土木計画学

土木計画学（どぼくけいかくがく、英：Planning and management of land, infrastructure and project）は、国土計画や都市計画、環境計画、交通計画などの計画の応用分野ともいうべき空間・環境計画や社会的な施設システムの計画と、土木事業の企画・計画、設計、施工、管理といった各プロセスにおけるいわゆる計画・管理内容としての土木事業計画について、それらの基礎および共通する計画の理念および手順、手法をシステム工学的な見地にもとづいて展開した学問の体系である。

土木計画学の定義

土木計画学は、土木計画を対象にする学問の体系である。土木計画には、国土計画や都市計画、交通計画など空間や施設システムの計画を主体とするものと、各種土木事業の実施における計画の立案並びに実施過程の計画といった事業マネジメントを主体にするものの2通りに大別される内容がある。しかし、計画の理念や手順、手法については互いに共通するところがある。

したがって、土木計画をどのように把握するかで、土木計画学の内容が定まるが、その土木計画に関し一般的に次のように定義することができる。すなわち、土木計画とは、空間、社会基盤施設およびそれらにかかわる土木事業において発生する問題内容を発見整理し、これに関係する社会基盤施設などを対象に、事業の主体者（意思決定者）が計画の目的を検討し、目的達成に必要な多くの手段（代替案）の中から、合理的かつシステマティックな選択行為を遂行する一連の行為と、その支援手続きおよびそれらにより得られる成案である、とするものである。

この土木計画の定義から、主体者（意思決定者）、対象、目的、手段（対代案）といったキーワードがひろいだされる。これらに計画内容の配列や実施過程のつながりを意味する構成を加えた5つの項目が、土木計画の基本要素ということができる。したがって、土木計画学は、これら基本要素に沿った内容に関する各論を展開するとともに、その組み立てによる土木計画のシステムを構築し、必要となる科学的手法を展開する内容となる。具体的には、社会基盤施設や土木事業などの計画に関係する現象の把握・分析とその将来予測を内容とする現象システムと、計画の立案および評価を内容とする評価システムとから成り立つ学問の体系として土木計画学を定義することができる。

歴史と背景

一般には戦後、特に高度成長期以後、土木計画の比重が増したのは、土木事業が一般に多面化複雑化し、社会経済的ニーズとの関係が、それ以前のようには単純でなくなったからであると考えられる。かつこの時代からオペレーションズ・リサーチ（OR）または計量経済学などに代表される計画数学的手法が普及し、計画学の解析理論を発展させたからでもある。

土木工学において、いわゆる応用部門、もしくは現実の土木計画と直接関係のある分野、すなわち河川工学、港湾・空港工学、鉄道工学、道路工学、橋梁工学、トンネル工学、ダム工学、エネルギー施設工学、上下水道工学などにおいては、それぞれの中に必ず計画面が含まれている。これら学問においては、研究面でも教育面でも計画について扱ってきているが、その比重の置き方は担当の教授の考えによってかなり異なっていたとされる。さらには、学問の特性、時代の推移によってもかなりの相異があると考えられる。たとえば、河川工学については、計画学が重視されてきたといえる…それは昭和初期に東京帝国大学で河川工学の講座を担当していた物部長穂が、洪水調節をするダムを治水計画に含める最初の提案を論文で発表しているのが、その典型例である。その後、宮本武之輔および安芸皎一教授の河川工学においては、計画分野がきわめて重要な部分を占めていた。

土木計画学として計画史の研究は、昭和20年代に利根川と筑後川で発生した大規模水害を一つの契機とし、治水技術の問題点を明らかにする研究が河川分野で行われるようになる。それを担ったのが安芸皎一が事務局長を務めた経済安定本部資源調査会の地域計画部会で小出博、栗原東洋、新沢嘉芽統らを中心にして,「日本古来の治水技術を文化遺産としてもう一度評価」してそれを一つの拠り所とした新たな技術論の構築が目指された。伝統技術に関する文献の発掘・分析もこの部会で行われていた。彼らは建設省からの強い反発に遭いながらも、歴史的文献の調査とフィールドワークの中から近代治水事業の計画思想を紡ぎ出し、当時の河川事業に欠如していた川の個性に基づく計画の重要性を説いた。この研究の流れ自体はその後も高橋裕、宮村忠、大熊孝らに受けつがれていくが、これに対し河川法改正（1964年〈昭和39年〉）をめぐる動きを背景として参議院建設委員会常任委員会専門員の武井篤は治水の政治的性格に着目し「わが国における治水の技術と制度の関連に関する研究」を取りまとめ、その技術と制度の矛盾について歴史的に考察、これは河川史研究における日本初の学位論文である。現代的な問題意識をもとに描き出されたこれら河川史研究はその後より広範で密な史料分析に基づく検証によって精緻化がはかられる。それを代表するのが松浦茂樹や知野泰明らの研究である。

もちろん計画史研究は河川以外の社会基盤施設も対象として行われる。その後鈴木忠義らがこうした計画学研究を土木の計画原論として発展させようとしていたが、むしろ計画学の主流は河川以外の分野が占することになっていった。

東京大学の講義において計画の名を冠したものとしては、帝国大学時代の1940年代（昭和10年代後半）から都市計画、国土計画があり、交通計画が1957年（昭和32年）より開講された。それ以外は個々の応用部門講義において、それぞれ実施されていたといえる。東京大学で"土木計画学"の名を冠した講義は1970年（昭和45年）より開講され、その内容は計画数学、計画の実例について、その目標、策定手法、事前事後評価などであった。1975年（昭和50年）より開講した"土木計画学演習"においては、主として計画数学とその解析、および具体的計画立案などが課せられた。また"土木計画および設計"においては、計画から設計に至る一連の課題が課せられている。かつての土木設計に対し、設計以前の計画について勉学させ、かつ計画と設計との関連性を把握させようとの趣旨であったといえる。

東京大学では、以下の研究室が研究に土木計画学を取り入れていた。

例えば、土木工学科に開設された一般交通工学研究室では、研究内容は交通にかかわるハード分野とともにソフト分野全般を指向していて、当時の研究活動を長期的視野から振り返ると、(1)鉄道工学に関する研究、(2)交通計画・地域計画に関する研究、(3)景観工学（土木景観）に関する研究、というかなり幅の広い分野が研究の対象とされてきた。しかし、研究活動が実際にそれに携わる人そのものに大きく依存してくることにより、研究室内の世代交代に伴ってその後研究内容もかなり変化している。変化後は大別して、(1)人や物にかかわる交通現象を扱った研究、(2)交通施設を対象とした研究、から構成されている。(1)に関しては、各利用者の行動や物を動かす人の意志決定過程を対象とした、ミクロな視点に立つものと、あるまとまった量の交通をとらえマクロな人や物の動きに着目する研究とに分けられる。ミクロな視点に立つものについては、たとえば時刻指定型の交通における利用者の行動を扱った一般化出発時刻の理論とその応用、交通サービスの質的特性として特に重要な座席獲得を扱った着席効用理論をはじめとして、種々の分野と現象に取り組んでいる。また、計画論の中に利用者個々の主観というものの導入を試みた認知心理学的な交通行動分析が挙げられる。これらの研究は行動科学的な理論的基礎に立ちながら、利用者の行動を外部から直接的かつ客観的に観測することにより、実証を試みる点が特長である研究といえる。マクロな視点の研究としては、利用者の交通行動の合理的説明をモデル構築の基礎において、新たな分布交通量モデルを提案する試みや、交通ネットワークの中でのルート選択問題、全国の中長距離地域間旅客流動の発生、分布、機関分担などの諸特性を明らかにする実証的研究などを行っていた。(2)の交通施設に関する研究としては、トンネル工学に関するものと、線路工学にかかわるものとがみられる。これらの分野については、基本的には交通施設の計画、設計から施工、維持管理までを一貫して研究対象としているため、力学的な研究と計画学的な研究とを併せて実施し、トンネルについてはトンネル周辺地山の安定性の解析や、シールドトンネルの設計法の確立を目指した研究を進めており、また線路工学についても、維持管理という視点から、計画学的に研究することを指向していた。

同じく土木工学科に開設された測量研究室は、地域の調査および分析の方法論と、これを支援するための情報システムの開発を中心とした研究を行ってきていた。主な研究活動と当時の動向については、土地利用交通分析システム、土地利用計画の策定方法、社会基盤整備の効果分析、リモートセンシングの地域計画への適用、地域データベース構築、などがみられる。

土地利用交通分析システムは、交通施設整備に伴う広域的な土地利用および交通の状況の変化を予測するためのモデル開発を行ってきた。これには各活動の立地行動を基本として構築された広域立地モデルとしての住宅、工業、商業業務の各モデル、局地立地モデル、および交通モデルが含まれるが、これらはコンピュータ支援システムを具備したCALUTAS (Computer Aided Land Useand Transport Analysis System) として集大成された。これはもともと首都圏を対象としたものであったが、岡山都市圏、札幌都市圏、さらにはタイ・バンコク都市圏等への適用も行われている。また、土地利用交通モデルに関する国際共同研究グループ (International Study Groupon LandUse/Transport Interaction:ISGLUTI) に属し、LILT、MEP、CALUTAS等のモデルを対象に、土地利用交通モデルの比較研究、また、住宅および工業の各立地モデルの改良を検討し、非集計分析手法の導入を行っている。土地利用計画の策定方法は、そのような広域での分析を踏まえて、国土利用計画法に基づく市町村レベルでの法定土地利用計画の立案を支援するための方法の開発を行っている。

社会基盤整備の効果分析では交通施設整備をはじめとする社会基盤整備による地価上昇を計測し、それを帰属する土地または主体に分割して、主体別受益額を明らかにしようとする研究で、都市近郊鉄道の整備効果の計測が行われていた。このとき、効果の事前計測手法として、CALUTASの局地立地モデルによる土地利用予測に基づき、土地所有者収支、市町村財政、鉄道事業収支、利用者便益の計測のための各サブモデルを組み合わせた手法を開発している。そしてその後は、このような分析を踏まえた受益者負担論・受益者負担の原則への展開を見据えている。リモートセンシングの地域計画への適用は、広域性、同時性、といった特性を有するLANDSATデータを、地域計画の特に調査部門に適用するための方法論的研究が進められていた。これまでの研究内容は、TM (Thematic Mapper) データに基づく土地利用調査、および種々の地域データの推計方法の作成が中心であったが、TMデータの地理情報システムへの導入と、その地域計画への適用方法に関する研究を進めていた。地域データベースは、多種多様かつ膨大な地域情報を統一的、効率的に計算機に蓄積、管理するための、いわゆる地域データベースに関する研究を進めていた。当初は、CALUTASをはじめとする土地利用交通分析システムを前提とした、地域の経済、社会情報の蓄積、処理方法を中心とした研究が行われてきたようであるが、その後は数値地図、特に、位置形状情報のモデル化手法に関する研究を進めて、また以降では、数値地図システムの実際問題への適用例としてカーナビゲーションのための地図情報のデータベース化に関する研究も行われていた。

同じく土木工学科に開設された河川研究室は、応用水理研究室とともに水工学第一講座に属しているがこの講座では、主として陸水に関する水工に重点を置き、そのうち河川研究室は水文学に基礎を置きつつ、水害、水資源、河川工学の研究を行っており、応用水理研究室のほうは水理学に基礎を置いて、地下水浸透流、河道における洪水流の挙動、環境水理、など応用水理研究を行っているが、さらに河川研究室は以前から、河川工学のうち、水資源計画、治水計画に力点を置き、従来の水害調査、水需要予測などの調査に歴史的考察、地域特性を解明する視点を加味することによって、河川工学の計画分野研究を発展させており、主には、水害の調査研究、水資源計画の基礎的研究、水利用における需要構造への経済的要因、などが研究されている。

水害調査は災害調査の重要な項目として、水害国日本においては古くから実施されている。その場合、発生したその水害にのみ注目するのではなく、その地域もしくはその河川の歴史的経過の中で、対象とする水害を調査する立場を堅持しているようであるが、これは水害は時代の推移とともに、土地利用の変化すなわち開発の経緯、社会経済の発展、治水事業とその技術の進展に応じて変化するためで、発生したその水害のみを調べても、その地域やその河川の水害の本質は解明できないと考えるからであり、水害調査を次の治水計画に役立たせるためには、歴史的視点を導入することが必須であるからである。また、水害の様相は地域ごとに著しい特徴を示すため、個々の河川の治水計画においては、地域性の把握が必要なゆえんである。ここに地域性とは、その地域の自然(地形、地質、水文など)、および社会(土地開発の現状と歴史、治水事業などの進展状況など)の特性をいう。また、水資源計画に属するものは、水需要予測、水需給バランスの検討、水資源開発の手法、水資源開発が自然および社会環境に与える影響などの研究テーマがあり、これらは、地域計画と密接な関係をもっている。さらに、水資源開発の自然への影響との関連において、水資源保全のテーマが重視されつつあった。水資源開発が社会へ与える影響の1つとして、上下流の格差問題があるからである。水資源開発の決め手であるダム建設が、上流域に水没、人口流出というマイナス要因を与えるのに反し、ダムの利益は下流にのみもたらされるとされているからである…上下流格差解消は国土開発計画にかかわる重要かつ困難なテーマであるが、その解決への一方途として流域圏構想と上下流交流があるとし、その実験と手法を重要テーマとして検討している。そして、水利用における需要構造への経済的要因では、産業構造の変化に伴い、都市における水需要構造は著しい変化を遂げており、1960年代から70年代にはこのテーマを検討し、80年代においては、水道料金と水需要との関係などにつき研究を進めていた。

都市交通計画研究室は、1962年（昭和37年）度に都市工学科が土木工学科、建築学科の関連分野をべースに新設された際に、土木工学科から派生して都市計画第五講座に誕生した研究室で、Practical Idealistをモットーとした研究姿勢の下で、現実をより1歩理想に近づけていくという立場から、交通計画、交通施設設計の多様な課題について研究が進められた。この中で、研究室のメンバーが参加して行われた広島都市圏でのパーソントリップ調査(1967年)は、その後の科学的な都市交通計画手法の進展に大きな影響を与えたことが知られている。土木・建築・衛生・都市計画とさまざまな専門分野からのハイブリットである都市工学科という学科に属していることもあって、興味も幅広く、研究の対象も多岐にわたっており、そして主要な研究テーマを分野別にみると、(1)交通需要予測手法の開発 (2)地区交通計画論の研究 (3)