CN101571959B - 公路电子收费控管方法 - Google Patents

Abstract

一种公路电子收费控管方法，包含以下步骤：首先，侦测车辆是否进入设有栅栏的收费站，若是，引动安装于该车辆上的缴费单元；接着，第一服务网络终端安全存取模块于设定次数内，接收并判读该缴费单元所传送的信息，若失败，该第一服务网络终端安全存取模块进入锁定状态，并由第二服务网络终端安全存取模块接续进行检验，若成功，通过该第一服务网络终端安全存取模块对该缴费单元进行扣款作业，并回传作业完成信息及开启该栅栏。借此方法，达到防止不肖人士利用不断尝试变造该缴费单元数据，以获准通行的投机行为的目的。

Description

公路电子收费控管方法

技术领域

本发明涉及一种收费控管方法，特别是涉及一种公路电子收费的控管方法。

背景技术

近年来由于国内车辆快速成长，高速公路的容量早已不敷使用，拓宽车道或新辟道路的做法无法有效减缓路况恶化的速度。

此外，收费站区域一直是高速公路的瓶颈所在，由于传统的人工收费方式，如找零、回数票或投币，无法纾解尖峰时间的车流量，因此常常造成收费站前车辆大排长龙的现象，且过了收费站后，大量车辆并回车道所造成的车流交织拥挤行为，也是造成拥塞与事故的潜在危险地区。因此，利用先进通讯及信息技术的电子收费系统，就是为了改善上述现象所衍生发展出的技术。

据学者研究的相关统计数据指出，以传统人工收费方式，每个车道流量为每小时通过找零车道600辆及回数票车道900辆小型车，然而，实施电子收费后，每车道流量可达1450辆至2200辆小型车。由此可见，利用电子收费进行收费后，车流通量可提高一倍以上，因此，能够大幅缩短车辆等候时间及减少收费网关，对于提升收费站运行效率有很大的贡献。

再者，电子收费系统除了能够提高车辆运行流量的效率外，还能够运用“道路定价”(Road Pricing)的原理，来改善高速公路尖峰时间的拥塞问题。而所谓道路定价，简单来说，就是将车辆使用者所产生的外部成本内部化，如车辆产生的空气污染、噪音，以及车辆过多道路拥塞时所造成的拥挤成本，对于这些成本加以收费，就是道路定价。由于电子收费系统对于收费费率的改变有很大的弹性，且收费对于车流运行的影响程度低，因此使道路定价的实施变得较为可行，进而彻底落实“使用者付费”及“走多少，付多少”的构想。

参阅图1，现有公路电子收费方法1的基本运作流程如下：

首先，如步骤11所示，设置在设有栅栏的收费站的收费控制系统侦测到车辆进入此收费站。

接着，如步骤12所示，此收费控制系统唤醒安装在该车辆上的机上扣款装置，并接收由此扣款装置所传送来的缴费信息，如电池状态、车辆的车型、扣款装置的识别数据、扣款装置内的可扣款余额等。

然后，如步骤13所示，该控制系统依序判断该缴费信息内的识别数据、扣款装置内的可扣款余额及电池状态等数据是否正常。

若前述缴费信息检验正常后，则如步骤14所示，该控制系统依据该车辆的车型按照各车型收费对照表进行扣款收费动作。

若缴费信息检验不正常，则如步骤17所示，重新接收该车辆的缴费信息，再如前述流程，依序检验此新的缴费信息。

再来，如步骤15所示，此控制系统将该次扣款交易的结果回传至该扣款装置，并于同时将该栅栏升起准许该车辆通行。

最后，如步骤16所示，待此车辆通过该收费站后，控制该栅栏降下关闭。

然而，虽然上述现有的公路电子收费方法，在面临伪造的扣款装置所发出的缴费信息，经该控制系统检验判断后仍不会进行扣款动作，但是，当该假造的扣款装置不断地尝试发出其他新的扣款装置识别数据，来让此控制系统持续地进行判读，直到尝试到一组合法的扣款装置识别数据时，该控制系统在进行扣款作业后，就开启栅栏放行该车辆通行，如此一来，使用假造的扣款装置的车辆就可以不合法的手段自由通行该收费站。

因此，如何遏阻伪造的非法扣款装置利用不断地尝试变造其他识别数据，来瞒骗该控制系统的检验，便成为相关业者所欲努力研究的方向。

发明内容

本发明的目的是在提供一种防止不法人士不断地恶意尝试改变检验数据，以侥幸通行的公路电子收费控管方法。

本发明公路电子收费控管方法，包含以下步骤：

一、网关装置侦测车辆是否进入设有栅栏的收费站，若否，则持续侦测，若是，则进行下一步骤。

二、该网关装置引动安装于该车辆上的缴费单元。

三、安装于该网关装置内且处于机动状态的第一服务网络终端安全存取模块于设定次数内，接收并判读该缴费单元所传送的信息是否成功，若成功，则进行下一步骤，若失败，该第一服务网络终端安全存取模块从该机动状态进入锁定状态，并令安装于该网关装置内的第二服务网络终端安全存取模块从待命状态进入该机动状态，以对下一车辆的缴费单元所传送的信息进行判读检验。

四、通过该第一服务网络终端安全存取模块对该缴费单元进行扣款作业，并回传作业完成信息至该车辆的缴费单元上。

五、开启该栅栏。

本发明的有益效果在于：通过限制上述第一、二服务网络终端安全存取模块的判读检验次数，来防止不法人士不断尝试变造所须判读的资料内容，而侥幸地成功通行的行为。

附图说明

图1是一种说明现有公路电子收费方法的运作流程图；

图2是本发明公路电子收费控管方法的较佳实施例在车辆接受扣款作业时的情境；

图3是类似图2的示意图，说明在该较佳实施例中，当该车辆完成该扣款作业时的情境；

图4至图5是说明该较佳实施例的运作流程的流程图；

图6是说明该较佳实施例如何利用网关装置与第一服务网络终端安全存取模块及第二服务网络终端安全存取模块间的电子收费换手机制，以达成提高收费车流量功效的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

参阅图2至图5，本发明公路电子收费控管方法5的较佳实施例包含以下步骤：

首先，如步骤51所示，网关装置24侦测车辆3是否进入设有栅栏23的收费站20，若否，则持续侦测，若是，则进行下一步骤。

接着，如步骤52所示，该网关装置24引动安装于该车辆3上的缴费单元31，且于此同时，分别引动安装于该网关装置24内的第一服务网络终端安全存取模块(Purchase Security Application Module，PSAM)241(以下简称第一PSAM)及第二服务网络终端安全存取模块242(以下简称第二PSAM)，并使该第一PSAM241进入机动状态，以进行后续的判读检验，而令该第二PSAM242进入待命状态。而该缴费单元31包括机上读取组件311及安装于该机上读取组件311内的芯片卡312。

在本较佳实施例中，上述的机上读取组件311可视为是目前于市面上所流通使用的“e通机”，而该芯片卡312就为可由此e通机读取，并具有储值功能的“高速公路电子收费卡”，然而在实际运用上，也可为其他合法业者所推出的所属机上读取组件311及其相对应的芯片卡312，所以不应以此例的特定态样为限。

然后，如步骤53所示，该第一PSAM241于设定次数内，接收并判读该缴费单元31所传送的信息是否成功。且在本较佳实施例中，在该设定次数中，该第一PSAM241会判断该缴费单元31所传送的信息是否传送失败，或是该缴费单元31所传送的缴费信息是否验证失败。

若成功，则进行步骤54，通过该第一PSAM241对该缴费单元31进行扣款作业，并回传作业完成信息至该车辆3的缴费单元31上。

若失败，则进行步骤56，该第一PSAM241进入锁定状态，并由该第二PSAM242对下一车辆4的缴费单元41所传送的信息进行判读检验。

在本较佳实施例中，该设定次数是设定为三次，所以当该车辆3的缴费单元31所传送的信息连续三次被判读出异常，也就是信息传送失败或信息验证失败时，就断定该缴费单元31有问题，因此，该第一PSAM241立刻进入锁定状态，栅栏23持续关闭，拦住该车辆3而静待后续处置；借此机制，以遏制在“现有技术”中所提的不法人士利用不断地尝试的方式，来达到合法通行的现行设计漏洞。此外，虽然所提及的设定次数为三次，但该设定次数的数目为轻易想到变化的地方，所以应不只局限该较佳实施例中的特定数量限制。

在此补充说明的是，在本较佳实施例中，上述该车辆3的缴费单元31所传送的信息，包括该车辆3的车型、该机上读取组件311的电池状态、该机上读取组件311的识别数据、该芯片卡312识别数据、该芯片卡312的剩余金额，及前次收费站代码。而当上述的信息被判读出异常，导致该车辆3出现信息传送失败或信息验证失败情况发生，且此情况连续发生三次，将致使该第一PSAM241进入该锁定状态时，该栅栏23持续关闭，并启动警报机制，如发出警示声响并通知公路警察前往处理，再导引该车辆至它处进行处置，以利于下一车辆4的通行；然而在实际应用上，也可采取其他异常处置措施，因后续异常处置方式并非本发明的特征，所以在此不予赘述。

而在本较佳实施例中所使用的第一PSAM241所进行的扣款作业，可以由现行的电子收费扣款机制来实现，但也可以采用其他的现有技术或未来发展出的技术，且因此类扣款机制实作方式并非本发明改良的重点，所以在此不再赘述。

然而，在步骤53中所述的判读检验该缴费单元31所传送的信息的方式，在本较佳实施例中是依序进行以下检验动作：

(1)如步骤531所示，判断该机上读取组件311的识别数据及该芯片卡312识别数据是否合法。

(2)如步骤532所示，判断该芯片卡312的剩余金额是否不小于应缴费金额，也就是该芯片卡312内的余额是否足够支付此次应缴金额。

(3)如步骤533所示，判断该机上读取组件311的电池电压是否大于门坎值，也就是检查此机上读取组件311是否仍然具有足够的电量来供给此次扣款作业的运作。

(4)如步骤534所示，判断该前次收费站代码是否在一时间区间内，如5分钟内与本次收费站代码相同，当代码相同时，就表示该车辆3在通过该收费站20后马上回转，则不再进行该扣款作业，如步骤55所示，若已超过该时间区间，也就是视为该车辆3去程及回程皆通过此同一收费站20；另外，当前后两次的收费站代码相异时，则进行如步骤54所示的扣款作业。

此外，前述步骤531至步骤534，在实际应用上可不只局限于此检验次序，也可依实际状况所需而交互调换检验次序、再增设或删减其检验项目，此为本领域普通技术人员易想到且转变的地方，所以不应限于此较佳实施例的特定手法；然而，在第(2)项中所提及的应缴金额，则是通过储存有各车型收费对照表且与该收费站20的网关装置24联机的数据库(图未示)根据该车辆3的车型而选定，如小型车收费40元、大客车收费50元、联结车收费65元等。

再来，如步骤57所示，当设于该收费站20的第一感应装置21侦测到该车辆3时，则开启该栅栏23，如图3所示。

最后，如步骤58所示，当设于该收费站20的第二感应装置22侦测到该车辆3时，就关闭该栅栏23。

值得一提的是，前述的步骤57及步骤58中所述的第一、二感应装置21、22在本较佳实施例中，可视为现行埋设于地面下的感应线圈；而在步骤53至步骤55中所述的缴费单元31与该第一、二PSAM241、242间的传输方式，在实际运用上可为红外线、微波、无线网络、蓝牙及其他等各式本领域普通技术人员可轻易想到而变化应用的传输方式，因此并不应以该较佳实施例中所揭露者为限。

此外，在本较佳实施例中，当该第一PSAM241解除锁定状态后，就进入待命状态，并在该第二PSAM242发生锁定状态时，接替该第二PSAM242所执行的判读验证作业，以马上对下一车辆4提供检验服务，达到快速纾解车流量的功效。

参阅图2及图6，进一步而言，本较佳实施例的电子收费换手机制6，就是当该车辆3进入该收费站20时，该网关装置24将该第一PSAM241设定为机动状态，以便直接缴费信息的判断，并将该第二PSAM242设定为待命状态，以便随时接替该第一PSAM241的判断作业；因此，若因该车辆3的缴费单元31所传送的信息传送三次失败或检验三次失败时，该第一PSAM241就进入锁定状态，且此时该栅栏23不开启，扣留该车辆3以进行后续处理，而于此同时，原先处于待命状态的第二PSAM242转变为机动状态，以对随后进入该收费站20的下一车辆4进行检验及扣款作业，借此，不使该公路电子收费服务迟滞中断，进而造成其他待进入此收费站20的车辆大排长龙，影响收费进行的效率。

然而，直到该车辆3的扣款作业异常的状况排除或处置完毕，如补缴费或开立罚单后，该第一PSAM241就解除锁定并进入待命状态，直到该第二PSAM242出现锁定状态时，立刻取代并继续提供扣款缴费服务；当然，在实际运用上，也可待该第一PSAM241解除锁定状态后，立刻取代该第二PSAM242来进行随后的服务，此种服务交替变化是本领域普通技术人员所易于变化转用，因此并不应以该较佳实施例中所揭露者为限。

由以上说明可知，本发明公路电子收费控管方法5，通过限制本较佳实施例中的第一、二PSAM241、242的判读检验次数，来防止不肖人士利用不断地尝试变造其缴费单元31或41数据，以获准通行的投机行为；此外，也由于设有两个PSAM，就是第一、二PSAM241、242来随时交替地待命，以因应当其中一PSAM进入锁定状态时，另一PSAM能立刻取而代的运行，以提升电子收费的执行效率，所以确实能够达到本发明的目的。

Claims (11)

1.一种公路电子收费控管方法，其特征在于包含以下步骤：

一、网关装置侦测车辆是否进入设有栅栏的收费站，若否，则持续侦测，若是，则进行下一步骤；

二、该网关装置引动安装于该车辆上的缴费单元；

三、安装于该网关装置内且处于机动状态的第一服务网络终端安全存取模块于设定次数内，接收并判读该缴费单元所传送的信息是否成功，若成功，则进行下一步骤，若失败，该第一服务网络终端安全存取模块从该机动状态进入锁定状态，并令安装于该网关装置内的第二服务网络终端安全存取模块从待命状态进入该机动状态，以对下一车辆的缴费单元所传送的信息进行判读检验；

四、通过该第一服务网络终端安全存取模块对该缴费单元进行扣款作业，并回传作业完成信息至该车辆的缴费单元上；及

五、开启该栅栏。

2.根据权利要求1所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤二中，该网关装置启动的同时，引动该第一、二服务网络终端安全存取模块，并使该第一服务网络终端安全存取模块进入机动状态，以进行后续的判读检验，而令该第二服务网络终端安全存取模块进入待命状态。

3.根据权利要求2所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三中，当该第一服务网络终端安全存取模块解除锁定状态后，就进入待命状态。

4.根据权利要求3所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三中，当该缴费单元的信息于该设定次数内皆传送失败时，则该第一服务网络终端安全存取模块进入锁定状态，并由该第二服务网络终端安全存取模块对下一车辆的缴费单元所传送的信息进行判读检验。

5.根据权利要求4所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤一中，该收费站具有该次收费站代码，而在该步骤三中，该缴费单元所传送的信息还包括前次收费站代码，且该第一服务网络终端安全存取模块检验该前次收费站代码是否在一时间区间内与本次收费站代码相同，若相同，就表示该车辆在通过该收费站后马上回转，则不再进行该扣款作业，若已超过该时间区间，则再次进行该扣款作业。

6.根据权利要求5所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤二中，该缴费单元包括机上读取组件及安装于该机上读取组件内的芯片卡，且在该步骤三中，该缴费单元所传送的信息包括该车辆的车型、该机上读取组件的电池状态、该机上读取组件的识别数据、该芯片卡识别数据，及该芯片卡的剩余金额。

7.根据权利要求6所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三中，该第一服务网络终端安全存取模块判断该机上读取组件的识别数据及该芯片卡识别数据是否正常。

8.根据权利要求7所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三中，该第一服务网络终端安全存取模块判断该机上读取组件的电池电压是否大于门坎值。

9.根据权利要求8所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤四中，应缴金额是通过储存有各车型收费对照表的数据库根据该车辆的车型而选定。

10.根据权利要求1所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三及步骤四中，该缴费单元与该第一、二服务网络终端安全存取模块间的传输方式是选自于由红外线、无线网络及蓝牙所组成的群组。

11.根据权利要求1所述的公路电子收费控管方法，其特征在于，在该步骤三中，当该第一服务网络终端安全存取模块由该机动状态进入该锁定状态时，并启动警报机制。

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