流通物流における車隊計画の再最適化がトラック電動化に与える影響の定量化

商品が店に届く仕組みを再考する

企業が気候影響の削減を宣言する中で、スーパーマーケットに商品を補充する大型トラックが注目を浴びています。ディーゼル車をバッテリー駆動車に置き換えることは一見明白な解決策に思えますが、本研究は単にエンジンを入れ替えるだけでは不十分だと示します。配送ルートや運行計画を根本から見直すことで、食料品チェーンははるかに多くの輸送を電動化でき、しかも実際にコストを削減できることがわかりました。

一対一の置換から賢い車隊へ

現在の多くの貨物電動化計画は、電動トラックを単に燃料タンクが異なるディーゼルトラックのように扱います。ディーゼル車のルートとスケジュールを固定し、そのまま電動トラックが同じ走行パターンを電池切れやバッテリー制約なくこなせるかを検討するのです。この一対一の置換は単純で馴染みやすいものの、電動トラックが実際には異なる性質を持つことを無視しています：費用構造が異なり、給油の代わりに充電の時間帯を必要とし、ある種の行程により適している場合があります。物流事業者は長くこのやり方が電動化の可能性を過小評価していると疑ってきました。本研究はその差を測定することを目標としています。

実際の配送データによる分析

著者らは、ドイツ最大級の食料品チェーンの1か月分の実際の出荷データ（約3万8千件の配送、500を超える店舗へ、2つの配送センターから供給）に基づいて分析を行っています。比較する戦略は2つです。第一は、最適化されたディーゼルのスケジュールを作成し、その後技術的・経済的に可能な箇所で個々のディーゼルトラックを電動トラックに置き換えるが、基礎となるルートは変えない方法。第二は、車種の組み合わせ、どのトラックがどの店を担当するか、各トラックの充電の時間と場所までを含めて、車隊全体をゼロから設計し直す方法です。これらを、充電設備の設定（交代の合間に車庫でのみ充電する場合、あるいは荷積み中に利用できる高速充電器を追加する場合）と目的（総コスト最小化か電動走行比率最大化か）の2軸で検証しています。

予想よりもはるかに多くを電動化できる

稼働をディーゼルのスケジュールをそのままコピーするのではなく再計画すると、電動トラックで扱える業務比率は劇的に上昇します。現実的な前提の下で、最適化アプローチでは配送重量のおよそ79～85%を電動トラックで運べるのに対し、一対一置換ではわずか36～48%にとどまります。走行距離やトンキロでも同様の飛躍が見られます。ボトルネックはバッテリー航続距離や充電器不足というよりも、ルート構成そのものにあります。従来のディーゼル計画は長距離・短距離の配送を混在させ、電動車には扱いづらい配分になりがちです。電動トラックに適した配送を集約し、残りをディーゼルに振り分けることで、物理的ハードウェアを変えずに遥かに大きな電動化を実現できます。

各トラックを有効活用してコストを下げる

本研究はまた、車両、ドライバー、エネルギー、通行料、充電設備を含む車隊全体の総所有コストを8年間で算定して費用面も追跡しています。電動トラックは効率が良い一方で購入コストが高いため、多用されて初めて回収可能になります。再最適化はこれを実現します：電動トラックを積載量が大きく頻度の高い、快適な範囲内の往復に割り当て、ディーゼルを遠方への長距離走行に絞ることで労働分担を明確にします。この分担により電動車の稼働率が高まり、運用コストが下がります。最も費用対効果が高いシナリオでは、再最適化により一対一置換と比べて車隊のコスト削減がほぼ倍増し、完全ディーゼル基準に対する総コスト削減は約7%（一対一は約3.5%）となりました。興味深いことに、荷積み場での追加充電は一対一戦略で電動化を進めるうえで重要ですが、再最適化された車隊は充電設備が限られていても別のスケジュールを選ぶことで対応できる場合が多いことがわかりました。

電動とディーゼルのトラックが見つける役割分担

日々の運行パターンを詳しく見ると、混合車隊は自然と二つの役割に分かれます。電動トラックは、配送センターに近く日ごとの走行距離が短い高積載の往復を多くこなす傾向にあります。一方でディーゼルトラックは、より軽い積載で長距離を走り、離れた店舗間の移動や空車走行を吸収します。この「設計された専門化」は、ディーゼル時代からルートをそのまま引き継いだだけでは見えにくいものですが、アルゴリズムで仕事を再編成すると明確に現れます。その結果、各トラック種別が得意な仕事を担当する異質だが協調したシステムができあがり、電動車を無理にすべての場面の代替にしようとする必要がなくなります。

今後への示唆

小売業者、輸送会社、政策立案者にとってのメッセージは、バッテリーや充電器と同じくらいソフトウェアと計画が重要だということです。今日のディーゼルルートがそのまま電動車によって運用されると仮定する研究は、技術的・経済的に可能な範囲を悲観的に描きがちです。本研究は、電動トラックの強みと制約に基づいて配送計画を再設計すれば、地域の輸送の大半を電動化し、総コストを削減し、最も過酷なルートには少数のディーゼル車を残すことで対応できることを示しています。要するに、よりクリーンなトラック車隊への道は完璧な車両を待つことではなく、既存の車両を最大限に活かす賢い計画にあるのです。

引用: Zackrisson, A., Engholm, A., Bengtsson, T. et al. Quantifying the impact of fleet planning re-optimization on truck electrification in distribution logistics. npj. Sustain. Mobil. Transp. 3, 23 (2026). https://doi.org/10.1038/s44333-026-00091-7

キーワード: 電動トラック, 車隊最適化, 食料品物流, 充電インフラ, 輸送の脱炭素化