Overcoming the Braess' Paradox in Feasibility Study

In the feasibility analysis, Braess' Paradox results in the negative social benefit in spite of adding transportation facilities. Consequently, it has been difficult to judge on the investment of SOC projects. This research aims to analyze the Braess' Paradox in the feasibility analysis and to seek a remedy for the Paradox. Several experiments were conducted on the simple network under the various conditions. From the experiments, following findings were validated: Braess' Paradox occurred only if travel demands met within certain intermediate range. In terms of traffic assignment method, the SO was more likely to reduce the effect of the Braess' Paradox than the UE. However, the Braess' Paradox in the benefit of operating cost saving occurred in all cases and the paradox in the total benefit continued. In order to solve the problem, new link cost function considered travel time and operating cost simultaneously were suggested. As a result, the negative benefit was significantly decreased in the UE case and total negative benefit was no longer shown in the SO case through the analysis.

경제성 분석의 브레이스 파라독스 극복 방안

경제성 분석과정에서 브레이스 파라독스는 교통시설의 확충에도 불구하고 음(-)의 사회적 편익을 창출하는 형태로 나타난다. 이런 경우 사업시행 효과를 정확하게 추정할 수 없어 사업의 필요성을 판단하는데 많은 어려움을 겪게 된다. 본 연구에서는 경제성 분석 과정에서 나타나는 브레이스 파라독스 현상을 살펴보고 이에 대한 해결방안을 모색하는 것을 목적으로 하였다. 간단한 네트워크에 대한 분석결과, 경제성 분석 상에서 파라독스가 발생하는 경우는 교통량 수준이 특정 조건을 만족하는 경우에만 나타난다는 것을 확인할 수 있었다. 통행배정 기법에서는 사용자 평형보다는 체계 최적 상태의 경우가 파라독스의 발생을 줄일 수 있었다. 하지만, 통행배정 기법에 상관없이 운행비용 절감편익에 있어서는 모든 조건에 대해 파라독스가 발생하였으며, 이로 인해 전체 총 편익측면에서도 지속적으로 파라독스가 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 경제성 분석의 파라독스 해결을 위해, 본 연구에서는 운행비용을 포함하는 새로운 링크비용 함수를 제시하였다. 새로운 링크비용 함수는 운행비용 절감편익 측면의 파라독스를 완화시켜 사용자 평형 상태에서는 파라독스를 완화시켰으며, 체계 최적 상태에서는 파라독스를 완전히 제거하는 것으로 분석되었다.