このページの要点
- 距離×速度×待機の三点で回す。最短距離だけでは安くならない。
- 二段輸送（小型シャトル→仮置き→大型幹線）が長距離・狭隘で効く。
- 仮置きの最適位置は加重距離最小化とダブルハンドリング損益分岐で決める。
- 配車はサイクル時間整合とボトルネック整流で待機ゼロを狙う。
最小の入力セット
- 区画ごとの土量V_i（m³）
- 候補ルート距離L_r・勾配g_r・規制
- 車型kのC_k（m³/台）, 速度関数v(L,g), 単価U
- 仮置き候補S_j（場所・容量・設置/撤去コスト）
前提モデル（式と変数）
運搬コスト
ルートr・車型kの1台1往復コスト：
Cost_rk = 2L_r × U_k + Toll_r + α_k × g_r × L_r
α_kは勾配による燃費・時間割増。Tollは有料道路等。
サイクル時間
T_rk = t_load + (L_r/v^+_{rk}) + t_dump + (L_r/v^-_{rk}) + t_queue
v^+, v^- は往路/復路速度。t_queueは待機（後述）。
総額（単一ルート）
土量Vを車型kで運ぶとき：
Trips = ceil( V / C_k )、TotalCost = Trips × Cost_rk + Fixed
Fixedは仮設・敷均し・信号誘導など固定費。
ルート最適化：距離×勾配×規制
比較の単位
- 円/m³・kmに正規化（車型差を吸収）
- 勾配割増：
v = v0 × (1 − βg)、U_k = U0 × (1 + γg) - 時間規制は実効速度と稼働時間で評価
分岐の目安
- 短距離・緩勾配：直行（単一路線）
- 長距離・狭隘：二段輸送（小→仮置き→大）
- 橋梁・生活道路：夜間/う回の固定費を加算して比較
仮置きの配置：損益分岐と位置決め
二段輸送の式
小型（k=s）で現場⇔仮置きS、大型（k=h）でS⇔処分/盛土Y：
Total = ceil(V/C_s)×Cost_{XS,s} + ceil(V/C_h)×Cost_{SY,h} + Fixed_S
Fixed_Sは仮置き設置/撤去・敷鉄板・誘導員等。
損益分岐
直行（k=d）との比較：
Total_direct = ceil(V/C_d)×Cost_{XY,d} + Fixed
二段が有利 ⇔ Total < Total_direct
仮置き位置S*の考え方
- 平面上は加重幾何中央値（Weber問題）近傍が目安
- 実務は進入可否・騒音・用地制約で離散候補から選択
- 容量制約：
Cap_S ≥ λ × 日次搬出量（λ=1.5〜2.0目安）
配車と待機：サイクル整合
最小待機の条件
積込能力μ_load（m³/h）、ダンプ到着率λ_truck=C_k/T_rk。
- 待機増大ゾーン：
ρ = λ_truck / μ_load ≥ 0.8 - 対策：車両数N_k調整、積込機増設、仮置きでバッファ
車両数の目安
N_k ≈ ⌈ (TargetRate / C_k) × T_rk ⌉
TargetRateは目標搬出量（m³/h）。二段輸送は小・大の各式で別計算。
数値シナリオ（例示）
前提：総量V=30,000 m³。直行ルートXY：L=18km、狭隘。二段候補Sは現場から4km、S→Yは12kmの幹線。U_s=1,000円/台・km、U_h=900円/台・km、U_d=1,200円/台・km。C_s=4m³、C_h=10m³、C_d=6m³。Fixed_S=6,000,000円。
- 直行：Trips=⌈30,000/6⌉=5,000台 ⇒ 運搬=5,000×(2×18)×1,200=216,000,000円
- 二段：小型：⌈30,000/4⌉=7,500台 ⇒ 7,500×(2×4)×1,000=60,000,000円／大型：⌈30,000/10⌉=3,000台 ⇒ 3,000×(2×12)×900=64,800,000円／固定=6,000,000円 ⇒ 計130,800,000円
差額：直行216,000,000 − 二段130,800,000 = 85,200,000円削減（約−39%）
待機・勾配割増・有料道路を加味しても二段優位。狭隘区間を短距離の小型に“押し込む”のが肝。
落とし穴と対策
ありがち
- 最短距離を選んで実効速度を無視（勾配・信号・狭隘）
- 仮置きの容量不足で再々運搬（ダブルハンドリング悪化）
- 配車が積込能力を超過し、待機の“渋滞”化
- 固定費（誘導・仮設・用地）を見落とし、損益分岐誤認
対策
- 速度関数と時間規制を式へ折込み、円/m³・kmで比較
- 容量は日次搬出量の1.5〜2倍を確保
- サイクル時間でN台を整合、ρ≦0.8に抑制
- 二段はFixed_S込みで直行と比較（テンプレ参照）
コピペ用テンプレ（CSV / Excel式）
CSV（ルート比較）
Option,Distance_km_OneWay,Unit_JPY_per_truck_km,TruckCap_m3,Fixed_JPY,Trips,Total_JPY,JPY_per_m3
Direct,18,1200,6,0,=CEILING(30000/6,1),=Trips*(2*18*1200)+0,=Total_JPY/30000
TwoStage_S,4,1000,4,6000000,=CEILING(30000/4,1),=Trips*(2*4*1000)+6000000,=
TwoStage_H,12,900,10,0,=CEILING(30000/10,1),=Trips*(2*12*900),=
TwoStage_Total,,,,, ,=TwoStage_S_Total+TwoStage_H_Total,=TwoStage_Total/30000Excel式（主要セル）
- 直行総額：
=ROUNDUP(V/Cd,0)*(2*Ld*Ud)+Fixed - 二段総額：
=ROUNDUP(V/Cs,0)*(2*Ls*Us)+ROUNDUP(V/Ch,0)*(2*Lh*Uh)+FixedS - 車両数目安：
=CEILING((TargetRate/Ck)*Tk,1) - 待機率：
= (Ck/Tk) / MuLoad（0.8以下に調整）
よくある質問
Q. 仮置きは必ず得？
A. 固定費とダブルハンドリングが増えるため、長距離・狭隘・大型化余地がある条件で有利になります。テンプレの損益分岐で判断してください。
Q. VRP（車両経路問題）までやる必要は？
A. 多拠点なら効果的ですが、単一路線の土工ではサイクル整合と容量制約のほうが効きます。本記事の簡易式で十分な場面が多いです。
Q. 勾配や未舗装の影響は？
A. 速度低下と割増単価を係数化（β,γ）して評価します。実走ログがあれば係数の妥当化が可能です。
Q. 配車は何台が最適？
A. 目標搬出量/サイクル時間から算出し、待機率ρ≦0.8に調整。小・大型を別々に最適化します。
監修・執筆
東海エアサービス株式会社（全省庁統一資格：役務の提供等／全国有効）。ドローン測量・点群解析・BIM/CIM・施工ICT・ロジ最適化の実務支援。
更新情報
初版：2025-10-12／最終更新：2025-10-12