

■

■０

56

27

■36

274 2076 2444

■3

1.TO,Tlは 資料 1,T3は 資料 2に 基 く 2.TOは 転記作業開始後転記項 目に追加 したため、 406件 が未転記 と

なつ てい る。 注 3,Tl には途 中出場 の場 合 の件数 を含ま ない。 注 4.T3に は記録 もれが 46件 あつ た

注 51T3の 事例数が少ないため、比率の形では表示しなかつた

- 103 -

比較 には次 の 3つ の指標 を用 いた 。

￨)推 計値 と実 測値 の 相 関係 数

J

Σ (.丁 X― n〒 X)(n

X―

/

n〒

)

ii)平 均推計 誤 差 Σ l n↑

X― nttX I・ n

ili)適 中率

A

推 計 誤 差 1分 以 内 の 出動 例 の 割 ロ

なお分析 に は 資 料 2を 用 い た 。 しか し、資 料 2は 100mぁ た りの平均移動 所 要 時間パ ラメ ー タ :t否 の 推計 に 用 い た 資料 で あ り、この こ とが 起 因 して 一 致度 が高 くなる可 能性 もある 。 そ こで 、駆付 け につ い て は 、資料 1か ら患 者発生現 場 の 確認 が 比較 的容 易 な「 転 院搬 送 」 の 出場例 の うち 、移動区 間 が異 なる 130サ ンプ ル を 抽 出 し 、 これ に つい ても 検討 した 。 しか し 、 この 資 料 につ い て は現場作業 時間 が不 明な ため 搬送 時間 推 計結 果 の検 討 に は利用 で きなか つた 。

3.5.2.説 明力 の 検証結 果 表 8-3を 見 る とQTIM[モ デ ル は 所要 時 間 (実 測値 )が 短 い 出動例 につ い て 短め に 推計 し 、長 い 出 動 例 につ い て 長め に 推計 する傾 向 がある (特 に 分析 2)。 こ れ は 、前 者 が市 中心 部 か ら中心部 へ の 出 場例 で あ り、後 者 が中心 部 と郊 外 にまたが る 出場例 で ある こ とか ら、交 通渋滞 な ど徐行要 因 の モ デ ル 化 が まだ十分 で ない ため生 じた と考 え られる 。ま た 分 析 2の 場 合 は転 院搬 送 の 出 場例 を扱 つて お り、現 場発 見 の た めの時間 の 無駄 が少 な しヽ点 も原因 に 加 わ つた と考 え られ る 。 しか し、一 般 にサ ー ビス 水準 が低 くな りが ちな郊 外 への 出場 につ い て 安 全側 に 推 計 されてお り 、推 計精度 にみ られる地 域 差 はQTIM[モ デ ル の利 用 上特 に支 障な い と考 え た 。 次 に実 測値 と観 測値の 一 致度 を表 わ す 3つ の 指標 を見 る と 、駆 付 け時 間 に 関 しては

2組 の 分 析何 れ につ いて も一 致度 が高 く、分 単位 の推計 モ デ ル と してQTIM[モ デ ル は 十分 な推 計精 度 が ある こ とが 解 る 。 一 方 、搬 送 時間 の 場 合 、平均 推 計誤差 が や や大 き

- 104 -

表 8-3

駆付け時間 ,搬 送時間の実測値 とOTI‖ [モ デ ル による 推計値の一致度検証結果 縦軸 :実 測 値

横 軸 :推 計 値

キ ノ ン 。 ． ． ． 。 １

ｍ ¨ 鸞 一 一 一 一 ｏ． は

９ Ю 弱 ２ ３ ２ ＝ ２ ２ ５ 。

＞

¨ ¨ ¨ ＝ ・ 一

●   ●

．   ｏ   ．   ● ２

１

１

- 105 -

2

0_837

0.8

_ 82.3

L

く適 中率 もそ れほ ど高 くな い 。 しか し 、「 患者 の 症状 によ つて 徐 行 する 」 とい う救 急 隊員 へ の ヒア リング結 果 が示 す よ う に 、同 一 区間 の 移 動 につ いて も 出 場時の個別 的 な 条件 に よ つて 救急 自動車 の 移 動所 要 時 間が変動 している 点を考 慮 す る と 、実 測値 と推 計値 の 一 致 度 には一 定 の 限界 があ る 。 また 、推 計値 の 利 用 目的 が 、管 内諸地 域 につ い て 一 定 の 条件 で 救急 自動 車 の 移動 所 要 時間を比較 する点 にあ る こ とか ら、搬送 時 間 に つ い て も QTIM[モ デ ル の推 計値 を 用 い て 支 障な い と考 え た 。因み に 資料 1の 転 院搬 送 に 関 す る出動例 の うち 、同 一 区 間 を移 動 した 198例 61区 間 につ い て 、区間 ご との 平均 駆付 け 時間 と実測 値 の差 を求 め た ところ 、 0.5分 以上差 があ つたの は89例 、44.9%、

1分 以 上 が55例 、27.8%で 、区間別 平 均誤差 の 平均 は 0.9分 で あ つた 。

8.6.結 論 第 8章 で は救急 自動 車 の 配置計 画 評価 に必要 な 5段 階 の 所 要 時 間 を次の方 法で 求 め る QTIM[モ デ ル を提案 した 。

①

T

:通 報 、丁 1 :配 車 、 T3 :現 場作 業 の 3段 階 の 所要 時 間 は配置 計画 に よ

る改 善 効果 が期待で き な い 。そ こで 、過去 の 実 績値 に基 いて 管 内 一 律 の 所要 時間を 想定 する 。 ②

丁2

:駆 付 け 、 T4 :搬 送 の 2段 階 の 所 要 時 間 は 、管 内 における救急 自動

車 の 移 動 の 条件 をネ ツ トワ ー クモデ ル を用 い て 記述 してお き 、患 者発生地点 毎 に 駆 付 け て 来 る救急 自動車 の 待 機 場 所 と搬 送 先 を想 定 しなが ら最 短路 問題 を解 き 、 そ の 結果 で 代 表 す る 。

また 、救 急 自動 車 の 単位距 離 あ た り移動所 要 時 間 は走 行環 境 条件 と 、移動 目 的 に よ つて 異 な る とい う仮 定 の 下 に 4区 分 の 走行環 境条件 を想定 し 、出動記 録 か ら移 動 目的 2区 分 、合計 8区 分 の 100mあ た り平均移動所要 時間 パ ラメ ー タを誘 導 した 。 こ のパ ラ メ ー タを用 いて 、熊本市 にお け る救急 自動 車 の 走 行条件 を記 述 した ネ ツ トワ ー クモデ ル を作成 し 、次 に 、多 数 の 出動 事例 につ い て 、最 短路解 析 に よ つて 求 め た駆 付 け時 間 と搬 送 時 間を実 際 の 出動 記 録 と比 較 した ところ 、OTIH[モ デ ル によ つて 駆 付 け 、 搬送 の標準 的な所要 時 間 を再現 で き る こ とが 明 らか にな つた 。な お 、本研究 で は 、 1 日の 平 均 的な移動条件 に応 じて救急 自動車 の 配置計画 を検討 しよ う と している 。 とこ ろが 、熊本 市 の 場 合渋 滞 時間 が短 く 、ま たその程 度 もそ れほ ど深刻 に な つてい ない の で 、沿道 土 地利用 による 走行条件 の 違 いを 考慮 したの に止 どめ 、渋 滞 は特 に 考慮 しな か つた 。本研究 と同様 の 方法 で 渋 滞 時 の 100mあ た り平均 移動所要 時 間 パ ラメ ー タを誘 導 す れば 、渋滞 時を基 準 に配 置計 画 を検討 する こ とがで きる 。

106 -

注1

地図が大 きすぎる と作業が しにくいため、1/10,000市 街地現況図 を縮小 し た。

注2

推計 に用いた出動例 の数が資料 の総数 と異なるのは次 のような理由 による 。

i)救 急報告書 に時刻を記入 する際 の丸め誤 差の影響 を小さ くするため走行 距離500m未 満 の 出動例 を除いた 。

ii)地 図が不明で 移動経路 が確認できなか つた出動例を除 いた。 Xに は平均値を使 iii)同 一 区間を走行 した出動例を整理 した。この場合 n丁 用 した 。

- 107 -

第 9章

救急搬送 需 要分 布 の 推 計

9.1.研 究 の 目的 と方法 9.1.1.研 究 の 目的 と救急 搬 送 需 要分布推計 の 考 え 方 第 9章 で は 、第

10章 にお け る救急 自動車配置 の現状評 価 と第 11章 にお け る再配

置計 画 の基 礎資料 と して 用 い る節 点 別 の 年 間救 急 搬 送需 要 を推 計 する 。 ところ で 第 6 章 で は 、救急搬 送 需要 の 絶対 量 が年 々 増加 して い る にもかかわ らず 、小地 域 を 単位 に 集 計 した 搬送需 要 の シ ェ アはあ ま り変化 してい な い こ とを明 らか に した 。 また 、第 7 章 で 提 案 した 4つ の 指標 に よる配 置案評価 は 、搬 送需要 の 地 域 別 シ エアにの み依存 し てお り絶 対量 の 変 化 とは独立 している 。 したが つて 、数 年程度 の 期 間を 目安 に救急 自 動 車 の 配置計画 を検討 す る場 合 は 、小地域 を単 位 に集計 した搬 送需要 のシ ェ アが求め られ れば 良 く、実 数 の 経 年 的 な 変 イ ヒは考慮 しな くて良 い と考 え られる 。すな わ ち第 9 章 で は 、最近年 次 の 搬送 需 要 分 布資料 か ら、管 内 における 年 間搬送需要発生 件 数 を 10,000件 と した場 合 の 節点 別搬 送需 要 (シ エア )を 基礎 資料 と して 集計 した 。市 内 で 発 生 する搬送需 要 の 総数 を 10,000件 と したの は 、今後数年程 度 の 期 間 に 期待 さ れる 搬 送 需 要発生件数 に 近 い 値 で あ り、 しかも 、 こうする と節点 別 搬送 需要 の 実 数 か らシ ェ アを直接読 み取 る こ とがで き 、評価指標 の得 点 を検 討 し易 い ためで ある 。 以 上 の ような考 え に従 う場 合 、第 6章 の 考察 に 用 い た 事 故 区 分別 の 救急 自動車 出動 地 点 プ ロ ツ ト図 (資 料 4)か ら、直接 、節点別 に 最寄 りの地 域 へ の 救急 自動 車 出場件 数 を集 計 し、そ の 結果 に基 い て 節 点別搬送 需要 (年 間搬送需 要 10,000件 に対 するシ I ア )を 求 める方 法 もある 。 しか し 、次 の 2つ の理 由 か らこの 方 法 を採 らず 、小地域を 単位 に集 計 した 救 急 自動 車 の 出場件数 を用 い て 搬送需要発 生 件 数 の 推計式 を誘導 し、 この推 計式 に基 づ く小地 域 単 位 の 推計結 果 を各 節 点 に配分 す る方 法 を採 つた 。

①

昭和 56年 の 1年 間 にお ける 出場件数 は 、 8,414件 で あ つた 。ネ ツ トワ ー ク モデル の 節 点 1点 あ た り出場件数 は 、 8,414/13,939=0.60件

/年 。第 6章 で

も考察 した よ う に一 部 の 地 域 の 出場件 数が特 に多 くな つてい る ため 、そ れ らの 地域以外 の 節 点 に 関 す る平 均値 はさ らに低 く、市街地 内 にも 年 間出場 件 数 が 0 とい う節点 が多 数発生 す る 。 しか し、 この 「 0」 とい う数字 は 、そ の 節 点 の 周 辺 におい て 今後 とも需 要 が発生 しない こ とを 意味 するわ けで はない 。年 間 の 需 要発生確 率 が 1.0件

/年 に満 たない ため 、出場件数 が「 0」

に なる だけで ある 。

この よ うに 、現象 が整 数 値 と して しか 存在 しない こ とに 伴 う発生確率 の 丸 め誤 逹1 さ れる 地域 がかな りまとま つて 生ず る はずで あ る 。都 差 によ つて 過 少評価 市 の空 間構 造 の 特性 を考 慮 する と 、発生確 率 が低 い 地 域 ほ ど道路 の整 備 が遅 れ

― 、108

-

ている 、あ るい は救 急 自動 車 の待機場所 や 救急 医療 施 設 か らも遠 い とい うよ う に 、サ ー ビス水準が低 い 地 域 が多 い と考 え られる 。 この よ うな地 域 の 存 在 を的 確 に評価 す る必要 があ り、 したが つて 、そ の ため に は η年程度 の 期 間 の 出場件 数で搬送需 要 を代表 す る の は適切 で な い 。 単年度 の資 料 で は 、偶 発 的な条件 で 出場 件数 が変 動 した 地域 の 存在 を 的確 に

②

評価 で きな い 。 特 に① の 条件 を考慮 して 、各節点 の 搬送需要 (シ エア )の 推 計単位 は 0.1件 /年 と した 。

9.1.2.搬 送需 要 の 属性 区 分 事 故区分や 時 間帯 区分 に よ つて 搬送 需要 の 分 布 は異 な る 。従 つて 、全事 故 合計 の 年 間搬送需 要 や地 域 別 シ ェア を推 計 する場 合 で も 、搬送需 要 の 属性 区分 別 に 推 計式 を誘 導 し、属性 区分 別 の推計 結 果 を積み上 げる方 が 的確な結 果 を得 られる こ とが 多 い 。そ こで 、事 故区分 につい て は 、 「 急病 」「 交通 事 故 」「 そ の 他 (急 病 と交通 事 故 を除 く 9区 分 )」 の 3区 分 、逮2 時 間帯 につ いて は 、「 昼 間 (7時 ∼ 19時 )」 と「 夜 間 (19 時 ∼ 7時 )」 の 2区 分 に 分 け て 調査 区別救急 自動車 出場 件 数資料 を作 成 す る 、そ の上 で 次 の よ うな属性 の 組合 わ せ に 従 つて 推計式 を誘導 し 、最 も説 明力 が高 い 組 み合わ せ を選ぶ方法 を採 つた 。 た だ し「 交通事 故 」の 場 合 、他 の 事 故 区分 よ りも需 要 発生場所 が特定 の 節点 (道 路 区間 )に 集 中 している 、す な わ ち偶 発 性 が小 さ い ところ か ら、 9.1.1.の ① の 考 え によ らず 、資料 4の 「 交通 事 故 」 による 救急 自動 車 の 出動 地点プ ロ ッ ト図か ら、各 節点毎 に 最 寄 りの道路 区間 へ の 出場件 数 を集計 し、 これを基 に各節点 の搬 送需 要 を推 計 した 。 ケ ー ス 1:事 故区分 2区 分 、時間帯 区分 2区 分 を組 み合 わせ た 4区 分 の搬 送需要 そ れぞ れにつ い て 推計式 を誘導 する 。 ケ ー ス 2:事 故区分 2区 分 につい て 搬送需 要 推計式 を誘 導 する。時間帯 区 分 は考 え ない。 ケ ー ス 3:時 間帯 区分 2区 分 につ い て搬送需 要推 計式 を 誘導 する 。事故 区 分 は考 え ない 。 ケ ー ス 4:全 事故・ 全時 間帯 合計 (全 数 )に つ いて 搬 送 需要推計 式 を誘 導 する 。

9.1.3.節 点 別救急搬送 需 要 の 推計手順 9.1.1.の ① で 述 べた理 由 か ら、節点 (観 測点 )は 推 計 式 誘導 の 単位 と して 小 さ過 ぎ

- 109 -

る 。そ こで 市 の中 心 部 で は 、 5∼ 10節 点 、郊外 で は 、20∼ 40節 点 を内包 する調査 区 を 設定 し 、調 査 区内 で は 搬送需 要発 生地点 は ラ ンダム に 分 布 する とい う仮定 の 下 に 、次 の 手順 で 節 点 別搬送需 要 を推 計 した 。

i)国 勢調査 や 事 業所統 計調査 を説 明変数 に用 い る とい う前提 で これ らの統 計 の調 査 区境 界 に 従 い なが ら、熊本 市 を 829の 調 査 区 に分割 する 。

il)829の 調査 区 か ら系統 的 に

147の 調査 区を抽 出 する 。すな わ ち 、 7つ の 救

急 隊 が担 当 する校 区群 の 中 か らそ れぞ れ 2校 区 を ラ ンダム に 抽 出 し、各校 区 内 に 位置 する調 査 区 を全 て抽 出 した 。 (図

ill)資 料 3を 用 い て

9-1)

147調 査 区 の 「 事 故 区分 」お よび 「 時 間帯 区分 」別救急 自

動 車 出場件 数 を集計 す る 。

iV)lii)の 資料 につ い て重 回帰 分 析 し 、9.1.2に 挙 げた各 ケ ー スの 推 計式 を誘 導 す る 。 ただ し、資料 3は 18箇 月分 の資 料 で あ り誘導 した 式 も 18箇 月分 の需 要 の 推計 式 で ある 。

V)「 全事故

(た だ し交 通事 故 を 除 く )。 全 時 間帯 合計 」 の 搬送需 要推計 に必

要 な推 計式 の 組 み合わ せ を複数選択 し、そ れ らを用 いて 829の 調 査 区別搬 送 需 要 を推 計 す る 。

Vi)資 料 4か ら作 成 した 実測 値 と V)で 求 め た推 計値 の 適 合度 を検 証 し、説 明 力 の 高 い 推 計式 の組 み合わ せ を選択 する 。

Vil)第 6章 の 事 故 発生 場 所 に関 する考察 を踏 まえ 、各調査 区毎 に搬送需 要 が発 生 す る可能性 が ある節 点 の リス トを作成 し 、V)で 求め た各 調 査 区 の 推 計値 を リス ト中の各 節 点 に均 等 配分 する 。複数 の 調 査 区境界 に位置 する節点 につ い て は 、そ れ ら複 数 の 調査 区 か らの 配分 を合 計 す る 。 これ を 「 交通 事故 」以 外 の 区分 に 関 す る 「 仮需 要 」 とする 。

Viil)資 料 4の 「 交 通事 故 」 に よる救 急 自動車 出動 地点プ ロ ッ ト図 と 1万 分 の 1 の 市 街地 図上 に作 成 した ネ ツ トワ ー クモデ ル 図 を対照 しなが ら、各節点毎 に 昭和 55年 と昭 和 56年 の 2ヶ 年 間 の 救急 自動 車 出場件 数 を集 計 する 。 (合 計 3405件

)

IX)熊 本市 の 救 急 統 計 に よる と「 交通 事故 」 に よる救急 件数 の 割 合 は21.7%で あ つた 。想定 する年 間搬送需 要 10000.0件 の う ち2170.0件 を Vili)で 求 め た 節 点 別 の 「 交通 事故 」 による 救急 自動車 出場 件 数 に応 じて各節 点 に比例配 分 する。

X)残 り7830.0件 をVil)で 求 め た節点 別 の仮需 要 に応 じて各節点 に 比例 配分 す る。

XI)iX)と

X)を 合 計 して 、配 置計画 評 価 に 用 い る節点別搬送需 要 の 発生 件 数

(件 /年 )と する 。

- 110 -

図 9-1

搬 送 需 要推 計式 誘導 の ためのサ ンプル調査 区抽 出検 区

一覧図

麻 生田校 区

託麻 北 校 区

託麻 西校区

託麻

田崎救 急 隊

麻 原校 区 秋津校区 /

健 軍救急隊

111 -

急隊

なお 、 Vil)で は節 点 リス トを次 の 手 順 で 抽出 した 。

i)1万

分 の 1市 街 地現 況 図を用 い て 、各節点 毎 に半 径 1

の円 を描 く (円 を描

い たプ レ ー トを あ てる )。

li)円 の 中 に建物 が 2∼ 3棟 以上立 地 す る節点 を抽 出 す る 。 工場 や 公共施設 な ど 広 い 構 内を持 つ 施 設 につ い て は 、建物 が円内 に 入 らな くても敷 地 の 入 口が 円内 に入 る場合 は考 慮 した 。

9.1.4.調 査 区別救 急 自動車 出場件 数 資 料 の作成 と 調 査 区別搬 送需要推 計式 の誘 導 手順

i)資 料 3の 救急 報告書 に 記載 さ れ た出場 地点 の住所 お よび 目標 に基い て 、2121 逮3 を 用 いて確認 する 。 (た だ し、「 交通事故 」を 件 の 出場地点 を住宅案 内 図 除 く。 ) ・

li)事 故 区分お よび 時間帯 区分 に従 つて調査 区別 出場 件 数 を集計 す る 。 iil)6章 の 考察 に基 いて 多 数 の説 明 変 数 を用意 する 。 iV)計 算 機 によ り説 明変数 の 組 み合 わ せ を系統 的 に変 え なが ら、事 故区分毎 に重 回帰 式 を誘導 する 。

v)重 相 関係数 お よび 回帰 係 数 の t値 を 目安 と して 、説 明力が高 い 回帰式 を選 択 す る 。 回帰係 数 の 有意性 につ い て は 、信頼度 区間 90%と 95%と 99%の

3つ の 場

合 の 両側検定 を行 な つた 。自由度 120以 上 の 場合 、 t値 の 範 囲 が 、そ れぞ れ 、 t≧ 1.66、 t≧ 1,98、 t≧ 2.62で あ る こ とが係 数 の有 意性 を知 る 目安 で ある 。 ところで 、市 の 外 縁 部 で は 事業所 統 計 の 調査 区 が広 く設定 さ れて お り、搬送 需要 推 計用 の 調 査 区を設定 す る際 に 、事業所 統 計 の 調査 区を分 割 する よ うな境界 を設定 して いる 。事 業 所統計 の 調査 区 を分割 した場 合 は 、住宅案 内 図 を用 い て統 計 に該 当 する事 業所 を抽 出 し、そ の 事業所 数 に応 じて 、事業所統 計 の 調 査 区別従 業 者 数 を搬送需要 推 計用 の 調 査 区 に按 分 し集計 した 。な お按 分作業 の際 に は住 宅案 内図上 の 建物 の 規模 を 参考 に 、事 業所毎 に

1、

5、 10の

3区 分 の ウ エイ トを与 え た 。

この 事 業所統計 資料 の 組 み替 え作 業 は 時間が か か り 、あ まり多 くの説明変数 を用意 で きな い 。そ こで 829の 調 査 区 を集 約 した 219の 合成 調 査 区を作 り 、合成調査 区毎 に 資料 4の 救 急 自動 車 出動地 点 プ ロ ツ ト図 か ら集計 した救 急 自動車 の 出場件数資 料 を用 い て 、搬 送需要推 計 式 誘導 の 予備作 業 を行な い 説 明変数 の 候補 を絞 り込 ん だ 。

112 -

9.2.救 急 搬送需 要 推 計式 の 誘 導 9.2.1.説 明変数 の 選択 第 6章 におい て 、救急搬送 需 要 には 「 自宅 で 発 生 して い る需 要 」 と「 外 出 先 で 発生 している需 要 」の 2種 類があ り 、そ れぞ れ 発生 地 点 の 分 布傾 向 が異 なる こ とを 明 らか に した 。第 9章 で は これ らの 考 察 を踏 まえ 、次 の ような調 査 区 別搬 送需要推 計 のモデ ル 式 を設定 した 。

調査 区別 搬送需 要

=

自宅 で 発 生 して

+

いる 搬 送需要

いる搬送 需 要

この モデ ル に基 い て 表 9-1の

外出 先 で 発生 して

十

不確定 要因

19変 数 を説 明変数 と して 選 ん だ 。自宅 で 発生 して

い る需要 を説 明 する 変数 は 3つ 用意 した 。「 Hl:夜 間人 口 」 は最 も基本 的 な変数で あ る 。 しか し 、一 日 の うちで昼 間 に 発生 する需要 が 61%を 占め る点 を考慮 す る と、昼 間 に 残 留 する人口 の 方 が説明力 が高 い 可能性 があ る 。夜 間人 口 か ら自宅外就業 者数 と通 学 人口を控 除 した 「 H3:昼 間 残 留 人 口 」を第 2の 変数 と して採 用 した 。第 6章 で は 「 急 病 」や 「一 般 負 傷 」の 場 合 、学 齢前 の 子供 や 中高年 者 の 方 が需要発生 率 が高 い こ とが明 らか にな つた 。そ こで 、自宅 で 発生 してい る需要 を説 明 する第 3の 変 数 と して 、 「 0∼ 5才 」 と「 55才 以上 」 の年齢 区分 に 着 目 した「 H2:年 齢 区分 別人口 」を採 用 し た。 一 方 、外 出先 の 発 生場所 と して は路上や 公共施 設 、商店 、飲 食店 な ど 、 いわ ゆる繁 華 街 の公 的な場 所 が多 く、そ の 他 、 工場 、事 務所 な ど の 勤 務 先 が これに続 い てい た 。 そ こで 、外 出先 で 発生 してい る需 要 の 説 明変数 と して は 、次 の よ うな点 を考 慮 して 表

9-1の ①

よ うな産 業 中分類別 事 業 所従 業者 数 、 2群

16変 数 を用意 した 。

事業所統 計 の 従業者 数 は 、そ こに働 く人 数 を示 す と同 時 に 、買物 や 余 暇 な ど の 目的 でそ れ らの事業所 の 周辺 に流 入 する人 口の多 少 を も説 明する と考 え られ る。

②

従 業 者数 が同 じであ つて も 、業種 に よ つて 事業所 の 周辺 に 流入 する人 口 は異 な る 。すな わ ち 、業種 に よ つて 救急搬送需 要発生 に 関 す る従 業者 1人 あ た りの 注4 寄 与率 が異 な る と仮定 で き る 。

③

外 出先 で 発 生 してい る需 要 は 勤務先 よ りも繁華街 で 多 く発生 してい る割 合 の 方が多 く、繁 華街 を形成 する業種 の 従業者 数 の 方 がそ の 他 の 業 種 の 従 業 者数 よ りも明 力が高 い と考 え ら れ る 。

④

「 転 院搬送 」 の 需要 はそ の 性 格 か ら医療 業 の従 業者 数 の説 明力が高 い と考 え

- 113 -

表 9-1

救 急 搬送需 要推 計式 誘 導 に 用 い た 変数 リス ト

[被 説明変 数 ] Ｙ１ Ｙ２ Ｙ３ Ｙ４

急病 」 に よる昼 間 の 救急 自動 車 出場件 数 そ の 他 (急 病・ 交 通事故以外 )」 による昼 間 の 救急 自動 車 出場 件数 急病 」 に よる夜 間 の 救急 自動車 出場件 数 その他 (急 病・ 交通事故以外 )」 による夜間の救急自動車出場件数 昭和 55年 国勢 調査 結果 を使用

[自 宅 での 発 生 を説 明 する変 数 ]

Hl H2

夜 間人 口 年齢 区分別人 口

‖3

齢 不詳 ) 口 昼 間残留 人 (夜 間人 口 )― (就 業人 口 )+(自 宅 就業人 口 )― (通 学 人 口 )

(0∼ 5歳 )+(55歳 以上 )+(年

[外 出先 で の 発生 を説 明 する 変 数 ] Cl

02

03 04 05

C6 07 C8 0Sl

CS2 CS3 CS4

CS5

CS6 CS7

CS8 注

昭和 56年 度事業 所 統 計調査結 果 を使 用

各種商品 小売 業 事業所従 業者 教 飲 食業 事 業所 従 業 者数 各 種商品 小売 業 +飲 食業 事業所 従業者数 各種 商品 小売 業 +宿 泊業 事業所 従 業者 数 各種 商品 小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 事業 所従 業 者 数 各種 商品 小売 業 十 飲 食業 +宿 泊業 十娯楽 業 事 業所従業者 数 各 種商品小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 十 医療業 事 業所従業者 数 医療業 事 業所従 業者数 各種商品 小売業 事 業所従 業者数 の 平方根 飲 食業 事業所 従 業者 数 の 平 方根 各 種商品小売 業 +飲 食業 事業所 従 業者 数 の平 方根 各 種商品 小売 業 +宿 泊業 事業所 従業者 数 の 平 方根 各種商品 小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 + 事業所 従 業者数 の平 方根 各種 商品 小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 +娯 楽 業 事 業所従業者 数 の 平方根 各種 商品小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 十医療 業 事 業所従業者 数 の 平 方根 医療業 事業所 従 業 者数 の 平方根

事業所従 業 者数 はいず れ も 産業中分 類 による 。各業 種 と小分類 による 施 設 の関 係 は 次 の とお りで ある 。 各種 商品 小売 業 :百 貨店 .ス ーパ ーマ ー ケ ツ ト 飲食業 :食 堂 .レ ス トラ ン ,ソ バ ,う どん ,寿 司 ,料 亭 ,パ ー ,キ ャバ レー ナイ トクラブ .酒 場 ,喫 茶店 ,ビ アホ ール 宿泊業 娯楽業 医療業

『 〔E:塁 0'1摯 IE暑 塵[:I言 :[]詳 :o墨 業ドロ着技巧所

- 114 -

られる 。 ⑤

従 業者数 が多 くな る と、従 業者 数 の 増加 に 伴 う事業所 周辺地 域 への 流 入 人 口 の増加 は次 第 に逓 減 する 、すな わ ち 、従業 者 数 1人 あた りの搬 送 需要発生 に 関 す る寄 与率 が低 下 す る とい う仮定 の 下 に 、従 業 者数 の 平方根 を も説明変 数 に 加 えた。

9.2.2.調 査 区別救急 搬 送需 要 推計式 の誘導 4ケ ー ス 9区 分 の 搬 送 需要 そ れ ぞれ について 、自宅 で 発生 する需 要 を説明 す る 3変 数 (Hl∼ H3)と 外 出先 で 発生 する需要 を説 明 する変 数 2群 16変 数 (01∼ C8,CSl∼

16)の 重 回帰 分 析 を行な つた 。各 区分毎 に重 相 関 係 数 が大 きか つた 推計 式 を 3本 ず つ 選 び 、表 9-2に 整理 した 。 こ れ らは何 れ も 18 CS8)を 組合 せ た 48通 り (3

ク 月分 の 搬送需 要 の 推 計 式 で ある 。各 ケ ー スの 分 析結 果 につ いて 特 徴 的な点 を 列挙 す る と次 の よ うにな る 。 ケ ース 1

①

「 急 病・ 夜 間 」 、「 そ の 他・ 夜 間 」 、「 急病・ 昼 間 」 につ い て は 表 にあげ た 式 の重 相 関係 数 がそ れぞ れ 0.877∼ 0.872、 0.875、 0.709∼

0。

706で あ り説明力 が高 い 式

を誘導 で き た 。 しか し、 t値 に 着 目す る と、これ らの式 の 中 に も信 頼度 が低 い 回帰係 数や定 数項 が幾 つ か 含 まれているの が解 る。「 急 病・ 夜 間 」 、「 急 病 0昼 間 」 の 場 合 、 各式 の 回帰係 数 :Bl、 B2は 99%水 準 (両 側検定 )で 有意 で あるが 、定 数項 :30の 信頼 度 がやや低 い 。 (7)式 と (1)式 につ い て BOの 95%信 頼度 区 間を求 め る と 、そ れぞ れ 0 .735

、0.846と 、 1.33

1.09と な り搬送需 要 の 推 計値 は

1.0件 程度幅 を持 たせ て

考 え る必要 が ある 。 「 そ の 他・ 夜 間 」 の 場合 、外 出先 で 発生 する需 要 を説 明 す る 「 飲 食業 従 業者 数 」 だけで 搬送需 要発生件 数 の 多 少 を ほ とん ど説 明 して お り、

Y=30+32

X2

とい う単純 回帰 式 で 説明す る方 が適切 な こ とを示 してい る 。

一 方 、「 そ の 他 0昼 間 」 につ い て は重 相 関係 数 の 最大 が 0.449で あ り、 16変 数 の 組 み合わせで は調査 区 別搬送 需要 を十 分説明 で き なか つた 。 「 そ の 他・ 昼 間 」 の 約 半 数 を 占める「 転 院搬送 」の 発生 が幾 つ かの医療 施 設 に集 中 してお り、医療 業 従 業 者数 だけで は説 明 し切 れな か つた こ と、外 出先 で 発 生 する需要 を説 明 す る 16変 数 の うち 医療 業従業者 数 以外 の 15変 数 はいず れも 繁華 街 で 発生 する需要 を想定 して 選 んで あ つたの に対 し 、「 そ の 他 0昼 間 」 に は 、繁華 街 とは異 な る地域で 発生 する 「 運 動競技 」 や 「 労 災事 故 」を 15%近 く含 んで い た 。特 に 、前 者 は運動公 園や 体 育館 な どが あ る特 定 の 調査 区 に 発生 が集 中 して いる こ とな どが原 因 と して 考 え ら れ る 。

- 115 -

表 9-2

救 急 搬 送 需 要推計式 の 誘導結 果

t値

回帰係 数

式番号

Xl+B2

Y=30+31

モデ ル式

重相 関係 数

使用変数

<ケ ー ズ

[急 病・ 昼 間 (サ ンプル数

(1)BO

+0.745

31 32

X2

659件 )]

1.33

0.709 Y

+0.009 ** 3.68 +0.389 ** 12.07

Xl X2

1> Ｙｌ Ｈ２ ＣＳ ６     Ｙｌ     Ｈ３    ＣＳ ６

急病・ 昼 間 年齢 区分別 人 口 √各 種商品 十飲 食 +宿 泊 +娯 楽

(2)

+0.924 1_73 +0.004 ** 3.53 +0.387 ** 12.00

Ｂ０ Ｂ１ Ｂ２

0。

707

(3)

+0.887 1.62 +0.002 ** 3.48 +0.391 ** 11.97

Ｂ０ ３１ Ｂ２

[そ の 他 ,昼 間 (サ ンプ ル 数

( 4)

30 31 32

0.706

Ｙ Ｘｌ Ｘ２   Ｙ Ｘｌ Ｘ２

Ｙｌ     Ｈｌ     ＣＳ ６

急病・ 昼 間 昼間残 留人 口 √各 種商品 +飲 食 +宿 泊 +娯 楽

急病 ◆昼 間 夜間人 口 √各種 商品 十飲 食 十宿 泊 +娯 楽

501件 )]

+1.393 ** 2.06 ギ0.00i O.88 +0.238 ** 5.97

0.449

Y:Y2 Ｘｌ

H3

Ｘ２

CS7

その他・ 昼間 昼間残留人口 √各種商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

( 5)

(6)

30 Bl 32

+1.422 ** 2.92 +0.004 ** 3.53 +0.236 ** 5.95

+1.518*

３０

Ｂ２

[急 病 ,夜 間 (サ ンプ ル 数 30 31

32

(8)

３０ Ｂ ３２

0.446

+0.000 0.63 +0.236 ホ* 5.84

３１

( 7)

2.19

0.448

(9)

３ ３２

注

+0.713 1.62 +0.004 ** 7. +0.017 ** 21.48 +0.656 :.41 +0.015 ** 7.01 +0.017 ** 21.08

意

Ｘ２

ＣＳ ７

Ｙ

Ｙｌ     Ｈｌ     ＣＳ ７

その他・ 昼間 夜間人口 √各種商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

急病・ 夜間 昼間残留 人 口 飲食

Ｘ２

670ギ宇) ]

+0.735 1.70 +0.007 ** 7.50 ■0.017 ** 21.50

*:95%有

Ｙ１ Ｈ２

Ｘｌ

0.877

0.875

３０

その他・ 昼間 年齢区分別人口 √各種商品 十飲食 十宿泊 +医 療

Ｙ Ｘｌ

0.872

**:99%有 意

Ｙ

Ｙ３

Ｘｌ

Ｈ３

Ｘ２

Ｃ２

Ｙ

Ｖう ０

Ｘｌ

Ｈ１

Ｘ２

Ｃ２

Ｙ

Ｙ３

Ｘｌ

Ｈ２

Ｘ２

Ｃ２

急病・ 夜 間 夜間人 口 飲食 急病・ 夜 間 年齢 区分別 人 口 飲食

い ず れ も両側 検定

116 -

表 9-2

救 急 搬送需 要推 計式 の 誘導結果 (つ づ き )

t値

回帰 係 数

式 番号

Xl + 32 X X2

Y=30 + 31

モデ ル 式

[そ の 他 ,夜 間 (サ ンプル数

重 相 関係 数

使用変数

291件 )]

(10)30 11.110** 4.12 .0.875 Y:V4 Bl +0.000 0.50 Xl:H3 32 +0.011**21.51 X2:C2 (11)30

31 32

(12)30 Bl 32

+1.155** 4.05

+1.217** 4.44

(13)

30 Bl 32

‖2

C2

そ の 他 ◆夜 闇 口 年齢 区分別 人 ・ 飲食

0。 875 Y

Y4 Hl C2

そ の 他・ 夜 間 夜 間人口 飲食

+0.000 0.02 +￨_011 ** 21.31

[急 病 (サ ンプ ル 数 1329件

Xl X2

・ くケ,ス

)]

+2.868 ** 3.82 +0.011 ** 6.52 +0.023 ** 19.56

0.854

0.853 Y

(15) 30

+2.981** 3.79

0.353 Y

31 32

+0.006 ** 6.13 +0.024 ** 18.77

Xl

31 32

30 31 32

(17)30 31 32

(18)30

Bl 32

注

Xl X2

+0.024 ** 19.51

・

+0.279 0.34 +0.003 1.73 +0.614 ** 12.68

+0.475

0.730

0.53

+0.005 1.37 +0.608 ** 12.56

*:95%有

意

Y Xl X2

0.56 0.728 Y

+0.001 1.37 +0.612 ** 12.45

+0.456

X2

Yl+Y3急 病

‖3 C6

昼 間残留 人 口 各種 商品 +飲 食 +宿 泊 十娯楽

Yl+Y3急 病

H2 C6

年齢 区分別 人 口 各種 商品 +飲 食 +宿 泊 十 娯楽

Yl+Y3 賃 熟秀 対 ‖1 夜 間人口 C6 各種 商品 +飲 食 +宿 泊 +娯 楽

792件 )]

[そ の 他 (サ ンプ ル 数

(16)

2>

Y Xl X2

●2.582ネ * 3.24 ■0.024 ** 6.43 ‐

(i4)30

Y4

Xl X2

0.875 Y

+0.000 0.28 +0.011 ** 21.44

そ の 他 。夜 間 昼 間残留人 口 飲食

Xl : X2 :

Y2+Y4そ の 他

H3 CS7

昼 間残留人 口 √各 種商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

Y2+Y4そ の 他

Hl

CS7

夜問 人口 √各種 商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

0。 728 Y: Y2+Y4そ の 他 Xl : X2:

**:99%有 意

H2 CS7

年齢 区分 別人 口 √各 種商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

いず れ も両側検定

- 117 -

救急搬 送 需 要推 計式 の誘導結 果 (つ づ き )

表 9-2

モデ ル 式

t値

回帰係 数

式 番号

[昼 間 (サ ンプル 数 1160件

(19)30

31 32

(20)30

31 32

(21)30 31 32

+1.997*

+i.956

Bl 32

(23)30

Bl 32

(24)30

Bl 32

2.00

1.88

+0.011 ** 2.49 +0.605 ** 10.29

31 32

(26)30

0.653 Y

Xl X2

0.651 Y

Xl X2

+0.002 * 2.49 +0.610 ** 10.21

Xl X2

+0.007 ** 6.18 ■0.028 ** 27.63

+1.931** 3.44 +0.004 ** 5.79 +0.028 ** 27.25

+1.811** 3.09 +0.016 ** 5.69 +0.028 ** 27.13

0.917 Y

Xl X2

0.915 Y ‐

Xl

X2

0.915 Y ヽ

Xl

X2

)]

+6.415** 6.58 0.824 Y +0.013 ネ* 4.45 +0.038 ** 17.42

+5.882** 5.94 +0.013 **

Xl X2

0.822 Y Xl

32

+0.039 ** 17.28

X2

(27)30

+6.270** 6.05

0.822 Y

注

+0.029 ** 4.25 +0.038 ** 17.30

*:95%有

意

Yl+Y2昼 間

H3 CS7

昼 間残留 人 口 √各種 商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

Yl+Y2昼 間

H2 CS7

年齢 区分 別人 口 √各 種商品 +飲 食 十宿 泊 +医 療

Yl+Y2昼 間

Hl CS7

夜間 人口 √各 種商品 +飲 食 十宿 泊 +医 療

Y3「

H3 C2

Y4夜 間 昼 間残留 人 口 飲食

Y3+Y4 モ 更1呈 夜間 人口 飲食

Hl C2

Y3+Y4夜 間 ‖2

C2

年齢 区分 別人 口 飲食

くケ ース 4>

4.02

31 32

使 用変数

961件 )]

,1.845** 3.38

31

X2

くケ ー ス 3>

+2.104* 2.05 0.649 Y

[全 数 (サ ンプ ル 数 2121件

(25)30

重 相 関係 数

)]

.0.005 * 2.59 +0.609 ** 10.33

[夜 間 (サ ンプ ル 数

(22)30

Xl + 32

Y=30 + Bl

Xl X2

**:99%有 意

Yl+Y2+Y3+Y4全 数

H3 C6

昼 間残留人 口 各種 商品 十飲食 十宿 泊 +娯 楽

Yl+Y2+Y3+Y4全 数

‖3

C7

昼 間残留 人口 各種 商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

Yl+Y2+Y3+Y4 `≧ 覆 女

‖2

C7

年齢 区分 別人 口 各種 商品 +飲 食 +宿 泊 +医 療

いず れ も両側検定

- 118 -

ケ ース 2

②

ヽ

「 急病 」 に 関 する 3本 の 式 は 、 いず れ も重相 関係数 が 0.854∼ 0.853と 高 く、各係 数や定 数項 の t値 も99%の 有意 水準 を示 す 2.62を はる か に 上 回 つてい るな ど 、非常 に 説 明力 が高 い 。自宅 で 発 生 してい る需 要 を説明する 3つ の 変 数 Hl∼ ‖3は 何 れ も説 明カ が高 く、 どの変 数を用 い ても ほ とん ど差 が無 い 。 一 方 、外 出先 で 発生 している変 数 と して は表 9-2に 挙げ た 変数 変数

:C5(変 数 :C6か

:C6(各 種 商品小売 業 +飲 食 店 +宿 泊 業 +娯 楽業 )の 他 、

ら娯 楽 業 を除 く )の 説 明力 が高 い こ とが解 つた 。 これ に対 し、

変 数 :C6や :C5の 代 わ りに変 数

:CS6や :CS5を 用 い た推 計式 の重 相 関係数 は

0.821∼ 0.824と 説明力 がわ ず か に 下 つた 。従業者 数 の増 加 に伴 う「 急 病 」発生寄 与 率 の逓減効 果 があ ま り顕 著 に 現 わ れ て い なか つた もの と思 わ れる 。 「 そ の 他 」 について は 、先 にも 述 べ た よ うに昼 間 に発 生 する需 要 を十 分 に説 明 で き ていな い た め 、重相 関係 数 が「 急病 」 よ り小 さ くな つたが 、依然 と して 0.730∼ 0.728あ り十 分説明力 のあ る式 が得 られ た 。外出先 で 発 生 している需 要 を説 明す る変 数 と して は 、CS7(各 種商品 小売業 +飲 食 業 +宿 泊業 +医 療業事 業 所 従 業者数 の 平方 根 )の 説 明 力 が安定 して高 く、何 れの 式 におい ても回帰 係 数 は99%水 準 で 有意 で あ つ た 。 しか し 、 (16)式 を 除 く と自宅で 発生 している需要 を説 明 する変 数 の回帰 係数 の 信 頼度 はあ ま り高 くない 。因 み に 、 (16)式 の 場合 は90%水 準 で 有意 で あ る 。定数項 につ い て は 、 3式 いずれも信 頼度 が低 い 。自宅 で 発生 してい る需 要 を 「 H3:昼 間残留 人 口 」 で説 明 した (16)式 につ い て 定 数項 :30と 係 数 :31の 95%信 頼度 区 間 を求 める とそ れぞ れ 0.279

1.612と 0.003

0.003で あ る 。昼 間残 留人 口 が 500人 程 度 の 平均 的な調

査 区 で は 、搬送需要 の 推計 値 に 3人 程 度 幅 を持 たせ て 考 え る必要 が あ る 。

③

ケース 3 「 夜 間 」 に 関 する 3本 の 式 はいず れ も重相 関係 数 が 0.917∼ 0.915と 今 回検 討 した

9区 分 の 推 計式 の中で最 も高 く、説 明力 の 高 い 式 が得 られ た 。各式 の定 数項 、回帰 係 数 はいず れ も 99%水 準 で 有 意 で あ つた 。外出先 で 発生 す る需要 につ 0｀ て は 、変数 :C2 (飲 食業 従 業者数 )の 説 明力 が最 も高 い 。自宅 で 発生 している需 要 を 説明 する 3つ の 変 数 は他 の ケ ー ス同様 何 れ も説明力 が高 い が 、 t値 に着 目する と変 数 :H3(昼 間残留 人口 )が 最 も説 明変数 と して 優 れてい る とい う結 果 にな つた 。「 昼 間 」 に 関する 3本 の式 の重 相 関係数 は 、 0.653∼ 0.649で やや低 くな つた 。 しか し 、 3本 の 式 いず れ も 、 定数項 や 回帰係 数 の信 頼度 は高い 。 (19)式 の 場合 、 2つ の 定 数項 は何 れも 99%水 準 で 有意 、定 数 項 につい て も 95%水 準 で 有 意 で ある 。外 出先 で 発生 す る需 要 を説 明 する変 数 と して は 、CS7(各 種商品 小売 業 +飲 食業 +宿 泊業 十 医療業事 業所 従業 者 数 の 平方 根 )の 説 明力 が最 も高 く、従 業者 数 の増 加 に伴 う搬送 需 要発生寄 与 率 の 逓 減効果 を考

- 119 -

慮 した方 が良 い こ とが解 つた 。

④

ケース 4

「 全 数 (た だ し交通 事 故 を 除 く )」 につ いても説 明力 の高い式 が得 ら れた 。他 の 8 えないが 、 区分 の推 計 式 の重 相 関係 数 と較 べる と (25)式 ∼ (27)式 の値 が特別高 い とは言

0824∼ 0.822で ある 。定 数 項 、回帰 係 数 いず れ につ い て も99%水 準 で有意で ある 。

9.2.3.調 査 区別搬送需 要 推 計式 の 選 択 4ケ ー ス 、 9区 分 の 回帰 分 析を行 つた 結果 、「 事故 区分 」や「 発 生 時間帯 」別 に回 に用 い 帰分析 を 行 う方 が説 明力 が高 い式 が得 ら れるこ とが解 つた 。 しか し、今 回分 析 た 変数 の 組 み合わ せ だけで は「 その他・ 昼 間 」 の 搬送需 要 が説明不 十 分 である 。 これ いと らの需 要 は 誤 差 に含 ま れる と考 えて包 括 的な区分 に従 つた 需要推 計 を行 う方 が良 判断 した 。 す なわ ち 、ケ ー ス 2∼ ケ ー ス 4の 3ケ ー スの推計 を用 い て全数 の 搬送 需要 を推計 し 、9.3.で )さ べる 実 測 値 と推 計 値 の 通合 度検証結 果 によ つて 、各節点 に 配分 す の とお る調査 区 別 搬送需 要 推計 値 を選ぶ こ とに した。各 ケ ー スで 分析 に 用 い た式 は次 りで ある 。 ケ ース 2

(13)式 「 急病 」+(16)式 「 その他 」

ケース 3

(19)式 「 昼間」 +(22)式 「夜間」

ケース 4

(25)式 「 全数」

9.3.救 急 搬送需要 の推 計結 果 9.3.1.調 査 区別搬送需 要 推 計結果 の 通 合度検証 合成 調 査 区

(898の 調査 区 を集約 した 219調 査 区 )を 単位 に集 計 した搬送需要 の実

測値 と 3ケ ー スの推 計値 のプ ロ ツ ト図 を作成 し (図 9-2∼ 図 9-4)、 また 、相 関 に 4の 救急 自 係数 を求 め た 。実 測 値 と して は説明 変 数選択 の ための予 備作業 の 際 資料 動車 出動 地点 プ ロ ツ ト図 か ら合成調 査 区別 に集 計 した資料 を用 い た 。 なお 、実測値 は 24ク 月 の 需 要 で あ り 、推 計値 の集 計期間 18ケ 月 と集計期 間 が異 な つてい る 。 ) (｀

の 搬送 需 要 の 属性 によ つて 発 生地 点 分 布 が異な つてい る のを 反映 して 、属性 区分別 したケ ー ス 4よ 推計 を積 み上げ た ケ ー ス 2、 ケ ー ス 3の 方が 、全 区分 を ま とめ て推 計 「 と りも 、実 測値 との相 関係 数 が高 くな つた 。最 も相 関係 数 が高 か つた の は 急病 」 「 そ の 他 (急 病・ 交 通事 故以外 の 9区 分 )」 に 分 けて推 計 した ケ ー ス 2で 、0.742で

- 120 -

実測 値

300 (tr)

200

100

救急 搬送需 要 推計値 (ケ ー ス 2 )と 実測 値 の 一 致度検 証結 果

図 9-2 300

推計値 (件

C

)

。

相関 係数 0。 715

つ

実測 値

100

0・

図 9-3

200

300 (件

)

ヽ 救急 搬送 需 要推 計値 (ク ー ス 3) と実 測 値 の 一 致 度 検証結 果 推計値 (件

OA

)

IE関 係数 0。 718 実測値 0

図

9-4

100

200

310 (件

)

一 救急搬送需 要推計 値 (ケ ー ス 4 )と 実 測 値 の 致度検 証 結果

- 121 -

あ った 。 「 昼 間 」 と「 夜 間 」の 2区 分 に分 けて推計 した ケ ー ス 3よ りも相 関係 数 が高 くな つたの は 、次 の よ うな理 由が考 え られる 。

①

夜 間 は自宅 で 発生 してい る需 要 の 割合が多 く、逆 に昼 間 は外 出先 で 発 生 して い る需要 の 割 合 が多 い 。 この よ う に発生場 所 と発生 時間帯 に 多 少 対応 関係 があ る ため 、「 自宅 で 発生 してい る需 要 」を説 明 する変 数 と「 外 出 先 で 発生 してい る需 要 」を説 明する変 数 で昼 間・ 夜 間 の 需 要分布 の差をある程 度説 明 で き た 。

②

ところが逆 に昼 間 0夜 間 の 搬 送 需要分布 を説 明 す る変数で は 、事故 区分 によ る需 要分布 の差を説 明 で きな か つた 。特 に昼 間 の 説 明力が弱 か つた 。

以 上 の 結果 に基 き、ケ ー ス 2の 推 計 結 果を用 い て 節 点 別搬送需 要 を推計 した 。 因み に 、 3つ の 何 れの ケ ー ス につ い て も推計値 が実測 値 を大 き く上 まわ つた 調査 区が

1つ あ る (図

9-2∼

図 9-4の

A)。

これ は 市役所 とその周辺 の 食堂街 で ある 。他

の 飲 食 街 と異 な つて人 口 の滞留 時 間 が短 いため実際 に は 推計値 に 見 られる程 多 くの需 要 が発 生 しない もの と考 え られる 。 また 、市 中心 に位 置 する繁華 街 の 周辺 地 域 で は 、 各 ケ ー ス を通 じ て 実測値 よ り少 な め に推計 され たてい る (図 の B)。

9.3.2.節 点 別搬 送需 要 推計結果 節 点 別搬送需 要 の推計 値 に基い て 作 成 した 搬 送需 要分 布図を図 9-4に 示 す 。 これ は 東 西 119m、 南 北 252mの メ ッシ ュ を用 いてメ ツシ ユ内 に 位置 する節 点 の搬 送 需要 を推 桂5 市 中心 部 に14.0∼ 30.0件 /年 の メ ッシ ユが連 担 してい 計 し表示 したものであ る 。 る他 、水 前寺 、健軍 、お よび 立 田山 北 部 の 楠 にも14.0∼ 16.0件 /年 のメ ッシ ユが連担 して い る 。

9.4.結 論 1年 程度 の 期 間 の 出場 件 数 の 実 測 値 で 小地 域 の搬 送 需 要を代 表 す る と、救 急 自動 車 の 出動 とい う現 象 が整数 値 と して しか現わ れない ため 、一 定期 間 における需 要 の 発 生 確率 が低 い 地域 の 搬送 需 要 、特 に 、 1.0件

/期 間 で あ る ような地 域 の搬送 需 要 を的確

に評 価 で きな い 。そ こで 、第 9章 で は過去 の出動 記録 に基い て 、小 地域を単位 に平 均 的な 年 間搬送需 要 を 0.1件 単位 で 推 計 する式 を誘導 し、この式 に よる推計 値 を用 い て 節点 毎 の年 間搬 送需要 を推計 する 方 法 を提案 した 。 た だ し、「 交通 事故 」 につい て は 需 要 発生地点 が特定 の 道 路 区 間 に限定 され て お り、過 去 の出場地 点 分布図 か ら直接 集

- 122 -

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123

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計 した出場件 数 が節点 別搬 送需要 の シ エア に対応 する と考 えた 。次 に 、地 域 別搬送 需 を 「 自宅 で 発 生 してい る需 要 」 と「 外 出先 で 発生 してい る需要 」 の 和 と して 定義 した 搬送需要 モ デ ル を提案 し、こ れ に基 いて 、熊 本市 を 929地 区 に分割 した 小 地 域を単 位 に 搬送需要 を推 計 する式 を誘導 した 。説 明力 が高 い 式 を複数誘導 で き 、上 記 のモ デ ル の 有 効性 が確 め られた 。複 数 の推計式 の うち 、「 急病 」 と「 そ の 他 (交 通 事故 と急 病 を除 く 11区 分 )」 の 2区 分 に分 けて需 要 を推計 し、 これを 合 計 した推計 値 が昭和 5

5年 と 56年 の 出場実 績 と最 も良 く通 合 してお り、救 急 自動車配置計画 の 基礎資料 と して 通切 な こ とが確め られた 。

注1

この逆 に 、年 間 の 需 要発生 確率 が 1件 /年 未 満 で あ りなが ら出場 件 数が 1 にな つた 節点 も存 在 する し、出場 件 数 1以 上 の 節 点 につ いて も同 じよ うな丸 め誤差 による問題 が あ る 。

注2

事 故 区分 につ い て は第 6章 の 図 6-3を 参照 。

注3

全 隣 出版 、熊 本 市 住宅 案 内図 、昭和 56年 版 。救急 報告書 に記載 された住 所や 目標 だけで 発 生 場所 を確 認 で きなか つた 場 合 は 、該 当する と考 え られる 調査 区 を絞 り込 ん だ上で乱数 を発生 させ 当該事 例 を配分 する調査 区 を決定 し た 。調 査 区境界 上 で 発生 した 需 要 につ い ても同 様 に 乱数 を発生 させ て 配分 す る調 査 区 を決定 した 。

注4

辻 氏 は 文献 66の 中 で 業種別事業所 従 業者数 を用 い て 、事業 所 内 に 滞留 する

い `昼 間人 口 を推計 す る方 法 を提案 して る 。 注5

プ リンタ ー 印字 の 縦 横比 に 合 せ て メ ッシ ュの 大 きさを決 め てお く と 、ネ ツ トワ ー クモデル や 節 点 別評価 図をプ リンタ ーで 出 力 した時 に歪 みの無 い 図を 作 成 で きる 。プ リンタ ーの 印字 の 大 きさが縦 3.15m、 横 1.49mで あ り、南北 31.5m、 東西 14.9■ の メ ッシ ユを用 い た 。熊本 市 の 1万 分 の 1の 市 街 地図 は 2250列 510行 の メ ッシ ユ図 で 表 わ す こ とがで き る 。図 9-5で は全 体 を見易 くする ため 、縦 横 8メ ッシ ュず つ ま とめて表 示 した 。

124 -

第 ηO章

熊本 市 におけ る 救 急搬送 サ ー ビスの 現状評 価

10.1.研 究 の 目的 と方 法 第 10章 で は 、第 7章 で 提 案 した指 標群 を用 い て 熊 本 市 内諸地 域 の 救急 搬送サ ー ビ スの 現状 を評価 し、救急 自動 車配置計画 の指 針 を明 ら か にする 。各指 標 の得点 は 、第

2章 で作成 した ネ ツ トワ ー クモデ ル を基礎資 料 に 、第 8章 で 提案 したQTIM[モ デ ル を 用 いて 節点 別救 急業務経 過 時間を推 計 し、算 出する 。な お 、節点 別搬送需 要 は 第 9章 の推 計結 果 を用 いる 。作 業 の 過程 で は数表 の 他 、次 の 手 順 で 作成 したメ ッシ ユ図 を用 いる 。

①

ヨ 分析 対象地域 を東 西 14.9π 南北 31.5記 の メ ッシ ュに 分割 する 。

②

観 測点 が位置 する メ ッシ ユは観 測点 に対応 する節 点 の 評価 をそ の ま ま表 示 す る 。 (た だ し、節点 を 2つ 以上 含 む メ ッシ ュは 無 い 。 )

③

モデ ル 化 した道路 網 が通過 するメ ッシ ユ は 、そ の 区間 に対応 する枝 が隣接 す る 2つ の 節点 の 評価 の うち 、低 い 方 の 値 を メ ッシ ュの 評価 と して 表 示 す る 。

④

モ デ ル 化 した道路 網 が通過 してい ない メ ッシ ュ は 、空 白を表 示 する 。

この よ うに して作成 した メ ッシ ユ図 におい て 、隣接 メ ッシ ユの評 価 は 相互 に近 接 し た値 を とる こ とが多 い 。 したが つて 、計 画対象地域 内諸 地 域 の状 況 を比 較 する場 合 、 縦横数 メ ッシ ュお き に 抽 出 して作 成 した メ ッシ ュ図を 用 い ても 十分 評価 で き 、む しろ 、 作業 し易 い だけ的確 な評 価 が可 能 にな る 。そ こで以 後 の 分 析 で は 、縦 横 8メ ッシ ュお きの 「 抽 出メ ッシ ユ図 」 を使用 して考察 を進 め る 。

10.2.熊 本市 におけ る 救急 搬送 サ ー ビス水準評価 の 前 提 条件 10.2.1.搬 送先 と して 想 定 する救急 医療施設 の 選 択 患 者 の 傷病 の 種類 や 程 度 によ り処 置 の 緊急度 や搬送 先 は異 なる 。 したが つて 、同 じ 地点 で も傷病 の種類や 程 度 によ リサ ー ビス水 準 の 評価 が異 なる場 合 もある 。そ こで 、 「 救急 自動車 の 配置計 画 は 、ど の よ うな状 況 におい て も 的確 なサ ー ビスを 提供 で き る よ う、安全側 に立 つて 検 討 すべきで あ る 」 とい う視 点 か ら、緊急度 が高 い 患 者 を想 定 してサ ー ビス 水準 を評 価 する 。す なわ ち 、救 命救急 患 者 の 中 で も呼吸 障害 や循環 機 障 害 を伴 い 分 単位 で 致命 傷 へ と進展 する恐 れが 強 い「 急 性 心疾患 」 の 患 者 を想定 して 、 逮2 搬送先 に 想 搬送 先 に想定 する救急 医療 施設や施 設収容 の 適 正 限界 時 間を定 め た 。 定 したの は 、心臓部 門 の 手術 ス タ ッフ と

ICUや CC∪ を持 つ 次 の 5施 設 であ る

125 -

(図

10-1参

照 )。

済生会 熊 本病 院 、熊 本大学 医学 部付 属病 院 、国立 中央病 院 、 熊本市 医 師会地域 医療 セ ン タ ー 、熊 本 日赤病 院

10.2.2.救 急 自動 車 の 配置場 所 とサ ー ビス 区域 の 広 が り 熊本市 消 防局 の 管 轄 区域面 積 は 171倫 2

7つ の救急 隊を編成 して管 内をサ ー ビ ス してい る 。 7つ の 救 急 隊 の 配置場所 を図 10-1に 示 し 、各救急 隊 のサ ー ビス 区域 を図 10-2に 示 した 。各救 急 隊 の主 なサ ー ビス 区域 は次 の とお り。 1) :市 中心 の繁 華街 と市 北 西部 の山 間地帯 。 :市 中心 の 繁 華街 と古 くか らの住宅 地 。 (言 己号 6)

中央救 急 隊 (記 号 東

救急 隊

3)

:市 北 部住宅 地 。立 田 山 と 呼 ば れる 丘 陵 を はさんで 、昭和

清水救 急 隊

(言 己号

託麻救 急 隊

40年 半 ば以 後 に 開発 さ れ た大 規模 団地 が位 置 して い る 。 (記 号 5) :市 北 東部住 宅 地 。昭和 40年 代半 ばか ら住 宅地 が 広 が り 始め た 。

健軍 救 急 隊 (記 号 4)

:市 南 東 部住 宅地 。副 都心 的な商業核 が位 置 する 。

2) :市 南部 の 商 住 工混在 地 域 と農 業地 域 。 (記 号 7) :市 西 部 の 住 宅地 、お よび 古 くか らの農業 地 域 。市 中心 部

川尻救急 隊 (記 号 田崎救 急 隊

よ りには流通 業 務市街 地 が ある 。

東救急 隊

(6)の サ ー ビス区域 は他 の 救急 隊 のそ れ と較 べ る と狭 く、市 中部東 側 に

ま とま つてい るの が特 徴的 で ある 。市 の北東 部 か ら、市の中心 を横 切 り、西 の 西部 ヘ 抜 ける形 で 自川 (一 級 河川 )が 流 れ ている 。 この 白川 は市北 東部 で は 、清水 救急 隊

(3)と 託麻救急 隊 (5)の サ ー ビス 区域境 界 とな つて お り、市 中心 部南側 で は 、田 崎 救急 隊 (7)と 川 尻救急 隊 のサ ー ビス区域境 界 とな ってい る 。 しか し 、東 救急 隊 と 中央救急 隊 のサ ー ビス区域 は 白川 を挟 んで広が つてい る 。

10.2.3.通 報時間 、配車時間 、現場 作 業 時間 通 報 時 間 と現場 作 業 時間 につ い て は急 病 の場 合 の 所要 時間 を用 い る 。定 数 と して 各 節点 一 律 に想定 す る所 要時間 は 、TC=丁

+Tl+T3=2.5+0.5+3.5=6.5分

であ

る 。 しか し 、今 回 の 分 析 で は 、街 区進 入 時間 な ど多 少 の 余裕 を考 え て TC=7分 を用 い た。

- 126 -

鰊

水救急 隊

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済生会熊 本病院 '77:I■ :: 1‖ ‖ 23212271

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本大学付属病 地域 医捺 センタ ー

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川 尻救急 ED:‖ :llE RAP ,"10

図 10-1

熊 本市 の 概 況 と救急自動 車 お よび 5つ の 救 急 医療施 設 の 配置場所

注 歌字 は 救急 隊 の コー ドを 表わ す ・

図 10-2

・ 現行 の救急 隊 別 サ ー ビス 区域設定

SETIE1 3ETSU OuouttA:お OVOR:S[RV:EE XEH

127

５ ０ ４ 鴨 ０ ０ ０ ０ 憎 ＝ １ ５ ６ ＝ ′輛  轍 輌  ４ι  皿 舗  欄  Ⅲ ｍ  ｍ  硼 椰  ＝  報 ＝   棚   ＝ 輛   報   蝋 棚   ＝   幅 幡 ０ 鋼 ０ 翻 側 ０ 綺 ０ 絆 ＝ ０ 偲 催 ０ Ⅲ ０ ＝ ＝ ０ ＝ ０ 肥 Ｈ ０ ＝ ０ ＝ Ｗ ０ 四 ＝ ０ 駆 ０ ■ ０ ０ ０ ０ 口 ＝

10.2.4.施 設収容通正 限界 時 間

(OPTHT)、 現場到着通 正 限界 時間 (OPTST)

施設収容 通正 限界 時 間 (OPTHI)の 絶 対 的基準 につ い て は 議 論 の 余地 が大 きい 。本研 究 で は 「一 般 に心筋硬塞 に よる死亡率 は 50%以 上 と考 え られ 、死 亡 の 多 くは発症 後 1 時間以 内 に 集 中 し、か つ 病 院収容前 に 死 亡 するもの が 50∼ 75%と さ れ 」 とい う小 松 建3 に基づいて 「 の 報告 、 急 性心疾 患 の 患者 が医療施設 到 着 以前 の段 階 で 何 らの処 置 を受 ける こ とな く死亡 する割 合 を 20%以 下 に抑 え る 」 とい う整備 目標 を設定 し、発症 後 の 時間経 過 と累積 死 亡率 に 関 する資料 か ら政策 目標 と して の 限界 時 間を求 め 、 これ を OPTHTの 値 と した 。 図 10-3は やや 古 く、発 症 24時 間後 の 累積死 亡率 が 70%と 小松 の報 告 よ り20%高 い値で あ る 。 しか し 、発症 1時 間後 の 値 は小松 の 報告 も 50%

50%∼

75%=25∼ 37

.5%で 図 10-3と ほぼ 一 致 し 、病 院到 着 以前 の段 階 で は発 症 後 の経 過 時 間 と累積死 亡 率 の 関係 は 今 も変わ らな い と考 え ら れ る 。そ こで 図 10-3か ら類 推 して 、

1)即 死 状態 の患 者 は 10% ii)病 院到着 以前 の 段 階 の累積死 亡 率 は直線 的 に増加 す る iii)発 症 1時 間後 の累積 死 亡率 31%=(25.0+37.5)/2 と仮定 す る と、発症 後約 30分 で累積 死 亡 率 が 20%に 達 す る とい う結 果 を得 る 。 しか し 救急 医療 施 設 に救急 自動車 が到着後 、患 者 を処置室 へ 運 び 各種 の処 置 を開始 する まで に最 低

1分 は要 する とい う判 断 の 下 に 、OPTHT=29分 と設 定 した 。

また 、現 場 到着 時間 につ い て は 、呼吸 停 止後 、人 口呼吸 な どの蘇 生 術 を実施 す る ま で の 経過 時 間 と蘇生率 の 関係 や 、呼吸 停 止後 、心停 止 に至 る まで の 所 要 時間 (文 献 50) を考慮 して 、 3∼

5分 を駆 付 け時間 の整 備 目標 と してい る消 防本 部 が幾 つ か見 られる

(文 献 50、 文献 7)。 人 口密 度 が低 い 地 方 都市 で は達成 が 困難 な条 件 で ある ところか

ら、長 め の 数値 5分 に 、通 報 、配車 の 時 間を加 え 、 8分 を現場到 着 適 正 時間 と した 。

10.3.搬 送 サ ー ビス水 準 の 地 域 別評価 10.3.1.現 場 到着 時 間 と遠 点 需要比 率 B 想定 さ れる 需要発 生 地点 の現場到 着 時 間 は最 大 27分 とな つた (表

10-1)。

現場

:OPTS1 8分 を超 え る搬送需要 の割 合 、すなわ ち遠 点需要比 率 Bも 31.1%で 、サ ー ビス水 準 はあ まり高 くな い 。救急 隊別 の 遠点需要 比 率 Bを 求 める と 、 到着 通 正 限界 時間

東救急 隊 7.8%、 託麻 救急 隊 18.5%、 中央救急 隊 17.9%、 田崎 救急 隊 32.1% 健軍 救

128 -

___露 熟

::軍 曰

出典 ・柴 田淳一 師 立 UII痢 励 ν確劉 ,離 学, 離 臨 l号 ,198■ pp。 79-81 0同 ― ,眈 科領域 にかける急病」 北 海道医学雑誌 ,Vol.50,

/a3,pp.286-290

■２

図 10-3

８ 経

■

４ ２ 一 卸

旭川市 の例 に見る急性虚血性心臓病発病後 の累積死亡率 の時間変化

表 10-1

救急 隊別 に 見 た現場到 着 時間帯 別搬送 需 要

(現 行 の 救 急 自動車 配 置 とサ ー ビス 区域 設定 に従 う場 合 ) 件 /年

く単 位 中央 救急 隊 STN 5513

く 分)

TIME

1.5) 17.5)

３ ４

川 尻救急隊 STN 2902

５

45.9)

1056

６

63.4〉

11 11

72.6)

７

５ ６ ・７ ・８ ・９ ２。 ２ ２２ ％ Ｚ ２５ ２６

TDTAL

(分

４２

50.2) 57.8) 66.4) 72.8)

１６

100.0)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

16256

1.7) 9.9)

５

１７

24.9)

６

２６

47.0〉

７

２４

36.6

,42.8

麻 救急隊 STN 7654

東 救急 隊 STN 5316

田崎 救 急 隊 STN 3358

2.2) 16.4) 45,7) 67.9) 83.5)

12.2) 34.0)

３ ２１ ４１

67.7)

全 市 Ｔ。ＡＬ

1.2)

52.8) 61.0)

11

く

91

(

( 88.6) ( 94.1) ( 96.9)

１０ １１

( 99.2〉

１２

( 99.9) ( 99.9) (100.0) (100.0)

１３ １４ １５ １６

(100.0〉

１７

(100.0) く100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

１８ １９ ２０ ２１ ２２ ２５ ２４ ２５

0 (100.0)

２６

AL

く 99.8) く100.0)

(100.0) (100.0) (100.0) 100.0) 100.0) 100.0) 100.0) 100.0) (100.0) (100.0) く100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

80.5) 85.6) 88.5) 90.2) 91.5) 94.3)

97.1) 98.2) 99.2) 99.5) 99.7)

99.8)

100.0)

100.0〉

100.0) 100.0) (100.0)

1.2) 10.3)

く (

1

(

9)

76.5) 82.1) 87.8) 92.0)

55 57 41 2

96.7) '4.8〉

19

98.3)

1

' 3 2 1

ユ ー

27.5) 44.8) く 58.7)

172 173

) ９

７ ． ２ ７８ ９ ８８ ３ ％ ９ ９７ ３ ９８ ９ ００ ０ ００ ０ ００ ０ ０。 ０ ０。 ０ ∞ ０ ００ ０ ∞ ０ ００ ０ ００ ０ ∞ ０ ００ ０

耶 ７ ８ ２０ ・０ １２ ０９ ７ 平 ３ 寵 ２ 蔦 Ю 廻 収 Ⅸ 籠 ｌ ｏ ｐ Ⅸ Ⅸ

'6.3) 98.2) 99.2)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

51.9)

１６

87.3) 92.9)

(100.0》

)託

３

29.7)

79.0)

( 99.8) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

:7■

４

３８

21.8〉

83.3) ,4.4)

1 73 1r7

TIME

0.5) 5.1) 14.4) 32.2)

71.6)

_(100.0)

逮点宙 要 比 率 (3)χ

0.5) 4.9) 13.2)

7.2) 19.0) 31.4)

44`7)

87.9) 91.3) 94.3) 96.4) ,8.3) 99.1) 99.9) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

９ Ю Ｈ ２ ３

健 軍 救急 隊 STN 9050

1.0)

5:「

(%)>

清 水 救急 隊 STN 5843

'9.2)

( 99.8) '9.5)

1

1

く ,9.9)

(100.0) (100.0) (100.0)

1 (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

l1797

遠点需 要 比率 (3)χ

3Ll

18.5

130

凡例 区分 表示

0 3≦ Tく 1 4≦ Tく

4

2 5≦ Tく 6' 3 6≦ 丁 く 7 4 7≦ Tく 8

5 8≦ 丁 く 0 6 9≦ Tく 10 7 3 9 0 A 3 1 0 [

２０ ２０ ■ ０ ９６ ８０ ００ ２ Ｈ

図 10-4

節点 別現場到 着時間

単位

分

■lE‖

DETSu lU口 uTA:κ lkEISκ E J:KIH Hl‖

10≦ 11≦ 12≦ 13≦ 14≦ 15≦ 16≦ 17≦ 18≦

丁 く11

Tく 12 Tく 13 Tく 14 Tく 15 Tく 16

丁 く17 丁 く18 丁 く19

.

(現 行 の救急 自動車 配置 とサ ー ビス区域設定 に従 う場合 )

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:

図 10-5

節点 別施設収容 時間

単位

分

(現 行 の 救急 自動車配 置 とサ ー ビス区域設定 に従 う場 合 )

- 131 -

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急 隊 36.6%、 川 尻救急 隊 42.8%、 清 水救急 隊 61.6%で ある 。市 中心 部 をサ ー ビス 区域 に 持 つ 東救急 隊.の 遠点需要比 率 は小 さいが 、他 の 救急 隊 のサ ー ビス区域 の 遠 点需 要比 率 はいず れも 大 き く、特 に 清 水 救急 隊 のサ ー ビス区域 はサ ー ビス 水準 が低 い こ とが 解 る 。田崎救急 隊や 川 尻救急 隊 の 場 合 、農業地域 を控 えてい る な どの 問題 もあ り、 これ らの数字 は 、蘇 生 救急 を前 提 と した 「 現場 到着 時間 8分 」 とい う整備 目標 が 、熊 本市 の よ うな地 方都市 に とつて 達 成 の 難 しい 目標 で ある こ とを 裏 付 け ている とも言 え る 。 しか し 、一 方 で は次 の ような 問題 点 も指摘で き る (図

①

10-4参

照 )。

市北部地 域 (清 水救 急 隊 サ ー ビス区域 の 西部 お よび託 麻 救急 隊サ ー ビス区 域 の北 部 )、 市 東部地域 (健 軍 救急 隊サ ー ビス 区域 の東 部 お よび託麻救急 隊サ ー ビス区域 の東 部 )で は 、昭和 40年 代半 ば か ら大規 模 団地 の 開発 が進 ん だの を き っかけ に 市 街化が進 ん だ 。 ところが 、救 急 自動車 の 配 置 はそ れ以 前 の 市街地 の 広 が りに基づ いてお り 、最 近 の市 街地 の 進 展動 向 に 対 応 で きてな い 。

②

清水救急 隊 の 場合 は 、サ ー ビス 区域 内 に位 置 するそ れ らの団地 との間 に丘 陵 地 (立 田山 )が 位置 して お り、駆付 けの際 に迂 回 した 経 路 を取 るため 、現 場 到 着 時間が長 くなる。

③

託麻救急 隊サ ー ビス区 域 の北 側 に現場到 着 時間が 11分 ∼ 12分 とい う地 域 が広 が つてい る 。 これは 、 自川 の対 岸 にあ たる 地域 であ る 。校 区等 の 行政 サ ー ビス 区域 の 境界 が川 を境 に 定 め ら れているの に 従 つて 、救 急 隊 のサ ー ビス区域 も 白 川 を境 に定 め られてい る が 、橋 に近 い 地域 で は白川 を越 え て 、託麻救 急 隊のサ ー ビス区域 を設定 する と 、上 記 の 地域 のサ ー ビス水 準 は 向上 するもの と期待 で ユ4 きる 。

④

東救急 隊 と中央救急 隊 お よび 田崎救急 隊 の 配置場 所 が近 接 してお り、も う少 し分散 して配 置 す れば 、現 場 到 着 時間が 8分 以 内 の 地 域 を広 げ られる 。 (こ れ らの救急 隊 の 配置場所 の 中 間 に 位 置する地 点 の 現場 到 着 時 間 は 5∼

6分 で 2∼

3分 の余 裕 が ある 。 ) 10.3.2.施 設収容 時間 と遠 点 需 要 比 率 A 施 設収容 時間 は 8分 か ら 55分 の 間 に分 布 している (表

10-2)。

通正 限界 時間

:

(OPTHT)=29分 を超 える搬 送 需 要 の 割 合 、すな わ ち 、遠 点需 要 比 率 Aは 7.0%で 、蘇 生 救急 を前提 に した 遠点需 要 比 率 Bの 場合 よ りはサ ー ビス 水 準 評価 が高 くな つた 。 し か し田崎救急 隊 と清水救急 隊 の 遠 点需要比率 Aは 、そ れぞ れ 、 18.7%と 30.6%と 低 く 、 他 の 救急 隊 とのサ ー ビス水 準 格 差 が大 きい 。因 み に 、東救 急 隊 0.0%、 託麻 救急 隊 0.2%、 健軍救 急 隊0.1%、 中央 救急 隊0.3%、 川 尻救急 隊

2.9%で あ つた 。

東救 急 隊 は 、サ ー ビス区 域 が小 さい上 、想定 した救急 医療 施 設 の うち の 1つ (中 央

132 -

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表 10-3

救急 隊別 に 見 た 搬送 時 間帯 搬送需要 (現 行 の 救急 自動車 配 置 とサ ー ビス区域 設定 に従 う場 合 ) く単 位 Л ＫＡＮ 轟 と Ｅ 以 心 跡 ５５ ． ５

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ｓＴＮ

95.1) 95.4)

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5 6

7 8 9 10 11 12

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15 16 17 18

19

20 21

22

23 24 25

1

く100.0)

く 分)

託 麻 救急 隊 ｓＴＮ ７６５４

100.0) 100.0〉

く100.0) く100.0〉 く100.0)

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52

88

177

257 263

10' 74

47 3

３ ５ ７ ８

( 94.4) ( 99.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

《100.0) く100.0)

20

５

く 87.1)

く100.0)

(

１

( 71.0) ( 79.4)

100.0) く100.0) (

７

く 61.5)

(

6.9)

14.4)

2'.4) 51.2) 73.6)

く 82.9〉

( 89.2) 《 93.2) ( 96.3) ( 98.3)

く 98.9〉 く 99.8)

魏

鴎

東 救急 隊 STN 5516

ｓ Ｔ Ｎ

( 99。 9)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) く100.0)

134

く 93.0〉 く ,7.9) く '9.6)

( 99.8) ( 99.9)

( 99.9〉 く ,9.9)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

全 市 TOTAL

15.6》

０８ ９３

1)

６７

70.6) 74.7〉

(100.0) (100.0)

80.1) ( 83.3) く 86.0) ( 88.0)

５８ ４１

77.9)

(

1

く '0.2) 91.9) く 94.0) く 95。 7)

1

(

1

〈

1 1

(

(

97.6) 98.7) ,9.6) ,9.3)

計 0.9' 6.2)

45。

(100.0)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) く100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

く100.0) く100.0)

( 82.4)

1

(100.0) (100.0) (100.0)

( 99.9)

く 40.3) く 52.1) く 67.8)

33.7)

S6.1) 61.0) 66.1)

1.4) 4.8)

( 16.5) ( 26.1)

1 1

9050

( 9.2)

7.9〉

22.4)

1

軍 写 懲 隊

( (

0.0) 0.0) 0.0) 0.7)

( 99.9) (100.0)

( 99。 2)

隊

３ ５ ５Ｂ

(%)>

( 0.0)

(100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0) (100.0)

(100.0) (100.0) (100.0)

( 1.2) ( 11.0) ( 25.0) く 44.9) ( 65.1) ( 83.0) ( 90.0) ( 95.6)

STN

《 99.8)

(100。 0)

0.6) 2.4)

5845

23.5) 27.9) 34.8) 44.1) 52.6) 62.3) 73.3) 84.9) ( 89.4) ( 92.6) ( 96.5)

７

24.3) 38.3) 50.5)

100.0)

Ｓ ・６ ・７ ８ ・９ ２。 ２ ． ２２ ％ ２４ ２５

TIME 1

11.4) 17.2)

,9.0〉

99.7) ( 100.0) ( 100.0) く100.0) (

0

5.1)

98.4) '6.9)

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0.0) 0.1) 0.8) 5.2) 9.0) 15.2) 18.3)

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5)

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STN

0.0) 0.0) 0.0)

77.0〉

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2902

0.0)

22.6) 57.2) 88。

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24.3) 34.4) 45.3) 54.6) 61.3) 68.9) 75.5) 81.4) 85.5) 88.3) 91.3)

２７ １６ １１

'4.5) 97.4) '6.2) 98.3) ,9,1) 99.3) 99.4) 99.6) 99.8) 99.9) 100.0) 100.0)

病 院 )が 立 地 して い るため評 価 が高 くな つた 。川 尻 、健軍 、託麻 の各救 急 隊 は 現場到 着 時 間 の 評価 が低 か つたに も かかわ らず 、施 設 収 容 時間 の 評価 が上 が つた 。 これ は 、 評価 の 条件 が緩和 さ れ た (時 間的余 裕 が増 え た )こ ともある が 、 これ らの救 急 隊 のサ ー ビス区域 か ら搬 送 先 に想定 した救 急 医療施 設 へ の 搬送 時間 が短 い こ とが原 因 とな つ てい る (表

10-3)。

例 え ば 中央 救 急 隊 のサ ー ビス区域 に は 、 5つ の うち 3つ の 救

急 医療施 設 が立地 している (図

10-5)。

また 、託麻 救急 隊 と健 軍救急 隊 のサ ー ビ

ス区域 の 境 界付近 に は熊本赤 十字病 院 が位置 している 。川 尻救急 隊 の 場合 、サ ー ビス 区域 内 に は想定 す る救急医療 施 設 が立地 してい な いが 、救急 隊 の 移 動経路 に 関 する次 の よ うな特徴 か ら搬 送 時間 が短 くな つた と考 え られる。すな わ ち 、川尻救 急 隊 は市南 部 を対象 にサ ー ビス している が 、救急 隊 はサ ー ビス区域 の 南部 に 位 置 して お り、市中 心 に位置 する救急 医療 施設 へ 向 か う途 中 で 患 者 を収容で き る ため 、待機場 所 → 現 場 → 病 院 とい う移動 に お ける迂 回 の量 が小 さい 。 一 方 、田崎救急 隊 の場合 、現場到 着 時 間 につ い て 健軍 救 急 隊や 川 尻救急 隊 よ り評価 が高 か つたに も か かわ らず 、施設収容 時間 に 関 する評価 は これ らの救急 隊 よ り低 か つ た 。田崎 救急 隊 の サ ー ビス区域 か ら想定 した 救 急 医療施 設 まで の 距 離 が先 の 救 急 隊 の 場 合 よ り遠 い こ とが 直接 の 原 因 で あ るが 、サ ー ビス区域 内 におけ る待機場 所 の 位置も 第 2の 原 因 で ある 。 これは 、川 尻救 急 隊の例 と 比 較 する と明確 にな る 。す なわ ち 、田 崎救急 隊 は 市西部 地 区 をサ ー ビス しているがサ ー ビス 区域 の 東 よ り に位置 して お り、 患者 を収容 する た め には一 度 西側 に 向 か つて 出 動 する こ とにな る 。 ところ が 救急 医療 施 設 は市 中心 部 に 位 置 してお り、患 者 を収容 した 救急 自動 車 は ∪タ ー ン して 救急 医療 施 設 へ 向 か う とい う ように 往 復運動 する こ とにな り移動経 路 が長 くなるた め で ある (図

10-5)。

清水救急 隊 の 場 合 、市北 部 の 新興住 宅地 の 施 設 収容 時 間 が長 い 。 この地 域 につ いて も 、先 の 田崎救 急 隊 の 場合 と同様 、立 田山を大 き く迂 回 した 移 動経 路 を とる こ とが施 設収容 時間 を長 く している原 因 で あ る 。

10.3.3.Q多 重 サ ー ビス度 と H多 重 サ ー ビス度 図 10-6と 図 10-7で は 各 メ ツシ ユに 対 応 する地 域 の 多重 サ ー ビス 度 を数字で 示 した 。 ただ し 、需 要発生 が見込 まれな い 地域 に 対応 す る メ ッシ ユは「・ 」 で 、ま た 、

需要発生 が見込 まれるにもか かわ らず多重サ ー ビス度が 0、 すなわち、通正限界時内 に想定 した救急医療施設の何 れへも患者を収容できない地域 に対応するメ ッシ ュは 「*」 で 表わ した 。 Q多 重サ ー ビス度の最大値 は 7、 H多 重サ ー ビス度 の最 大値 は 5 である。

①

昭和 40年 代 までに市街化 していた地域 については、Q多 重サ ー ビス度 、H

135 -

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図 η

O-6

節 点 別

Q多

単位

．■ ¨ ．¨ 一 ¨¨ ・ 〓 ¨・ ・ ¨一 ．一

6日

重 サ ー ビ ス 度

注 数字 は , 多 tF_サ ー ビ ス 度 を表 わ す。 ●は 理 正限 界 時固 内 にサ ー ビス で きな い 地 域 ・ は 搬送需 要 の . 発生 が 見込 ま れな い 地 域。

u了 員 :H‖ ‖L CattRA籠 TEH DEISU田 口

(現 行 の 救急 自動 車 配置 とサ ー ビス 区域 設定 に 従 う場 合 )

性 数字 は 多 重サ ー ビス 度 を表 わ す 。

3は

魁 正限 界崎 閥 内 にサ ー ビス で きな いlu域 ・ は 臓送需 要 の 発生 が 見込 まれな い 地域 .

図

10-7

節 点 別

H多

sm甜

重 サ ー ビ ス 度

(現 行 の 救急 自 動・1配 置 とサ ー ビス 区域 設定 に従 う場 合 )

136 -

3[了

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OYOU‖

鵬::鵬 ιmm圧

５ ０ ９ １ ６ ４ ８ ０ ４ ０ ０ ，２ ４ ４ ． ６ ４ ５ ６ ＝ ４０ 収 ４ ２ ＝ ０ ０ ４ ０ ０ ３ ９ ２ ３ ０ ■ 一 ｍ 聾 Ⅱ 臨 輛 罰 勤 ｍ 猟 加 獅 ル Ｍ Ｌ 踊 獅 猥 洒 ｍ ｍ 加 ＝ ｌ ｏ １ ７ ６ ８ 榊 取 ＝ 鵬 贈 １ ２ ０ ＝ ０ ４ ％ 田 ０ ０ η ＝

多 重 サ ー ビス 度何 れ につ い て も評 価 が高い 。 市 北部 、市 北東部 の新興 住 宅 地 、市西部 の 農 業地 域 につ い て は 、 Q多 重 サ ー

②

ビス 度 、 H多 重サ ー ビス 度 何 れ も評価 が低 い 。 市 南部 (川 尻救急 隊 のサ ー ビス区域 )や 市北 部 (清 水救 急 隊 のサ ー ビス 区域 )

③

に は H多 重 サ ー ビス 度 が 4と 高 く評価 され なが ら、 Q多 重 サ ー ビス度 が 1と 低 く評価 さ れ た 地域 が あ る 。 ④

Q多 重サ ー ビス度 、 H多 重 サ ー ビス度 の 何 れの 指 標 につ い て も中間 的な ラ ン クの評価 を受 けた地 域 が少 な く 、昭和 40年 代 まで に市 街化 してい た市街 地 と、 そ れ以 後 に 市街化 した市北 部 地 域や市西部 の 農業地 域 とのサ ー ビス水 準 の 格 差 が大 き い 。

この よ うな格 差 を生 ん だ 原 因 につ い ては 、10.3.1.10.3.2.で 述 べた とお りで ある 。

H多 重 サ ー ビス 度 や Q多 重 サ ー ビス 度 の評価 に現 わ れ た地域 内格 差 の方が 、施 設収容 時 間や 現 場到着 時 間 の 評価 に 現 わ れ た地域 内格 差 よ りも大 き くな つたの は 、想定 した

5つ の病 院 の うち 4つ まで が 、市 中心 部 に集 中立地 している ため で ある 。 10.4.結 論

4つ の 地点 別 サ ー ビス水 準 評 価指 標 を用 い た考察 の 結 果 、熊 本 市 の救急 自動車 配置 に 関 する次の よ うな問題 点 が 明 らか にな つた 。 昭和 40年 代前半 まで に市 街 化 してい た 地 域 で は 、何 れ も施 設収容 時間 20分

①

以下 、 Q多 重 サ ー ビス 度 6以 上 、 H多 重 サ ー ビス 度 5以 上 とサ ー ビス 水準 が高 い

②

。

昭和 40年 代後半 か ら急速 に市街化 した市北部 (清 水救急 隊のサ ー ビス区域 ) や人口密度が低い市西部 (田 崎救急隊のサ ー ビス区域 )に は施設収容時間が適 正限界を上 まわる地域が広が つており、救急自動車の配置が市街地の拡大に対 応 できていない 。

③

特 に 、Q多 重サ ー ビス度や H多 重サ ー ビス度 に着目する と 、得点 2や 3な ど 中間的な評価得点 の地域が少な く、周辺部 と① で述 べた市街地 とのサ ー ビス水 準格差が大きい。

④

③ に述 べた格差 は救急自動車 の配置 だけでなく救急医療 施設 の立地 にも偏 り があるため生 じたものである。

⑤

立田山や 白川などの地理的な要因、経験 や行政慣行によるサ ービス区域設 定 が迅速なサ ー ビスの障害 にな つている。

一

η37

-

これ らの 問題 に 対 し、次 の よ うな計画 の 指針 を指摘 で きる 。 救急 自動 車 は 、救急 医療 施 設や他 の 救急 自動車 と離 して 配置 する 。熊本 市 で

①

は、救 急 医療施 設 が市 の 中心 部 に偏 つて 立地 してい る点 を考慮 して 、現在 市 の 中心 部 に寄 つて 配 置 さ れ て いる 救急 自動車 の 一 部 を市 の 外 周部 へ 再配置 する 。 市北 部 の 新興住宅地 の 場 合 、駆付 け 、搬送 の 両方 の 段 階 につ いて 、立 田 山や

②

白川 が移 動 の 制約 にな つて い る 。① を考慮 して 、立 田山 の北 側 に 少 な く とも 1 台 、救急 自動車 を配置 す る (長 期 的 には道 路 網整備 が望 まれる )。 田崎救急 隊 は 川尻救急 隊 の 搬送経路 上 に 位 置 してお り 、そ れぞ れの 救急 自動

③

車で効果 的 にサ ー ビスで き る地域 が重複 して いる 。従 つて 、市西部 へ 田崎 救急 隊を再 配置 する 。 想定 さ れる 患 者 発生 地 点 に 対 して 、常 に 最寄 りの救 急 自動車 が出動 す る よう

④

サ ー ビス区域 を設定 し直 す 。 これ らの 指針 は 、次 の よ うな考 え に基 く。す なわ ち 、救急 自動車 が救急 医療 施設 に 配 置 される と 、救急 自動車 は 患 者 の所 へ 出動 し再 び救急 医療 施 設 へ 搬送 する とい うよ うに 、往復運 動 する こ とにな る 。 しか し、救急 医療施設 か ら離 してお くと、片道 の 移 動 、ある い は多 少 の 迂 回で 駆 付 け と搬送 の 2段 階 の 移動 が 完結 する ため 、移 動 時間を 短縮 で きる地 域 が広 くな る とい う考え方で ある 。

注1 注2

第 9章 の 注 5参 照

-般

に 心停 止 か ら 3分 経過 すれば 、た とえ 救 命 し得 た と して も脳死 の 状態

になる と言 わ れる (文 献 50,p96、 文献 52,p13)。 呼吸 が停止 する と 4∼

8分

で 心 臓 が停 止 する (文 献 50,plo8)。 心停 止 とは 、心 臓 発 作や麻 酔事 故 な どが 原 因 とな る割 合 が多 い が 、溺水 、電撃症 、毒蛇や 毒 虫 によ る咬創 、刺 創 、ガ ス中毒 、重度 の 外傷 に よる発生 も多 い (文 献 52,p13)。 呼吸 障害 や心 臓 障害 の 他 、緊急処 置 が必 要 な傷病 と して は 、重度 の 熱傷 、 指手 の 切 断再接 着 、脳 外 科 関連 の 傷害 が あ る 。重度 の 熱傷 の 場 合 30分 以 内 に 輸血 や 呼吸管理 が必 要 (文 献 51)で ある 。切断再接 着 の場合 、手術 の 時間 は 平均 5時 間 、受 傷後 8時 間以 内 に 流血 を再 開する と成 功率 が高 い (文 献 64)。 硬膜 外血腫 や硬膜 下 血 腫 は 、 6時 間以内 に 手術 しな い と後遺症 を残 す こ とが 多 い (文 献 52,p9)と 言 わ れてい る 。 これ らを総合 して 、心臓 傷害 が最 も緊急 度 が高 い症 例 と判 断 した 。 呼吸 停 止 か ら 3分 以 内 に蘇 生術 を開始 しない と 、蘇 生 の 成 功率 が低 くなる (文 献 50,plo8)と 言 わ れ てお り、この患 者 の蘇生 を 基準 と した救急 自動車 配

- 138 -

置の考 え方もある。 この場合、駆付け時間を 3分 、また は 5分 とする (文 献 59、

文献 57)。 地方 の場 合 は人口が分散 してお り、この基準の達成 にはもと

もと限界がある。また 、人口呼吸 は患者周囲の人 々でも実施できる 、等 の判 断もあ り、蘇生救急を救急搬送サ ー ビス評価 の 目安 としなか つた 。 注3

小松作蔵 (札 幌医科大学胸部外科 )。 文献61.

注4

北バイパスと呼 ばれる道路の計画がある。

- 139 -

第 11章

熊 本 市 におけ る救 急 自動車 の 再配 置計画

11.1,研 究 の 目的 第 11章 で は熊本市 北 部 、北東部 のサ ー ビス 水準 向上 を 目標 に次 の 2つ の ケ ー スに つ い て救急 自動車 の 再配 置 計 画 を検討 する 。 ケ ー ス 1:救 急 自動 車 の 配 置 は現状 の まま と し、 これ まで経験 的 に定 め られて来 た 各救急 隊 の サ ー ビス区域 を次 の よ うに変 更 す る 。すな わ ち 、想 定 さ れ る患 者発生 地 点 に対 し最寄 りの救 急 自動車 が出動 する よ うにサ ー ビス区 域 を設定 す る 。 ケ ー ス 2:現 在 、市 の 中心 部 に寄 つて 配置 されてい る 中央 、清水 、託麻 、東 の各 救 急 隊 の救 急 自動 車 (以 後 、救急 隊名 で 呼ぶ こ とにする )を 市 の北部 、 北東 部 へ 再 配 置 す る 。 この場 合 のサ ー ビス区域 設定 はケ ー ス コと同 じ原 則 に 従 う。 第 ηO章 で は 、田崎 救 急 隊 を市西部 へ再 配 置 する とい う指 針 も同 時 に示 した 。 しか し 、飽 田町や 天 明町 (熊 本 市 の 西側 に 隣接 )と 広域 消 防組 合 を結成 し、これ らの町 に 救急 自動車 を新 たに配 置 す る可能性 につ い て関係 自治 体 間 の 協議 が進 め られ てお り、 熊 本 市西部地 域 整備 の 問題 は 本研究 で は扱わ な い こ とに した 。

11.2.再 配 置候 補地点 の 設定 と再配置 計画検 討 の手順 11.2.1.再 配 置候補地 点 救急 自動 車 の 待機場 所 に は 駐車場 と 隊員 3人 の 控室 、消 防本部 の 通信指 令 室 か ら送 ・ られる指 令 の 受 信装置 を置 く。搬送需 要多発 地 に近 く、幹線 道路 へ の 出入 が容易 な地 点 とい う の が候 補地選 択 の 原 則 であ る 。今 回 は用 地取 得 の 問題 を考 慮 して 、救急 自動 車 が未配置 の 消 防分駐 所 は も とよ り、病 院 、警察官駐 在 所 な ど業務 と関係 が ある公 的 施 設 を候補地 点 とした 。 しか し該 当施 設 が 1∼ 2倫 にわ た つて 見 つ か らな い 場合 は空 地 や民間の広 い 駐車場 も取 り上 げ た 。新 た に 設定 した 配 置候 補地点 は 32箇 所 、現在 の 配置場所 も含 める と合 計 36箇 所 で ある (図

11-1)。

11.2.2.再 配 置案検討 の 手 順

36の 候 補 地点 に対 し 4つ の救急 隊 を再配 置 する計画 案 は重 複配 置 する場 合 も含 め

- 140 -

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曜選 堅 咄 涎瞑≪ 瞑信 握 嚇 倒〓К田 熙 裂 目回日選 田

一 一 ・ ・ 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ０ ¨ 一 一 ・ 一 ・ ・ ∞ 一 ・ ・ ． ・ ¨

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- 141 -

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る と全 部 で ′ ３９ ｆ Ｉ   ｉ   １ ４ １ ■

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390 380 37o 36

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82,251

ｌ ′

10 2◆ 3・ 4

′

通 りある 。

全 ての 配置案 を検討 す るかわ りに 、次 の 手順 で 発 見 的 (Heuri StiC)に λ =3の ス最 注1 を求 め た 。 通解

①

救急隊を現状配置 のままとしてサ ー ビス区域のみを変更 した案を評価する。 (第

②

1段 階 )

7つ の救急隊の うち中央 、清水 、託麻 、東 の救急隊員いずれか 1隊 のみを再 4=144案 を評価 し、改善効果が最も大きい案を選ぶ 。

配置する36

(第

2段

階) ③

着 目する 4隊 の うち 1隊 を② に従 つて再配置 した後、さらに残 りの 3隊 のい ずれか 1隊 を再配置 する案36

3=108案 を評価 し、改善効果が最も大きい案

を選ぶ 。 (第 3段 階 ) ④

③ に従 つて 2隊 目も再配置 した後、残 り 2隊 のいずれか 1隊 をさらに再配置 する案を評価する というように 、 1隊 ずつ再配置する隊の数を増や しながら 4 ・ 隊全部を再配置する まで作業を繰 り返す。 (第 4、 第 5段 階 )③ か ら通算 して

1=360案 を比較評価する勘定である。 再配置 した 4つ の 救急隊のうち 3隊 を選んで 36の 候補地点 に再度配置 し直

4段 階36 ⑤

4+36

2+36

3+36

すもの として 、④ の 結果を基底解 に 、 う０ ００       う ０

38・ 〓

370 36

４

20 3

33,744 通 りの 配置案 を比 較評価 し 、

各指標 につ い て改 善 効果 が大 きい配置案 を抽 出 す る 。 (第 ⑥

6段 階 )

参 考資料 と して 配 置案評価指標 毎 の 最適解 を抽 出 する 。すな わ ち 、そ れぞ れ 遠点需 要比率 を最 小 にする 配 置案 、 Q需 要 比率 を最大 にする 配 置案 、 H需 要 比 率 を最 大 にする 配 置 案 、平均施 設収容 時間 を最小 にす る配置案 を抽 出 する 。 (第

7段 階 )

なお 4つ の 指標 に よ る配置案 評価 は 相互 に矛 盾 す る場 合 がある 。そ こで 市民 の立 サ ー ビス 水 準 が低 ιヽ地域 を解消 す る こ とを 原 則 と 場 か ら再配置案 を選択 す る。

して計画目標の優先順位 、すなわち 、各指標 の評価順序を次 のように定め た。 ①

4指 標中 1つ で も現状より評価が低 い案 は除 く。

②

遠点需要比率が低 い配置案を選択する。

- 142 -

③

② の評価が等 しい場合 はQ需 要比率 とH需 要比率が高 い配置案を選択する。

2つ の指標で 選択される案が異なる場合 は 2つ の指標の最小値が大きい配置案 を選択する。 ④

③ においても評価が等 しい場合は平均施設収容時間が最小の案を選択する。

これ らの方針 を踏 まえ 、各 段 階 で は第 4章 で 検 討 した 3つ ネ ッ トワ ー ク問題 を応 用 」 . して次 の 順序 で 解 析 した 。

①

P―

②

① で 抽出 した 配置案そ れぞ れ につ い て 2通 りのサ ー ビス 多重 化 配置 問題 を解

セ ンタ ー 問題を応 用 して 遠点 需要比 率 が小 さい配置案 を複 数抽 出 する 。

き 、 Q需 要比 率 と H需 要 比 率 が大 き い 配置案 を複数抽 出 する 。 ③

② で 抽出 した 配 置案 につ い て P― メデ イア ン問 題 を解 き 、平均 施設収 容 時 間が 小 さい配置案 を抽 出する 。

11.3.再 配置案 の 探 索 と改善 効 果 の 検 討

'

11.3.1.再 配置案 の 探索

各段 階 で 抽出 した 再 配置案 につ い て 、着 目する 4つ の 救急 隊 の 配 置場所 と 4つ の 指 標 の 得点 を整理 し、表

11-1に

示 した 。各段 階 とも上位 5案 ず つ (評 価 が ほ ぼ 等 し

い 案 があ る場合 は 6案 )を 示 した 。 第 1段 階 :救 急 隊 を現 状通 り に 配置 した ままサ ー ビス 区域 の みを変 更 した ところ 、 遠点需要 比 率 が 1.8ポ イ ン ト減少 し、 H需 要比率 が 0.9ポ イ ン ト増 加 した 。 平均施設 収容 時間 も 0.4分 短 縮 され 、サ ー ビス 区域 の 変 更 だけで もサ ー ビ ス 水準 を 多 少改善 で きる こ とが 解 つた 。 第 2段 階 :着 目す る 4つ の 救 急 隊 の うち 1つ だけ 再 配置 する場 合 、市 の 中心 部 に 位 置 する中 央 救急 隊 また は 東救急 隊を市 北 部 へ 再配置 する案 の 改善効 果 が大 きい 。 1番 目 と 4番 目 の案 の評価 は等 か つた が 、 こ こで は中 央救急 隊 を第

20地 点 へ 再 配置 す る案 を選択 した 。遠 点需 要比 率 は 2.0%へ と

5.0ポ ィ

ン ト減 少 し 、最終案 と同 じ値 にな つた 。 また 、 Q需 要比 率 と H需 要 比 率 に つ いて もそ れぞ れ 93.1%と 9611%に 改 善 された 。平均施設 収容 時間 に 関 し ては最 終 案 よ りもむ しろ短 く、この再 配 置 が非常 に 有効 な こ とを 示 してい る。

2段 階 の 再配置 に加 え 、清水救急 隊 を市北 部 に再配 置 する とQ需 要 比 率を 2ポ イ ン ト強改 善 で きる こ とが解 つた 。 しか し 、第 2段 階 に 較 べ H需

第 3段 階 :第

- 143 -

表 11-1

作 業 段 階 区 分

救 急 自動車 再配 置案 の 探索 経過 と評価得 点 の 比較

平 遠 Q H 救急隊別 需 収均 需 点 救 急 自動 車 比需 比要 比要 容施 配置 時設 率 率要 率 候補地点 IMSJRFHl 中 清 託 東 LHT」 R QMSJR AVEHT 央 水 麻

%%%分

(現 行配 置 ) 1 12 31 26

0

作 業 段 階 区 分

救急 隊別 遠 Q H 平 救 急 自動 車 点 需 需 収均 比需 比要 比要 容施 配置 候補地 点 率要 率 率 時設 HMSJR間 託 中 清 東 LHTJR QMS」 R AVEHT 麻 央 水 (基 底 解 )

7.0 89.6 91.2 18.9

6

34 20 19 26

２

％ Ⅲ

９５

％ ■

９７

(遼 点 需 要 比 率 と

Q多 重 サ ー ビ ス 度 に 関

(サ ー ビ ス 区 】tの み変更 )

(再 配 置案 )

1 1 1 の 19 3 20

2

12 12 19 12 12 18 ⑩ 16 17 ,,

31 31 31 31 31 31 31 31 31 Rl

20 19 20 26 26 26 26 26 26 ,6

19026

4

31 2 31 26 31

1

RR ,6 ３４

5 ホ   ホ   ホ

の ２ ７ ２ ８ １ ３

２

９３

１

９６

ｌ

８

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０

９５

３

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６

２

９１

６

９５

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８

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９３

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１

８

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９Ｒ

０

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９５

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８

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９６

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６ ６

９５

２

９５

２

９４

， ２

９５

２

９５ ９５

２

９５

２

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３ ３

９６

０

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９６

６

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１

８

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０

８

８

１

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８

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８

７

２

０

９５

４

９７

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２

０

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３

９７

２

８

８

２

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９５

３

９６

７

９

０

２

０

９５

０

９７

３

９

０

２

０

９４

７

９７

３

９

２

注 1:全 解 析 に お いて 川 尻 ,田 崎 ,健 軍 の 各 救急 隊 は 現 行 配 置 とす る。 2:○ 印 は 1∼ 4の 各 段 階 で 配 置 を 決 定 した 救急 隊 とそ の 配 置 点 コ ー ド。 3:*を 付 け た の は現 行 配 置 よ り も水準 が 下 が った ケ ー ス

- 144 -

7

し

２ ０ ９５ ５ 。 ． ２ ０ ９５ ４ ・ ． ２ ０ ３５ ４ ・ ． ２ ０ ９５ ４ ・ ． ２ ０ ９５ ４ ・ ．

(配 置 場所 を集 約 し た ケ

◎

分 ７ ・

８

最適化 ９７ ３ ８ ６ ． ９７ ３ ８ ７ 18 ． ９７ ３ ８ ７ 17 ． ９７ ３ ８ ７ 19 ． ９７ ３ ８ ７ 16 27 ． ＜ Ｈ多 重 サ 一 ス 度 に 関 し最適化 ３４ ２０ ７ ２６ ２ ０ ９８ １ ９７ ６ １８ ５   ． 。 ． ７ ２ ０ ９３ １ ９７ ６ ８ ５       ２ ． ・ ．       ２ ９ ２ ０ ９３ １ ９７ ６ ８ ７ ． ・ ．   ３       ０ ２ ０ ９８ １ ９７ ６ ８ ７   ． ・ ． ２９ ２ ０ ９３ １ ９７ ６ ８ ７     ６ ． ・ ．       ３ ０ ２ ０ ９３ １ ９７ ６ ８ ７ ． ・ ． ＜ 平均施 設 取 容 時 間 に 関 し最適化   ３４ １５ ３ ２６ ３ ０ ９ １ ９５ ９ １８ ３ ． 。 ．    ４ ２６ ３ ０ ９ １ ９５ ９ ８ ３ ． 。 ．    ５ ２６ ３ ０ ９ １ ９５ ９ ８ ３ ． ・ ． １４ ３ ２７ ３ ０ ９０ ６ ９５ ７ ８ ３ ． ・ 。 ３ ０ ９０ ５ ９５ ７ ８ ３ ５ ． ・ ． ３ ０ ９０ ５ ９５ ６ ８ ３ ２ ． ・ 。

34 20(函 )26

5.2 89.6 92.1 18.5

1

％ ■

34 19 18 17 16 20

19 26 18 17 16 20

２０ ． ２０ ．０ ２ ． ２０ ． ２１ ．

９５ ３ 。 ９５ １ 。 ９４ ８ ・ ９４ ６ ・ ９５ ３ ・

スの検討 ６ ９ １８ ８ ・ ９． ６７ ８８ ． ・ ９ ６４ ８８ ． ・ ９ ６２ ８７ ． ・ ９ ７３ ８８ ． ・

一

９

要 比率 につ い て は 0.1ポ イ ン ト、また 、平均施 設収容 時間 につ いても 0.2 分 評価 が下 が つた 。第 1案 と第 2案 の評価 は 一 致 したが 、 こ こで は清水救 急 隊を第 19地 点 へ 再配置 す る案 を選択 した 。 第 4段 階 :中 央 と清 水 の 各 救 急 隊 の 再 配 置案 を踏 まえ て 、さ らに託 麻 救急 隊を市東 部 の 第 34地 点 へ 再 配置 す る と H需 要比 率 を さ らに 1.3ポ イ ン ト改善 で き る とい う結 果 にな つた 。残 りの 3指 標 に よる評 価 は第 3段 階 の 再配置案 と 変 らな い 。

4段 階 まで におけ る 3救 急 隊 の再配 置を踏 まえ て東救急 隊を再配 置 す る計画案 35案 につ い て 検 討 したが 、第 3段 階 の結果 よ り改 善効果 が大 き

第 5段 階 :第

19 地点 、託麻救急 隊 を第 34地 点 に再配置 し 、東 救急 隊 は現 状 通 り第 26地 い 案 は発見 で きな か つた 。中央 救急 隊を第 20地 点 、清水 救急 隊を第

点 に配置 する とい う計 画案 を基 底解 と した 。 第 6段 階 :λ

=3の ス最 適 解 を探索 した 。清水救急 隊 を第 16地 点 へ 再 配置 す る と 、

・ 基 底解 に対 して 、 Q需 要 比 率 が 0.1ポ イ ン ト、平均施設収 容 時間 につ い て も 0.1分 改 善 で き る こ とが解 つた 。

2.0%で 445案 が該 当 した 。 Q需 要比率 の 最大 値 は95.5%で 第 6段 階 で 抽 出 した 案以外 には 該 当 する案 が無 か つた 。 H需 要比率 の 最 大値 は 97.6%で あ り、全部で 27案 が該 当 した 。 この案 は Q需 要

第 7段 階 :遠 点需 要 比率 の 最小 値 は

比 率 が低 く、また平均施設 収容 時間が現 状 よ り長 くなる ため 再配置案 と し て 適切 で ない 。 また 、平均 施 設収容 時間 の 最小 値 は18.3分 で 32案 が該 当 し た 。 これ らの 案 も Q需 要比 率 が低 く、遠 点需 要 比 率が大 き い ため 、再配 置 案 と して 適 切 で な い 。 ところで 、第 6段 階 で 抽 出 した案 は 、 いず れ も 、第

16地 点 か ら第 20地 点 の 間 の

約 3倫 の 区間 の 2つ の 救 急 隊を再配 置 する案で あ る 。も し、 これ ら 2隊 を ま とめて配 置 で き れ ば 、多少改 善効 果 が小 さ くな る と して も用地 の 取 得や設備 の整 備 な ど の 点 で 計画 を実 行 し易 くメ リツ トが大 きい 。そ こで第 η 6地 点 か ら第 20地 点 までの 5地 点 に 2隊 ま とめ て 配置 する案 を再検 討 した ところ 、第 20地 点 に 2隊 ま とめ て 配置 す る と 、 ス =3の ス最 適解 に 近 い 改 善効 果 が得 られる こ とが確 め られ た 。そ こで 、中央 、 清水 、託 麻 の 各救急 隊の う ち 2隊 を第 20地 点 へ 、残 り 1隊 を第 34地 点 へ 再 配 置 す る案 を 本 研究 におけ る最 終 的 な計画 案 と して選 ん だ 。東 救急 隊 は現 状 通 りとする案 で ある 。現 状 と較 べ 遠点需 要 比率 は 、 4.9ポ イ ン ト改 善 で き 、 Q需 要 比率 と H需 要比 率 はそ れぞ れ 、 5.7ポ イ ン トと 6.1ポ イ ン ト改善で きる 。平均施 設収 容 時間も 0.1分 短 くなる 。

- 145 -

11.3.2.サ ー ビス区域変更 に よる救 急搬送 サ ー ビス水準 の改 善 効 果 (ケ ー ス η ) 変 更後 のサ ー ビス区域設 定 と変 更 箇所 をそ れぞ れ 図 11-2と 図 11-3に 示 す 。 図 lη -3で 「 0」 と表示 さ れ た 地 域 は変更 が無 く 、「 0」 以 外 の 文字 が表示 さ れ た 逮3 立 田 山 の 西 側 、白川 や市 中心 地域 がサ ー ビス区域 の 所属 が変 わ つた 地域 で ある 。 部 の 周辺 、市南部 地 域 のサ ー ビス区域設定 が変 わ つた 。 これ らの地 域 の 大 半 はサ ー ビ ス区域 内 に位置 す る丘陵や 川 、あ る い は農地 な どに よ つて 救 急 隊 の 配置場 所 か ら の 移 動 の 便 が悪 い と考 え られて い た地 域 で ある 。中央救急 隊 のサ ー ビス区 域 が幹線道 路 に 沿 つて 細 長 く伸 び たの は注 目す べ きで ある 。

7.0%か ら 5.2%へ と 1.8ポ イ ン ト減少 した だけで ある が 、救急 隊別 に 見 る と清水 救 急 隊 の 遠点需 要比率 が 30.6%か ら 16.0%へ と14ポ イ ン ト 市域全 体 の 遠点 需 要比率 は

も減 少 したのが顕 著 である (表

11-2)。

これ は立 田山西 部 の 新 興住宅 地 が託麻救

急 隊 のサ ー ビス区域 へ 移行 した こ とになる 。 これ らの地域 を始 め 、サ ー ビス区域 が変 つた 地域 で は 、駆 付 け時間 (施 設 収容 時間 )が 最 大 9分 程度 短 縮 さ れ 、 H多 重 サ ー ビ 注4 託 麻救急 隊 の 遠点 需 要 ス 度 が 1∼ 4向 上 している (図 11-4∼ 図 11-9)。 比率

(A)は 0.2%か ら 8.5%へ と

8.3ポ イ ン トも増加 した が (表

11-2)、

これ

は立 田 山西部地域 をサ ー ビス 区域 に持 つ よ うにな つた ためで 、当然 の こ となが ら施 設 収 容 時間や駆付 け 時 間が長 くな つた地域 はな く (図

11-5、

図 11-7、 表 11-

5)、 このサ ー ビス区域変 更 が有 効 だ つた こ とが 解 る 。立 田山 西部地 区 と託麻 救急 隊 の 配 置場 所 との 間 に 白川 が 流 れ てい るが 、橋や道 路 が少 な い ため北側地 区 への 出動 は 必 ず しも容易で は 無 いはず で あ る 。そ れにもかかわ らず 、白川 北 岸 も場所 によ つて は 託麻 救急 隊がサ ー ビスする方 が施設 収容 時間が短 い とい う結 果 にな つた 。現 在 、立 田 山 と託麻 救急 隊 の 配置場所 を結 ぶ 熊本北 バ イパ スが 計画 さ れ てお り、この バ イ パ ス整 備 に よ つて このサ ー ビス区域 変 更 の 効果 はさ らに大 き くなる と期待 で きる 。

11.3.3.再 配置案 の 改善効 果 の検 討 (ケ ー ス 2) 再配 置案 のサ ー ビス区域 設定 お よび 、現 在 のサ ー ビス 区域 の 差 をそ れぞ れ 図 11-

10と 図 11-η

lに 示 す 。市 の 中心部 の みを受持 つ 救急 隊 は無 くな つた 。立 田 山北

部 に 配置 した 2つ の 救急 隊 の主 た るサ ー ビス区域 は立 田山北 部 地域 で ある 。ケ ー ス 1 で は 託麻 救急 隊 のサ ー ビス 区域 が 自川 北側 に まで 広 が つてい た が 、再配 置案 で は 再び 白川 がサ ー ビス区域 の境 界 に な つた 。 田崎救 急 隊 の 遠 点需要比 率 は 11.1%で 依然 と して 大き い が 、他 の 救急 隊 は全 て0.0 ∼ 3.5%と 小 さな値である 。田崎 救急 隊 につ い て も 7.0ポ イ ン ト改 善さ れ た (表 lη

-6)。

次 に地 域 別 にサ ー ビス水 準 の 変化 を見 る と 、立 田山北 部 、西部 の 新 興住宅地

のサ ー ビス水準 が大幅 に改 善 さ れ たのが解 る 。 これ らの地 域 で は施 設収容 時 間 (現 場

- 146 -

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図

11-2

サ ー ビ ス 区 域 変 更 後 の 救 急 隊 別 サ ー ビ ス 区 域 設 定

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注 歌字 は 私急 隊 の コ ー ドを 表 わ す。

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図 11-3

サ ー ビス 区域 の 変 更 箇所

SETTE‖ DEISu lU9u:A:‖

147

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表 11-5

救急隊別 に見 た施設収容時間帯別搬送需要 (再 配置案 )

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１ ２

４

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377.6

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- 151 -

11.

264。 2

107.3 213.1

2073.6

表示 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ０ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ

区 〓 Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ Ｔ ％ 丁 Ｔ Ｔ 怪 丁 軽 Ｔ Ｔ Ｔ 應 丁 償 Ｔ 丁

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図 11-4

節点別現 場 到着 時 間

単位

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(救 急 自 動車 配置 は現行配 置 の ままサ ー ビス区域 のみ 変更 した場 合 )

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一 ■ 表示 ９ ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ ０ １ ３ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ

￨￨￨￨￨￨￨￨￨￨￨￨￨￨:￨￨￨￨￨￨￨￨ 図 11-5

サ ー ビス 区域 変更 による節 点 別現場 到 着 時間 の 改 善効果

- 152 -

単 位

分

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￨￨￨￨￨● ●￨￨:::・ ・・ ・ ・・・・

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表示

凡例 区分

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8 9 10

1 8≦ 丁 く

2 9≦ Tく

3 10≦ Tく 11 4・ 11≦ Tく 12 5 12≦ 丁 く13 6 13≦ Tく 14 7 14≦ Tく 15 16≦ 丁 く17 『9 16≦ Tく 17

0 A 3 C

17≦ 18≦ 19≦ 20≦

Tく Tく

18 19

丁く20

Tく 21

021≦ 丁く22 E 22≦ Tく 23

図 11-6

節点別 施 設収容 時 間

単位

分

(救 急 自動 車配置 は 現行配 置 の ままサ

0救 急、自動珈配

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Ⅲ冊

ー ビス区域 の み変更 した場 合 )

場所

10∞ 0∞ 00

凡

表

示 ３ ２ １ ０ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ

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図

落 圭 置

11-7

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サ ー ビス区域 変 更 に よる節 点別施 設収容 時間 の 改 善効 果

153

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節 点 別

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(救 急 自動 車 配置 は現 行配 置 の ままサ ー ビス区域 のみ 変更 した場 合 )

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再 配 置案 にお !プ る救 急 隊別サ ー ビス区域設定

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図 11-12

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(再 配置案 )

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図 η l-13

再 配 置案 にお ける 節 点 別現 場 pl着 時間 の改 善効 果

- 159 -

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図 η l-14

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(再 配 置案 )

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図 11-15

再配置案 における節点別施設収容時間の改善効果

- 160 -

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図 11-16

節 点 別 H多 重サ ー ビス 度 (再 配置案 )

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図 11-17

再配置 案 における 節 点 別 H多 重 サ ー ビス 度 の 改 善効 果 l s:了 寵1距 Ttt BV側 ‖ MI:晨

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‐ 注 数字 は 多 重サ ー ビス 度 を表 わ す . ●は 週 正限 界時ロ 内 に サ ー ビス で きな い 地域 ・ は 搬送需 要 の 発生 が 見込 ま れない 地域 .

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図 1

-18

節点別 Q多 重サ ー ビス 度 (再 配置案 )

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図 1

-19

再 配置 案 におけ る 節点 別 Q多 重サ ー ビス度 の改 善効果

- 162 -

SETTEl DEISu lU8uT員

,■ :M::肌 CDVERAC■ 卜 T‐ 7tキ し′

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表 11-9

Q多

重サ ー ビス度 ,H多 重 サ ー ビス度 別搬送需 要 に 見 る再配 置 案 の 改善効 果

Q多 重 サ ー ビ ス度 再 配 置 した 場 合

評価 ( ０

の現 場行 合配 置

１ ２ ３ ４ ５ ６

合計

1.1

135。 1

2.5

254.6

152.5

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

29.6 22.6 0.0 0.0 0.0

162.3

164.8

307.9

172.5 247.9 88.4 52.4 0.0

113.3 0.0 0.0 0.0 0.0 223.2 0.0 0。 0 133.2 21.6 0.0 0.0 164.2 86.2 83.8 0.0 0.0 818.0 120.7 85。 6 30.6 351.8 301.6 4.3 168.0 143.0 73.3 1129。 2

848.4 1651.1

411.8 632.8 356.9 604.7 1112.7 740.3

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

1514。 1

934。 2 1250。 3 1133.5 3709.8 10000.0

H多 重 サ ー ビ ス 度 再 配 置 した 場 合 所

)

0

の現 場行 合配 置

1 2 3

4

162.3 0.3

30.5 110。 4 28.5 68。 7

0.0

1.2

32.7

0.0 2.2

1。 2 6。 7

0.0

46.2 127.8 133.8 7.7 73.8 85。 2 2.7 25.8 44.9 138。 9

43.7

29。 3

611。 0 264。

2

107.3 213.1

2073.6 8.5 17.4 1696.2 342.6 0.0 ' 0.0 0.0 2.3 293.5 6355.0 164.8 108.3 180.1 215.2 2360.8 6970.8 10000.0

注 :現 行 配 置 の 場 合 は,個 々 の 救 急 自動 車 のサ ー ビス 区 域 設 定 も現 状 に 従 う も の とす る。

- 163 -

6∼ 9分 短縮 さ れてお り (図 10-12∼ 図 10-η 5)、 H多 重 サ ー ビス 度 につい て は 3∼ 5ラ ン ク上昇 してい る 。 Q多 重サ ー ビス 度 につ いて も 2∼ 3ラ

到着 時間 )が

ンク向上 した (図

11-16∼

図 11-19)。

市 の 西部 、西 北 部 で も中央 救 急 隊 の

3分 短縮 さ れ 、 H多 重サ ー ビス 度 が 1ラ ンク向上 し てい る 。 これ らの 地域 の 他 にも 、局地 的 に 、施 設 収容 時間 (駆 付 け時間 )が ]∼ 2分 短縮 され た地域 や H多 重サ ー ビス 度 が 1ラ ン ク向上 した 地域 が生 じている 。 これ はい 移動 に伴 つて 施 設 収容時間 が 1∼

ず れ もサ ー ビス 区域設定 が変 つた こ とによる 改 善 効果 で ある 。 一 方 、市中心 部 で は 、ほ とん どの地 域 の 施 設 収容 時間 1分 ∼ 5分 長 くな つて お り、 また 、市南部 に は Q多 重 サ ー ビス 度 が 1∼ 2ラ ンク低下 した地 域 が広が つて い る 。 H 多重 サ ー ビス 度 につ いて は立 田山 の 東側 に 1ラ ン ク低下 した 地 域 が 一 部 に生 じただけ で 、そ の 他 の 地 域 のサ ー ビス 度 は 変 化 しな か つた 。 この よ うに再 配 置 によ つて サ ー ビ ス 水 準 が低下 した 地域 は 、何 れ も市 内 で も特 にサ ー ビス 水準 が高 か つた地 域 で ある 。 再配 置後 もこれ ら の 地域 の 施設収容 時間 は適 正 限界 時間内 にあ り 、また H多 重サ ー ビ ス 度 、 Q多 重サ ー ビス度 も 2以 上 とい うよ うに 、依然 と して 目標 とするサ ー ビス 水準 を維 持 している 。現状 で は適 正 限界 時間内 に 救 急 搬送 サ ー ビスが 受 け られ る にもか か わ らず 、再配置 に よ つて 通 正 限界 時 間内 でサ ー ビスが 受 け られ な くなる地 域 を 一 部 に 生 じるが 、そ れ らの地域 で 発生 す る需要 の量 は 少 ない 。 2.5件

/年 である 。 また 、Q

多重 サ ー ビス 度 が 2以 上 の ラ ンクか ら、 Oま た は 1に 低下 した 地 域 の需 要 は52.9件 / 年 で ある (表

11-9).市

民 の 既 得権 の 尊重 とい う点 か らする と多少 問題 が残 るが 、

救急 隊を増加 させ ず に再 配 置 によ つて 救急 搬送 の 体制 を整備 す る とい う条 件 の 下 で は 、 逮5 今 回抽 出 した 再 配置案 は改 善 効果 が大 きい優 れ た 再配置案 だ と言 える 。

11.4.結 論 本 論文 の 各章 で 検討 した 手法や モ デ ル を応 用 して 、熊 本市 の北 部お よび 北 東部地 区 のサ ー ビス水 準 向上 を 目標 とする救急 隊 の 再 配 置計画 を検討 し 、改善効果 が 大 きい計 画案 を抽 出 で き た 。今回 は市 西部地 区 に対 す るサ ー ビス改 善 策 や 救急 隊を増 加配置 す る場 合 の 計画 につ い て検 討 しなか つた が 、第 11章 の 結果 はそ れ らの問題 につい ても 同様 の 方法 で 検 討 できる こ とを 示 している 。

注 1 4.2.2.お よび文献34参 照 注2

駆付け時間 と搬送時間を組 み合わせ てサ ー ビス水準評価するため 、第 4章

で提案 した 3つ の ネ ツ トワ ー ク問題の算法をそれぞれ次のように変形 した。 ´ ①

P―

センター問題を応用 した遠点需要比率の最 小化

164 -

第 4章 で は P一 セ ン タ ー 問題 を等 価 な問題 に 変換 したが 第 11章 で は変換 せず にそ の まま解析 した 。

STEP K-1 遠点需要比 率 (計 算 上 は実 数 を用い た )の 最小値 よ りや や 大 きい 値 を想定 しL‖ T」 Rの 値 とする 。

STEP K-2 5つ の救急 医療 施設 の 配 置場 所 :[襲 ]を 出発点 とする 複数点対 多点 間最短路 問題 を解 き各節点 :ひ iか ら最 寄 りの救急 医療 施 設 まで の 搬 送 時 間 :丁 雀 を求 め る 。 た だ し 、永久 ラベル が付 い た 節点 の pラ ベル が

)を 超 え た ら解析 を打 ち切 りST[PK-3へ 進 む 。 STEP K-3 m個 の救急 隊配置 候補地 点 :Smか ら P個 の 節点 :SRを 抽 出 し LH‖ R鳥 =0と した後 STEP K-4 へ 進 む。た だ し 、節 点 の 組 み合 わせ 全 て につ い てST[PK-4と STEP K-5の 操作 を終了 した ら 、ST[PK-6へ 進 む 。 の 値 が OPTHT'(29-7=22分

ST[PK-4 Slを 出発 点 と して 、ラ ベル 確定 法 に よる複数点 対 多点 間最短路 問題 を順次解 き進 め 、各節点 :ひ iか ら最寄 りの救 急 隊 まで の 移動所要 時 間 :丁 晨iを 求める 。

i)永 久 ラベル が付 い た節 点 :。 1+か ら、順 次 、施 設収容 時 間 MNTH i=T晏 :+丁 t+丁 Cを 求 める 。MNTH i>OPTHT(=29分 )で あ れ :

ば LH‖ R鳥 ← LH‖ R乳 +w(ひ i+)と して節点 の重 み を LHWR鳥 に 累 積 する 。

il)LHWR鳥

>LH T」

R+constantと なれば Sネ

が改 善効 果 が 大 きい配 置

案 になる 可能性 は 無 くなる 。そ こで ST[PK-3へ 戻 り、次 の 節 点 の 組 み 合 わせ につい て 検 討 する 。

ill)永 久 ラベル が付 い た節点 の pラ ベル の値 が OPTHT'(=22分 )を 超 え た ら解析 を打 ち切 り、STEP K-5へ 進 む。

ST[PK-5 LH‖ R乳 ≦ LHT」 R+constantで ぁ れば 、 Siを 改善効 果 が大 きい 配 置案 の 候 補 と して登 録 す る 。 LH‖ R黒 <LHT」 Rで あ れば LHTJR← LHWR乳 と 置 き変 え る 。ST[PK-3へ 戻 る 。

STEP K-6 解 析終了 。登 録 さ れ てい る S二 のの中 か ら LH‖ R鳥 の 小 さ い節点 の 組 合 わ せ を抽出 す る 。 LH‖ R乳

②

/100.0と

して 遠点 需要比 率 を求 める 。

サ ー ビス多 重化配 置 問題 を応 用 した Q需 要 比率 の 最 大化 第 4章 と同様 に等 価 な 問題 に 変換 して解析 した 。

十 ´ST[PL-1 ▽

*と

な る節点 の重 み の 最小値 よ りやや 大 きい値 を想定 しQMS」

R

の 値 とする 。

ST[PL-2 5つ

の 救 急 医療 施 設 の 配置場所

165

:[し ]を 出発点 とす る複数点 対

多点 間最 短 路 問題 を解 き各 節点 :ひ iか ら最 寄 りの救急 医療 施 設 まで の 搬 送 時間

:T雀 を求 める 。 た だ し、永久 ラベル が付 い た 節 点 の pラ ベル が

)を 超 え た ら解 析 を打 ち切 りST[PL-3へ 進 む 。 の 節 点 :SRを 抽 出 し STEP L-3 m個 の 救急 隊配 置 候 補地点 :Smか ら P個 ‐ STEP L-4 へ進 む 。 ただ し、検討 すべ き節 点 の組 み合わ せ 全 て につ い て ST[PL-4と ST[PL-5の 操 作 を終了 した ら、ST[PL-6へ 進 む 。 の 値 が OPTHT'(29-7=22分

ST[PL-4

新 た に SRに 取 り入 れ られた節点 [%

]に つ い て 、そ れぞ れ 、

を出発点 とす る 一 点 対 多点 間最 短路 問題 を解 き進 め る 。永久 ラベル

L

が付 いた 節点 の pラ ベル が の 値 が OPTHT'を 超 えた ら衡

を出発点 とする

]に つ い て 一 して ST[PL-5へ 進

一 点 対多 点 間最短 路 問題 の 解析 を打 ち切 る 。全 ての [% 点対多点 間最短路 問題 を解 き終 え た ら、Q‖ ‖R鳥

=0と

む。

ST[PL-5 V(N)の 節点

￨)Siの

:。 1を 一 つ ず つ 取 出 し次 の操作 を行 う。

各節点 を 出発 点 とする p組 みの 一 点対多 点 間最短路 問題 の 解

析結果 を用 い て p通 りの施設収容 時間

:‖ ‖ TH」

i=Th+T雀

十 丁C

(た だ しj=1,

,p)を 求 める 。 il)‖ NTH」 i≦ OPTHTと な る S二 の節 点 の 数 が 1以 下 の場 合 、節 点む1の 重 みを Q‖ ‖R二 ← QM‖ R二 +w(ひ 1)と して Q‖ ‖Rlに 累 積 する 。 iii)QM‖ R乳 >OMSJR tt constantと な つた ら 、そ の 段 階 で 着 目する Sネ が 改善効 果 の 大 きい配置 案 となる 可能性 は 無 くなる 。 ST[PL-3へ 戻 る 。

IV)全 て の 節点

:ひ iに つ い て i)∼

ii)を 実 施 した 後 、

R+constantで あれば S鳥 を改善 効 果 が大 きい配置案 の 候補 と して登録 する 。 Q‖ ‖R二 <QMS」 Rで あれば QMSJR← QMWR鳥 と置 き Q‖

‖R乳 ≦QMS」

変 え る 。STEP L-3へ 戻 る 。

STEP L-6 解 析終了 。登 録 さ れ ている Slの の 中 か らQ‖ ‖R乳 の小 さい節点 の 組合 わ せ を抽出 す る 。 QH‖ R1/100.0と して Q需 要 比 率 を求 める 。

③

H需 要 比 率 は Q需 要 の 算 法 を次の よ う に変更 すれば同 様 に解析 で きる 。 STEP L-2で

[Q]の 5つ の 節 点 に関す る 一 点 対多点 間最短 路 問題 を解 く。

ST[PL-4で S乳 の p個 の 節 点 に 関する複数点 対 多点 間最 短 路 問題 を解 く。 STEP L-5の i)で ‖NTH燎

=T晏 :+T lκ

+TC(た

だ しk‐ 1,

5通 りの 施設収容 時 間 を も とめる 。 ④

P一 メデ ィアン問題 を応 用 した平均施 設収容 時間 の 最小 化

166 -

5)の 式 に従 つ て

重 みづ け 総 移動負荷 の 最小 値 よ りや や 大 き い 値 を想定 しAV[HTの

ST[PH-1

値 とする。 ST[P‖ -2

5つ の救 急 医療施設 の配置場 所 :[往 ]を 出発点 とする複 数点対

多点 間最短路 問 題 を解 き各節点 :ひ 1か ら最寄 りの救急 医療 施設 ま での搬

:T雀 を 求 め 、ST[PH-3へ 進 む 。 ST[P‖ -3 m個 の 救 急 隊配置候 補地点 :Smか ら P個 の 節点 :S乳 を抽 出 し WRl=0と した 後 STEP‖ -4 へ進 む 。ただ し 、節点 の組 み合 わ せ 全 てに 送時 間

つい て ST[PH-4の 操作 を終 了 した ら 、STEP H-5へ 進 む . STEP‖ -4

Slを 出 発 点 と して 、ラ ベル確 定 法 に よる複数点 対多点 間最短路

問題 を順次解 き進 め 、各節 点 :。 iか ら最寄 りの救急 隊 まで の 移 動 所要 時 間 :T:・ を求 め る 。

i)永 久 ラベ ル が付 いた節 点 :ひ :*か ら、順 次 、施設収容 時間 十 TCを 求 め る 。WRl← ‖Rネ +MNTH i W(01・ MNTH i=丁 晨 `+丁 雀 :

)

と して節点 の 重 み付け移 動負荷 を ‖R鳥 に累 積 する 。

ii)WR=>AVEHT tt COnstantと

な れば Siが 改善効果 が大 き い 配置案

になる可 能性 は無 くなる 。そ こで ST[PM-3へ 戻 り、次 の 節点 の組み合 わ せ につ い て 検 討 する 。

ill)ネ

ッ トワ ー ク の 中 の全 ての 節 点 に永久 ラベ ル が付 き 、重 み づ け移動

負 荷 を累積 し終 えても なお‖R二 ≦AV[HT+constantで あ れば 、 Slを 改 善効果 が大 き い 配置 案 の 候 補 と して登録 する 。WR乳 <AV[HTで あ れ ば AV[HI← ‖R乳 と置 き変 える 。 iv)STEP‖ -3へ 戻 る 。

-5

解析終 了 。 登録 さ れてい る S二 のの 中 か ら‖R乳 の 小 さ い 節 点 の 組 ｀ 合 わ せ を抽 出 す る 。WR乳 /10000.0と して平 均施 設収容 時間 を 求 める 。

STEP‖

注3

注4

数字 の 大 きさや 符 号 、アル フ アベ ツ トの順番 に特 別 な意 味 はない 。現状 の サ ー ビス区域 コー ド番 号 と変 更後 のサ ー ビス区域 コー ド番号 の差 が 正 であれ

3→ Cの よう に表 わ し 、 また逆 に

ば 、そ の 大きさ に 応 じて 1→ A、

2→

-3→ 負 で あ れば -1→ 1、 -2→ 2、

3の よ うに表 わ している 。

Q多

3、

重 サ ー ビス 度 はも とも とサ ー ビス区域 を超 え た 出動 を想定 してお り 、

サ ー ビス水準 に 変 化 は生 じない 。 注5

市 全体 としての 改 善効果 が大 き い 再 配置案 が 、 一 部 にサ ー ビス水 準 の低 い 地域 を生 む こ とを 示 した こ とによ フて 、救急 隊 の 再配置 の み によ り救急搬送 体制 を整 備 しよ う とする計画 の 一 つ の 限界 を明 らか にで きた と言 え る 。

167

第 12章

研究 の 総 括 と応 用

12.1.研 究 の総括 本論 文 で は大 き く 2つ の視点 か ら研究 を進 め て 来 た 。第 1の 視点 は 、「 建築 や 都市 計画 の 分 野 で扱 う配置計 画 で は 施設 の『 配 置場所 の 選 択 』 はも とよ り、『 どこ に 配置 する とどの地域 の住 民 が どの よ うなサ ー ビスを受 け ら れるか 』を 、街 区な ど市 街地 図 に対応 付 け易 い 小 地 域 を単 位 と して評価 する作 業 が重要 であ る 」、 すなわ ち 「 サ ー ビ ス 水準 の 地域差 の 評価 」 が重要 で あ る とい う考 え に基 いて ネ ツ トワ ー ク解析 を用 い た 配置計画 の検討 手法 を開発 する こ とで あ つた 。 また 、第 2の 視点 は 、今 日 (住 民 の生 命 と健康 を守 る上 で 不 可 欠 な存 在 とな つている 、救 急 自動車 の 配置 計 画 を検討 す るた め の シ ス テ ム分析 手法 を開発 する こ とで あ つた 。 この 第 2の 視 点 は次 の 3つ の 問題意 識 に根 ざ している 。 第 1は 、市町村 が救急 自動車 を拡充 す る際 の 指 針 を示 した消 防力 の基準 が 、管 内人 ・ 口 にの み着 日 して救急 自動 車 の基準台 数 を定 め てお り、人口密 度 が 低 い 地域 を管 内 に 持 つ 消 防本部 に対 して は 適 切な指 針 とな り得 てい な い とい う点 で あ る 。第 2は 救 急 業 務 が消 防業務 に付 随す る形 で 実 施 さ れる ようにな つた とい う背景 か ら、救急 自動 車 は ポ ンプ 車 と共 に 消 防署 や 出張所 に 配 置 さ れるの が通 例 にな つている が 、消防業 務 を前 提 にす る場合 と救 急 業務 を前提 にする場 合 とで は 、消 防署 の 配置条 件 は異 な る はず だ とい う点 で ある 。 また 、第 3に は 熊本 県 の場 合 で も救 急 自動 車 の 出動件数 は消 防 自動 車 の 出動 件数 の30倍 を上 まわ つて お り、独 自 の立 場 か ら救急 自動車 の 配置計 画 を 再検 討 す べ き時期 に 来 てい る とい う点 で あ る 。 本 論文 の 第 2章 か ら第

11章 まで の 10章 の うち 、第 2章 か ら第 4章 まで の 3章 で

は 、主 と して 第 1の 視点 に 関連 して 、節 点数 が大 き なネ ツ トワ ー クモデ ル を用 い て 配 置計画 を検討 する ための手法 を論 じた 。節点 数 が大 きなネ ツ トワ ー クモデ ル を 用 い れ ば計 画 対象地域 の 移動 の 条件 や施設 等 の 需要 の 分 布 を きめ細 か く記述 で き 、 した が つ てサ ー ビス水準 の 地域 差 も的確 に検討 で きる 。 しか し、計算機 が大 型 化高速 化 した今 日で も 、節点数 が数千 を上 まわ る よ うなネ ツ トワ ー クについ て 一 般 に 良 く知 られ てい る算法 で 解析 しよ う とする と、計算機 の 演算時 間 が かか り過 ぎ る た め 、研究 の 過 程 で 不可 欠 な作業 の 繰 り返 しが困難 で あ る とい う問題 が あ つた 。そ こで これ らの各 章 で は 、 数学 の 問題 と して 把 え ら れてい た従 来 の ネ ツ トワ ー ク問題 を 配置計 画 の ため のネ ツ ト ワ ー ク問題 と して把 え 直 し 、固有 の 制 約 条件 を加 え る こ とによ つて ネ ツ トワ ー ク問題 を効 率 良 く解析 する算法 と、解 析 に 必 要 なネ ツ トワ ー クモデ ル の 実 用 的な表現 方法 を 明 ら か に した 。 すなわ ち 、第 1に 一 点 対 多点 間最 短 路 問題や複 数点 対多点 間最 短 路 問 題 を解 く「 枝消 去 」の 算 法 を提 案 した 。 これ はラベル確定 法 といわ れる 算 法 の 改 良算

- 168 -

法 で あ る 。第 2に 「 P― メデ ィア ン問題 」、 「 P― セ ンタ ー 問題 」 、「 サ ー ビス 多重 化配置 問題 」 とい う 3つ の 問題 につ い て 、「 計 算 限界学 習 」 とい う考え方 に基 く改良 算 法 を提案 した 。 「 枝消去 」 の算法 を用いて 発 見 的 (heu ri StiC)に 解 く算 法 で ある 。 問題 によ つて 異 な る が 、改 善 効果 が小 さい場 合 で も 20%、 改善 効果 が大 き い 場 合 には

70%程 度演算 時 間 を短縮で き る こ とを計算機 実 験 によ つて 確 め た 。 第 5章 か ら第 9章 は第 2の 視点 に 関連 して 救 急 自動車 配置計 画 とい う具 体 的 な計画 事 例 を扱 うため の 計 画手法 につ い て 論 じた 。第 5章 で は先ず 、熊 本県下 の 消 防本部を 事例 と して 現行 の 救 急 自動 車 配置台 数算定 基 準 の 利用上 の 限界 を示 した 。第 6章 で は 、 熊 本市 の 救急 自動 車 の 出動 記 録 を用 いて 救急 搬 送需要 発生 の時 間 ◆空 間的特 性 を分析 し 、第 9章 以後 の 作 業 の 指 針 を得 た 。患 者 の 容 態 が時間経過 と とも に悪 化 す る とい う 視点 か ら、救急 自 動 車のサ ー ビス水 準 は患 者 発 生 後救急 隊 による 各種 のサ ー ビスが実 施 さ れる までの経 過 時間 で 評価 で き る 。そ こで 第 7章 で は熊本 県 内 の 2消 防本 部 を事 例 に 、救急業務 経 過 時間検 討 の 目安 となる救 急 業務 の処理 内容 と実施手順 の モデル

(7段 階 モデル )を 提案 し 、 これ に基 い て 3つ の 地点 別救急 搬送 サ ー ビス 水 準評価指 標 と 4つ の 配置 案 評 価指標 を提案 した 。 これ らの指標 はそ れぞ れ P― セ ン タ ー 問題 、 あるい はサ ー ビス 多 重 {ヒ 配 置 問題 、ある い は P― メデ ィア ン問題 を想定 した 。第 8章 で は 、 これ らの 評 価 指標 の 得 点 算 出 に必要 な 5段 階 の 業務 の 所 要 時間 の 推 計 モデ ル 、

QTIM[モ デ ル を 提 案 した 。救 急 自動車 の 移動 にか かわ る 2段 階 の所 要 時間 (丁 2 :駆 付 け 、 T4

:搬 送 )に つ い て は 、「 救急 自動 車 の 移動速度 が道 路 の幅 員や 舗 装状況 、

沿道 土 地利 用 、移 動 目的 に よ つて 異 なる 。 」.と い う仮定 の下 に 、ネ ツ トワ ー クの 一 点 対多点 間最短路 問題 を用 い て 解析 す る方法 を採 つた 。第 9章 で は救急 搬送 需 要分布 の 推 計 方法 を述 べ た 。第 6章 の 分析 を踏 まえ 、自宅 で 発生 してい る需要 と外 出 先 で 発生 して いる 需 要 の 独 立 した 2種 類 の 需 要 の 和 と して 小地域 の 搬送 需 要 を推計 す るモデル 式 を提案 し、救 急 自動車 出動 地点 分 布 の 観 測値 とモ デ ル 式 の 推 計 値 が良 く適 合 するこ とを確 めた 。 第 10章 と第

11章 は 、以前 の 各 章 におけ る研究 成果 を 、熊 本 市 におけ る救急搬送 サ ー ビス評価 の 事 例 に応 用 した 結 果 につ い て 論 じて いる 。第 10章 で は 、現 在 の 救急 自動 車配置 が昭 和 40年 代 後 半以後 の 市街地 の 伸 展 に対応 で き ていない こ と 、立 田山 や 白川 な どの地 理 的要因 に よ つて 搬 送 サ ー ビス が低 下 してい る地 域 がある こ と、また 、 救 急 医療 施設 も 市 の 中心 に 集 中 して お り、市 の 外周部 の 新興住 宅 地 で 発生 した 需要 に 対 して は市 中心 部 に位置 す る救急 自動車 が往 復 運 動 する ため 、 これ らの地 域 のサ ー ビ ス 水 準 が特 に低 くな つてい る こ とな どを明 らか に した 。第 11章 で は先ず 救 急 自動車 を現 状通 りに配 置 した ま まで も 、経 験 的 に定 め られているサ ー ビス区域 の 形 状 を 、患 者発生 地点 に 対 し最寄 りの救急 自動車 が出動 す る よう設定 し直 す こ とに よ つて も 、サ ー ビス水準の地 域 格差をあ る程度縮 小 で き る こ とを 確 め た 。 また 、熊 本 市 の 中心部 に 位 置 す る 4台 の 救 急 自動車 を 、市 の北 部お よび 北 東部 の 36

- 169 -

の 再配 置候 補地点 へ 再配 置 す る とい う方針 の 下 に 、再 配置 計 画 を検 討 した 。

発見 的

(heurlStiC)な 解 法 によ り、配置計画 の ための 3つ の ネ ツ トワ ー ク問題 、すなわ ち 、 P― メデ ィア ン問題 、 P― セ ン タ ー問題 、サ ー ビス 多重 化 配置 問題 を 解 き 、改善効果 が大 きい計画 案 を抽 出す る こ とがで き た 。

これ ら各 章 の 研 究結果 を踏 まえ次 の よ うに結論で きる 。

①

配 置 案 の 評 価 → 改 訂 → 評価 → 改 訂 → 評価 とい う試 行錯 誤を繰 返 しなが ら、段 階的 に 最適 解 を抽出 するネ ツ トワ ー ク問題 の 発見 的な解 析法 は 、最 適 解 の 抽 出 に多 くの手 間を要 す る 。 しか し、 [i10nの 頂点 入換 え法 を応用 して 最 適解 の 探 索過 程 を系統 化 し、「 枝 消去 」や 「 計 算限界学 習 」 の 算 法 を提案 して 配置案 評 価 の 過程 に 含 まれる計 算手 続 きの無 駄 を極力削 除 した結 果 、 この 解 析 法 は節点 数 が大 き なネ ツ トワ ー クに対 しても 実 用 的な解 析法 とな つた 。

②

特 に 、第

10章 と第 11章 の 事 例研 究 の結果 は 、第 2章 か ら第 4章 で 検討 し

た 配 置計 画 の ためのネ ツ トワ ー ク解 析 算法や 、第 7章 か ら第 9章 まで の 各章 で 提案 した 救急 自動車 の 配置 計画 の 手 法 が具体 的な計 画 に 応用 で き る こ とを 示 し てお り、これ らの算 法 や 配置計画 手 法 の 有効性 が確 め られた。 ③

現 実 に施 設整備 を進 め る場合 、数 量 化や モデ ル 化 が困難 な条件 を も考慮 する 必要 が あ り、特 に数 量 化 さ れ た条 件 の み に従 つて 得 ら れ た最 適 解 が現状 とかけ 離 れ て い る場 合 な ど 、最 適解 よ りも次 善 の 策 、三善 の策 の 方法 が重要 な意味 を

持 つ こ とが 多 い 。ま た 、基本 的な条 件 を別 にする と、計 画 の 条 件 が初 期 の 段 階 ヽか ら全 て 明確 にな つてい るの はむ しろ希で ある 。第 11章 の 例 の よ うに計画検 討過 程 で 次 第 に 明確 化 する こ とも 少 な くない 。計画作 業 の この よ うな特性 を考 慮 す る と 、計画案 の 評価 と改訂 を繰 返 しなが ら評価 が高 い 計画 案 を発 見的 に抽 出 す るネ ツ トワ ー ク解 析 手法 は次 の 点 で計 画策定 支援 の方法 と して効 果 的 で あ る 。第 ηに 、最適解 探索 の 過程 で 次 の 段 階 に於 け る計 画条件 の 検討 や 計画案改 訂 の ための 情 報を フ イ ー ドバ ツクで き る 。第 2に 最適 解 に近 い 評 価 が得 られる 多 数 の 計 画 案 を系統 的 に 抽 出 で き る た め 、そ れ らを抽 出 し整理 した 段 階 で 数量 化 が 困難 な条件 を考 慮 する こ とにす れば 計 画案 を総 合 的 に評価 し選 択 で きる 。

12.2.研 究 の 応 用 計算機 の 速度 は年 々 向上 を続 け てお り 、本論文 で 開発 した 配置計 画 の 手法 は今後 一 段 と扱 い 易 く、 しかも詳 細 な考察 を進 め られる よ うにな る と考 え られる 。救急 自動車 の 配置計 画 に 関連 して は 次 の よ うな問題 の 検 討 に 本研究 の 成 果 を応 用 で き る。

170 -

①

本 論文 で は 再配置計 画 を事例 と して 扱 つた が 、救 急 自動 車 を新 規 に配 置 す る 問題 や追加配 置 する問題 は今 回 の 事例 と同 様 に して 検討 で きる 。

②

現 行法 で は市 町村 を 消 防本 部 の 構 成単位 と定 め て いるため 、行政境界 に また が つて 市街地 が形成 さ れてい る よ うな地域 で は救急 自動車 の 効 率 的運用 が妨 げ ・ ら れ て いる こ とが 多 い 。業務 の 広域 化 を検 討 して い る地域 も あ り、この よ うな 計 画 の 検討 にも 本研究 の 成果 は 応 用 で きる 。

③

救 急 医療施 設 の 配置 によ つて も救 急 搬送 サ ー ビス は大 き く変 化 する 。救急 医 療 施 設 は急患 以 外 の 患 者 も受 け入 れる とい う事情 か ら、救急 自動車 の 配置計画 よ りも問題 が 一 層複 雑 化 するが 、本研究 で 開発 した 手法 を発 展 させ て 応用 で き る 。特 に 、広 い 地域 を対 象 と した 高次救急 医療 の 専 門施設 の 配 置計画 は条件 が 明確 で あ り応 用 し易 い 。

この 他 、救急 自 動車 の 配 置計画 に 限 らず 、サ ー ビスの 拠点 と利 用 者 の 間 の 移動所 要 時間や 移 動距離 がサ ー ビス の 質 を規定 す る ような施設 で あれば 、本 研究で 開発 した 配 置計 画 の ための ネ ツ トワ ー ク解析手 法 の 応用範 囲 は広 い 。 また 、第 1章 で も述 べた よ うに最 短 路 問題 を応用 した 建築計画 e都 市計画 分野 の 研 究 は多 く、第 3章 で 提案 した 「 枝 消 去 」 による 最 短路 問題 の 改 良 算 法 はそ れ らの研究 への 活 用 も期待で きる 。

- 171 -

あ とがき

筆者 は熊本大学 に 赴任 して以 来

10年 、木島教 授 の御指導 の 下 に都市や地 域 の 構造

を解 析 し、あるい は土 地利用 や 施 設 の 配置 を計画 す る ための 定 量 的 な手法 の研究 に取 組 んで来 た 。 また 、研究 の 一 環 と して 、幾 つ かの 自治体 の 具 体 的な計画 に 参 加 す る機 会 も得 た 。そ の よ うな研究 の 中 で 、道路網 に 沿 つて 等 時間帯 図 を作成 し 、小地 域 を単 位 に 移動 利便性 を評 価 する作 業 に 取組 んだ こ とが本 論文 を ま とめ る契機 にな つた 。ち ょうど 7年 前 の こ とである 。 当 時 は 、道路網 図 の 上 に 、 3分 間 で 移 動 で きる距離 を表 す 目印 を付 けてお き 、任意 の 出 発点 か ら道路 に沿 つて 1つ 1つ 目印を数 え なが ら 、図 上 で 移動所要時 間 を求 める とい う大 変 な手作業 で あ つた 。 5万 分 の 1の 地 図 に 描 か れ た主 要道 路 に沿 つて 地 図 1枚 分 の 等 時間帯 図 を描 くの に 2日 以 上 かか つた よ う に 記憶 している 。大変 な労 力 を要 す る が 、操作 自体 は単 純 な ので 、 これを計算機 の作 業 に 置 換 え られないか と 、最短路 問題 に 取 り組 み始 め た 訳 で ある 。 地 図 の も つ 表現 力 を損わ な い た め には 、節 点数 が数 千 を超 え るネ ツ トワ ー クモデ ル を扱 う必 要 があ つた 。 しか し 、 一 般 的な参考 書 に 紹 介 されて古 典 的な算 法で は 、そ の よ うなネ ツ トワ ー クモデル を 扱 うの が不可 能 で あ り、ネ ツ トワ ー ク解析 に 関 す る最 新 の 研究 成果 を学 ぶ必 要 がある こ とが 解 つた 。ネ ツ トワ ー ク解 析 自体 、筆者 が これ まで 学 んで き た 建築学 や 都市計画 学 とは性 質が異 な る分 野 の 研究 で あ り、ほ とん ど手 探 り の 状態 で 実 用的 な算 法 の 開発 研究 に取 り組 み始 め た 。 この論 文 は 、異 な る分 野 の 論文 を読 み 、試行錯誤 を繰 り返 した この数年間の研究 の うち、主 と して最 近 の 4年 間 の 成 果 を ま とめ たもので ある。計 算 機 のプ ログラを組 む段 階 で は 熊 本大学 工 学 部電 子 計算 機室

牛嶋 和夫 教 授 にいろい ろ と御 助言

中村良 三 講 師や九州 大 学 工学 部情報 工 学 科

を い ただいた。 一 方 、ネ ツ トワ ー ク解析 を 応 用 した 配置計画 の 対象 と して救 急 自動車 の 待 機施 設 を 選 ん だの は 、学 生 時代 の恩 師 で あ り、また本論文 の主査 をお 引 き受 けいた だい た 早稲 田大学 理 工学部建 築学 科

穂 積 信 夫教授 の御 示唆 に よるもので ある 。配置 計画 の ため

の モ デ ル を構築 する過程で は 数 多 くの 、ま た 、異 な つた 分野 の 方 々に有益 な御 助 言 と 資料 の 提供 を い た だいた 。先 ず 、救急業務 に 関 して は 、自治 省 消 防庁 消防研究 所 房夫企 画研究 官 (当 時 )、 熊 本 県 防災消 防課 池 西 部地 区消 防組 合 防局

腰尾

続

久保 田武 範 参 事 (当 時 )、 熊 本 県菊 山下 正 則消防士長 、熊 本 市消

文 雄 消 防士長 (当 時 )、 同

転消 防指令 、同

橘

土 森純俊 消 防指 令 、 (財

)消 防 科学総合 セ ンタ ー

日

野宗 門主任研究 員 に 各種 の 資 料 を御提供い ただい た 。救急 医療 や救急 医療 施設 に 関 し て は 、九州 大学 工 学 部建築学 科 研究所

青木 正夫教授 、同

友清 貴 和 助 手 、厚 生省病 院管理

松 本啓 俊 建 築・ 設 備 部 長 、熊 本大学 医学 部付属病 院

本 赤 十字病 院

松 金 秀暢病 院 長 、済生 会熊 本病 院

三浦義 一 病 院長 、熊本 市 医 師会

丼 上 祐彦救急担 当理 事 に貴重 な御 助 言を い ただい た 。

172 -

勝屋弘忠救 急 部 長 、熊

研究 を論 文 と して ま とめ る段 階 で は 、木 島 安史教 授 に 直接 間接 の た 。 また 、主査 をお 願 い した穂積信 夫教授 は も とよ り 大塚全 一 教授 、同

建築学科

戸 沼幸 市 教授 、同

、早稲 田大学理 工 学 部土木学 科

渡 辺仁史助 教授 に は 論文審 査 の

過程 を通 じて 適切な御 指 導 を いた だい た 。筆 者が この 論 文 を ま と は 、これ ら多 くの 方 々 の 御 指 導 と御 助言 に よるもので あ 境建設 工 学 科

御指 導 をいた だい

め る こ とがで き たの

り、また 、熊本 大 学 工 学 部 環

堀 内清 治 教 授 が 、筆 者 に恵 まれた研究 の 環境 を与 え て 下 だ さ つた

であ る 。これ らの 方 々 に 謹 んで 感 謝 申 し上 げ る次第で あ

御蔭

る。

また 、卒 業研究 ある い は 修士論文 を通 して 研究 に 参 加 して くれ た

熊 本大 学 工学 部 建

築学 科木島 研究室 の 卒 業 生 や在 学生 諸君 、さ らには 、資 料 作 りの膨 て くれた 熊 本 大学教育 学 部 の 学生諸 君 のエ ネ ル ギ ー が

大 な作 業 に参加 し ヽ 研 究 の 力強 ι 推進 力 に な つ た 。

横 田 ハル エ 教 務助手 と今城 由美事 務官 には 学 会発表 の 際 の タイプ ープ ロ入力 を手伝 つて い た だい た 。 これ らの 方 々 に も 心 か ら御

打 ちや この 論文 の ワ

礼 を申上 げ た oヽ 。

さて 、筆 者 の ネ ッ トワ ー ク解析 を 応 用 した 配置計画 手 法 の

研究 は 、よ うや く一 つ の 区切 りを 迎 え る こ とが で き た 。 しか し、開 発 した手法 の 一 層 の 改良 と応 用 の ため の 研 究 課題 は まだ 数多い 。継 続 して 研究 を 発展 させ て 行 き たい と え て 考 お り、今 後 とも 多 くの 方 々の 御 指導 と御 鞭撻 を お願 い する 次第 であ る 。 昭和 60年 2月 両

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男

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- 181 -

2」

両 角 光 男

研

種 類別

究

業

題

績

羹看年月

名

980年 2月

文 都

払 綱

″                                 ″                                       ″                 ″                                             ″

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発 表・ 発 行 掲載誌 名

卜 築学

連 名 者

木 島 安 史 ○

ｐ 究報

1981年 3月

腫 厚 ぼ

築学

木 島 安 史 ○

部研

号の   Ｉ    貯 築学

木 島 安 史

Ｐ 究報

山 本 博 英

Ｆ

982年 3月

982年 3月 983年 3月

984年 3月

建 築学

木 島 安 史

研 究報

清 水 亮 三

建 築学

木 島 安 史 ○

研究報

山 本 博 英

木 島 安 史 他

2名

19

″

4年 9月

985年 1月

″

講

演

981年 9月

木 島 安 史 山 本 博 英

- 182 -

研

究

種類別

業

重春年月

名

題

ス

両 角 光 男

績 発 行 一 ゃ 名 端

連 名 者

ス

演 救 急 搬送 体 制 整 備 に 関 す る シ ステ

講

発 掲

ム分析 一 そ の

1

1982年 10月

救 急 車 の管 轄 区

建 築学会 大 会 学 術 木 島 安 史 講 演 会梗概 集

山 本 博 英

域 評 価 の た め の シ ミュ レー シ ョ ン シ ス テ ム の 概 要 ,そ の

2

菊池 西

部 地 区 消 防 組 合 の 管 轄 区域 及 び周 辺 地 区 に お け る ケ ー ス ス タデ ィー ″

救 急搬 送 体 制 整備 に関 す る システ ム分析 ― そ の

3

1983年 9月

施 設収容 時間 に

建 築学会 大 会学術 木 島 安 史 講演 会 梗 概 集

山 本 博 英

着 目 した 救 急 自動 車 配 置 の 評 価 手 法 ,そ の

4

繰 返 し計 算 に よ る 救

急 自動 車 再 配 置 計 画 案 の 最 適 化 一 古 代 地 中 海 都 市街路 網 の マ イ ク ロ

1983年 9月

コ ン ピ ュ ター に よ る 分 析 ″

講演 会 梗 概 集

救 急搬送 体制 整備 に関 す る シス テ ム分 析 ― そ の

5

建 築学会 大 会学術 木 島 安 史

1984年 10月

急 病 に伴 う救 急

他

2名

建 築学会 大会学術 前 田 芳 男 講 演会梗 概 集

木 島 安 史

搬 送 需 要 分 布 の推 計 一 ″

大型 計 算 機 を 用 い た 救 急 自動 車 配

1984年 10月

置計 画 支 援 シ ステ ム

講演 会 梗 概 集

そ の 他 既成 市 街 地 に お け る 高 層 分 譲 ア パ

1974年 9月

(論 文) ー トの 更 新 に 関 す る 研 究

″

に本 都 市 圏 に お け る 都 市 形 成 の 実

975年 4月

醸と展 開 方 向 ― メ ッ シ ュ に よ る 熊 仁市 の 土 地 利 用 と市 街 地 形 成 の 分 斤― ″

建 築学会 大会学術 木 島 安 史

に学 と学 生 用 居 住 施 設 整 備 に 関 す

975年 10月

ら研 究

- 183 -

嘲 輩 岬   鵬 脚       耐 畷 Ш

木 島 安 史 他

2名

木 島 安 史

両 角 光 男

研

究

種 類別

業

績

題

霧呑年月

名

そ の他 熊 本 市 に お け る 産 業 基 盤 整 備 プ ロ

研究 発 表論 文集

mll

る研 究 都 市 の 宅 地 需 給 に 関 す る計 画 論 的

1976年 2月

研究 ″

土地 利 用計 画 定量 化 の熊 本 市 に お

1977年 2月

け る検 証 ″

連 名 者

976年 10月 都 市計 画 学会 学術

輪 ガ ジ ェ ク トの 影 響 予 測 と評 価 に 関 す

″

発 表 。発 行 掲 載誌 名

建築 学会九州 支 部

木 島 安 史

研究 報告 22妻 02

他

建 築 学会九 州支 部 木 島 安 史 研究 報告 23:詔 )2

熊 本 市 に お け る 上水 道 需 要 の 地 域

1978年 2月

特性

他

4秒

19791F2月

2名

建 築 学会 中国九 州 木 島 安 史 支 部 研究 報告

″

2名

他