평형배분법은 워드롭의 가정에 의해 이용자 평형배분법(User Equilibrium)과 시스템 평형배분법(System Optimum)으로 구분되며, 이용자 균형상태의 경우 교통망 내 모든 이용자가 경로 이용에 대해서 주체적으로 인식한다는 가정하에서 출발하여 노선선택 과정에서 이용자 형태와 관련하여 두 가지 원칙 제시
워드롭 제1원칙 (이용자 평형, User Equilibrium)
1. 개념
- 자신의 통행시간을 최소화하는 경로 선택
- 교통시장에 정책적 개입이 없을 때 나타남
- 통행자의 일반적 형태가 잘 반영 (통행자 입장)
2. 기본 가정
- 통행량은 모형 정립 기간 동안 고정(정태적)
- 링크 비용은 해당 링크 통행량 함수, 다른 링크 통행량과 무관
- 통행자는 모든 링크 통행비용에 대한 완전한 정보를 가짐
- 통행자의 경로 선택은 통행시간 최소화 목표
3. 문제점
- 통행시간 함수 추정에 많은 비용과 시간 소요
- Braess`s Paradox 발생
- 실제 운영 시 다른 링크 통행량에 영향받음
워드롭 제2원칙 (시스템 최적, System Optimum)
1. 개념
- 시스템 내 총 통행시간이 최소화되도록 경로 선택
- 정책적 개입 있을 때 실현 가능
- 통행자의 일반적 형태 반영 미흡 (전체 교통망체계 입장)
2. 기본 가정
- 이용자 개인이 아닌 사회 전체 통행비용 최소화
- 선택된 모든 경로의 총 통행시간은 최소
- 이용되는 모든 경로의 통행비용 최소
- 운전자는 한계 통행비용이 최소가 되도록 경로 선택
3. 문제점
- 통행자의 실제적 행태 반영 곤란
- 네트워크 균형모형으로 적용 부적절
- 교통계획의 목표로 사용.
워드롭 원칙의 교통계획을 위한 시사점
- 이용자가 모든 링크의 통행시간을 알 수 있는 정보체계 구축 필요 (ITS 효율적 투자)
- 교통계획 수립 시 이용자 평형(UE)과 시스템 최적(SO)의 한계를 극복할 수 있는 정책 대안 마련 필요
- 기반시설 확충에 앞서 수요관리, 시스템 효율성 제고를 위한 계획 대안 선행 (TDM, TSM 등)
※ 교통수요관리기법(TDM; Transpotation Demand Management)
- 통행행태 변화를 주어 수요와 공급 균형을 통한 교통혼잡을 해결하는 광범위한 교통정책
- 교통혼잡을 완화하기 위해 교통혼잡 발생의 주요 원인이 되는 자동차의 통행을 줄이거나 통행 유형을 시간적·공간적으로 분산하거나 교통수단 이용자에게 다른 교통수단으로 전환하도록 유도하여 통행량을 분산시키거나 감소시키는 것 (도시교통정비촉진법 제2조)
- 정책목표 및 기법
| 목표 | 기법 |
| 통행발생 자체 차단 | · 근무스케줄 단축, 성장관리 정책, 조세 정책(취등록세, 보험료) |
| 교통수단 이용의 전환 | · 경제적 기법 : 세금(혼잡세, 주행세, 주차세 등), 주차요금 및 도심 통행료 · 법·제도적장치 : 부제운행, 교통유발부담금제, 거주지 주차 허가제 · 대체수단 지원 정책 : 카풀, 밴풀, 대중교통 및 자전거 이용 활성화 |
| 통행발생의 시간적 재배분 | · 시차출근제, 교통정보체계 활용 |
| 통행의 공간적 재배분 | · 미터링, 지역허가 통행제, 주차금지구역, 교통방송 |
※ 교통체계관리기법(TSM; Transpotation System Management)
- 저 투자 비용으로 기존시설을 최대한 활용하여 당면 문제점을 해소하는 기법
- 교통시설의 효율 극대화하기 위하여 행하는 모든 행위 (도시교통정비촉진법 제2조)
| 핵심개념 | · 당면 문제점 해소, 단기적 효과, 미시적 규모, 국부적 해결에 주력, 기존시설 최대 활용 |
| 특징 | · 저투자 비용, 단기적 편익, 기존시설 및 서비스의 효율적 활용 · 지역적이고 미시적인 기법, 고투자 사업 보완 및 대체 가능 · 양보다는 질 위주의 교통전략, 자동차 중심 정책 → 사람중심 정책 |
| 기본원칙 | · 시장경제체제하의 수익자 분담원칙 · 교통수요 유발 원인자 부담원칙 · 개인 및 국가경제의 부담 최소화 원칙 |
| 만족조건 (고려사항) |
· 계량적이어야 함 · 시뮬레이션이 가능해야 함 · 현장에서 성과를 점검할 수 있어야 함 · 민감한 것이어야 함 · 통계적으로 나타낼 수 있어야 함 · 중복되는 것을 피해야 함 |
Braess`s Paradox
1. 정의
- 새로운 가로망 건설에도 불구하고 시스템 전체 통행시간이 증가하는 현상
2. 발생원인
- 새로운 가로망 건설의 공급 행위는 체계 전체의 통행시간을 감소시키려는 의도로 이루어지나, 실제 통행은 이용자가 자신만의 통행시간을 최소화하기 위해 움직이기 때문에 이러한 현상 발생 → 이용자 평형과 체계 최적 차이가 역설적인 결과 초래
3. 시사점
- 신중하고 체계적인 교통투자 분석의 중요성 시사
- 도시교통정책에서는 도로건설 위주에서 버스나 지하철에 대한 대중교통 시설과 서비스 확충에 더 많은 투자 요구
- 통행선택의 제한과 용량의 감소가 오히려 전반적인 통행패턴에 유리하게 작용할 수도 있기 때문에 대중교통체계 우선의 수요관리정책 중요성 강조