• Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
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• v.32 no.4
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• pp.19-35
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• 2007

This study is for detecting the Braess Paradox by stable dynamics in general transportation networks. Stable dynamics, suggested by Nesterov and de Palma[18], is a new model which describes and provides a stable state of congestion in urban transportation networks. In comparison with user equilibrium model based on link latency function in analyzing transportation networks, stable dynamics requires few parameters and is coincident with intuitions and observations on the congestion. Therefore it is expected to be an useful analysis tool for transportation planners. The phenomenon that increasing capacity of a network, for example creating new links, may decrease its performance is called Braess Paradox. It has been studied intensively under user equilibrium model with link latency function since Braess[5] demonstrated a paradoxical example. However it is an open problem to detect the Braess Paradox under stable dynamics. In this study, we suggest a method to detect the Paradox in general networks under stable dynamics. In our model, we decide whether Braess Paradox will occur in a given network. We also find Braess links or Braess crosses if a network permits the paradox. We also show an example how to apply it in a network.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.26 no.1
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• pp.103-112
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• 2008

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.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.338-342
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• 2004

• Proceedings of the KOR-KST Conference
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• 2007.05a
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• pp.79-88
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• 2007

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.17 no.3
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• pp.61-70
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• 1999

The Purpose of this study is to test whether Braess Paradox (BP) can be revealed in a real world network. Fer the study, Namsan 2nd tunnel case is chosen, which was shut down for 3 years for repair works. The revelation of BP is determined by analyzing network-wise traffic impacts followed by the tunnel closure. The analysis is conducted using a network simulation model called SECOMM developed for the congestion management of the Seoul metropolitan area. Also, the existence of BP is further identified by a before-after traffic survey result of the major arterials nearby the Namsan 2nd tunnel. The model estimation expected that the closure of Namsan 2nd tunnel improve the network-wise average traffic speed from 21.95km/h to 22.21km/h when the travel demand in the study area and congestion Pricing scheme on Namsan 1st & 3rd tunnels remain unchanged. In addition, the real world monitoring results of the corridors surrounding Namsan 2nd tunnel show that the average speed increases from 29.53km/h to 30.37km/h after the closure. These findings clearly identify the BP Phenomenon is revealed in this case.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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• v.4 no.1 s.6
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• pp.81-88
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• 2005

Cooperation among network users would be possible in a near future, as real time communication between them can be available by telematics. This implies that non-cooperative assumption like Wardrop's principle, which has been widely used so far in network modelling may not be appropriate for route choice problem. So a new principle requires for describing such cooperative case. This paper presents a criterion, which represents cooperative route choice behaviour among network users. With some examples, we compare the non-cooperative principle and the cooperative one presented in this paper. Numerical results from the examples show that the new principle would be better than the existing one.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.17 no.4
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• pp.85-97
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• 1999

The Purpose of this Paper is the development of the day-to-day dynamic combined model on the evaluation of traveller's traffic information for multi-mode and multi-class environments. Information is assumed to be provided for multi-mode such as bus and automobile. and multi-class such as a driver with and without route guidance equipment when they depart for their trips. The information provision strategies have been developed in the base of user equilibrium, system optimum and in between them. The Sioux Falls network is used for the evaluation of the model and information provision strategies. In the numerical analysis, a Braess' paradox for the information provision, which is the increase of travel time even though the number of information usage level and user are increased, has been occurred so that these kinds of information strategies should be implemented with special care.

• Proceedings of the KOR-KST Conference
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• 1996.12a
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• pp.81-108
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• 1996

첨단교통정보시스템(ATIS)의 핵심 요소라 할 수 있는 동적경로안내 시스템(Dynamic Route Guidance System : DRGS)은 운전자가 목적지에 도착하기까지 실시간 교통정보를 토대로 최적경로를 안내해 줌으로써 날로 심화되어 가고 있는 교통혼잡을 최소화할 수 있으리라 기대를 모으고 있다. 특히 교통사고나 긴급도로공사 등으로 인해 발생하는 돌발적 교통혼잡하에서는 DRGS의 역할이 더욱 커질 것으로 예상되고 있다. 본 논문은 돌발적 교통혼잡하에서 보다 효과적인 DRGS의 경로 안내 알고리즘을 개발하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 우선 하부구조기반(Infrastructure Based) DRGS와 개인차량기반(In-vehicle Based)DRGS의 장단점을 운전자, 교통행정당국, 그리고 교통체계관점에서 비교하였고, 시스템 아키텍쳐와 경로안내 알고리즘간의 상호관계를 규명하였다. 또한 효율적인 경로안내를 위해 사용자 평형(User Equilibrium)경로안내전략과 시스템최적화(System Optimal) 경로안내전략을 이상형 교통망(Idealistic Network)을 통해 비교분석하였다. 여기에는 현재 ITS-America에서 System Architecture 평가를 위해 사용한 INTEGRATION이라는 ITS Simulation Model과 그 통행저항함수를 사용하였다. 이를 토대로 돌발적 교통혼잡상황 아래서 사용자평형 경로안내를 제공할 경우 야기될 수 있는 Braess` Paradox 문제와, 총통행시간을 최소화하기 위한 시스템최적 경로안내를 제공할 경우 일어날 수 있는 사용자 호응도(User Compliance)문제를 동시에 고려한 적응형 동적경로안내 알고리즘을 개발하였다. 여기에는 돌발적 교통혼잡하에서 통행시간을 동적으로 예측하기 위해 이산형 확정적 대기행렬모형(Discrete Deterministic Queueing Model)이 사용되었다. 한편 알고리즘의 효율성을 평가하기 위해 이상형 교통망과, 실제 미국 Virginia 주의 Fairfax County에 소재한 주간 고속도로 66번(I-66)과 인접 교통망의 교통자료를 사용하여 각종 돌발교통 혼잡 상황을 전제로 한 Traffic Simulation과 정보제공시나\리오를 INTEGRATION Model을 이용해 실행하였다. 그 결과 적응형 알고리즘이 개개인의 최단시간 경로를 제공하는 사용자 평형 경로안내전략에 비해 교통혼잡도와 정체시간의 체류정도에 따라 3%에서 10%까지 전체통행시간을 절약할 수 있다는 결론을 얻었다.

• Journal of Korean Society of Transportation
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• v.15 no.1
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• pp.175-192
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• 1997

첨단 교통정보 시스템(ATIS)의 핵심요소라고 할 수 있는 동적경로안내 시스템 (Dynamic Route Guidance System)은 운전자가 목적지에 도착하기까지 실시간 교통정보를 토대로 최적경로를 안내해줌으로써 날로 심화되고 있는 교통혼잡을 최소화 할 수 있으리라 기대를 모으고 있다. 특히 교통사고나 긴급 도로공사 등으로 인해 발생하는 돌발적 교통혼잡하에서는 DRGS의 역할이 더욱 커질 것으로 예상되고 있다. 본 논문은 돌발적 교통혼잡하에서 보다 효과적인 DRGS의 경로안내 전략을 수립하고 평가하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 하부구조기반 DRGS와 개인차량기반 DRGS의 장단점을 비교하고 시스템 아키텍쳐와 경로안내전략의 관계를 규명하였다. 또한 효율적인 경로안내를 위해 사용자평형 (User Equilibrium) 경로안내전략과 시스템 최적화(System Optimal) 경로안내 전략을 이상형교통망 (Idealized Network)을 통해 비교 분석하였다. 그리고 돌발적 교통 혼잡하에서 사용자평형 경로 안내를 사용할 경우 야기될 수 있는 Braess Paradox 문제와 시스템 최적경로안내를 사용할 경우 일어날 수 있는 사용자 호응도(User Compliance) 문제를 동시에 감안한 적응 형 경로안내 전략을 개발하였다. 이 방법은 위의 경로 안내 전략들이 가지고 있는 장단점을 상황에 따라 평가하여 경로안내 전략을 선택하는 과정을 수행시간을 절약하지 못할 것으로 평가되면 사용자 호응도를 고려하여 사용자 평형 전략을 선택하도록 하였다. 돌발적 교통 혼잡하에서 통행 시간을 동적으로 예측하기 위해서는 이산 확정적 대기행렬모형 (Discrete Deterministic Queueing Model)이 적용되었다. 한편, 적응형 전략의 효율성을 평가하기 위 해 이상형교통망과 실제 미국 Virginia 주의 Fairfax Country에 소재한 주간 고속도로 66번 과 인접 교통망을 대상으로 각종 돌발교통혼잡상황을 전제로 한 Traffic Simulation과 정보 제공 시나리오를 INTEGRATION Model을 사용하여 실행하였다. 그 결과 적응형전략이 단지 사용자평형 경로안내전략만 사용하는 경우에 비해 교통 혼잡도와 유고상황의 체류정도에 따라 3%에서 10%정도까지 전체통행시간을 절약할 수 있다는 결론을 얻었다.