• 한국경영과학회지
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• 제32권4호
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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.

• 대한교통학회지
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• 제26권1호
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• pp.103-112
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• 2008

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.

• 한국경영과학회지
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• 제34권4호
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• pp.123-138
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• 2009

This study examined the first- and second-best pricing by stable dynamics in congested transportation networks. Stable dynamics, suggested by Nesterov and de Palma (2003), is a new model which describes and provides a stable state of congestion in urban transportation networks. The first-best pricing in user equilibrium models introduces user-equilibrium in the system-equilibrium by tolling the difference between the marginal social cost and the marginal private cost on each link. Nevertheless, the second-best pricing, which levies the toll on some, but not all, links, is relevant from the practical point of view. In comparison with the user equilibrium model, the stable dynamic model provides a solution equivalent to system-equilibrium if it is focused on link flows. Therefore the toll interval on each link, which keeps up the system-equilibrium, is more meaningful than the first-best pricing. In addition, the second-best pricing in stable dynamic models is the same as the first-best pricing since the toll interval is separately given by each link. As an effect of congestion pricing in stable dynamic models, we can remove the inefficiency of the network with inefficient Braess links by levying a toll on the Braess link. We present a numerical example applied to the network with 6 nodes and 9 links, including 2 Braess links.