時間‐距離図（Time-Distance Diagram）は、鉄道やバスなどの移動体の運行を、時間軸と距離軸で可視化する図表です。横軸に時間、縦軸に距離（または駅間の位置）をとり、列車やバスなどの移動経路を斜線で表すことで、運行スケジュールやダイヤパターンを一目で理解できます。特に鉄道分野で広く用いられており、「ダイヤグラム」とも呼ばれます。
歴史的経緯
時間‐距離図の概念は、19世紀後半に鉄道網の整備が進むなかで誕生しました。最初期の記録としては、1870年代のイギリス鉄道技術者による運行管理図に類似形式が見られます。日本では明治期に鉄道省が導入し、時刻表作成や運行調整のための標準的ツールとして定着しました。現在でも鉄道事業者の運行指令所では、この形式が運行監視の中心にあります。
データ構造
時間‐距離図に必要なデータは以下の通りです。
| データ項目 | 説明 |
|---|---|
| 駅名または停留所名 | 縦軸上に配置される基準点 |
| 駅間距離 | 距離スケールを設定するための基礎データ |
| 発時刻・着時刻 | 横軸にプロットされる時間情報 |
| 列車番号・種別 | 線の種類や色分けに使用 |
このデータを用いて、各列車の運行経路を線分として描画します。上り列車は右下がり、下り列車は右上がりの線として表されるのが一般的です。
目的
時間‐距離図の主目的は、運行計画と運行管理の最適化にあります。ダイヤ全体の整合性、列車の追い越しや待避、接続関係、混雑時間帯の確認などを直感的に把握することが可能です。
ユースケース
- 鉄道運行管理（運転整理・ダイヤ作成）
- バスやフェリーなど公共交通の時刻設計
- 災害時の運転再開計画
- 大学や研究機関での交通シミュレーション
また近年では、以下のような広い応用が見られます。
- バス路線・都市交通の運行分析
混雑や遅延の可視化に用いられます。 - 自動運転車・物流ネットワークのシミュレーション
複数車両の動きを時間軸上で統合的に解析可能です。 - 鉄道ファンや教育用途でのデータ可視化
運行計画の理解、時刻表設計の学習にも利用されています。
特徴
- 時間と距離を同時に表現できるため、運行全体の構造が一目で把握可能。
- 交点が乗り継ぎ・すれ違いの発生を示す。
- スクロール可能なデジタル版では、リアルタイム更新にも対応可能。
チャートの見方
- 横軸（時間）：右に進むほど時間が進行します。
- 縦軸（距離または駅順）：上から下へ下り線、下から上へ上り線を配置するのが一般的。
- 線の傾き：傾きが急なほど速度が速い。水平に近いほど停車や待避を示す。
- 交点：列車同士のすれ違い・接続を示す。
時間‐距離図の基本的な読み方は以下の通りです。
横軸：時間（Time）
左から右へ進むほど時間が経過します。多くの場合、縦線が一定間隔で引かれ、時刻（例：0時・6時・12時・18時など）が示されます。縦軸：距離または地点（Distance / Station）
上から下、あるいは下から上に駅や地名が並び、物理的な距離や停車位置を表します。
駅間の距離が等間隔でない場合もあり、距離に比例させるか、停車順序だけで並べるかで情報の粒度が変わります。斜線：移動体の運行経路（Train / Bus Line）
線の傾きが移動速度を意味します。- 線が 急傾斜（垂直に近い） ：移動速度が遅い（時間がかかる）。
- 線が 緩やか（水平に近い） ：移動速度が速い。
このため 線の傾き＝速度 という直感的な理解が可能です。
交差点：列車同士のすれ違い（Meet / Pass）
2本の線が交わる点は、上下線の列車がすれ違う場所や時刻を示します。停車区間（Horizontal segment）
水平に近い線分は、駅に停車している時間を表します。停車時間が長いほど水平線が長くなります。
デザイン上の注意点
- 距離軸を等間隔にせず、実際の距離に比例させると速度変化が直感的に理解できる。
- 色分け（快速・普通・特急など）により視認性を高める。
- 時間軸の間隔（例：5分ごと・10分ごと）を揃えて整然と表示。
- 背景グリッドを用いて読み取りを容易にする。
応用例
- 鉄道事業者の公式サイトにおける運行ダイヤ可視化ツール
- 研究論文における輸送シミュレーションの可視化
- 都市交通デザインにおける移動のリズム分析
- 教育教材としての時刻表理解演習
代替例
- ガントチャート：時間軸ベースの工程表示に類似しており、作業スケジュールの可視化に用いられる。
- スパークライン時系列図：運行頻度や間隔の推移を抽象的に表す。
- ネットワーク図：駅間の接続関係を空間的に表す場合に有効。
まとめ
時間‐距離図は、時間軸と距離軸という単純な構造でありながら、交通システムの複雑なダイナミクスを直感的に示す強力な可視化手法です。鉄道ダイヤ設計の基本形式としての役割はもちろん、交通・ロジスティクス・人流分析など多分野での応用が期待されています。
時間‐距離図は 時間と空間を同時に扱う可視化の典型例 であり、単なる運行管理ツールにとどまらず、「動き」を直感的に理解するための強力な表現形式です。
その構造はシンプルでありながら、速度・遅延・接続など、複雑な関係を一目で伝える力を持っています。近年ではデジタル可視化やWebアプリ（例：D3.js, Observable, Mapboxなど）にも応用されており、交通設計・データジャーナリズム・教育など幅広い分野で再評価されています。