EP0718812A1 - Verfahren zur Indentifikation des Benutzers eines Taxameters - Google Patents

Abstract

Damit Taxiunternehmen auf einfache und vor allem für sie preiswerte Weise die von einem Taxameter registrierte Arbeitsleistung personenbezogen mit hoher Identifikationssicherheit ihren Mitarbeitern für eine leistungsgerechte Entgeltabrechnung zuordnen können, wird ein Verfahren vorgeschlagen, daß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Identifikation des Taxameterbenutzers eine Kennzahl aus dem von diesem Benutzer nicht veränderbaren Dateninhalt einer ihm gehörenden, namentlich auf ihn zugelassenen, multifunktional verwendbaren Datenkarte durch Ermittlung einer Signatur gebildet und im Taxameter zusammen mit den vom Taxameter registrierten Arbeitsleistungsdaten gespeichert wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifikation des Benutzers eines Taxameters gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
• Verfahren zur Identifikation des Benutzers eines Taxameters werden zur Entgeltabrechnung für in einem Taxiunternehmen abhängig beschäftigte Taxifahrer benötigt. Dabei muß das Abrechungsverfahren sicherstellen, daß jeder Fahrer ausschließlich für die von ihm durchgeführten Fahrten und Arbeitsschichten entlohnt wird. Es besteht also das Bedürfnis einer zweifelsfreien Zuordnung der durch eine bestimmte Schicht oder Fahrt erbrachten Arbeitsleistung zu einem Fahrer.
• In einem Betrieb mit mehreren Fahrern und mehreren Taxifahrzeugen ist es üblich, daß sich der Fahrer bei Schichtbeginn gegenüber dem im Fahrzeug installierten Taxameter identifiziert, um den Schichtbeginn zu dokumentieren und alle nachfolgend durchgeführten Fahraufträge bis zum Ende der Schicht als von ihm verrichtete Arbeit zu registrieren.
• Die Identifikation erfolgt heutzutage beispielsweise durch die Eingabe einer Fahrernummer unter Verwendung von Bedienelementen des Taxameters, oder bei einem Taxameter, der über eine Kartenleseeinrichtung verfügt, durch das Vorstecken oder Durchziehen einer Fahreridentifikationskarte mit einem entsprechenden Aufschrieb auf einem Magnetstreifen, oder durch das Vorstecken einer entsprechend programmierten Chipkarte oder durch andere, speziell auf den Fuhrpark des Taxiunternehmens abgestimmte elektronische Identifikationsmittel.
• Durch diese bekannten Identifikationsmittel wird dem Taxameter eine dem Fahrer zugeordnete Kennzahl eingegeben. Die ordnungsgemäße Zuordnung von Arbeit und Fahrer ist bei diesen Identifikationsverfahren von der korrekten Übertragung der Kennzahl abhängig. Gerade die manuelle Eingabe der Kennzahl durch den Fahrer über die Tastatur des Taxameters ist naturgemäß, was die Übertragungssicherheit anbelangt, besonders störanfällig und führt bei der Entgeltabrechnung aufgrund der in der Praxis festgestellten Fehlerrate oftmals zu erheblichem Aufwand, wenn durch Richtigstellungen und Korrekturen nachgebessert werden muß.
• Die übrigen vom Taxiunternehmen an die Fahrer ausgegebenen Identifikationsmittel, wie die genannten Magnetstreifenkarten oder Chipkarten, bieten zwar eine erheblich höhere Übertragungssicherheit der Kennzahl, jedoch bedeuten sie gerade in größeren Mehrwagenunternehmen zumeist eine nicht unbeachtliche Kostenbelastung für das betreffende Taxiunternehmen. Außerdem werden den Fahrern dadurch zum Teil recht teure Identifikationsmittel an die Hand gegeben, wobei auch noch ein großes Risiko für eine mißbräuchliche Benutzung besteht. Taxiunternehmer versuchen sich mitunter vor wirtschaftlichem Schaden dadurch zu schützen, daß sie für die Aushändigung des Identifikationsmittels vom Fahrer ein Pfand fordern oder sich einen Haftungsanspruch bei Verlust, Beschädigung oder gar Zerstörung des Mittels vorbehalten. Derartige organisatorische Maßnahmen gehen jedoch oftmals deshalb ins Leere, weil der Fahrer das Unternehmen verläßt oder weil ein Vorsatz der Schädigung nicht nachweisbar ist.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für die Zuordnung von Arbeitsleistung zu einem Fahrer ein einfaches und vor allem für ein Taxiunternehmen preiswertes Verfahren mit hoher Identifikationssicherheit bereitzustellen.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Anspruchs gelöst.
• Die Lösung sieht als wichtige Maßnahme vor, daß zur Identifikation eine benutzereigene, dh in der Regel eine fahrereigene Datenkarte multifunktional verwendet wird. Das Taxiunternehmen händigt also keine Identifikationsmittel aus, sondern es wird zB die Eurocheque-Karte, eine Kreditkarte, eine Branchenkarte oder eine andere beliebige auf den Namen des Benutzers zugelassene und für ihn wichtige, geldwerte Datenkarte als Identifikationsmittel verwendet. Da die Datenkarte also dem Taxifahrer oder einem sonstigen Benutzer des Taxameters gehört, wird aus der Natur des Besitzverhältnisses heraus ein verantwortungsvollerer Umgang mit dem Identifikationsmittel erreicht. Eine geldwerte, personenbezogene Datenkarte beinhaltet von sich aus ein natürliches Hemmnis für dessen Besitzer, sie in unberechtigte Hände zu geben.
• In der bevorzugten Ausführung der Erfindung entsprechen die vorgesehenen Datenkarten den ISO-Normen 3554, 7811, 7812 und den davon abhängigen Vorschriften. Damit ist die Struktur und die Datendichte von den auf der Karte hinterlegten Daten standardisiert. Nach dem Einführen der Datenkarte in das Kartenlesegerät wird erfindungsgemäß im Taxameter aus dem vom Benutzer nicht veränderbaren Dateninhalt der Karte eine Signatur als Kennzahl zur Identifikation des Benutzers ermittelt. Nach dieser Identifikation werden alle mit einem durchgeführten Fahrauftrag oder mit einer Schicht im Zusammenhang stehenden Daten im Registrierteil bzw. im Speicher des Taxameters der ermittelten Kennzahl zugeordnet. Die Kennzahl gestattet also eine personenbezogene Zuordnung eines vom Taxameter während seines Betriebes aufgenommenen Datensatzes.
• Zur Entgeltabrechnung liegt dann ein eindeutiges Kriterium vor, um festzustellen, welcher Fahrer welchen Fahrauftrag durchgeführt hat bzw. während welcher Schicht er tätig war. Für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorausgesetzt, daß sich der Fahrer bei seiner Einstellung entschieden hat, mit welcher Datenkarte er sich künftig ausweisen möchte. Er händigt deshalb bei der Einstellung seinem Arbeitgeber das ausgewählte Identifikationsmittel aus, damit die Signatur auf die gleiche Weise wie später im Taxameter aus einem definierten Datenbestand der Karte ermittelt und als Kennzahl im Abrechnungssystem des Taxiunternehmens hinterlegt werden kann. Es ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Abrechnungssystems, wenn es prüft, ob eventuell zufällig bereits eine gleiche noch gültige Kennzahl im System hinterlegt ist. Sollte dieses der Fall sein, kann der neu einzustellende Fahrer gebeten werden, eine andere Datenkarte als Identifikationsmittel zu verwenden.
• Durch die Standardisierung der Datenstruktur vieler gebräuchlicher Datenkarten und aufgrund des erfindungsgemäßen Merkmals, daß nicht eine bestimmte auf der Datenkarte hinterlegte Information als solche, sondern eine aus einer größeren Anzahl von Daten der Datenkarte gebildete Signatur als Identifikationsmerkmal verwendet wird, können in ein und demselbem Abrechnungssystem verschiedene Datenkarten mit gleicher Verwendungssicherheit zugelassen werden. Andererseits können, falls erforderlich, Datenkarten auch nach bestimmten Kriterien, wie zB der Branchenkennung, dem Emittenten u.a. analysiert, selektiert und gegebenenfalls auch für den Gebrauch als Identifikationsmittel in dem jeweiligen Taxiunternehmen gesperrt werden.
• Mit der Identifikation kann auch eine Autorisierung für den Zugriff auf bestimmte im Taxameter gespeicherte Daten verbunden werden, indem im Taxameter anhand dort hinterlegter Kriterien geprüft wird, ob die festgestellte Kennzahl zulässig ist. Es mag zB die Berechtigung zum Auslesen aller Schichtdaten einhergehen. Es können aber auch mit der Identifikation Berechtigungen zum Zweck der Inbetriebnahme des Taxameters oder des Taxifahrzeugs verknüpft werden.
• Viele Kreditinstitute verwenden Magnetstreifenkarten, bei denen die Spur 2 des Magnetstreifens für den relevanten Datenaufschrieb genutzt wird. Die Aufzeichnungsdichte beträgt dort maximal 40 nutzbare Zeichen. Diese verhältnismäßig geringe Zeichendichte erlaubt das Lesen der Karte mit einem Handdurchzugskartenleser.
• Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend am Beispiel einer im Kreditgewerbe üblichen Magnetkarte erläutert werden. Die Spur 2 einer solchen Magnetkarte enthält im wesentlichen folgende Daten:

Start

Ein genormtes Startzeichen, nach dem auswertbare Daten aufgeschrieben werden

PAN (Primary Account Number)

Kontonummer

Branche, Ausgabefirma

Kodierung des Emittenten

Länderschlüssel

Zuordnung des Landes, in welchem die Karte herausgegeben wurde

Karten-Nummer

--

Verfalls- und Gültigkeitsdatum

--

Variable Teile

Freier Raum für weitere Einträge, die von den Kreditinstituten individuell genutzt werden

Ende

Ein genormtes Zeichen, welches das Ende der nutzbaren Daten markiert

LRC (Longitudinal Redundancy Check)

Prüfzeichen, um mindestens eine erste Sicherheit zu geben, daß die Daten korrekt gelesen wurden

Zur Gewinnung einer Signatur als Kennzahl sollen vorzugsweise alle auf einer Spur aufgeschriebenen Daten herangezogen werden. Prinzipiell können auch die Daten der anderen Spuren, also zB die Daten der Spuren 1 und 3, ausgewertet werden. Durch das Lesen der Daten auf dem Magnetstreifen wird dann ein Bitstrom erzeugt, welcher aus n Bits in Abhängigkeit der gelesenen Spur besteht. Unter einem Bitstrom wird eine Folge von 0- und 1-Signalen - Bits genannt - verstanden, die typischerweise ununterbrochen von einem Lesegerät an die Auswerteelektronik abgegeben oder in einem Speicher, gegebenenfalls auch portioniert in Bytes, zur - im wesentlichen zeitunkritischen - Weiterverarbeitung hinterlegt wird.
• Zur Eingrenzung von gültigen Daten wird ein genormtes Startzeichen sowie ein genormtes Endezeichen aus der Bitfolge herausgesucht. Die gesamte Bitfolge zwischen dem Start- und dem Endezeichen sowie gegebenenfalls das dem Endezeichen nachfolgende LRC-Zeichen werden einer Rechenoperation mit dem Ziel unterzogen, eine Zahl mit einer gewünschten Stellenzahl zu gewinnen, die dann als Kennzahl verwendet wird.
• Die vorlaufenden Bits oder Zeichen vor dem Start-Zeichen oder die nachfolgenden Bits nach dem Endezeichen sowie nach dem LRC-Zeichen sind zwar nach der Norm als "0"-Zeichen aufgeschrieben, jedoch eignen sie sich wegen ihrer Randlage auf dem Magnetstreifen für eine sichere Auswertung nicht. Sie werden also durch die zuvor genannte Eingrenzung ignoriert.
• Die genannte Rechenoperation zur Gewinnung der Kennzahl als Signatur besteht in einer Polynom-Division (modulo 2) gemäß folgendem allgemeinen Zusammenhang: $$\text{D(x) / G(x) = Q(x) + R(x) , wobei bedeuten}$$

  

D(x):

Daten aus Bits zwischen oder einschließlich den / der Start- und Endezeichen, sowie gegebenenfalls einschließlich des LRC-Zeichens;

G(x):

ein irreduzibles Generatorpolynom;

Q(x):

Quotient, der allerdings nicht weiter benutzt wird;

R(x):

Rest, der als Signatur verwendet wird

Die Datenbits sind formal wie folgt darstellbar: $${\text{D(x) = a}}_{\text{n}}{\text{x}}^{\text{n}}{\text{+ a}}_{\text{n-1}}{\text{x}}^{\text{n-1}}{\text{+ a}}_{\text{n-2}}{\text{x}}^{\text{n-2}}{\text{+ ... + a}}_{\text{1}}{\text{x}}^{\text{1}}{\text{+ a}}_{\text{0}}{\text{x}}^{\text{0}}$$

mit a_i = 0, 1 und x = 2 und wobei a für ein Datenbit der Bitfolge, n für den Grad der Bitfolge und x für die Datenbasis (hier: modulo 2) steht; $${\text{G(x) = x}}^{\text{k}}{\text{+ b}}_{\text{k-1}}{\text{x}}^{\text{k-1}}{\text{+ ... + b}}_{\text{1}}{\text{x}}^{\text{1}}{\text{+ b}}_{\text{0}}{\text{x}}^{\text{0}}$$

mit b_i = 0, 1 und k ≧ ld n und x = 2, wobei b für ein Datenbit des Polynoms, k für den Grad des Polynoms und x für die Datenbasis (hier: modulo 2) steht; $${\text{R(x) = r}}_{\text{k-1}}{\text{x}}^{\text{k-1}}{\text{+ r}}_{\text{k-2}}{\text{x}}^{\text{k-2}}{\text{+ ... + r}}_{\text{1}}{\text{x}}^{\text{1}}{\text{+ r}}_{\text{0}}{\text{x}}^{\text{0}}$$

mit r_i = 0, 1 und x = 2, wobei r für ein Datenbit des Restes und x für die Datenbasis (hier: modulo 2) steht.
• Für die Spur 2 kann als Beispiel angesetzt werden:

z = 40

Anzahl der normgemäßen maximalen Zeichen der Spur 2

c = 6

Anzahl der Bits je Zeichen

n = 240

Anzahl der Bits von Spur 2 entsprechend $\text{n = z * c}$



Der Grad des Generatorpolynoms G(x) ist wegen der Modulorechnung immer um eins höher als der Grad des Restes R(x). Die vorbestimmte Stellenzahl der Kennzahl kann (hier als Beispiel gewählt) den Grad des Restes R(x) bestimmen. Daraus ergibt sich:
Es sei eine Kennzahl mit 4 Stellen gewünscht. Der dezimale Wertebereich ist dann 0001 ... 9999. Aus organisatorischen Gründen nimmt die Kennzahl 0 oft eine Sonderstellung ein und soll Fahrern nicht zugeteilt werden, was bei der Verwendung einer Magnetkarte durch eine einfache Addition von 1 zu den Werten des Wertebereichs erreicht werden kann.
• Der Grad k des Generatorpolynoms ergibt sich dann zu $${\text{k₂ ≦ (ld 9999) - 1 = 12,29 ==> k}}_{\text{1}}\text{= 12}$$

  

  Für die Signatur ergibt sich ein Wertebereich von ${\text{w = 2(k}}_{\text{1}}\text{+ 1)- 1}$

  

  , dh 0000 bis 8191 oder bei Ausschluß des Wertes 0000: 0001 .... 8192
  Aus einer Liste nach dem Werk: "Prüfbare und korrigierbare Codes" von W. Wesley Peterson, 1967 erschienen im Oldenbourg Verlag, München, Anhang C, Seiten 330 bis 335, kann dann das Generatorpolynom vollständig bestimmt werden, hier z.B.: $${\text{G(x) = 2}}^{\text{13}}{\text{+ 2}}^{\text{4}}{\text{+ 2}}^{\text{3}}{\text{+ 2}}^{\text{1}}{\text{+ 2}}^{\text{0}}$$

  

  Nun ist es möglich, das als Signatur verwendete Restpolynom zu bestimmen. Diese Kennzahl wird dann in einem Speicher abgelegt.
• Die Wahrscheinlichkeit P einer Doppelbelegung einer Kennzahl wird bestimmt durch die Anzahl der aktiven bzw. der bereits in der EDV angemeldeten Fahrer sowie durch die zur Verfügung stehende Stellenzahl der Kennzahl, wodurch auch die Mächtigkeit ihres Wertebereichs festgelegt ist. Es sei als Beispiel f = 25 die Anzahl der in der EDV aktiv geführten Fahrer. Es handele sich hier zum Beispiel um einen kleinen Fuhrpark mit 10 Fahrzeugen. Der Wertebereich aus dem gewählten Grad des Restes R(x) reicht gemäß dem obigen Beispiel bis zum Wert w = 8192. Die Wahrscheinlichkeit einer Doppelbelegung einer Kennzahl ergibt sich aus P = 25 / 8192 = 0,00305 oder P = 0,305%, wenn einer der 25 Fahrer "ausgetauscht" wird, zB wenn ein Fahrer F_alt seine Kennzahl frei gibt und die Kennzahl eines anderen Fahrers F_neu sich schon unter den benutzten 24 Kennzahlen befindet.
• Die Größe der Kennzahl, dh ihre Stellenzahl, wird als solche üblicherweise durch das zur Abrechnung der Schichten benutzte Datenverarbeitungsprogramm bestimmt. Je größer die Stellenzahl ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, daß durch zwei verschiedene Magnetkarten eine bestimmte Kennzahl bzw. Signatur ermittelt wird, die trotz verschiedener Daten der Magnetkarten gleich sind. Da die Wahrscheinlichkeit generell nicht 0 ist, aber bei der Erfassung und Erstbestimmung der Kennzahl auf jeden Fall entdeckt werden kann, können Maßnahmen, wie die Verwendung einer anderen Karte in diesem Fall, Abhilfe schaffen.
• Zusammenfassend kann gesagt werden, daß mit dem vorgeschlagenen Verfahren eine Lösung gefunden wurde, damit Taxiunternehmen auf einfache und vor allem für sie preiswerte Weise die von einem Taxameter registrierte Arbeitsleistung personenbezogen mit hoher Identifikationssicherheit ihren Mitarbeitern für eine leistungsgerechte Entgeltabrechnung zuordnen können. Das hier beschriebene Verfahren kann aber außer bei Taxiunternehmen in modifizierter Weise auch im Mietwagengewerbe zur Anwendung gebracht werden, um Fahrzeugbenutzer zu identifizieren.

Claims (5)

1. Verfahren zur Identifikation des Benutzers eines Taxameters, wobei der Taxameter über eine Kartenleseeinrichtung verfügt, dadurch gekennzeichnet,
   daß zur Identifikation des Benutzers eine Kennzahl aus dem vom Benutzer des Taxameters nicht veränderbaren Dateninhalt einer diesem Benutzer gehörenden, multifunktional verwendbaren Datenkarte durch Ermittlung einer Signatur gebildet und diese Kennzahl im Taxameter in fester Zuordnung zu anderen vom Taxameter registrierten Daten gespeichert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenkarte eine Eurocheque-Karte, eine Kreditkarte, eine Branchenkarte oder eine andere beliebige auf den Namen des Benutzers zugelassene und für ihn wichtige, geldwerte Datenkarte ist.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signatur mittels einer Polynomdivision aus Daten der Datenkarte mit einem irreduziblen Generatorpolynom gewonnen wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzahl im Taxameter auf ihre Zulässigkeit geprüft wird und im Fall ihrer Zulässigkeit zur Inbetriebnahme des Taxameters und/oder des Taxifahrzeugs autorisiert.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzahl im Taxameter auf ihre Zulässigkeit geprüft wird und im Fall ihrer Zulässigkeit zum Zugriff auf bestimmte im Taxameter gespeicherte Daten autorisiert.