• 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.

• 대한교통학회지
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• 제27권2호
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• pp.145-155
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• 2009

본 연구는 구역혼잡통행료(Area pricing)와 진입통행료(Cordon pricing)의 최적 부과경계와 요금수준을 탐색하고 이들 두 방식이 차선정책수단으로서 최선의 정책수단인 이론적 혼잡통행료에 비해 교통혼잡의 완화와 후생상 어떤 차별적 효과가 있는지를 보여준다. 본 연구는 장기적으로 혼잡통행료가 생산 및 소비시장과 토지시장의 균형을 변화시킴에 따라 이들을 고려하기 위해 일반균형조건 아래 단핵도시에서 징수방식들을 비교하고 있다. 연구결과 구역혼잡통행료와 진입통행료의 최적 부과경계는 도시반경이 22km인 경우 도시 중심으로부터 3km 떨어진 구역경계에 동일하게 위치하며 최적 부과경계 아래 최적 요금은 구역혼잡통행료가 진입통행료에 비하여 약간 높은 것으로 분석되었다. 이론적 혼잡통행료에 가장 근접한 사회적 효용 개선효과를 발생시키는 징수방식은 구역혼잡통행료이며 진입통행료가 구역혼잡통행료 보다 낮은 개선효과를 발생시키는 것으로 평가되었다. 교통환경 개선효과 역시 사회적 효용개선효과와 동일하게 통행속도와 일일 평균통행시간에서 구역혼잡통행료가 진입통행료에 비하여 높은 개선효과를 가져오는 것으로 나타났다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.159-169
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• 2008

본 연구는 외부비용의 한 항목인 유지비용을 내부화하여 이에 따른 사회적 후생의 변화에 대한 연구이다. 연구대상으로는 민자 고속도로, 고속국도, 그리고 일반국도 등, 도로여건과 통행요금이 다른 3가지 노선이 경쟁하고 있는 천안$\sim$논산간 노선을 선정하였다. 유료도로의 수요함수는 회귀분석을 통해 도출하였다. 최선 가격설정법의 현실적용 어려움을 고려하여 유지비용을 통행요금에 재반영하는 방법으로 차선 가격설정법을 적용하였다. 유지비용을 통행요금에 반영함으로써, 노선별 통행량 변화에 따른 사회적 후생뿐만 아니라, 통행수입금의 변화 측면도 함께 연구하였다. 분석결과, 차선 가격설정법을 적용함에 따라 사회적 후생의 변화는 작은 차이를 보였으나, 재정적인 측면에서는 고속국도에 유지비용을 반영하였을 경우 연간 약 130억 원의 재정적인 효과가 있어 국가 재정 지원 감소에 기여할 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제23권6호
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• pp.71-80
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• 2005

과거 혼잡세 이론의 초기부터 주장되어온 변동요금징수 체계는 최근 텔레매틱스 산업의 발전과 더불어 기술적 제약이 해결되면서 여러 국가에서 시행되고 있다. 본 연구는 변동요금 체계와 관련하여 교통정보와 요금의 변화가 교통류에 미치는 영향을 시뮬레이션을 이용하여 분석하였고, 이로부터 변동요금에 의한 교통류 관리 방안의 가능성을 제시하고 있다. 본 연구를 통해 고패널티 운전자와 저패널티 운전자간의 시간가치가 달라 요금에 대한 저항이 다르다는 것, 통행요금이 증가하면 운전자들의 요금저항 역시 증가하여 고속도로에서 일반도로에의 이용자 전환이 촉진되는 것을 확인하였다. 또한, 통행요금, 고패널티 운전자비율과 평균소요시간의 관계 분석을 통해서는, 동일한 통행요금 체계일지라도 도로 네트워크내의 고패널티 운전자 비율에 따라서 교통류 상태가 가변적이라는 것을 확인함으로써, 지각패널티와 통행요금에 의한 효율적인 교통류 관리방안의 가능성을 발견하였다.

• 대한교통학회지
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• 제25권1호
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• pp.7-21
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• 2007

본 연구는 오전 첨두 2시간 동안 서울의 도심 또는 부도심 코든으로 진입하는 수도권의 모든 승용차에 대해 2.000원의 혼잡통행료를 부과할 경우 교통과 형평성 및 효율성 측면의 효과를 분석하는 데 목적이 있다 혼잡통행료를 부과하면 코든으로 진입하는 구간은 물론 수도권 전반적으로 승용차의 통행량은 감소하지만 버스와 지하철 및 택시의 통행량은 증가하며, 이러한 현상은 통근자들의 소득수준이 낮을수록 크게 나타났다. 한편 형평성 측면에서 수도권 전체 통근자들의 후생은 도심 코든에서만 혼잡통행료를 부과할 경우 증가하지만 도심과 부도심 코든에서 함께 부과하면 오히려 감소하며, 두 경우 모두 소득 누진적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 혼잡통행료가 부과되는 코든 진입 구간의 경우 시간가치가 가장 높은 고소득계층의 후생이 가장 크게 증가하여 소득 역진적인 효과가 있는 것으로 추정되었다. 또한 효율성 측면에서는 혼잡통행료를 부과하면 수도권 전체적으로 상당히 큰 사회적 순편익이 발생하며, 도심 코든에서만 혼잡통행료를 부과할 경우 더 크게 증가할 것으로 추정되었다.

• 대한교통학회지
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• 제32권6호
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• pp.675-685
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• 2014

본 연구는 고속도로의 혼잡 완화를 위해 차선통행료 방식에 근거한 고속도로 구간별 차등요금 부과전략을 개발하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 상위단계의 교통혼잡 최소화를 위한 각 구간의 주행요금을 산정하는 문제와 하위단계의 가변수요 통행배정문제로 구성된 바이레벨 형태의 모형을 제시하였다. 상위단계 문제의 최적 해를 찾기 위해 민감도 분석 기반의 알고리즘을 이용하였으며, 제안된 모형의 검증을 위해 수정된 Sioux-Falls 네트워크에 적용하였다. 적용 결과 차등요금 부과전략 적용 시 균일한 요금을 징수한 경우보다 교통혼잡이 개선된 것으로 나타났으며 이는 고속도로 구간의 혼잡 완화로 인한 것임을 확인할 수 있었다. 본 연구는 고속도로 특정 구간의 과도한 혼잡으로 인해 발생하는 비효용을 절감하기 위한 수요관리 방안으로 적용될 수 있다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 2007년도 제57회 학술발표회논문집
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• pp.104-113
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• 2007

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2006년도 제5회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.62-70
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• 2006

• 대한교통학회지
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• 제24권2호
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• pp.31-41
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• 2006

본 논문은 전통적인 경제학적 개념의 수요함수와 비용과의 관계로서 혼잡비용을 추정할 때 어려움을 극복하고 실제 적용 가능한 혼잡비용을 추정하는 것이다. 본 논문에서는 속도-밀도 곡선을 이용한 공학적인 방법론을 이용하여 속도에 대한 탄력성을 통해 도로의 소통상황에 따른 실질적으로 적용 가능한 혼잡통행료를 산출하기 위해서 실질 교통량자료를 이용하여 속도, 밀도 및 교통량 관계에 따른 이론적인 혼잡요금을 추정하였다. 또한, 본 논문은 장래 전자통행료징수시스템의 도입을 전제로 속도에 따른 적정혼잡통행료를 산정 하였다 특히 연구대상 지역(강변북로)의 자료를 이용하여 다양한 분석결과 Drake모형이 가장 적합한 것으로 분석되었으며, 산정된 모형을 이용하여 통행속도의 변화에 따른 적정 혼잡통행료를 추정하였다. 본 논문의 분석결과를 임금율법에 적용하여 혼잡통행료를 부과할 경우 44km/h-68krn/h일 때 최적의 혼잡 통행료는 94원에서 3,255원으로 추정되었다. 한계대체율법을 적용한 경우에는 속도가 44km/h-68km/h일 때 최적의 혼잡 통행료는 107원에서 6,381원으로 추정되었다.

• 대한교통학회지
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• 제22권5호
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• pp.139-149
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• 2004

급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.