다운스-톰슨의 역설

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. 브래스의 역설
3. 루이스-모그리지의 입장
4. 다운스의 "3중 수렴" 이론
5. 유효성 제한 논란
6. 한국 사회에의 적용
참조

1. 개요

다운스-톰슨의 역설은 교통 네트워크의 용량 확장이 오히려 전체 성능을 저하시킬 수 있다는 현상을 설명하는 이론이다. 이는 브래스의 역설과 유발 수요 이론을 바탕으로 하며, 1992년 앤서니 다운스가 제시한 "3중 수렴" 이론과 관련이 있다. 다운스의 3중 수렴 이론은 도로 확장 시 대체 경로 사용자, 피크 시간 외 사용자, 대중교통 이용자의 자가용 전환으로 인해 교통 체증이 심화될 수 있다고 설명한다. 이 역설은 런던 사례 연구를 통해 뒷받침되었으며, 대중교통 시스템이 잘 갖춰진 지역에서 유효하다.

더 읽어볼만한 페이지

교통 - 탈것
탈것은 사람이나 화물을 싣고 이동하기 위한 수단으로, 역사, 종류, 동력원, 기술적 특징, 사회적 영향을 가지며, 환경 문제 해결을 위해 친환경적인 교통수단으로의 전환이 이루어지고 있다.
교통 - 노선
노선은 정해진 지점 사이를 오가는 경로를 의미하며, 현재 추가적인 정보가 필요한 상태이다.
경제학 역설 - 애로의 불가능성 정리
애로의 불가능성 정리는 3개 이상의 선택지에서 약한 파레토, 무관한 대안으로부터의 독립성, 비독재성을 모두 만족하는 사회 후생 함수는 존재하지 않음을 증명한 정리이다.
경제학 역설 - 자원의 저주
자원의 저주는 풍부한 천연 자원이 오히려 경제 성장을 저해하는 현상을 설명하는 이론으로, 자원 소득 사용 방식, 정부 시스템, 제도적 질 등이 성공과 실패를 가르는 요인으로 분석되며, 신재생 에너지 관련 자원의 저주 가능성도 논의된다.
네트워크 - 신경망
신경망은 생물학적 뉴런과 인공 뉴런을 아우르는 개념으로, 생물학적 신경망은 전기화학적 신호 전달을 통해 근육 운동을 제어하고, 인공 신경망은 예측 모델링과 인공 지능 문제 해결에 활용된다.
네트워크 - 에티살랏
에티살랏은 1976년 설립된 아랍에미리트의 통신 회사로, 유무선 통신망 독점 운영 및 국제 통신 사업 확장, 중동 지역 경제 발전 기여, 정보 접근성 향상 등의 역할을 수행하고 있다.

다운스-톰슨의 역설
개요
이름	다운스-톰슨의 역설
다른 이름	브래스 역설 영국의 수학자이자 교통 계획가인 데이비드 브래스의 이름을 딴 브래스의 역설과는 다르다.
설명	도로망에 용량을 추가하면 교통 체증이 악화될 수 있다.
원인	교통 공학 경제학
상세 내용
내용	다운스-톰슨의 역설은 교통망에 도로를 추가하면 교통 체증이 줄어드는 것이 아니라 오히려 악화될 수 있다는 역설이다. 이는 도로를 추가함으로써 개별 운전자의 경로 선택이 바뀌고, 그 결과 전체 교통망의 효율성이 떨어지기 때문에 발생한다. 즉, 개별 운전자는 자신의 이익을 위해 최적의 경로를 선택하지만, 이 선택이 다른 운전자들에게는 피해를 주고, 결국 모든 운전자의 이동 시간이 늘어나는 결과를 초래한다. 이 역설은 교통 공학과 경제학에서 중요한 의미를 가지며, 교통망 계획 시 전체적인 효율성을 고려해야 함을 시사한다.
다운스-톰슨의 역설의 예시	1969년 독일 슈투트가르트에서 새로운 도로가 건설되었지만, 교통 상황은 개선되지 않고 오히려 악화되었다. 서울 청계천 복원 후 교통 정체가 심화된 것도 다운스-톰슨의 역설로 설명할 수 있다.
해결 방안	다운스-톰슨의 역설을 해결하기 위해서는 교통망 전체의 효율성을 높이는 방안을 모색해야 한다. 예를 들어, 대중교통 시스템을 개선하거나, 교통 혼잡 통행료를 부과하거나, 스마트 교통 시스템을 구축하는 등의 방법이 있다. 이러한 해결 방안은 개별 운전자의 경로 선택에 영향을 미쳐 전체 교통망의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다.
관련 개념
관련 개념	브래스의 역설

2. 브래스의 역설

디트리히 브래스의 1968년 논문^[2]에서는 네트워크에서 직관에 반하는 현상이 존재함을 지적했다. 브래스의 역설은 네트워크에 추가적인 용량을 추가하는 것이, 개별 사용자들이 이기적으로 행동할 때, 오히려 전체적인 성능을 저하시킬 수 있다는 역설이다.

이러한 현상은 컴퓨터 네트워크와 교통 네트워크 모두에서 발생할 수 있어 관련 연구가 진행되고 있다. 네트워크의 크기를 늘리는 것은 도로 네트워크의 여행자와 유사한 사용자 행동 특성을 보이는데, 이는 사용자들이 출발지와 목적지 사이의 최적 경로를 선택할 때 독립적이고 분산된 방식으로 행동하기 때문이다. 이는 유발 수요 이론의 확장이며, 1992년 다운스가 제시한 "3중 수렴" 이론과 일치하는데, 이 이론은 고속도로의 피크 시간대 혼잡을 제거하기 어려운 이유를 설명한다. 용량 추가에 대한 반응으로 세 가지 즉각적인 효과가 발생한다. 첫째, 대체 경로를 사용하던 운전자들이 확장된 고속도로를 사용하기 시작한다. 둘째, 피크 시간대 외 시간에 운전하던 사람들(피크 시간 직전 또는 직후)이 피크 시간대로 이동한다(이전 정의에 따라 재조정 행동). 셋째, 대중교통 이용자들이 자가용 운전으로 전환한다.

3. 루이스-모그리지의 입장

만약 역설이 적용된다면, 일반적인 결론은 혼잡을 해결하기 위한 도로 시스템 확장이 비효율적이며 종종 역효과를 낳을 수 있다는 것이다. 이는 루이스-모그리지의 입장으로 알려져 있으며, 마틴 모그리지가 1990년 저서 《도심 여행: 어제의 정체, 오늘의 정체, 그리고 내일의 정체?》(Travel in towns: jam yesterday, jam today and jam tomorrow?)에서 런던 사례 연구를 통해 광범위하게 문서화했다.^[1]

4. 다운스의 "3중 수렴" 이론

유발 수요 이론의 확장으로, 1992년 앤서니 다운스가 제시한 "3중 수렴" 이론은 고속도로의 피크 시간대 혼잡을 제거하기 어려운 이유를 설명한다. 다운스에 따르면, 용량 추가에 대한 반응으로 세 가지 즉각적인 효과가 나타난다. 첫째, 대체 경로를 이용하던 운전자들이 확장된 고속도로를 사용하기 시작한다. 둘째, 피크 시간대 외에 운전하던 사람들(주로 피크 시간 직전 또는 직후)이 피크 시간대로 운전 시간을 조정한다(재조정 행동). 셋째, 대중교통 이용자들이 자가용 운전으로 전환한다.^[1]

5. 유효성 제한 논란

다운스는 대중교통과 자가용의 평균 속도 간 연관성은 "주요 통근 시간대에 대다수의 통근이 전용 도시 철도 시스템에서 이루어지는 지역"에만 적용된다고 보았다. 런던 시내가 그 예인데, 2001년에 이 지역으로 출근하는 모든 오전 피크 시간대 통근자의 약 85%가 대중교통을 이용했고(77%는 전용 노선 이용), 자가용을 이용한 사람은 11%에 불과했다. 지하철 시스템과 주요 통근 도로 사이에서 피크 시간대 이동의 균형이 이루어지면, 특정 여행에 필요한 이동 시간은 두 교통 수단 모두 대략 동일하다.^[3]

6. 한국 사회에의 적용

다운스-톰슨의 역설은 한국 사회, 특히 서울과 수도권과 같은 대도시 지역에서 그 중요성이 두드러진다. 이들 지역은 극심한 교통 체증으로 악명이 높으며, 이는 브래스의 역설이 현실에서 어떻게 나타날 수 있는지를 보여주는 전형적인 사례로 볼 수 있다.

서울과 수도권은 인구 밀도가 매우 높고, 경제 활동이 집중되어 있어 교통 수요가 매우 많다. 이러한 상황에서 새로운 도로를 건설하거나 기존 도로를 확장하는 것은 단기적으로는 교통 흐름을 개선하는 것처럼 보일 수 있다. 그러나 다운스-톰슨의 역설에 따르면, 이는 결국 더 많은 교통량을 유발하여 장기적으로는 오히려 교통 체증을 악화시킬 수 있다.

따라서 한국의 대도시에서는 도로 공급을 늘리는 것보다 대중교통 시스템을 개선하고 확충하는 것이 더 효과적인 해결책이 될 수 있다. 예를 들어, 지하철 노선 연장, 버스 전용 차로 확대, 환승 시스템 개선 등이 이에 해당한다. 또한, 스마트 교통 시스템을 도입하여 실시간 교통 정보를 제공하고, 교통량을 분산시키는 것도 도움이 될 수 있다.

결론적으로, 다운스-톰슨의 역설은 한국 사회, 특히 교통 혼잡이 심각한 대도시 지역에서 도로 확장만으로는 교통 문제를 해결할 수 없다는 것을 시사한다. 대신, 대중교통 중심의 교통 정책과 수요 관리 정책을 통해 지속 가능한 교통 시스템을 구축하는 것이 필요하다.

참조

_[1] 서적 Travel in towns: jam yesterday, jam today and jam tomorrow? Palgrave Macmillan 1990
_[2] 논문 Über ein Paradoxon aus der Verkehrsplanung https://homepage.ruh[...] 1968
_[3] 서적 Still Stuck in Traffic: Coping with Peak-Hour Traffic Congestion Brookings Institution Press 2005

본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com