유료도로의 건설과 운영에 있어서 사회적 편익의 극대화를 통한 공공성 확보와 함께 재무적 건전성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 유료도로의 통행요금을 결정할 때 공공성과 요금수입을 동시에 고려하는 방안을 제시하였다. 이러한 두 가지 요소에 대한 파레토 최적을 구하기 위해 다중목적최적화 기법을 적용하였으며, 연산해법으로는 유전자 알고리즘을 적용하였다. 사례연구를 통해 현재 국내 유료도로에서 체택하고 있는 균일요금제가 무료로 운영되는 경쟁도로의 시간대별 통행여건에 따라 공공성과 수익률 양 측면에서 모두 비효율적이라는 것을 분석하였다. 그리고 최근 활발히 논의되고 있는 차등요금제를 유료도로에 도입할 경우에는 투자수익률과 사회적 편익을 동시에 증진시킬 수 있는 최적 통행요금제를 찾아낼 수 있음을 보여주었다. 또한 정책적 측면에서 설정된 도로 민간투자사업을 추진하기 위한 최소 사회적 편익대비 투자비용 비율과 통행요금 상한을 고려한 최적 통행요금의 범위를 도출하였다. 본 연구에서 제시한 통행요금 산정 방안을 최근 재무적 건전성 문제와 관련하여 사회적 문제가 되고 있는 민자도로의 요금체계 조정에 적용한다면, 공공성 훼손 없이 요금수입을 상당히 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 본 연구에서 제시한 방법론은 향후 사회적 형평성과 같은 새로운 가치들을 유료도로 요금산정에 반영해야 할 경우에 손쉽게 확장이 가능하다.
이 연구에서는 유료도로의 통행요금을 결정할 때 공공성과 요금수입을 동시에 고려하는 방안을 제시했다. 이 연구에서 제시한 통행요금 산정 방안을 최근 재무적 건전성 문제와 관련하여 사회적 문제가 되고 있는 민자도로의 요금체계 조정에 적용한다면, 공공성 훼손 없이 요금수입을 상당히 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.