鉄道交通への依存度が高い都市域においては、鉄道交通の円滑な機能を保持することが地震防災上の重要課題である。将来の鉄道路線作りを計画的に進めていく上で、同時多発的な地震災害対策に配慮することは、もはや欠かすことができない検討事項となっている。

上記のことを勘案し、本研究では、1）グラフ理論的アプローチ、2）ネットワーク理論的アプローチ、3）交通工学的アプローチを用いて、阪神地域における鉄道網の被災時シミュレーションを実施することにより、鉄道交通機能の震災時挙動を分析した。

・被災鉄道網をグラフ理論的に捉え、復旧過程における機能回復水準をトポロジカルな指標で表現した。鉄道交通においては、交通量の回復過程を施設の物理的復旧過程と関連付けて把握することが困難である。従って、このアプローチでは交通流解析を行うことなく、物理的回復と機能的回復の関係を簡便な指標で検討した。

・次の段階では、被災鉄道網をネットワーク理論的に捉え、基本的なネットワーク性能規範である「連結性」「最短経路」「最大フロー」「最小費用流」を評価指標とした機能評価を行った。これら指標を用いた評価法はflow-independentで交通流解析を要さない簡便法であるが、地震後の鉄道機能評価法として有効と考えられる。さらに、ネットワーク上の重要リンクを抽出するため、ノード間連結確率に注目して確率論的な重要度解析を実施した。

・最後に、より交通工学的な特性を重視した評価として、交通量配分を適用したflow-independentな機能評価を行った。そのため、Nojima et al.によって提案された修正分割配分法を用いて平常時鉄道網の機能評価を行うとともに、被災鉄道網のflow-independent指標（OD交通量、走行時間、走行距離など）を算出した。モンテカルロ・シミュレーションを用いて被災ネットワークパターンを生成することにより、機能低下特性を多面的に分析した。