DE4410450A1

DE4410450A1 - Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren und zur Kontrolle deren Erhebung bei Straßenfahrzeugen

Info

Publication number: DE4410450A1
Application number: DE19944410450
Authority: DE
Inventors: Heiko Dr Kieser; Michael Dipl Ing Werner; Juergen Dipl Ing Luxa; Wolfgang Dipl Ing Reimann; Roland Dipl Ing Serway; Christian Dipl Mueller-Bagehl
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: Novasib 99092 Erfurt De GmbH; IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-09-28
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: DE4410450C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungs gebühren und zur Kontrolle deren Erhebung bei Straßenfahrzeugen der im Oberbegriff des Hauptanspruches genannten Art.

Vorbekannt ist ein Verfahren der eingangs bestimmten Gattung durch die US-PS 4 303 904. Sie beinhaltet ein universell anwendbares automatisches Zahlsystem für Straßenbenutzungs gebühren o. ä. durch Fahrzeuge ohne feste Zahlstellen.

Über ortsfeste Microwellen-Sender werden Zahlungs- (ZB- Code) und Kontrollsignale (K-Code) an ein Fahrzeuggerät gesendet, wobei ein paralleler, ortsfester Empfänger resultierende Antwort signale des Fahrzeuggerätes aufnimmt und hinsichtlich ihrer Ordnungsmäßigkeit überprüft. Der vorbeschriebene Kommunikationsvorgang zwischen ortsfestem Sender bzw. Empfänger und Fahrzeuggerät wird beim Überfahren einer Induktionsschleife in der Straße durch das Fahrzeug ausgelöst.

Das Fahrzeuggerät bucht entsprechend den Zahlungssignalen einerseits einen Straßenbenutzungs- Betrag von einem Speicher ab und bestätigt eine Abbuchung durch ein Antwortsignal.

Nachteilig ist die Ansteuerung über eine Induktionsschleife und die ungenügende Funktions sicherheit im Bereich von Autobahnkreuzen bei Fahrtrichtungswechsel und dem Wenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren mit nur 2 Abschnittsbaken die Fahrzeuge beider Verkehrsrich tungen eines Streckenabschnittes einer gebührenpflichtigen Straße mit codierten Zahlungssig nalen-ZB-Code zu versorgen und dabei auch Wendemanöver über die angrenzenden Ab fahrten für eine Abrechnung richtig zu bewerten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannten Merkmale gelöst.

Die Abschnittsbaken sind in an sich bekannter Weise jeweils am Anfang und am Ende eines Streckenabschnittes ortsfest angeordnet und senden stetig ungerichtet, für beide entgegenge setzte Fahrbahnen gleichermaßen wirksame ZB-Code. Durch dieses Merkmal entfällt die Not wendigkeit von induktiven Schleifen in der Fahrbahn.

Der ZB-Code der einem Streckenabschnitt zugeordneten beiden Abschnittsbaken unterscheidet sich hinsichtlich einer Richtungskennung z. B. -0- oder -1-, wobei das Fahrzeuggerät den ZB- Code mit z. B. Richtungscode -0- der ersten Abschnittsbake eines Streckenabschnittes beim Passieren des Fahrzeuges speichert und erst nach Empfang des ZB-Codes mit z. B. Richtungs code -1- der zweiten Abschnittsbake des gleichen Streckenabschnittes beim Passieren derselben den Nutzungsbetrag abrechnet.

Mit vorgenanntem Codierungsmerkmal des ZB-Codes und dem Abrechnungsmodus erst nach Empfang von zwei gleichen, jedoch ausschließlich mit unterschiedlicher Richtungskennung auftretenden ZB-Codes wird eine sichere Abrechnung auf allen Streckenabschnitten und im Be reich von Kreuzungen oder Wendestellen erreicht.

Eine wirksame Kontrolle der Abrechnungsvorgänge wird dadurch erreicht, daß der von dem, mittels K-Code von ortsfesten oder beweglichen Kontrollbaken aktivierbare Sender des Fahr zeuggerätes abgegebene FZB-Code den letzten eine Abrechnung eines Nutzungsbetrages aus lösenden ZB-Code und eine Fahrzeugkennung enthält. Mit diesem Inhalt des FZB-Codes ist sowohl eine Beurteilung der korrekten Funktion und Anwendung des Fahrzeuggerätes als auch der Funktion der vorherigen Abschnittsbake möglich.

An Hand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schema der ortsfesten Abschnittsbakenanordnung und des zugehörigen ZB-Codes;

Fig. 2 Aufbau des Fahrzeuggerätes und Verarbeitungsfolge des ZB-Codes und K-Codes sowie Bildung des FZB-Codes im Fahrzeuggerät;

Fig. 3a die Folge von ZB-Code bei gerader Fahrt aufeinander folgenden Streckenabschnitten;

Fig. 3b die Folge von ZB-Code beim Wenden über eine Anschlußstelle auf die Gegenfahrbahn;

Fig. 3c die Folge von ZB-Code beim Wenden über eine Anschlußstelle auf die Gegenfahrbahn mit einem zufällig erfaßten ZB-Code einer nichtdurchfahrenen Strecke.

Das in Fig. 1 gezeigte Schema der ortsfesten Abschnittsbakenanordnung B_w1 bis B_z0 mit dem zugehörigen ZB-Code - ZBC, im weiteren auch so bezeichnet - bezieht sich z. B. auf einen gebührenpflichtigen Autobahnabschnitt mit den einzelnen Streckenabschnitten W bis Z, die sich jeweils zwischen Aus- bzw. Einfahrten, z. B. Awx, Awy, zu nichtgebührenpflichtigen Straßen L erstrecken.

Den beidseitigen Enden der Streckenabschnitte W bis Z ist ist jeweils eine Abschnittsbake zu geordnet, z. B. weist der Streckenabschnitt x die Abschnittsbaken B_x0; B_x1 auf deren B-Codes sich lediglich in der Richtungskennung RK unterscheiden. Die Richtungskennung RK wechselt zwischen - 0 und 1 - infolge der Abschnittsbaken W bis Z ständig.

Das Fahrzeuggerät empfängt die ZBC der Abschnittsbaken B in Fahrtrichtung nacheinander und bucht beim Empfang des jeweils zweiten, ausschließlich der Richtungskennung RK unterschiedlichen ZBC eines Streckenabschnittes den Nutzungsbetrag NB für diesen Strecken abschnitt, z. B. den Gebührenwert G_x für die Strecke x, umgerechnet mit einem Faktor ent sprechend Fahrzeuggröße und -art. Siehe Fig. 2 zum Buchungsablauf und zur Bildung des Nutzungsbetrages NB im Fahrzeuggerät.

Fig. 2 zeigt das Fahrzeuggerät schematisiert in seinem Grundaufbau und mit den verschiedenen Baugruppen zugeordneten Funktionsabläufen, die für da erfindungsgemäße Verfahren wesent lich sind.

Im Empfänger 1 werden die von den Abschnitts- A bzw. Kontrollbaken abgegebenen Signale - ZBC bzw. KC - empfangen und im Decoder 2 getrennt und dann unterschiedlich weiterge leitet. Die ZBC durchlaufen infolge ihres Eingangs das Schieberegister 3 und werden dort von den Vergleichseinheiten 4; 5 hinsichtlich einer Ungleichheit von RK bzw. einer Gleichheit von G oder Stk kontrolliert und dann nach dem Druchlauf automatisch gelöscht.

Bei Ungleichheit von RK und einer Gleichheit von G oder Stk wird die Torschaltung 6 von den Ausgangssignalen der Vergleichseinheiten 4; 5 aufgesteuert und der letzte oder vorletzte ZBC in den Zwischenspeicher 7 übernommen. Die Abbuchungs- oder Speichereinheit 8 bildet und bucht. Bei Ungleichheit von RK und einer Gleichheit von G oder Stk wird die Torschaltung 6 von den Ausgangssignalen der Vergleichseinheiten 4; 5 aufgesteuert und der letzte oder vorletzte ZBC in den Zwischenspeicher 7 übernommen. Die Abbuchungs- oder Speichereinheit 8 bildet und bucht bzw. speichert den Nutzungsbetrag NB ab und gibt ein Bestätigungssignal hierzu an Codierein richtung 9.

Die Codiereinrichtung 9 bildet ständig ein FZB-Code der beim Anliegen eines KC-Signales vom Decoder 2 her über den dann auch aktivierten Sender 10 abstrahlt. Dieses Antwortsignal FZB des Fahrzeuggerätes enthält eine Fahrzeugkennung, den letzten ZBC aus Zwischenspeicher 7 der Abbuchung oder Speicherung eines Nutzungsbetrages NB veranlaßte und ggf. andere Daten zur externen Abbuchung von registrierten Nutzungsbeiträgen NB.

Beim Durchfahren der in Fig. 1 dargestellten Streckenabschnitte x und y ergibt sich eine ZBC- Folge und Buchungsfolge gemaß Fig. 3a.

Beim Wenden über die Anschlußstelle Axy auf die Gegenfahrbahn, nach Durchfahren der Strecke x und Rückfahrt auf dieser, ergibt sich eine ZBC-Folge nach Fig. 3b. Bei zweimaligem Erscheinen von gleichen B-Codes mit gleicher Richtungskennung RK erfolgt keine Buchung des Nutzungsbetrages NB.

Bei Fahrt, wie vorbeschrieben, wobei durch besondere Umstände noch der ZBC der Abschnitts banke B_z0 des der Abfahrt Ayz folgenden Streckenabschnittes z empfangen wurde, ergibt sich eine ZBC-Folge gemäß Fig. 3c. Für den Streckenabschnitt z wird kein Nutzungsbetrag NB ab gebucht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine sichere Buchung des Nutzungsbetrages NB ent sprechend den gefahrenen Streckenabschnitten bei allen Anschlußstellenkontigurationen und auch parallelen Straßenverlauf erreichbar.

Der jeweilige Gebührenwert G, der vorzugsweise für die Länge ggf. auch Schwierigkeit einer Strecke oder Benutzungszeit bemessen ist, z. B. G_x, kann im Fahrzeuggerät noch mit einem fest eingegebenen, auf die Fahrzeugklasse oder auf die Gesamtlast eines Lastzuges bezogenen Faktor zu einem jeweiligen Nutzungsbetrag NB, der dann als Schuld gebucht oder aber von einem Gut haben auf einer Speicherkarte im Fahrzeuggerät abgebucht wird, umgerechnet werden. Die ZB-Codes müssen für die Kontrolle noch weitere Informationen zur Fahrzeugkennung, umfassend das Fahrzeugkennzeichen und die Fahrzeugklasse, enthalten.

Zur Kontrolle der Erhebung des Nutzungsbetrages werden mittels K-Code - KC, - im weiteren nur so benannt - von ortsfesten oder beweglichen Kontrollbaken die Fahrzeuggeräte aufgerufen und deren Sender 10 eingeschaltet, siehe Fig. 2. Jedes der Fahrzeuggeräte gibt dann einen FZB- Code ab, der mindestens den letzten, eine Abrechnung auslösenden ZBC enthält.

Weiterhin können im FZB-Code noch weitere zusätzliche Informationen enthalten sein, z. B. Zeitangaben, Kreditkartennummer u. ä., diese bleiben jedoch für das vorliegende Verfahren bedeutungslos.

Die Richtungskennung kann auch durch das wechselnde Vorhanden- und Nichtvorhandensein des Gebührenwertes G im FBC ersetzt werden.

Bezugszeichenliste

W bis Z Streckenabschnitte
Axw Ein- und Ausfahrt zu einer gebührenpflichtigen Straße, im Beispiel zwischen den Streckenabschnitten W und X
B_x0 Abschnittsbake, Sender für ZB-Code - ZBC-, im Beispiel zugehörig zu Streckenabschnitt X mit RK -0-
RK Richtungskennung für die zwei Abschnittsbaken eines Streckenabschnittes, z. B. 0 oder 1 bzw. G vorhanden oder nicht vorhanden
ZBC ZB-Code, beinhaltet mindestens
- einen Gebührenwert Gw z. B. für den zugehörigen Streckenabschnitt W
- eine Streckenkennung für den durchfahrenen Streckenabschnitt, z. B. W
- eine Richtungskennung RK
KC Kontrollcode, fordert das Fahrzeuggerät auf sein FZB zu senden.
FZB Codiertes Antwortsignal des Fahrzeuggerätes, es enthält eine Fahrzeugkennung, umfassend das Fahrzeugkennzeichen und die Fahrzeugklasse, den letzten ZBC der Abbuchung oder Speicherung eines Nutzungsbetrages veranlaßte und ggf. andere Daten.
NB Nutzungsbetrag, gebildet im Fahrzeuggerät aus dem Gebührenwert G und einem fest eingegebenen Faktor, der auf die Fahrzeuggröße oder auf die Gesamtlast eines Lastzuges bezogen sein kann.
G Gebührenwert

1 Empfänger
2 Decoder
3 Schieberegister
4 Vergleichseinrichtung für RK
5 Vergleichseinrichtung für G oder Stk
6 Torschaltung
7 Zwischenspeicher
8 Abbuchung - oder Speichereinheit, Chipkartenleser
9 Codiereinrichtung zur Bildung des FZB-Codes und Steuereinheit für 10
10 Sender

Claims

1. Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren und Kontrolle der Erhebung bei Straßenfahrzeugen mittels folgender Einrichtungen:

- gebührenpflichtigen Straßenabschnitten (w; x; y; z) sind Abschnittsbaken (B_w1 usw.) zugeordnet, die ständig einen Zeit- und Bakencode - ZB-Code - senden,
- benutzende Fahrzeuge sind mit einem Fahrzeuggerät ausgestattet, das folgende Baugruppen aufweist:
- einen Empfänger (1) für die ZB-Codes der Abschnittsbaken (B_w1 usw.);
- eine Einheit zur Auswertung des ZB-Codes und zur Bildung eines Nutzungsbetrages zur Abrechnung auf eine Speicherkarte oder auf einen internen Sammelspeicher und mit einer gesteuerten Speicherkartenlese- und Löscheinheit;
- eine Einheit (9) zur Bildung einer Codes - FZB-Code - nach erfolgter Abrechnung des Nutzungsbetrages NB;
- einen durch Signale - K-Code - von ortsfesten oder beweglichen Kontroll baken aktivierbaren Sender (10) zur Abgabe des Codes - FZB-Codes - nach erfolgter Abrechnung des Nutzungsbetrages NB; dadurch gekennzeichnet, daß
- die Abschnittsbaken (B_w1 usw.) in an sich bekannter Weise jeweils am Anfang und am Ende eines Streckenabschnittes (w; x; y; z) ortsfest angeordnet sind und ungerichtet, für beide entgegengesetzte Fahrbahnen gleichermaßen wirksame - ZB-Code - senden;
- wobei sich der ZB-Code der einem Streckenabschnitt zugeordneten beiden Abschnitts baken (z. B. B_x0; B_x1) hinsichtlich einer Richtungskennung (RK) unterscheidet
- das Fahrzeuggerät den ZB-Code der ersten Abschnittsbake (z. B. B_x0) eines Strecken abschnittes beim Passieren speichert und erst nach Empfang des ZB-Codes der zweiten Abschnittsbake (z. B. B_x1) des gleichen Streckenabschnittes (x) beim Passieren derselben den Nutzungsbetrag NB abrechnet.

2. Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren und Kontrolle der Erhebung bei Straßenfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem, mittels K-Code (KC) von ortsfesten oder beweglichen Kontroll baken aktivierbare Sender (10) des Fahrzeuggerätes abgegebene FZB-Code den letzten eine Abrechnung eines Nutzungsbetrages (NB)auslösenden ZB-Code und eine Fahrzeugkennung enthält.