Die Erhebung von Straßennutzungsgebühren zur Reduzierung von Staus lässt sich auf die Theorie von Arthur Cecil Pigou (1877-1959) zurückführen. Diese Theorie wurde ursprünglich auf den Verkehrssektor angewandt, bevor sie auch für die Internalisierung externer Effekte in anderen Sektoren genutzt wurde. Der Ansatz von Pigou besagt, dass durch die Erhebung einer Staugebühr das Verhalten der Verkehrsteilnehmer in solch einer Weise geändert werden kann, dass die volkswirtschaftlich optimale Verkehrsnachfrage erreicht wird [Puls09, BMBF21c].

Es wird angenommen, dass alle Verkehrsteilnehmer homogen sind und individuell rational handeln. Sie nutzen diejenige Route, mit der sie ihre privaten Durchschnittskosten minimieren können. Ab einer bestimmten Verkehrsstärke behindern sich die Fahrzeuge gegenseitig. Jedes hinzukommende Fahrzeug reduziert die Reisegeschwindigkeit der bereits vorhandenen Fahrzeuge und verursacht für diese einen höheren Zeitaufwand. Das hinzukommende Fahrzeug berücksichtigt in seiner Entscheidung zum Fahrantritt nur seine privaten Durchschnittskosten, nicht aber die zusätzlichen Zeitkosten, die er anderen Fahrzeugen durch seine Teilnahme anlastet. Diese zusätzlichen Zeitkosten werden auch als externe Staukosten bezeichnet. Ab einem bestimmten Punkt weichen die sozialen Grenzkosten von den privaten Durchschnittskosten ab. Durch die fehlende Anrechnung der externen Staukosten entsteht ein Marktgleichgewicht mit einer überoptimalen Verkehrsstärke und einem hohen Stauaufkommen. Pigous Theorie besagt, dass eine Straßennutzungsgebühr erhoben werden sollte, die die privaten Durchschnittskosten um die verursachten zusätzlichen Staukosten erhöht. Folglich wird im Ergebnis eine wohlfahrtsoptimale (niedrigere) Verkehrsstärke mit einem wohlfahrtsoptimalen Stauniveau auf dem Markt entstehen [Roth06, Puls09].
Das Modell der Pigou Steuer berücksichtigt jedoch folgende Probleme nicht [Roth06]: