게임이론과 교통망문제

Abstract

게임이론(game theory)은 게임에 참여하는 참가자(player)들이 자신의 이익을 최대화시키기 위하여 어떻게 최적전략(optimal strategy)을 결정할 것인가를 연구하는 분야로 산업공학, 경영학, 경제학 등 여러 학문분야에 널리 활용되고 있다. 이런 게임이론은 교통분야에도 도입되어 응용되고 있으나 게임이라는 용어를 명시적으로 사용하여 연구된 지는 얼마 되지 않고 있다. 예를 들어, 전통적인 교통망문제인 교통망설계문제(transportation network design problem)를 풀기 위한 대표적인 방법인 바이레벨 프로그램(bi-level program)은 게임이론의 대표적인 예임에도 불구하고 최근에야 게임이론 측면의 해석이 이루어 졌다(Fisk, 1984; Yang et al., 1998). 또한, 통행자의 경로선택원리로 널리 활용되는 Wardrop의 경로선택 제1원리는 Nash게임의 일종으로 받아들여지고 있다. 게임이론은 크게 참가자간의 협력( cooperation)이 존재하느냐 아니냐에 따라 협력적 게임(cooperative game)과 비협력 게임(non-cooperative game)으로 구분될 수 있다.