DE10147788A1

DE10147788A1 - Abrechnung von Personentransporten mittels mobiler Endgeräte

Info

Publication number: DE10147788A1
Application number: DE2001147788
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wiehler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-24

Abstract

Zur Abrechnung eines Personentransports mobiler Kommunikator verwendet, der ein Funknetzwerk benutzt. Ein Server ist an ein Datennetzwerk angeschlossen und besitzt eine Einrichtung für den Empfang einer von dem Kommunikator gesendeten Benutzungsanforderung. Die Benutzungsanforderung umfaßt Herkunftsdaten, welche die Position des Kommunikators enthält oder zu bestimmen erlaubt. Der Server erstellt einen digitalen Fahrschein, wobei der digitale Fahrschein, die Benutzungsanforderung und die Position des Kommunikators datentechnisch verbunden sind. Der Server sendet ein Quittungssignal, das den digitalen Fahrschein enthalten kann, zurück an den mobilen Kommunikator. Server und Kommunikator zur Verwendung mit den Verfahren sowie Programmprodukte hierzu.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung mobiler Endgeräte oder Kommunikatoren zur Abrechnung von Personentransporten.
Die Abrechung von Personentransporten bei öffentlichen Verkehrsmitteln ist durch die Verwendung von Fahrkartenautomaten und -Entwertern bereits stark rationalisiert. Sie basiert jedoch aus verschiedenen Gründen immer noch auf Bargeld bei den Automaten und bedruckten Belegen als Fahrtausweisen. Eine Verbesserung durch neue Techniken ist daher erstrebenswert.
In diesem Zusammenhang ist die Patenschrift US 4,977,501 ("Fare Collection System Using Microwaves") zu nennen, bei der ein elektronischer Fahrschein verwendet wird, der über Funksignale im Innern eines Fahrzeugs entsprechend der Fahrstrecke entwertet wird.
In der Patentschrift US 6,085,976 ("Travel System an Methods Utilizing Multi-Application Passenger Cards") wird ein Reisesystem mit einer portablen elektronischen Kundenkarte beschrieben, mit der auch Fahrten im öffentlichen Personennahverkehr beglichen werden können.
In der Patentschrift US 5,598,477 ("Apparatus and Method for Issuing and Validating Tickets") wird ein Fahrkartensystem insbesondere für Flugzeuge beschrieben, bei dem schließlich ein bedruckter Fahrschein erzeugt wird.
In der Veröffentlichung WO 01/39055 ("System and Method of Purchasing Cyber Ticket") wird ein Verfahren beschrieben, bei dem mittels eines portablen Geräts mit Netzwerkverbindung ein Ticket erworben und später über eine erneute Netzwerkverbindung verifiziert wird, ohne daß das Ticket auf dem mobilen Gerät gespeichert werden muß.
In der Veröffentlichung WO 00/33258 ("Verfahren zur Abrechnung des Fahrpreises bei der Benutzung öffentlicher Verkehrsmittel") wird ein elektronischer Speicher verwendet, auf dem ein Fahrguthaben enthalten ist, das gemäß der durchfahrenen Wegstrecke entwertet wird.
In der Patentschrift US 5,637,848 ("Payment Installation for a Transport Network") wird ein portables elektronisches Gerät beschrieben, das zum Abrechnen von durchgeführten Fahrten mit öffentlichen Verkehrsmitteln dient, über eine Funkverbindung "aufgeladen" werden kann und Verspätungen der Fahrzeuge anzeigen kann.
In allen diesen Lösungen werden jedoch die spezifischen Fähigkeiten moderner Kommunikatoren in einem öffentlichen Funknetzwerk nicht ausgenutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber diesen Lösungen verbessertes System anzugeben, welches das öffentliche Funknetzwerk ausnutzt.
Im folgenden wird von einem mobilen Kommunikator gesprochen. Dabei handelt es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, das nicht ortsgebunden ist, insbesondere keine Netzstromversorgung hat, eine gewisse Rechenleistung bereitstellt und zur Datenkommunikation in einem öffentlichen Netzwerk fähig ist. Darunter fallen auch als "personal digital assistant", PDA, bezeichnete Geräte, die gegenüber einem Mobiltelefon mit Sprachverbindungen mehr auf Datenverarbeitungsleistung ausgerichtet sind. Für die vorliegende Erfindung wird der PDA mit einer bekannten Schnittstelle für drahtlose Datenkommunikation ausgestattet, die bevorzugt ein Funknetzwerk für Mobiltelefone verwendet. Es sei hierbei darauf hingewiesen, das die neueren Standards GPRS und UMTS insbesondere auch verbesserte und preiswerte Möglichkeiten für die Übermittlung von Datagrammen bieten, so daß nicht in jedem Fall eine Verbindung bisheriger Art aufgebaut werden muß.
Die generische Bezeichnung Datennetzwerk steht für jede geeignete Lösung zur Datenkommunikation. Bei einem offenen oder öffentlichen Netzwerk kann jeder als Teilnehmer angeschlossen werden; während bei einem geschlossenen Netzwerk neue Teilnehmer nur bedingt zugelassen werden. Bevorzugt wird als offenes Netzwerk das Internet mit allen seinen Protokollen wie HTTP, TCP, FTP usw. angesehen. Eingeschlossen sind dabei Zugangslösungen aus den Netzen für Telephonie. Der in Mobiltelefonen vorhandene "short message service" SMS fällt genauso hierunter wie die an die augenblicklichen Möglichkeiten der Mobiltelefone angepaßten Protokolle wie z. B. WAP und WTP. Zukünftige Geräte nach dem Standard WAP 2.x sind gut für die Erfindung geeignet.
Weiterhin wird die Möglichkeit benutzt, daß eine automatische elektronische Ortsbestimmung, d. h. die Bestimmung der aktuellen geographische Lage eines mobilen Kommunikators möglich ist. Dies wird im folgenden als örtliche Position bezeichnet, wobei in der Regel der Zeitpunkt mit vermerkt wird.
Hierfür ist einerseits das satellitengestützte "global positioning system" GPS verwendbar. Die Verwendung von GPS hat den Nachteil, daß ein zusätzlicher GPS-Empfänger im mobilen Kommunikator vorhanden sein muß. Zudem erfolgt die Positionsbestimmung im Kommunikator und kann daher dort verfälscht werden. Ob und inwieweit diese Möglichkeit als relevant betrachtet wird, hängt von dem Anwender der Erfindung, d. h. dem Verkehrsunternehmen oder der zuständigen Zulassungsbehörde, sowie dem Kontrollsystem ab. Da bei einer Kontrolle eine gültige Einsteigemeldung vorliegen muß, ist eine Verfälschung der Position mit dem Risiko der Entdeckung verbunden.
Bevorzugt wird die von Mobiltelefonen bekannte Ortsbestimmung über das von dem mobilen Kommunikator benutzte Funknetzwerk, hier die Funkzelle, verwendet. Die Ausgestaltung dieser Bestimmung der Position durch das Funknetzwerk ist vielfältig möglich. Zum einen kann es sein, daß bei der Weiterleitung von Datenpaketen ohnehin Information in den Protokollelementen vorhanden ist, welche die Nummer der Funkzelle und so die Position enthält. Dies dürfte jedoch in der Regel aus Datenschutzgründen nicht zulässig sein.
Die grundsätzliche Anordnung der beteiligten Komponenten ist in Fig. 1 skizziert. Ein mobiler Kommunikator 10 hat eine Verbindung 12 zu einem Funknetzwerk mit den Zellen 20a, 20b und 20c. Aus diesem heraus ist über ein Datennetzwerk 30 ein Server 40 erreichbar, mit dem der Kommunikator 10 kommuniziert. Die Position des Kommunikators ist im Rahmen eines Koordinatengitters 50 elektronisch automatisch bestimmbar. Der Server wird vom Transportunternehmen selbst oder in seinem Auftrag betrieben und ist wie folgt ausgestaltet.
Bei einer ersten Variante fordert daher der mobile Kommunikator von dem Funknetzbetreiber seine Position an. Dies kann entweder über Protokollelemente des Funknetzwerks erfolgen oder durch eine davon getrennte Datennachricht an einen Positionsserver, der vom Betreiber des Funknetzwerks bereitgestellt wird. Ein solcher Server hat Zugriff auf die Netzwerkdaten und kann beispielsweise über die Identifikation des Geräts im Netz die Funkzelle ermitteln und an das jeweilige Gerät die Position zurücksenden. Da die Position in diesem Fall an das Gerät selbst zurückgeschickt wird, wird eine zusätzliche Autorisation nicht benötigt. Als Sicherheit gegen Verfälschung kann die zurückgeschickte Position digital signiert werden.
Bei einer zweiten Variante sendet der mobile Kommunikator, wie weiter unten genauer beschrieben, eine Nachricht an den Server. Diese Nachricht enthält eine Identifikation des Kommunikators und erforderlichenfalls einen Autorisationscode. Der Server sendet seinerseits eine Anfrage an einen Positionsserver, der von dem Netzwerkbetreiber bereitgestellt wird. Dieser bestimmt an Hand der Identifikation des Kommunikators dessen Position und sendet sie zurück. Als Datenschutzmaßnahme verlangt der Positionsserver einen Autorisierungscode oder sendet nur an vorbestimmte Server eine Antwort. Letztere Kommunikation kann auch durch kryptographische Mittel gegen Mißbrauch gesichert werden. Die Identifikation wird im folgenden abstrakt als Herkunftsdaten bezeichnet.
Zu der Bestimmung der Position eines Kommunikators sind Verbesserungen vorgeschlagen worden, die beispielsweise über die Signalstärke die Lage innerhalb der Zelle anzugeben vermögen. Diese Mittel werden gegebenenfalls angewendet.
Rechtliche Fragen wie die des Datenschutzes sowie firmenpolitische und soziale Fragen werden hier und im Folgenden nur am Rande erwähnt, da diese zwar einen Einfluß auf die Auswahl einer konkreten Ausführungsform haben, aber kein Teil der Erfindung selbst sind. Dies betrifft beispielsweise die Frage, ob und wie die Übermittlung der örtlichen Position des mobilen Kommunikators zulässig ist, wie die gesetzliche und vertragliche Gestaltung der Abrechnung erfolgt und wer welche rechtlich verbindlichen Pflichten zum Nachweis von erfolgten Schritten hat. Ferner ist zu beachten, daß die Erfindung einerseits mit einem der bestehenden Tarifsysteme verwendet werden kann, ohne dass dieses wesentlich verändert wird. Es wird jedoch sinnvoll sein, für die die Erfindung benutzenden Fahrgäste Sondertarife einzurichten, die eine leichtere Handhabbarkeit oder einen Anreiz zur Benutzung bewirken. Die Erfindung erlaubt eine wesentlich flexiblere Tarifgestaltung. Dabei ist immer zu berücksichtigen, daß die derzeit geltenden Tarifmodelle an die Möglichkeiten der bisher verwendeten Fahrscheinausgabe angepaßt sind. Im folgenden wird ferner meist von Zügen als Beförderungsmittel gesprochen; Busse und andere Varianten sind darunter zu subsumieren. Der Begriff "Fahrschein" ist als elektronisches Pendant des bisherigen papiergebundenen Belegs zu sehen.
In der bevorzugten Ausführungsform benutzt der Fahrgast ein mobiles Kommunikationsgerät, das einen Zugang zu einem öffentlichen Funknetzwerk hat.
Zur Erlangung des elektronischen Fahrscheins ist zumindest die Bestimmung der Abfahrtsstation notwendig. Nach der Abfahrtsstation richtet sich möglicherweise der verwendbare Tarif. Fast immer jedoch wird sich die Abrechung nach der Fahrstrecke richten. Bislang wurden recht grobe Zoneneinteilungen benutzt, um den Fahrgästen die Berechnung zu erleichtern. Die Erfindung erlaubt es hingegen, wieder zu einer feineren Tarifierung umzustellen. Weiterhin ist eine zeitabhängige Tarifierung leichter möglich.
Für die Bestimmung der Abfahrtsstation wird ausgenutzt, daß die örtliche Position des mobilen Kommunikators, wie oben beschrieben, automatisch ermittelt werden kann. Falls die so ermittelte Position nicht genau genug ist, um eindeutig die Abfahrtsstation zu ermitteln, werden dem Fahrgast die möglichen Stationen auf seinem mobilen Kommunikator zur Auswahl angeboten. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß auf Dauer sowohl die Genauigkeit der Positionsbestimmung erheblich verbessert wird als auch die Tarifgestaltung für Benutzer dieses Systems so erfolgt, daß dieser Schritt entfallen kann. Falls, wie oben dargestellt, die Position nicht vom Kommunikator selbst, sondern dem im Folgenden benutzten Server des Transportunternehmens bestimmt wird, ist hier gegebenenfalls ein Vordialog zu verwenden.
Falls der mobile Kommunikator mit einem Empfänger für ein Navigationssystem wie GPS ausgestattet ist, kann dieser, evtl. zusätzlich, verwendet werden. Insbesondere kann, da die Bestimmung der Position durch GPS wesentlich genauer als der Haltestellenabstand ist, die Auswahl der Abfahrtsstation automatisch erfolgen.
Die Wahl des Tarifs erfolgt in der bevorzugten Variante der Erfindung dadurch, daß eine Netzwerkverbindung zu einem Server des Verkehrsunternehmens aufgebaut wird. Hierbei kann, falls die Position bereits bestimmt wurde, die Netzwerkadresse des Servers aus der Position abgeleitet werden. In einer einfachen Variante wird hierzu eine Tabelle im mobilen Kommunikator verwendet, mittels derer aus der Position die Netzwerkadresse bestimmt wird. Bevorzugt wird ein generischer Server verwendet, d. h. einer, dessen Netzwerkadresse in einem großen Umkreis, sogar landesweit, festliegt und dem die Position mitgegeben wird, insbesondere die geographischen Koordinaten als CGI-Parameter, und der dann entweder auf den zuständigen Server weiterleitet, eine Verbindung mit dem Server des Verkehrsunternehmens vermittelt oder die entsprechenden Angebotsseiten des zuständigen Verkehrsunternehmens verwendet.
Für diese Auswahl des Tarifs und den Abruf eines Fahrscheins wird, falls es sich bei dem mobilen Kommunikator um ein Mobiltelefon handelt, bevorzugt das Protokoll WAP (Wireless Application Protocol) zusammen mit WML (Wireless Markup Language) eingesetzt, welches auf die Möglichkeiten derzeitiger Mobiltelefone Rücksicht nimmt. Falls der mobile Kommunikator und das verwendete drahtlose Netzwerk es zulassen, wird besser die übliche HTTP/HTML Kombination verwendet. Da WML ein XML-Derviat ist, kann auch ein mit WML gestaltetes Angebot auf einem herkömmlichen Browser wie OPERA verwendet werden.
In der bevorzugten Ausführungsform wird vom Fahrgast, ggf. nach Festlegung des Tarifs und Bestätigung der Abfahrts- Station, durch eine entsprechende Eingabe eine Einstiegsnachricht, die eine Benutzungsanforderung darstellt, gesendet und damit ein vorläufiger Fahrschein angefordert. Der Fahrschein ist insofern vorläufig, als die Aussteigestation noch nicht bekannt ist und daher nur ein Preisrahmen angegeben werden kann.
Der Server überträgt nunmehr einen Fahrschein als elektronische Nachricht an den mobilen Kommunikator, die in der Regel abgespeichert wird. Diese Nachricht dient insbesondere dem Fahrgast als Beleg dafür, daß er eine Fahrtberechtigung hat. Methoden der Abrechung und der Kontrolle werden weiter unten genauer beschrieben.
In dieser Ausführungsform der Erfindung hat der Fahrgast noch keine Angaben zum Fahrtziel gemacht, sondern läßt sich nunmehr befördern, bis er eine Ausstiegsstation erreicht hat. Hier benutzt er erneut seinen mobilen Kommunikator, nimmt Verbindung zu dem Server auf und teilt das Ende der Fahrt mit, wobei seine örtliche Position erneut bestimmt und dem Server verfügbar gemacht wird. Damit wird der Fahrpreis abschließend berechnet, mitgeteilt und abgerechnet.
Hierbei muß ein Bezug zu der Einstiegs-Station bzw. dem vorläufigen Fahrschein hergestellt werden.
Bei einer ersten Variante wird im Rahmen der Übermittlung des vorläufigen Fahrscheins eine Transaktionsnummer mitgeteilt. Diese wird dann in dem mobilen Kommunikator gespeichert und bei der Serveranwahl beim Aussteigen diesem wieder angeboten. Hierfür kann der von HTML-Anzeigeprogrammen (Browser) bekannte "cookie"-Mechanismus verwendet werden.
In einer zweiten, bevorzugten Variante wird jedoch die Netzwerkadresse des mobilen Kommunikators verwendet, jedenfalls insoweit diese bei Ortswechsel gleich bleibt. Der Server ermittelt anhand der Netzwerkadresse die Daten des vorläufigen Fahrscheins aus einer eigenen Datenbank und berechnet den endgültigen Fahrpreis. In der Regel wird dieses Ergebnis auf dem mobilen Kommunikator angezeigt. Inwieweit noch eine Bestätigung durch den Fahrgast notwendig ist und welche Mittel ihm bei eigenen Fehlern oder Systemfehlern zur Verfügung stehen, ist nicht Teil dieser Erfindung.
Im übrigen ist es durchaus möglich, daß der Fahrgast das Aussteigen meldet, wenn er sich noch im Zug befindet, da er hier meist über Zeit verfügt. Bevorzugt wird dann eine der nahegelegenen Stationen als Aussteigestation registriert. Ob dies die tariflich ungünstigste oder die tariflich günstigste ist und dem Fahrgast ein Bonus gegeben wird, ist ein Frage der Tarifgestaltung. Gegebenenfalls wird dem Fahrgast ein Auswahlmenu der möglichen Stationen angeboten, aus dem er auswählen kann. Immerhin muß er bei dieser Variante nicht aus der Gesamtmenge aller Stationen wählen. Diese Variante ist mehr zu Anpassung an existierende Tarife gedacht, weil der Vorteil der Erfindung ja ansonsten darin besteht, daß der Fahrgast sich nicht um Stationsnamen und die Topologie des Nahverkehrsnetzes kümmern muß.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, sofern dies als zweckmäßig oder wünschenswert angesehen wird, daß der Fahrgast nicht erst kurz vor Ende, sondern bereits während der Fahrt in Ruhe das Fahrtziel aussucht und auswählt. Durch die Erfindung wird dabei dann zwar nur die Auswahl der Einsteigestation abgenommen. Dies ist jedoch bereits ein großer Vorteil, da hiermit das Lösen des (vorläufigen) Fahrscheins zu Beginn der Fahrt wesentlich beschleunigt wird.
Denkbar ist auch eine Variante, bei welcher der Erwerb eines Fahrscheins unverzüglich nach dem Betreten eines Zuges geschieht. Der Ablauf beginnt dann mit der Bestimmung der örtlichen Position. Danach ist dann eine Auswahl des Tarifs zu treffen. Notwendig ist nur, daß der Fahrgast unmittelbar nach Fahrtantritt eine Verbindung zum Server des Verkehrsunternehmens aufbauen kann. Es wird davon ausgegangen, daß in naher Zukunft in allen Verkehrsmitteln, beispielsweise auch in U- Bahnen, ein Mobilfunkempfang möglich ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird davon ausgegangen, daß die Positionen der Züge des Transportdienstes ohnehin aktuell ermittelt und an eine Zentrale übermittelt werden bzw. aktuell abrufbar sind. In dieser Weiterbildung wird die Position des mobilen Kommunikators nach Fahrtantritt kontinuierlich überwacht. Dies kann einerseits, sofern dieses zulässig ist, durch den Netzbetreiber des Netzwerkes erfolgen, bei dem der Kommunikator registriert ist. Bei einem Mobiltelefon beispielsweise werden ohnehin in regelmäßigen Abständen administrative Nachrichten ausgetauscht, um insbesondere einen Zellenwechsel durchzuführen. Alternativ kann der mobile Kommunikator seinerseits in regelmäßigen Abständen seine Position dem Server des Transportunternehmens mitteilen.
Der Server vergleicht nunmehr die Position des Kommunikators mit denen der in der Nähe befindlichen Züge und stellt zu einem gewissen Zeitpunkt durch Korrelation fest, daß der Kommunikator offenbar dem Verlauf eines Zuges folgt. Beispielsweise wird bei Buchung der Fahrt die Menge der Züge festgestellt, die im durch die Genauigkeit der Positionsbestimmung bestimmten Umkreis des Kommunikators sind. Mit jeder Positionsänderung des Kommunikators oder eines Zuges werden die Züge aus der Menge gestrichen, die nicht mehr im dann zutreffenden Umkreis sind. Ist die Menge leer, ist der Fahrgast ausgestiegen und die Fahrstrecke definiert. Für Umsteigezwecke können Umsteigestationen jeweils zu der Menge hinzugefügt werden. Dies ist aber von der Tarifgestaltung abhängig. Somit wird verhindert, daß der Fahrgast vergißt, den Ausstieg zu melden und damit das Fahrgeld für die Maximalstrecke fällig wird.
Bei der Buchung des Fahrscheins ist eine Weiterbildung anwendbar, die dem Fahrgast Information über die nächsten Züge mitteilt. Im einfachsten Falle werden die Züge laut Fahrplan genannt. Bevorzugt wird jedoch davon ausgegangen, daß die Positionen der Züge ohnehin aktuell verfügbar sind und mit guter Genauigkeit der Zeitpunkt des Eintreffens an einem der nächsten Haltepunkte extrapolierbar ist. Dann wird dem Fahrgast im Umfeld der Buchung angezeigt, welche Züge auf welchem Bahnsteig mit welchem Fahrtziel eintreffen werden. Erfolgt diese Anzeige vor der abschließenden Buchung, so wird damit gleichzeitig die Möglichkeit geboten, einen dieser Züge auszuwählen. Damit ist dann auch die Auswahl der von dem Fahrgast noch erreichbaren Zielstationen beschränkt, so daß ein Menü für welche die Auswahl wenige Positionen umfaßt und daher besser als bislang handhabbar ist. Sowohl die Auswahl vor Antritt der Fahrt wie auch während der Fahrt sind damit möglich. Im übrigen kann, wenn der Fahrgast während der Fahrt das Fahrtziel wählt, die dann geltende Position bestimmt und damit ein gleicher Effekt erreicht werden.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung, wenn die Tarifierung über die Anzahl der Funkzellen erfolgt. In diesem Fall wird einem passenden Server des Mobilfunkbetreibers die Nachricht gesendet, daß ab jetzt die Anzahl der Zellen zu ermitteln ist, die durchlaufen werden. Durch eine zweite Anfrage wird die Aufzeichnung beendet und zurückgeschickt. Diese Nachrichten können einerseits vom Server des Verkehrsunternehmens kommen, ggf. begleitete von einer Autorisierung des Mobilfunkteilnehmers, die mit der Fahrscheinbestellung von dem mobilen Kommunikator gesendet wird. Alternativ sendet der mobile Kommunikator den Auftrag für den Beginn der Zählung der Zellen an den Server des Netzbetreibers, der dann, da im Bereich des Netzes, die Quelle zuverlässig prüfen kann und keine weitere Autorisierung benötigt.
Alternativ sendet der mobile Kommunikator an den Server des Funknetzbetreibers eine Nachricht, die den Beginn der Zählung oder eine Positionsbestimmung veranlaßt. Diese Nachricht enthält eine Netzwerkadresse des Transportunternehmens, an welche die Bestätigung des Beginns der Zählung bzw. die Position geschickt wird. Diese Nachricht kann auch digital signiert werden, wenn der Server des Transportunternehmens nicht anderswie den Absender der Nachricht zuverlässig identifizieren kann. Optional enthält die Nachricht eine Transaktionsnummer, mit welcher der Server des Verkehrsbetriebes zukünftig, insbesondere am Ende der Fahrt, die Position abfragen kann, ohne das dieses vom mobilen Kommunikator veranlaßt werden muß. Damit kann der Server des Transportunternehmens bei Abmeldung die Anzahl der Zellen abfragen.
Bevorzugt sendet der mobile Kommunikator an den Server des Funknetzbetreibers einen Auftrag zum Beginn der Zählung und erhält eine digital signierte Bestätigung des Beginns, umfassend den augenblicklichen Ort und die Zeit, zurück an den Kommunikator, welcher diese Nachricht im Rahmen der Buchung eines Fahrscheins an den Server des Transportunternehmens schickt. Im Rahmen der Beendigung der Fahrt wird erneut eine Anfrage an den Server des Netzbetreibers geschickt, woraufhin dieser die Anzahl der durchlaufenen Zellen, ggf. auch die augenblickliche Position, digital signiert zurücksendet. Auch hier wird diese Nachricht an den Server des Transportunternehmens weitergeschickt und damit das Ende der Fahrt signalisiert.
In einer Variante der Erfindung wird nicht die Anzahl der Zellen mitgeteilt und der Berechnung zugrunde gelegt, sondern diese in eine Weglänge in üblichen Entfernungseinheiten, insbesondere in Kilometer, umgerechnet. Damit ist es dem Transportunternehmen überlassen, einen proportionalen oder gröber quantisierten Tarif anzubieten. Für die Berechnung der zurückgelegten Entfernung wird zweckmäßig zunächst der Verlauf erhoben und diese Kurve dann geglättet, z. B. durch die Approximation mit Bezier-Kurven oder beispielsweise durch je einen Kilometer lange gerade Segmente.
Alternativ ist es auch möglich, daß der Fahrgast in Anlehnung an bisher verwendete Modelle bereits beim Kauf des Fahrscheins vor dem Einsteigen über die Kommunikation mit dem Server des Transportunternehmens das Ziel benennt und einen endgültigen Fahrschein erwirbt. In diesem Fall entfällt eine Ausstiegsmeldung.
Für die Abrechnung der Fahrtausweise sind eine Reihe von Lösungen möglich, die hier beispielhaft aufgeführt werden, da sie zwar für die gewerbliche Anwendbarkeit erforderlich, aber für die Ausführung des Kerns der Erfindung entbehrlich sind.
Zum einen kann der Fahrgast einen Abonnementsvertrag abschließen und erhält eine Kontonummer und ein Kennwort (PIN), welche bei jeder Buchung anzugeben sind. Anstelle der PIN können auch Transaktionsnummern oder eine digitale Signatur treten. Die Transaktionsnummern bzw. der geheime Schlüssel für die digitale Signatur werden bevorzugt im mobilen Kommunikator gespeichert. Die gebuchten Fahrscheine werden dann z. B. monatlich in Rechnung gestellt und herkömmlich bezahlt. Anstelle einer Kontonummer und eines Kennworts kann auch die Netzwerkadresse des Kommunikators dienen, wenn diese ausreichend zuverlässig vom Server des Transportunternehmens bestimmt werden kann. Im Fall des Mobilfunknetzes ist dies gegeben. Weiterhin kann, sofern das Mobiltelefon über eine Geldkarte verfügt, die von der Software des Mobiltelefons verwendet werden kann, von dieser der Fahrpreis abgebucht werden. Dies hätte den Vorteil einer gewissen Anonymität.
Gleichfalls nicht konstitutiv für die Erfindung ist die Frage der Kontrolle des Systems gegen Mißbrauch.
Im einfachsten Fall enthält die beim dem Kauf des Fahrscheins übermittelte und im Kommunikator gespeicherte Bestätigung einen Code für den Einstiegsbahnhof. Diese Stationsnummern werden täglich neu durch einen Zufallsgenerator vergeben. Die Umschaltung auf eine neue Tabelle kann im Laufe des Tages zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen, um das Risiko einer betrügerischen Benutzung zu erschweren.
Als weitere Maßnahme enthält der Fahrschein eine laufende Nummer, die pro Station vergeben wird. Damit kann über eine Datenbank im Server eindeutig der Fahrschein identifiziert werden und die Kontrolle verfeinert werden, da dem Kontrolleur die bislang vergebenen Nummern einfach zugänglich sind.
Ob diese Form der Kontrolle ausreichend ist, muß von dem Verkehrsunternehmen im Rahmen einer Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtung der Betrugswahrscheinlichkeit bestimmt werden.
In einer optimalen Ausgestaltung der Erfindung wird mit der Quittung ein gesamter Fahrschein zurückgeschickt, der digital signiert ist und elektronisch von dem Kommunikator des Fahrgastes auf ein Kontrollgerät des Kontrolleurs übertragen wird, welches die Signatur prüft. Ist eine Netzzugang möglich, sind weitere Prüfungen durch ein Datenaustausch mit dem Server möglich.
Die Ausstellung eines prüfbaren Fahrscheins ist im übrigen bei einer Variante der Erfindung nicht notwendig, wenn auf Anonymität des Fahrgastes verzichtet wird.
In dieser Variante führt der Fahrgast im einfachsten Falle einen Ausweis mit sich, der ihn als Teilnehmer ausweist und über einen Barcode oder anderen maschinenlesbaren Identifikationscode eine Identifikation umfaßt. Bei einer Kontrolle liest der Kontrolleur mit einem tragbaren Codeleser, wie es beispielsweise aus der Inventur bei Handelgeschäften bereits bekannt ist, den Identifikationscode von dem Ausweis und speichert ihn als Vermerk in einem lokalen Speicher. Die Auswertung erfolgt dann später, wenn der Kontrolleur Zugang zu der Datenbank des Servers hat und feststellen kann, ob zu dieser Identifikation ein Fahrschein gebucht wurde. Wenn nicht, kann der Inhaber des Ausweises zur Stellungnahme aufgefordert werden. Treten solche Fälle mehrfach auf, wird dem Fahrgast die weitere Teilnahme an diesem Verfahren verwehrt. Zu diesem Zweck sollte der Codeleser eine Liste gesperrter Identifikationscodes enthalten.
Diese Variante, bei der die Rücksendung eines Fahrscheins nicht erfolgt, ist möglich, aber nicht optimal. Der Fahrgast wird in diesen Fällen bei der Abfahrtsmeldung, d. h. der Benutzungsanforderung, immer eine Sicherheit benötigen, daß seine Benutzungsanforderung registriert wurde. Hierzu ist technisch auf jeden Fall eine Rückmeldung notwendig, die allerdings auch im Rahmen eines Protokolls wie TCP/IP oder eines Protokolls für Transaktionen, wie es auch in den Internetprotokollen definiert ist, erfolgen kann. Wenn ohnehin eine Quittung gesendet werden muß, kann diese ohne großen Aufwand zugleich einen Transaktionscode enthalten, der als Index in eine Datenbank dient, in der die Daten für die Fahrt gespeichert sind.
In einer Fortbildung der Erfindung wird bei einer Kontrolle ein Code drahtlos, insbesondere via IrDA oder Bluetooth, übertragen. Neben der Möglichkeit, hier nur den konstanten Identifikationscode zu übertragen, kann auch hier der Fahrschein mit übertragen werden. Ist der Fahrschein digital signiert, kann der mobile Kontrolleur diesen prüfen und damit sofort die Berechtigung überprüfen.
Ist in dem Fahrzeug eine drahtlose Datenkommunikation zu dem Server möglich, wie es für die Funknetze für Mobiltelefone in absehbarer Zeit auch in U-Bahnen der Fall sein wird, dann kann die Kontrolle durch eine Überprüfung beim Server erfolgen, wahlweise nur mit der Identifikationsnummer oder auch mit dem Fahrschein bzw. dem darin enthaltenen Transaktionscode. Dies hat den Vorteil, daß bei Unstimmigkeiten bereits im Fahrzeug die Identität des Fahrgastes überprüft werden kann.
In allen genannten Fällen kann das Verkehrsunternehmen die Abfahrts- und Ankunftsstationen und die zugehörigen Zeiträume statistisch verarbeiten und erhält so eine wesentlich umfangreichere, zuverlässigere und aktuellere Information über die Benutzung der Verkehrsmittel als es bisher möglich ist. Dies gilt auch, wenn die Verfahren anonym sind, d. h. keine Korrelation zu einzelnen Fahrgästen zulassen oder über organisatorische und datentechnische Maßnahmen diese unterbunden wird. Gegebenenfalls kann es, wenn die mobilen Kommunikatoren der Fahrgäste unterscheidbar sind, möglich und zulässig sein, zu diesen Charakteristika wie Alter und Wohngegend abzuspeichern und diese in die Statistik einfließen lassen, obwohl die Korrelation mit einzelnen Fahrgästen nicht gespeichert wird oder werden darf.
Hingegen kann, wenn die Zuordnung zu Fahrgästen registriert und gespeichert werden darf, eine Rabattierung erfolgen, so daß ein mit dem Benutzungsumfang degressiver Tarif möglich wird.

Claims

1. Server zur Abrechnung eines Personentransports mittels eines ein Funknetzwerk benutzenden mobilen Kommunikators, mit den Merkmalen:

- der Server ist an ein Datennetzwerk angeschlossen und besitzt eine Einrichtung für den Empfang einer von dem Kommunikator gesendeten Benutzungsanforderung, die Herkunftsdaten enthält,

- der Server bestimmt elektronisch mittels der Herkunftsdaten und des Funknetzwerks die örtliche Position des Kommunikators,

- der Server erstellt aus der Benutzungsanforderung und der Position einen digitalen Fahrschein, der entsprechend den eingesetzten Kontroll- und Abrechnungsverfahren weiterverarbeitet wird,

- der Server sendet ein Quittungssignal an den mobilen Kommunikator.

2. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei der Server die Herkunftsdaten an einen Positionsserver des Funknetzwerks sendet und die Position zurückerhält.

3. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei die Benutzungsanforderung einen Autorisierungscode für den Positionsserver umfasst und dieser an den Positionsserver gesendet wird.

4. Server zur Abrechnung eines Personentransports mittels eines ein Funknetzwerk benutzenden mobilen Kommunikators, mit den Merkmalen:

- der Server ist an ein Datennetzwerk angeschlossen und besitzt eine Einrichtung für den Empfang einer von dem Kommunikator gesendeten Benutzungsanforderung,

- die Benutzungsanforderung enthält die von dem Kommunikator elektronisch bestimmte örtliche Position des Kommunikators,

- der Server sendet ein Quittungssignal an den mobilen Kommunikator.

5. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei die in den Herkunftsdaten enthaltene Position eine digitale Signatur umfaßt, die von einem Positionsserver des Funknetzwerks erstellt wurde und von dem Server geprüft wird.

6. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Server über eine Datenbasis verfügt, in der Positionen von den Personentransport bewirkenden Zügen gespeichert sind, mittels der Position des Kommunikators die erreichbaren Züge ermittelt werden und diese Information an den Kommunikator gesendet wird.

7. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei die voraussichtlichen Ankunftszeiten mit übermittelt werden.

8. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Quittungssignal einen aus der Position abgeleiteten Code enthält.

9. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei der aus der Position abgeleitete Code zu den Fahrgästen nicht zuvor mitgeteilten Zeitpunkten wechselt.

10. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der digitale Fahrschein in den Quittungsdaten enthalten ist.

11. Server nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei in der Benutzungsanforderung eine für den Kommunikator eindeutige Kennung enthalten ist, der Server den digitalen Fahrschein in einer Datenbank ablegt und die Kennung als Index zum Zugriff auf die abgelegten Daten benutzt.

12. Server nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Server den digitalen Fahrschein in einer Datenbank ablegt, einen Index zum Zugriff auf die abgelegten Daten erzeugt und der Index Teil der Quittung ist.

13. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Quittung durch den Server digital signiert ist.

14. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, mit den weiteren Merkmalen:

- der Server besitzt eine weitere Einrichtung für den Empfang einer Ausstiegsmeldung des mobilen Kommunikators,

- der Server bestimmt mittels der in der Ausstiegsmeldung enthaltenen Daten den tariflichen Fahrweg und erzeugt einen Abrechnungssatz.

15. Server nach dem vorigen Anspruch, wobei die Ausstiegsmeldung eine Autorisierung für Abrechnungszwecke enthält, die in den Abrechnungssatz übernommen wird.

16. Server nach dem vorvorigen Anspruch, wobei der Server mit dem Abrechnungssatz eine geldwerte Buchung des darin enthaltenen Betrags über eine in dem Kommunikator abgewickelte Bezahlfunktion vornimmt.

17. Server nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Server Zugriff auf eine Datenbasis mit den Positionen der Personentransporte durchführenden Züge hat, eine Einrichtung zum Empfang von Verlaufnachrichten des Kommunikators umfaßt, mittels der Verlaufsnachrichten in gleicher Weise wie bei der Einstiegsmeldung Verlaufspositionen ermittelt, die noch möglichen Züge bestimmt, diese Information auf Anfrage dem Kommunikator sendet und bei Verlassen des letzten möglichen Zuges selbsttätig eine Ausstiegsmeldung erzeugt.

18. Verfahren zur Abrechnung eines Personentransports eines Fahrgasts, der einen ein Funknetzwerk benutzenden mobilen Kommunikator mitführt, mit den Merkmalen:

- der Fahrgast veranlaßt den Kommunikator, über ein Datennetzwerk an einen Server eine Benutzungsanforderung zu senden, die Herkunftsdaten enthält,

- der Server verwendet die Herkunftsdaten zur elektronischen Bestimmung der örtlichen Position des Kommunikators mittels des Funknetzwerks,

- der Server erstellt aus der Benutzungsanforderung und der Position des Kommunikators einen digitalen Fahrschein, der entsprechend den eingesetzten Kontroll- und Abrechnungsverfahrenen weiterverarbeitet wird,

- der Server sendet ein Quittungssignal an den mobilen Kommunikator,

- der Kommunikator zeigt das Quittungssignal an oder speichert es ab.

19. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei der Server die Herkunftsdaten an einen Positionsserver des Funknetzwerks sendet und dieser die Position zurücksendet.

20. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei der Kommunikator in die Benutzungsanforderung einen Autorisierungscode für den Positionsserver aufnimmt, der Server diesen in die Anfrage an den Positionsserver aufnimmt, letzterer diesen prüft und nur bei gültigem Autorisierungscode die bestimmte Position zurücksendet.

21. Verfahren zur Abrechnung eines Personentransports eines Fahrgasts, der einen ein Funknetzwerk benutzenden mobilen Kommunikator mitführt, mit den Merkmalen:

- der Fahrgast veranlaßt den Kommunikator, seine örtliche Position elektronisch zu bestimmen,

- der Kommunikator sendet über ein Datennetzwerk an einen Server eine Benutzungsanforderung, die die Position enthält,

- der Server sendet ein Quittungssignal an den mobilen Kommunikator,

- der Kommunikator zeigt das Quittungssignal an oder speichert es ab.

22. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei die Position durch ein Navigationssystem bestimmt wird.

23. Verfahren nach dem vorvorigen Anspruch, wobei die Position mit Hilfe des Funknetzwerks bestimmt wird.

24. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei der Kommunikator an einen Positionsserver des Funknetzwerks eine Positionsanfrage sendet und dieser die Position an den Kommunikator zurücksendet.

25. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei die zurückgesendete Position digital signiert ist.

26. Verfahren nach einem der vorherigen Verfahrensansprüche, wobei das Quittungssignal einen aus der Position abgeleiteten Code enthält.

27. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, wobei der aus der Position abgeleitete Code zu den Fahrgästen nicht zuvor mitgeteilten Zeitpunkten wechselt.

28. Verfahren nach einem der vorherigen Verfahrensansprüche, wobei der digitale Fahrschein in den Quittungsdaten enthalten ist.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei der Kommunikator eine eindeutige Kennung hat, diese in die Benutzungsanforderung einstellt, der Server den digitalen Fahrschein in einer Datenbank ablegt und die Kennung als Index zum Zugriff auf die abgelegten Daten benutzt.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei der Server den digitalen Fahrschein in einer Datenbank ablegt, einen Index zum Zugriff auf die abgelegten Daten erzeugt und den Index als Teil der Quittung zurücksendet.

31. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Quittung digital signiert ist.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 31, mit den weiteren Merkmalen:

- der Fahrgast veranlaßt den Kommunikator zur Sendung einer Ausstiegsmeldung an den Server,

- der Server bestimmt mittels der in der Ausstiegsmeldung enthaltenen Daten einen dazugehörigen Fahrschein,

- der Server bestimmt elektronisch mittels der in der Ausstiegsmeldung oder dem Fahrschein enthaltenen Daten eine Ausstiegsposition des Kommunikators,

- der Server bestimmt mittels der Ausstiegsposition den tariflichen Fahrweg und erzeugt einen Abrechnungssatz.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 31, mit den weiteren Merkmalen:

- der Fahrgast veranlaßt den Kommunikator zur erneuten elektronischen Bestimmung einer Ausstiegsposition,

- der Kommunikator sendet eine die Ausstiegsposition enthaltende Ausstiegsmeldung an den Server,

- der Server bestimmt mittels der in der Ausstiegsmeldung enthaltenen Position den tariflichen Fahrweg und erzeugt einen Abrechnungssatz.

34. Verfahren nach dem einem der Ansprüche 32 oder 33, wobei die Ausstiegsmeldung eine Autorisierung für Abrechnungszwecke enthält, die in den Abrechnungssatz übernommen wird.

35. Verfahren nach dem einem der Ansprüche 32 oder 33, wobei der Server mit dem Abrechnungssatz eine geldwerte Buchung des darin enthaltenen Betrags über eine in dem Kommunikator enthaltene Geldkarte vornimmt.

36. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Server Zugriff auf eine Datenbasis mit den Positionen der Personentransporte durchführenden Züge hat, der Kommunikator Verlaufsnachrichten an den Servers sendet, der Server in gleicher Weise wie bei der Einstiegsmeldung Verlaufspositionen ermittelt, die noch möglichen Züge bestimmt, diese Information auf Anfrage dem Kommunikator sendet und bei Verlassen des letzten möglichen Zuges selbsttätig eine Ausstiegsmeldung erzeugt.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 36, wobei eine Kontrolle durch einen Kontrolleur während oder unmittelbar nach der Fahrt erfolgt, mit den Merkmalen:

- die Benutzungsanforderung umfaßt einen Identifikationscode des Fahrgastes,

- bei einer Kontrolle weist der Fahrgast einen Ausweis vor, auf dem der Identifikationscode gespeichert ist,

- der Kontrolleur liest den Identifikationscode, vorzugsweise elektronisch in ein mobiles Kontrollgerät,

- mittels des Indentifikationscodes wird geprüft, ob ein zugehöriger Fahrschein in der Datenbank gespeichert ist.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 36, wobei eine Kontrolle durch einen Kontrolleur während oder unmittelbar nach der Fahrt erfolgt, mit den Merkmalen:

- der von dem Server empfangene Fahrschein umfaßt eine digitale Signatur,

- der Kontrolleur überträgt den digitalen Fahrschein vorzugsweise elektronisch in ein mobiles Kontrollgerät,

- das mobile Kontrollgerät überprüft die Signatur des Fahrscheins.

39. Tragbares Prüfgerät zur Durchführung eines der Verfahren nach Anspruch 37 oder 38.

40. Kommunikator zur Benutzung nach einem der vorherigen Ansprüche.

41. Kommunikator nach dem vorigen Anspruch, wobei der Kommunikator durch eine Nachricht an einem Positionsserver des Funknetzwerks die Position bestimmt und diese in die Benutzungsanforderung übernimmt.

42. Kommunikator nach dem vorvorigen Anspruch, wobei der Kommunikator seine Position mittels eines Navigationssystems bestimmt und diese in die Benutzungsanforderung übernimmt.

43. Kommunikator nach einem der Ansprüche 40 bis 42, wobei der Kommunikator auf das Aussenden von Verlaufsmeldungen hin von dem Server Nachrichten enthält, welche die verbleibenden möglichen Ausstiegsstationen bezeichnen.

44. Positionsserver in einem Funknetzwerk zur Benutzung nach einem der vorherigen Ansprüche.

45. Programmprodukt zur Bereitstellung eines Servers oder eines Kommunikators nach einem der vorherigen Ansprüche.