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Elektronisches Kontrollsystem zur Abwehr von
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I Schwarzfahrern und II Graufahrern,mittels Sensor-Pendel-Sperre
und Fahrausweis-Codierung.
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Beschreibung Bei den öffentlichen Verkehrsunternehmen entstehen seit
Jahren hohe Einnahmeausfälle durch "Schwarzfahren" und "Graufahren". Die Tendenz
der Schwarzfahrerquote ist steigend. Die Verluste gehen in die Millionen.
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Diese Verluste gilt es künftig zu vermeiden.
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Stand der Technik Zur Zeit besteht bei den Verkehrsbetrieben (Straßenbahn
und Busse) ein System der freiwilligen Fahrscheinentwertung durch den Fahrgast.
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Hierzu bedient sich der Fahrgast der Fahrscheinentwerter, die vereinzelt
an Zusteigestellen neben den Fahrscheinverkaufsautomaten, immer aber in den Fahrzeugen,
in der Nähe der Einstiege, montiert sind.
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Der Fahrgast kann demnach seinen Fahrschein an einer Verkaufsstelle
oder aber beim Fahrer des entsprechenden Fahrzeugs, das er benutzen will, erwerben.
Sodann kann er ihn je nach Lage schon draußen oder erst im Fahrzeug beim Zusteigen
entwerten.
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Was ist nachteilig beim bisherigen System? Der Vorgang des freiwilligen
Fahrscheinentwertens durch den Fahrgast unterliegt also keiner direkten Kontrolle
durch den Verkehrsbetrieb.
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Jeder Fahrgast kann also so tun als wäre er im Besitz eines gültigen
Fahrausweises, in dem er selbstbewußt eine Straßenbahn oder einen Bus besteigt,
ohne am Einstieg einen Fahrschein zu entwerten.
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Er erweckt den Anschein, er habe entweder schon draußen entwertet
oder aber er habe einen Zeitfahrausweis (eine Wochen- oder Monatskarte) der ja nicht
entwertet werden muß.
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Dies verleitet den Mensch zum Schwarzfahren', denn anders als im
Selbstbedienungsladen oder Kaufhaus braucht der Mensch beim Zusteigen keine Kasse
passieren und auch keine Blicke fürchten, die ihn beim Betrug ertappen könnten.
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Somit wird der Mensch als Fahrgast gegenüber allen anderen Geschäften
geradezu bevorzugt eingeladen, hier eine Leistung gratis zu beanspruchen.
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Ein weiterer Nachteil Jeder Fahrgast kann mit seinem Fahrausweis-ohne
nachzulösen über die bezahlte Entfernung beliebig weiter mitfahren.
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Die Verkehrsbetriebe kennen dieses Verhalten ihrer Kunden als das
"Graufahren".
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Das "Graufahren" macht nach Angaben der Verkehrsbetriebe ca. 1/3
der Verluste aus.
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Besonders zu beklagen ist hierbei, daß die Menschen schon im jugendlichen
Alter zum Betrug angeleitet werden und dies als Sport ansehen.
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Was ist zu ändern? I. Das Schwarzfahren Jeder Fahrgast soll gar nicht
erst in die Versuchung gebracht werden, ohne gültigen Fahrausweis zuzusteigen.
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Die Fahrzeugeinstiege müssen funktionell so gestaltet - sein, daß
nur der Fahrgast ungehindert zusteigen kann, der am Entwerter einen gültigen Fahrausweis
vorgelegt hat.
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Jeder ohne Ausnahme muß einen Fahrausweis vorlegen.
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Hierzu muß der Entwerter den Fahrausweis als gültig oder ungültig
erkennen können.
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Bei Ungültigkeit verursacht der Entwerter ein Warnsignal und steuert
die Sensor-Pendel-Sperre auf Signalgebung.
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II Das Graufahren Das Entwerter-System muß die Anwesenheit eines Graufahrers
selbst erfassen und dem Fahrer anzeigen können.
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Die SPerre Die Sperre besteht aus mehreren waagerecht pendelnden
Stäben (Pendelsperre), die seitlich der Einstiege ihren Drehpunkt haben. Dazu kann
das bereits vorhandene Gestänge dienen, das im Zusteigebereich von den Fahrgästen
zum Besthalten benutzt wird. An einer solchen Stange sind zur Zeit in den Straßenbahnen
und Bussen die Entwerter angebracht.
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1Die "Sensor-Pendel-Sperre" Die Pendelsperre besteht aus waagerecht
pendelnden Stäben, die vertikal so verteilt sind, daß ein Untergehen in der Hocke
als auch ein Ubersteigen ohne zu klettern nicht möglich ist.
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Die Stäbe haben auf ihrer Länge (ca. 25 cm) verteilt mehrere von
außen nicht wahrnehmbare, elektronische Sensoren. Die Sensoren sind kleine Plättchen,
die fest im Stabmaterial integriert sind.
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Diese "Sensoren" sind die in der Industrie gebräuchlichen Dehnungsmeßstreifen
(DMS) und haben die Ausmaße von ca. einem Drittel einer Briefmarke.
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Ein DMS ist in der Lage, bei angelegter Stromspannungsquelle und
geringfügigster Dehnung den Stromdurchgang zu verändern, also ein meßbares Signal
zu geben (Geber).
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BeÇindet sich so ein DMS auf einem Pendelstab, so ändert sich bei
ihm der Stromdurchgang entsprechend der Stabbiegung.
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Der Bewegungsablauf Wird der Pendelstab von einem Fahrgast gegen eine
geringe Federkraft zur Seite gedrückt, erfährt er eine unmerkliche Biegung, die
von dem DMS registriert wird.
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Werden mehrere DMS entlang dem Pendelstab in kurzen Abständen aufgebracht,
so kann eine Belastung (Fahrgastberührung), die am Stab entlangstreicht, in ihrem
Bewegungsablauf entsprechend der einzeln hintereinander ansprechenden DMS, (im weiteren
Text als Sensoren bezeichnet)dargestellt werden.
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Die Fahrgastzählung Werden die Sensoren in beiden Schwenkrichtungen
am Pendelstab angebracht, so kann der Pendel stab, durch die nur in Belastungsrichtung
ansprechenden Sensoren, auch zwischen ein- und aussteigendem Fahrgast unterscheiden.
Hierdurch wird der Pendel stab zum Fahrgast zähler.
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Funktion bei Einzeldurchgang Die Pendelstäbe mit den integrierten
Sensoren sind über eine elektronische Schaltung somit dem Entwerter und mit einer
Warneinrichtung für Fahrgast und Fahrer verbunden, daß das unerlaubte Begehen der
Pendelsperre im gleichen Augenblick für Gast und Fahrer angezeigt wird.
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Das Warnsignal wird bei gültigem Fahrausweis,gemäß der Bewegungskarakteristik
des am Stab entlangge -henden Passanten,durch den jeweils nachfolgend ansprechenden
Sensor immer wieder neu unterdrückt.
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Folgt ein Fahrgast in der Sperre nicht dem norma -len Bewegungsablauf,sondern
versucht er mehrere Stäbe hintereinander oder gleichzeitig mit der Hand zu schwenken,um
für sich oder andere den Durchgang freizugeben, so können die Sensoren nicht entsprechend
der vorgegebenen Bewegungskarakter -istik beansprucht werden,sondern nur einzeln
und konstant. Das Warnsignal wird ausgelöu! Die Reihenschaltung der Sensoren der
Sensor-Pendel-Sperre erzwingt dadurch den geordneten Bewegungs -ablauf des Fahrgastes
beim Durchgang.
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Funktion bei Reihendurchgang Beispiel: Ein Fahrgast passiert ordnungsgemäß
die Sperre - ein anderer Fahrgast drängt ohne Fahrausweisvorlage nach.
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Sobald sich mindestens zwei Stäbe von dem vorweg -gehenden Fahrgast
für den Bruchteil einer Sekunde abgelöst haben und zurückpendeln wollen,haben die
Sensoren die Nullphase angenommen. Das heißt,für den im gleichen Moment folgenden
Fahrgast sind die Sensoren schon wieder auf Signalgebung geschaltet, so daß bei
Berührung des Nachfolgers das Warnsig -nal erfolgt. Der gleiche Ablauf ergibt sich,wenn
der Fahrausweis des Nachfolgers zwar vorgelegt wurde aber ungültig war.
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II Der Entwerter - Beschreibung Die Ansteuerung der Pendelsperre erfolgt
durch den neuen Entwerter. Der Entwerter hat die Aufgabe, nur bei Vorlage eines
gültigen Fahrausweises die Pendel sperre für den Durchgang freizugeben.
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Während die herkömmlichen Entwerter nur mit einem Stempelaufdruck
arbeiten, ist der neue Entwerter mit einem Lesekopf ausgerüstet.
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Somit ist er in der Lage, einen vorcodierten Fahrausweis zu erkennen.
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Die Lösung bot sich an, weil die heutigen Fahrausweise bereits nach
Tarifen unterschiedlich gedruckt und ausgegeben werden.
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Der Fahrscheindruck braucht also lediglich auf eine für den Lesekopf
geeignetere Form gebracht werden.
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Hierzu bieten sich zwei Lösungen besonders an. Das sind Strichcode
oder Magnetcode. Beide Codierverfahren haben sich bereits in der Praxis bewährt.
Der Strichcode im Kaufhaus, der Magnetcode in den Parkhäusern.
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III Der Rechner - Die Graufahrerkontrolle Ein in den Schaltkreis Entwerter-Pendelsperre
einbezogener Mikrorechner (nur Hardware) ist durch das Gesamtsystem,Sensor-Pendel-Sperre
(Fahrgastzähler) mit neuem Entwerter (Bahrausweisleser),in der Lage,jederzeit anzuzeigen,wieviel
Fahrgäste (je nach Tarifan -gabe der vom Entwerter gelesenen Fahrausweise)noch an
Bord des Fahrzeuges sind bzw. sein dürfen.
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Dazu erfaßt der Rechner die zulässige Verweildauer der Fahrgäste über
die dem Entwerter vorgelegten Fahrscheine. Diese geben über ihre Tarif-Codierung
und durch den Zeitpunkt ihrer Vorlage (innere Uhr des Entwerters und des Rechners)
dem Rechner eindeutige Angaben.
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Der Rechner soll nun die Zahl der vorgelegten Fahrscheine mit den
Zu- und Abgängen an der Pendelsperre vergleichen. Sodann streicht der Rechner von
der durch die Eendelsperre eingegebenen Menge der Gesamt zugänge immer die Anzahl
von Pahrscheinen die zum Zeitpunkt des Ausstiegs von der Pendelsperre als Abgang
erfaßt wurden. Hiermit hat der Rechner die Istzahl der tatsächlich an Bord befindlichen
Fahrgäste ermittelt.
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Alle Fahrscheine sind heute schon in nach Tarifgebieten unterschiedliche
Zeitstufen eingeteilt.
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Somit kann der Rechner anhand der Vorlegeuhrzeit und der Tarifcodierung
aller erfaßten Scheine, die Zahl der Fahrgäste, die nur noch an Bord sein sollen,
ermitteln, Sollzahl.
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Hierzu muß er zuvor die Menge der zu diesem Zeitpunkt zeitlich abgelaufenen
Scheine, von der Anzahl aller vorgelegten Scheine, streichen.
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Beim anschließenden Soll-Ist-Vergleich (Vergleich zwischen Rechner-Soll
und Ist-Zahl der Pendel.-sperre) wird dann für den Fall einer Differenz dem Fahrer
die Anwesenheit eines Graufahrers signalisiert.
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Der Fahrgast kann nun anonym aufgefordert werden, nachzuzahlen oder
aber an nächster Haltestelle das Fahrzeug zu verlassen.
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Durch diese Graufahrerkontrolle ergibt sich eine zusätzliche Absicherung
gegen das Schwarzfahren.
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Zeitkarten Alle Zeitkarten erhalten an den Schalterverkaufsstellen
jeweils für den neuen Zeitraum neben oder statt der neuen Wochen- oder Monatskarte
einen neuen Zeitcode.
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Die Vorteile des neuen Kontrollsystems sind: Technisch a) Die Haltezeiten
für den Zustieg bleiben dank der hohen Abtastgeschwindigkeit unbeeinflußt.
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b) Der Zustieg erfolgt nach Vorlage eines gültigen Fahrausweises wie
bisher ungehindert und verzögerungsfrei.
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c) Die Pendelstäbe haben eine hohe Lebensdauer, da sie für das Abtasten
und Zählen keinerlei bewglicher und verschleißender Bauteile bedürfen.
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d) Der Zustieg bleibt FahrgastCreundlich, da der Fahrgast die Kontrolle
in der Sperre nicht wahrnimmt. Er bedient wie bisher lediglich den Entwerter.
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Ökonomisch (Personaleinsparung) e) Ständige Kontrollen durch Kontrollpersonal
entfalien durch das automatische Kontrollsystem. Die Personaleinsparung je Verkehrsbetrieb
beträgt 10 - 30 Personen. Eine Steigerung des Kontrollpersonals entfällt ebenso.
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f) Fortfall der Millionenverluste je Verkehrsbetrieb und Jahr.
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III. Gesellschaftlich Unsere jungen Menschen werden nicht zu Betrügern
erzogen und das Volk wird nicht wie schon durch den Straßenverkehr ein Volk von
Vorbestraften.
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Humanes Kontrollsystem durch direkte Abwehr der Schwarzfahrmöglichkeit
vor dem Einstieg und anonyme Graufahkontrolle!
Beschreibung zu
den Figuren 1-4 Fig. 1 zeigt einen Ablaufplan des Kontrollsystems.
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Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Kostenentwicklung durch "Schwarz- u.
Graufahren.
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Fig. 3 zeigt einen "Sensor-Pendelstab mit den eingelassenen Dehnungsmeßstreifen
als Sensoren.
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Fig. 4 zeigt den Rechnervorgang im Zusammenwirken mit dem Zählvorgang
der Sensoren Pendelsperre" zur"Graufahrerermittlung".
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Beschreibung zu Figur 3 Pendelstab Durch DMS ( Dehnungsmeßstreifen)
die an einer Stromquelle niedriger Spannung anliegen,ist der Stab bei Belastung
in der Lage den Biegespannungsverlauf entlang dem Stab und die Belastungsrichtung
elektronisch zu erkennen.
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Durch ein einfaches nachgeschaltetes elektronisches Schaltelement
läßt sich die Bewegungsart und die Bewegungshäufigkeit am Stab darstellen und für
Kontroll-, Zähl-und Warneinrichtungen industriell nutzen.