전통적으로 혼잡통행료는 교통시설의 한계사회비용과 한계개인비용의 차이를 혼잡통행료로 부과함으로써 사용자 균형(user equilibrium)상태의 도로망을 체계최적(system optimum)으로 유도하는 한계비용가격(marginal cost pricing) 또는 최적혼잡통행료(first-optimal pricing)이론에 근거를 두고 있다. 이러한 이론을 기초로 본 연구에서는 가변수요를 갖는 다계층 도로이용자를 대상으로 링크 최적혼잡통행료의 이론적 특성을 살펴보고 혼잡통행료 징수에 따른 계층간 그리고 지역간 형평성을 분석하기 위한 방법론을 연구한다. 여기서, 도로이용자가 경험하는 경로통행비용은 시간요소(통행시간)와 화폐요소(혼잡통행료)의 2가지 판단기준으로 구성되고 시간가치에 의해 하나의 단위로 전환(trade off)이 가능하다. 경로통행비용이 시간단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 시간단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있고 경로통행비용이 화폐단위로 환산될 경우, 최적혼잡통행료는 화폐단위 체계최적 조건으로부터 도출될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 체계최적 조건으로부터 도출된 최적혼잡통행료를 산정하는 모형을 개발하고 이를 통하여 계층간 형평성을 살펴본다.