DE4410450C2

DE4410450C2 - Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren und zur Kontrolle deren Erhebung bei Straßenfahrzeugen

Info

Publication number: DE4410450C2
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: Techno Trend Systemtechnik 99099 Erfurt De GmbH; TECHNO TREND SYSTEMTECHNIK GMB; 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: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2014-03-26
Also published as: DE4410450A1

Description

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

Vorbekannt ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Erhebung von Straßenbe nutzungsgebühren durch die Schrift DE 40 39 887 A1. Dieses läuft im Rahmen eines von ortsfesten Baken gestützten Streckenleitsystems ab. Die Baken stehen an Knotenpunkten eines digitalisierten Straßennetzwerkes, das in den Steuergeräten der Baken in Speichern abgelegt ist. Die Streckengebühren für die Fahrt zwischen zwei Baken werden jeweils aus den Speicherangaben zu durchfahrenen Strecken ent nommen oder ermittelt und danach mittels Infrarot- oder Funkkommunikation einem Fahrzeuggerät zur Abbuchung von einem Guthabenträger oder zur Bestätigung einer Abbuchung auf einem, über ein Verrechnungsnetz des Streckenbetreibers zugäng lichen ortsfesten Kontor des Fahrzeugbesitzers übermittelt.

Dieses System stützt sich auf die aufwendige Datenverarbeitungs- und -speicher kapazität der für ein Streckenleitsystem konzipierten Steuergeräte der Baken und eine zentrale Vernetzung der Baken mit einer zentralen Datenverarbeitungseinheit.

Vorbekannt ist ein Verfahren zur Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren mittels ortsfester Baken durch die Schrift WO 91/18 354. An jeder ortsfesten Bake wird über Funkkontakt zwischen ortsfester Bake und Fahrzeuggerät eine Abbuchung von einem eingegangenen Guthabenträger im Fahrzeuggerät vorgenommen. An einer zwischen einer Folge von Baken angeordneten Kontrollstelle werden die Fahrzeuge auf ge trennten Fahrbahnen durch Anfrage einer ortsfesten Kontrollbake beim Fahrzeuggerät auf ordnungsgemäße Zahlung der Straßenbenutzungsgebühren kontrolliert. Nur im Falle erfolgter Zahlung wird vom Fahrzeuggerät ein gültiges Bestätigungssignal ausgegeben. Dies wird von der Bake empfangen und, wenn als richtig erkannt, ein Freigabesignal für die Ausfahrt des Fahrzeuges aus der Kontrollstelle ausgelöst.

Vorbekannt ist durch die Schrift EP 0 425 961 A1 ein Verfahren zur Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren mittels ortsfester Banken und induktiv überwachter Überfahrflächen im Bereich von Ein- und Ausfahrten zum Erfassen der den zahlungs pflichtigen Straßenbereich nutzenden Fahrzeuge.

Das Fahrzeug ist mit einem von einer ortsfesten Bake über Funkkontakt ansteuerbaren Fahrzeuggerät ausgestattet. Dieses nimmt bei Aufruf und Betragsübermittlung durch eine ortsfeste Bake Abbuchungen von einem eingegebenen Guthabenträger vor und sendet Antwortsignale zu den Baken. Weiterhin erlaubt das Verfahren, unberechtigte Straßenbenutzer festzustellen und deren Fahrzeugkennung zu erfassen und zu speichern.

Der ortsfeste Einrichtungsaufwand der Erhebungsstellen für Straßenbenutzungsge bühren ist durch die Anordnung im Bereich der Ein- und Ausfahrten erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektronischen Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren zu schaffen, das mit nur 2 Abschnittsbaken die Fahrzeuge beider Verkehrsrichtungen eines Streckenabschnittes einer gebühren pflichtigen Straße mit codierten Zahlungssignalen - Zahlungs- und Bakencode ZBC - zu versorgen und dabei auch Wendemanöver über die angrenzenden Abfahrten für eine Abrechnung richtig zu bewerten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Hauptanspruch genannten Merk male 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 entgegengesetzte Fahrbahnen gleichermaßen wirksame Zahlungs- und Bakencode ZBC. Durch dieses Merkmal entfällt die Notwendigkeit von induktiven Schleifen in der Fahrbahn.

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

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

Eine wirksame Kontrolle der Abrechnungsvorgänge wird dadurch erreicht, daß das von dem mittels Kontrollcode KC von ortsfesten oder beweglichen Kontrollbaken aktivier baren Sender des Fahrzeuggerätes abgegebene Antwortsignal des Fahrzeuggerätes - FZB-Code - den letzten eine Abrechnung eines Nutzungsbetrages auslösenden Zahlungs- und Bakencode ZBC und eine Fahrzeugkennung enthält. Mit diesem Inhalt des Antwortsignals des Fahrzeuges - FZB-Code - 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 Zahlungs- und Bakencodes ZBC;

Fig. 2 Aufbau des Fahrzeuggerätes und Verarbeitungsfolge des Zahlungs- und Bakencodes ZBC und Kontrollcodes KC, sowie Bildung des Antwort signales des Fahrzeuggerätes, des FZB-Codes, im Fahrzeuggerät;

Fig. 3a die Folge von Zahlungs- und Bakencodes ZBC bei gerader Fahrt auf einander folgenden Streckenabschnitten;

Fig. 3b die Folge von Zahlungs- und Bakencodes ZBC beim Wenden über eine Anschlußstelle auf die Gegenfahrbahn;

Fig. 3c die Folge von Zahlungs- und Bakencodes ZBC beim Wenden über eine Anschlußstelle auf die Gegenfahrbahn mit einem zufällig erfaßten Zahlungs- und Bakencode ZBC einer nichtdurchfahrenen Strecke.

Das in Fig. 1 gezeigte Schema der ortsfesten Abschnittsbakenanordnung Bw1 bis Bz0 dem zugehörigen Zahlungs- und Bakencode 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, Ayz, zu nichtgebührenpflichtigen Straßen L erstrecken. Den beidseitigen Enden der Streckenabschnitte W bis Z ist ist jeweils eine Abschnittsbake zugeordnet, z. B. weist der Streckenabschnitt X die Abschnittsbaken Bx0; Bx1 auf, deren Abschnitts bakencode BC sich lediglich in der Richtungskennung RK unterscheiden. Die Richtungskennung RK wechselt zwischen - 0 und 1 - infolge der Abschnittsbaken der Streckenabschnitte W bis Z ständig. Das Fahrzeuggerät empfängt die Zahlungs- und Bakencode ZBC der Abschnittsbaken B in Fahrtrichtung nacheinander und bucht beim Empfang des jeweils zweiten, ausschließlich der Richtungskennung RK unterschied lichen Zahlungs- und Bakencode ZBC eines Streckenabschnittes den Nutzungsbetrag NB für diesen Streckenabschnitt, z. B. den Gebührenwert Gx für die Strecke X, umgerechnet mit einem Faktor entsprechend 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 das erfindungs gemäße Verfahren wesentlich sind.

Im Empfänger 1 werden die von den Abschnitts- A bzw. Kontrollbaken abgegebenen Signale - Zahlungs- und Bakencode ZBC bzw. Kontrollcode KC - empfangen und im Decoder 2 getrennt und dann unterschiedlich weitergeleitet. Die Zahlungs- und Bakencodes ZBC durchlaufen infolge ihres Eingangs das Schieberegister 3 und werden dort von den Vergleichseinheiten 4; 5 hinsichtlich einer Ungleichheit von Richtungskennung RK bzw. einer Gleichheit von Gebührenwert - G - oder Strecken kennung - Stk - kontrolliert und dann nach dem Durchlauf automatisch gelöscht. Bei Ungleichheit von Richtungskennung RK und einer Gleichheit von Gebührenwert - G - oder Streckenkennung - Stk - wird die Torschaltung 6 von den Ausgangssignalen der Vergleichseinheiten 4; 5 aufgesteuert und der letzte oder vorletzte Zahlungs- und Bakencode 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 Codiereinrichtung 9.

Die Codiereinrichtung 9 bildet ständig ein Antwortsignal des Fahrzeuges - den FZB- Code -, der beim Anliegen eines Kontrollcodes KC-Signals vom Decoder 2 her über den dann auch aktivierten Sender 10 abgestrahlt wird.

Dieses Antwortsignal des Fahrzeuggerätes enthält eine Fahrzeugkennung, den letzten Zahlungs- und Bakencode ZBC aus dem Zwischenspeicher 7, der eine Abbuchung oder Speicherung eines Nutzungsbetrages NB veranlaßte und ggf. andere Daten zur externen Abbuchung von registrierten Nutzungsbeträgen NB.

Beim Durchfahren der in Fig. 1 dargestellten Streckenabschnitte X und Y ergibt sich eine Zahlungs- und Bakencode ZBC-Folge und Buchungsfolge gemäß Fig. 3a.

Beim Wenden über die Anschlußstelle Axy auf die Gegenfahrbahn, nach Durchfahren der Strecke X und Rückfahrt auf dieser, ergibt sich eine Zahlungs- und Bakencode ZBC-Folge nach Fig. 3b. Bei zweimaligem Erscheinen von gleichen Abschnittsbaken- Code BC mit gleicher Richtungskennung RK erfolgt keine Buchung des Nutzungs betrages NB.

Bei Fahrt, wie vorbeschrieben, wobei durch besondere Umstände noch der Zahlungs- und Bakencode ZBC der Abschnittsbake Bz0 des der Abfahrt Ayz folgenden Streckenabschnittes Z empfangen wurde, ergibt sich eine Zahlungs- und Bakencode ZBC-Folge gemäß Fig. 3c. Für den Streckenabschnitt Z wird kein Nutzungsbetrag NB abgebucht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine sichere Buchung des Nutzungs betrages NB entsprechend den gefahrenen Streckenabschnitten bei allen Anschluß stellenkonfigurationen und auch parallelem Straßenverlauf erreichbar.

Der jeweilige Gebührenwert G, der vorzugsweise für die Länge ggf. auch Schwierigkeit einer Strecke oder Benutzungszeit bemessen ist, z. B. Gebührenwert G für den Streckenabschnitt 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 Guthaben auf einer Speicherkarte im Fahrzeuggerät abgebucht wird, umge rechnet werden.

Die Zahlungs- und Bakencodes ZBC müssen für die Kontrolle noch weitere Infor mationen zur Fahrzeugkennung, umfassend das Fahrzeugkennzeichen und die Fahrzeugklasse, enthalten.

Zur Kontrolle der Erhebung des Nutzungsbetrages werden mittels Kontrollcode 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 ein Antwortsignal des Fahrzeuges - den FZB-Code - ab, der mindestens den letzten, eine Abrechnung auslösenden Zahlungs- und Bakencode ZBC enthält.

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

Die Richtungskennung kann auch durch das wechselnde Vorhanden- und Nichtvor handensein des Gebührenwertes G den Zahlungs- und Bakencode ZBC ersetzt werden.

Bezugszeichenliste

1

Empfänger

2

Decoder

3

Schieberegister

4

Vergleichseinrichtung für Richtungskennung RK

5

Vergleichseinrichtung für Gebührenwert G oder Streckenkennung Stk

6

Torschaltung

7

Zwischenspeicher

8

Abbuchung- oder Speichereinheit, Chipkartenleser

9

Codiereinrichtung zur Bildung des codierten Antwortsignals des Fahrzeuges - FZB-Codes und Steuereinheit für

10

Sender
W bis Z Streckenabschnitte
A Ein- und Ausfahrt
Axw Ein- und Ausfahrt zu einer gebührenpflichtigen Straße, im Beispiel zwischen den Streckenabschnitten W und X
B Abschnittsbake
Bx0 Abschnittsbake, Sender für Zahlungs- und Bakencode - ZBC -, im Beispiel zugehörig zu Streckenabschnitt X mit Richtungskennung RK -0-
RK Richtungskennung für die zwei Abschnittsbaken eines Streckenabschnittes, z. B. 0 oder 1 bzw. Gebührenwert G vorhanden oder nicht vorhanden
ZBC Zahlungs- und Bakencode, beinhaltet mindestens
- einen Gebührenwert Gw z. B. für den zugehörigen Streckenabschnitt W
- eine Streckenkennung für den durchfahrenen Streckenabschnitt, z. B. W
- eine Richtungskennung RK
BC Abschnittsbakencode
KG Kontrollcode fordert das Fahrzeuggerät auf, sein codiertes Antwortsignal FZB zu senden.
FZB Codiertes Antwortsignal des Fahrzeuggerätes, es enthält eine Fahrzeug kennung, umfassend das Fahrzeugkennzeichen und die Fahrzeugklasse, den letzten Zahlungs- und Bakencode 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
Stk Streckenkennung

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 (Bw1 usw.) ortsfest zugeordnet, die ständig einen Zahlungs- und Bakencode (ZB-Code) senden,
- benutzende Fahrzeuge sind mit einem Fahrzeuggerät ausgestattet, das folgende Baugruppen aufweist:
- - einen Empfänger (1) für die Zahlungs- und Bakencodes (ZBC) der Abschnittsbaken (Bw1 usw.);
- - eine Einheit zur Auswertung des Zahlungs- und Bakencodes (ZBC) und zur Bildung eines Nutzungsbetrages zur Abrechnung auf einer Speicherkarte oder auf einem internen Sammelspeicher und mit einer gesteuerten Speicherkartenlese- und Löscheinheit;
- - eine Einheit (9) zur Bildung eines Code-Antwortsignals des Fahrzeuges (FZB-Code) - nach erfolgter Abrechnung des Nutzungsbetrages NB;
- - einen durch Signale-Kontrollcode (KC) - von ortsfesten oder beweglichen Kontrollbaken aktivierbaren Sender (10) zur Abgabe des Code-Antwortsignals des Fahrzeuges (FZB-Codes) - nach erfolgter Abrechnung des Nutzungs betrages NB;
  dadurch gekennzeichnet, daß
- - die jeweils am Anfang und am Ende eines Streckenabschnittes (w; x; y; z) ortsfest angeordneten Abschnittsbaken (Bw1 usw.) senden ungerichtet, für beide in entgegengesetzten Richtungen benutzten Fahrbahnen gleicher maßen wirksame Zahlungs- und Bakencodes (ZBC);
- - wobei sich der Zahlungs- und Bakencode (ZBC) der einem Streckenabschnitt zugeordneten beiden Abschnittsbaken (z. B. Bxo; Bx1) hinsichtlich einer Richtungskennung (RK) unterscheidet;
- - das Fahrzeuggerät den Zahlungs- und Bakencode (ZBC) der ersten Abschnittsbake (z. B. Bx0) eines Streckenabschnittes beim Passieren speichert und erst nach Empfang des Zahlungs- und Bakencodes ZBC der zweiten Abschnittsbake (z. B. Bx1) 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 das von dem mittels Kontrollcode (KC) von ortsfesten oder beweglichen Kontrollbaken aktivierbaren Sender (10) des Fahrzeuggerätes abgegebene Antwortsignal des Fahrzeuges (FZB-Code) den letzten eine Abrechnung eines Nutzungsbetrages (NB) auslösenden Zahlungs- und Bakencode (ZBC) und eine Fahrzeugkennung enthält.