최적 혼잡통행료 수준 및 입지 결정

Abstract

도로교통이용자는 경로선정에 있어서 개인의 통행비용이 최소화되는 사용자평형(User Equilibrium; UE) 상태에 도달하려 한다. 하지만 운영자의 입장에서 보았을 때 전체 네트워크 통행비용이 최소화되는 시스템 최적(System Optimization; SO) 상태가 바람직하므로 도로운영자는 도로교통이용자의 통행을 시스템 최적 상태로 유도하고자 한다. 본 논문에서는 혼잡통행료 부과를 통하여 네트워크 내 교통흐름의 시스템 최적 상태를 달성하고자 하였다. 즉, 다중 O-D쌍이 존재하는 네트워크가 사용자 평형 상태로 존재할 때, 네트워크상의 교통 흐름을 시스템 최적상태로 변경시키기 위하여 혼잡통행료가 적용되어야 할 링크의 위치 및 혼잡통행료 수준을 결정하였다. 해당 문제의 해결을 위하여 연속적 네트워크 설계 문제(Continuous Network Design Problem; CNDP)의 해법을 적용하였으며, 변수값의 구간을 분할하여 목적식과 제약식을 선형화함으로써 전역해의 근사값을 도출하였다. 해당 방법을 가상 네트워크에 적용한 결과 시스템 최적상태에 도달하는 혼잡통행료 부과구간 및 요금 수준을 산출할 수 있었으며, 향후 해당 방법론 확장을 통하여 실제 네트워크의 혼잡통행료 요즘수준 및 혼잡통행료 부과 구간 위치를 결정하는 데 적용할 수 있을 것으로 기대된다.