布雷斯悖论（英语：Braess's paradox）是1968年由德国数学家迪特里希·布雷斯提出的一个悖论，它是指在一个交通网络上增加一条路段反而使网络上的旅行时间增加；这一附加路段不但没有减少交通延滞，反而降低了整个交通网络的服务水准。因为最终的结果有悖常理认知，所以称为悖论
一、发现和定义
德国波鸿鲁尔大学的数学家迪特里希·布雷斯（Dietrich Braess）在进行交通建模（英语：traffic modelling）时发现，增加一条新道路可能反而会阻碍路网的交通流。他的理解是，如果每个司机都做出最优化的利己决策，即选择最快的路线，那么他们可能会过度使用捷径来减少出行时间。布雷斯的发现背后的思想是，纳什均衡可能并不意味着通过网络的整体流量最佳。
悖论的叙述如下：
引用 对于路网中的每一点，给定从该点出发的车辆数量和车辆的目的地。在这些条件下，人们希望预估交通流的分布。一条街道是否优于另一条，不仅取决于道路品质，还取决于车流密度。如果每个司机都选择看起来对他们最优的道路，由此产生的交通时间未必是最小的。以下例子能够表明这点：道路网络的扩展可能导致交通重新分配，导致个人交通时间变长。
在某些情况下，当交通参与者“自私”地选择路径时，向网络添加额外的负载能力反而会降低整体性能。这是因为这样的系统的纳什均衡不一定是最优的。网络的变化形成了新的博弈结构，导致了囚徒困境。在纳什均衡中，司机没有改变路线的动机。当系统不处于纳什均衡时，单个司机可以通过改变他们走的路线来减少各自的出行时间。在布雷斯悖论的情景下，尽管整体性能下降，司机仍会继续切换路线，直到达到纳什均衡。
二、产生原因
人这种动物是趋利的，且作为个体身在网络中是无法窥探全局的，因此，其决策都是基于自身利益考虑。新建了一条快速的捷径，于是纷纷走这条路，结果造成了更大的拥堵。
记住这句话：个体聪明选择的汇总，其实并非最优解！
如果我们所有的汽车都是无人驾驶，机器计算，则能迅速计算出最优路线，做出网络效率最大化的决策，避免无谓的拥堵，提高整个城市的生产效率，人类的生产效率又会上升一个台阶。
三、现实和解决
在交通繁忙的市区，建一条新路，分流拥挤的交通似乎是一个不错的想法，但根据布雷斯悖论，结果正好相反：对于出行的个体来说，往交通网络中增加一条新路线会增加他们所有人的出行时间（如果他们都想通过这条新路抄近道）。另外，韩国首尔的规划者拆除一条6车道高速路，修建了一个方圆8千米的公园后，很多道路专家惊讶地发现，首尔的交通非但没有恶化，反而得到了改善。其实这就是布雷斯悖论反向版。
2006年Tim Roughgarden在研究布雷斯悖论对系统效率影响的严重性时，提出一个公开问题：什么样的网络拓扑可以防止布雷斯悖论的发生？这一问题的解决对于网络设计具有重要指导意义。以色列数学家IgalMilchtaich在博弈论的顶尖期刊《Games and Economic Behavior》就无向网络单源单汇的特殊情形部分解决了该问题，并特别指出多源多汇无向网络的情形还是一个未决的问题。
摘抄的相关论文和网址：
Network Characterizations for Excluding Braess’sParadox
Xujin Chen, ZhuoDiao, Xiaodong Hu
Theory of Computing Systems, accepted for publication
http://link.springer.com/article/10.1007/s00224-016-9710-4
失控启示录4：布雷斯悖论（这篇是个大神写的，强烈推荐看看）
布雷斯悖论的网络拓扑结构研究
诡异的布雷斯悖论：为什么越是修新路，城市反而更堵了！
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