EP1358634A1 - Kontrollverfahren zur strassengebührenerfassung - Google Patents

Kontrollverfahren zur strassengebührenerfassung

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Publication number
EP1358634A1
EP1358634A1 EP01273553A EP01273553A EP1358634A1 EP 1358634 A1 EP1358634 A1 EP 1358634A1 EP 01273553 A EP01273553 A EP 01273553A EP 01273553 A EP01273553 A EP 01273553A EP 1358634 A1 EP1358634 A1 EP 1358634A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
vehicle
control system
data
control method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP01273553A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Biet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toll Collect GmbH
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7672472&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP1358634(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1358634A1 publication Critical patent/EP1358634A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station

Definitions

  • the invention relates to a control method for road toll recording with a control system according to the preamble of claim 1 or 2.
  • Such a control system is described in WO 99/66455. It is used in WO 99/66455 for fixed, automatic control.
  • a vehicle device installed in a vehicle carries out charging on board autonomously. The proper payment of the fees is controlled by the roadside, stationary control system. The control system communicates for this
  • the passing vehicle is assigned to a specific vehicle class with the help of sensors, which serve as detection devices for optical and acoustic measured values.
  • the control system has a detection device for the optical detection of the license plate of the passing vehicle.
  • the object of the invention is to create a control method which improves the present control system in such a way that every vehicle can be checked on every road section while collecting usable vehicle information.
  • the control method achieves a good quality of the recorded vehicle information in that the individual detection devices record the vehicle information to be recorded when the spatial arrangement between the vehicle and the detection device is optimal. This is the case, for example, with a camera for license plate recognition if the camera is at an angle in front of the vehicle. For infrared communication, for example, a line of sight between the detection device and the infrared communication device in the vehicle is necessary.
  • the vehicle information recorded in the control system is recorded separately in terms of space and time, and vehicle information belonging to a vehicle is assigned to this vehicle.
  • the vehicle information, which was recorded by a control system is assigned to a reference point in time.
  • the reference time can be a single time, e.g. B. the time of the first or the last detection, the middle between the first and last detection time or the time at which the vehicle is spatially in the middle of the detection range of the control system. If required, several reference points can be selected, to which the values are then assigned.
  • the assignment allows the definition of which vehicle information belongs to which vehicle and the assignment of when the vehicle has passed the control system, the vehicle speed being used to compensate for the difference between the time of detection and the reference time.
  • control method is characterized in that the control system can be designed to be stationary or transportable. In principle, all three parts of the control system record the same vehicle information, but can be used differently.
  • a fixed control system enables the operation of an automatic control without additional personnel.
  • the stationary control system offers advantages when performing a pre-selection as part of a stationary control, since it records the vehicle information of all passing vehicles without additional effort.
  • the portable control system is used for stationary controls in connection with the stationary control system.
  • Mobile controls are based on the portable control system.
  • the flexible use of stationary and transportable control systems results in a control concept consisting of automatic controls, mobile controls and stationary controls.
  • the detection devices can be activated automatically or manually.
  • the detection devices are triggered automatically, which makes it possible to operate this control system without the direct use of personnel.
  • the recorded vehicle information includes information about the movement, in particular lane changes, acceleration, braking processes and the speed of the vehicle. This enables the assignment of the vehicle information not recorded simultaneously within a control system to a vehicle and to a reference time.
  • Number plate recognition is advantageous, e.g. B. in the event that the control system can not communicate with the vehicle, e.g. B. because it does not have a vehicle device, in that it then only detects the license plate and compares it with the content of databases in order to determine, for example, whether there is a valid driving authorization for the recognized vehicle class and for this time.
  • 1 is a block diagram of a control system with external interfaces
  • Fig. 8 shows the arrangement of an automatic and stationary control on a highway section.
  • toll or toll charges include road fees paid for the use of the road need to be understood.
  • the aim of the control is, through the registration of non- and false payers, through the
  • control system 10 The integration of the control system 10 with the control center 20 into the toll system 30 is shown in FIG. 1.
  • the control system 10 receives from the operational implementation 50
  • the automatic controls check the correct ones
  • Control system means a control system 10 which is used for automatic control. 150 of the 300 automatic controls additionally take over the automatic
  • control vehicles swim with the flow of traffic and pull vehicles in need of control
  • mobile control systems mean transportable control systems that are used for mobile control.
  • Highway section can be controlled.
  • control process consists of the following basic functions: Determining the circumstances of the use of a toll road by a toll road
  • the controls cover all vehicles subject to tolls (50.1.,
  • Toll collection system and control especially if. no toll was paid at all.
  • the external interfaces and data flows of the control system 10 from the point of view of the control system 10 are shown in FIG. 1.
  • the control system 10 receives survey data from the automatic toll collection system by reading out the vehicle devices during a check. It receives booking data from the booking system.
  • Operations 50 does controls and supplies
  • Fig. 2 shows the internal control data flows between
  • Control center 20 and control systems 10 in detail.
  • Control forms are: automatic controls 200.1, stationary controls
  • the automatic control runs in the control center 20
  • Automatic checks 200.1 which are installed on bridges and carry out the check of all passing vehicles (50.1., 50.2.) In the following steps, are used for the ascertainment of the facts: vehicle detection, step 301, vehicle classification, step 311, recording and determination of the license plate number , Step 309, DSRC communication with the vehicle device (DSRC: Dedicated Short-Range Communication), Step 317, decision-making process and, if appropriate, storage of evidence, Steps 318 to 331.
  • the controlled points are equipped with control systems 10 so that all lanes of the control cross-section, including the hard shoulder, are recorded and checked. Lane changes are recorded right up to the immediate vicinity of the control cross-section so that all the data collected can be reliably assigned to the correct vehicle image, even in difficult traffic conditions (traffic jams).
  • the action diagram of FIGS. 3 and 4 shows the intended sequence of an automatic control process. With the help of special sensors, vehicles subject to a fee (50.1., 50.2.) Can be detected and identified with very high security their path will be followed, step 301. This happens regardless of whether there is a duty to pay, whether the fee was paid at all and what form of payment was used for it.
  • the sensors are able to recognize vehicles that are obviously not subject to tolls such as cars and motorcycles as such and to avoid taking an image of these vehicles.
  • step 304 a digital overview image, steps 305 and 306, and - to cover the entire width of the lanes - several digital license plate images are taken, step 304. These are used to identify the vehicle and can later be used as evidence.
  • the number plate is searched for, the country of origin is determined and the license plate is evaluated, step 309.
  • OCR Optical Character Recognition
  • the control system 10 determines the country of origin as far as possible from the combination of letters and numbers. If this is not enough, separators and the font are also used to classify nationalities. The reliable identification of the country of origin is not necessary for an error-free case decision.
  • a DSRC communication is used to check whether the vehicle is equipped with a vehicle device and what information the vehicle device is returning, step 317. If there is no response from the vehicle device during DSRC communication or if a fault is reported, participation in the booking system is assumed "Branch" of step 319. The identified identifier is then compared with a so-called whitelist, which contains all the bookings that have been made for this point in time and for this controlled section.
  • the whitelist is available in the control center 20 in a database Access is via a fixed, wired data communication connection. If the vehicle passes the control bridge, it is classified using a measurement, step 311, insofar as this is possible on the basis of measurable parameters.
  • the automatic control system 10 provides all the information required for a subsequent stationary control via an activatable interface
  • Control cross-section happens, automatically checked and as far as possible determined whether it is toll or not
  • Step 310
  • the vertical profile of the vehicle determined in step 306 is evaluated in order to distinguish trucks from buses and trucks with and without
  • the amount of the fee for the section traveled can be determined on the basis of the calculation parameters and form stored in the control system 10 and compared with the toll actually paid. If the question of the toll requirement cannot be clarified unambiguously on the basis of the external characteristics and the control center 20 does not have a corresponding classification entry, a violation is hypothetically assumed, step 313 or 329, an evidence record is compiled and sent to the control center 20 for further manual clarification.
  • the automatic control system 10 will keep this number as low as possible with the help of its technical equipment and manufacturer recognition.
  • the control system 10 independently carries out a preliminary decision as to whether the keeper or driver of a vehicle is the payee or toll bouncer. The latter also include owners or drivers of incorrectly declared vehicles.
  • an evaluation of the DSRC communication, the own classification data as well as the classification information of the control center 20 and the determined license plate number is necessary.
  • Whether a vehicle participates in the automatic toll collection system or not can be determined by trying the control system 10 clarify to establish a DSRC communication with a possibly existing vehicle device, step 317. If a vehicle device answers correctly, it reports its functionality, step 318, branch "yes". Then the fee-relevant data from the feedback - such as license plate number, fee class and Toll amount, step 320, - with the data of the automatic classification and license plate determination, step 322, the vehicle is classified as goods payers (branch "yes from step 322).
  • the recorded image data are deleted if there is no suspicion of manipulation and the vehicle device or the The survey card is not on a blocked list (step 323) If there is no response from the vehicle device during DSRC communication or if a fault is reported, participation in the booking system is accepted (branch “no” of step 318). The optoelectronically determined identifier is then compared with the whitelist in the control center 20, which contains all valid bookings for the section to be checked and the time of the check (step 319, decision in step 321).
  • the data of clearly identified counterfeiters and non-payers required for securing evidence are recorded, stored in a cryptographically secure manner and forwarded to the control center 20.
  • control system 10 If the situation cannot be clearly determined by the control system 10, e.g. B. because in a vehicle without a vehicle device the license plate was not automatically readable, the data necessary for the decision are forwarded to the control center 20 in the same way.
  • the following data is recorded and stored: case group or control status, place and time of the check, digital recording (s) for recognizing the license plate number, a digital one Overview picture, the license plate determined, the associated confidence rate and - if determined - the country of origin, or the fact that the license plate was not readable, information about the fee class of the vehicle and the associated confidence rate, the following data of the vehicle device: the complete DSRC payment data record , including the currently booked amount of the toll, ID and operating status of the vehicle device or its survey card, the tariff class set for the vehicle device (for vehicles with several possible tariff classes), and any log file information received that indicates tampering with the vehicle device n.
  • case group or control status In the case of participants in the booking system, the following information is recorded and saved in corresponding cases: case group or control status), place and time of the check, digital recording (s) for recognizing the license plate number, a digital overview image, the number plate determined and the associated confidence rate or . the fact that the license plate was not readable, information about the vehicle belonging to a fee class and the associated confidence rate, the data of the assigned user authorization from the booking process, provided the license plate was legible and recognizable.
  • the identification rate describes the proportion of vehicles subject to tolls whose license plate number was correctly recognized either by OCR or by manual postprocessing. With the technology currently being developed and under average environmental conditions, automatic detection alone is likely to be the only one
  • License plates with Arabic or Cyrillic characters cannot be read with the OCR software. In these vehicles, the image containing the license plate is therefore stored and forwarded to the control center 20 for manual post-processing.
  • a confidence rate is calculated for each OCR reading of a license plate. This is a quality measure for the detection. If the confidence rate falls below a defined value, the indicator is presented for manual postprocessing.
  • two scanning laser distance sensors 100.3 measure the vehicles (50.1., 50.2.) From two sides. The resolution of these sensors is +/- 150 mm for a single point measurement. Since this measurement error mainly results in a statistically distributed inaccuracy the running time determination of the light pulse decreases, it can be reduced to +/- 50 mm by averaging several measured values.
  • the axle count is also carried out via one of these laser distance sensors 100.3.
  • the spatial resolution is limited by the distance between the individual measuring points (1 °) and the frequency of the individual scans at a certain vehicle speed. This results in a vertical resolution of approx. 120 mm in the wheel area.
  • the horizontal resolution is approx. 290 mm at a speed of 80 km / h.
  • a confidence rate is calculated, which serves as a measure of the security of the assignment to a vehicle class.
  • the classification is considered unsuccessful. The vehicle could not be clearly assigned to a fee category.
  • the automatic control systems 10 also transmit all DSRC payment data records to the control center. If there is a valid DSRC payment data record or a booking or if it turns out that the vehicle is not subject to toll, the person concerned is marked in the database as payable or not subject to toll. Evidence images and license plate information will then be deleted. In all other cases, the evidence images to determine the facts are checked manually.
  • This research is based on the recorded technical functional status of the receiving control system at the time the facts file was created and on the recorded malfunctions that occurred at the time the evidence records were created. Knowing the system status at the time the evidence is collected, the facts are determined as follows: The license plate identification is checked manually and corrected if necessary. The country of origin is entered or confirmed or corrected. If the vehicle is not registered as toll-free, a knowledgeable employee enters the fee class based on the overview picture.
  • control center 20 passes on all the DSRC payment data records to the monitoring 90 in the course of the section-related control of participants in the automatic toll collection system. These are then compared to determine whether the payment information has actually been transferred to the central system. This makes it possible to identify special cases of manipulation on the vehicle device.
  • the follow-up survey is carried out with a time lag to ensure that a toll bailer is not held accountable twice for the same fact. To do this, a check is first made for duplicates.
  • the required waiting time will be adjustable and depends on the time delay with which stationary and mobile controls send the data to the control center 20 via the toll bouncer.
  • the status of the processing of the identified violations can be tracked using the status attribute that is assigned to a specific violation. These status attributes provide the necessary basis for monitoring incoming payments in the context of post-collection and fine procedures. If no payment is received in a period to be determined, the process is transferred to the control point 40 for further processing. The latter then creates its own assessment notices.
  • the control point 40 is equipped with PC workstations which have access to the case database of the control center 20 via a fixed connection for data transmission. This fulfills the following functions: If the "Create fine notice" function is selected, the current case is displayed on the screen and, if applicable, past facts for the same vehicle are listed Employees can view the current evidence images or load details on past cases.
  • a link can be made with amounts, including subsequent collections, from cases that have not yet been closed.
  • the address of the toll booster is retrieved via an interface to a computer of the control point 40 and the automatic printing and sending of the fine notice is initiated.
  • the recorded evidence will be stored for a maximum of until the facts are determined and, if a violation is found, for the duration of the statutory retention period of 24 months.
  • a number of additional processes are required to support the inspection process: the updating of the blocking lists for the vehicle device data cards in the inspection systems 10, the query of individual entries of the whitelist maintained in the inspection center 20 and of the vehicles registered free of tolls, the marking of the booking records of the vehicles reported by the control systems 10 (50.1., 50.2.) in the whitelist, the updating of the cryptographic keys via an interface to the security center, the transfer of all DSRC communication records from the control system 10 to Control center 20 and the transfer to the monitoring system for checking the receipt of the payment data in the central system, supplying and updating the control systems 10 with tariff data, managing a classification database, in particular the entry and exit of vehicle data, acceptance and evaluation of statistical data of the control systems 10 and their Forwarding to the surveillance system, the acceptance of a maximum of 50 license plates (with country of origin) from the surveillance system for the targeted logging of controls of these vehicles.
  • the last point includes the transfer of these indicators to all control systems 10, the logging of each passage through the control systems 10 with
  • the automatic controls are mounted on supports 130, so-called bridges.
  • the bridges 130 can be walked on for maintenance purposes, that is to say they have a railing.
  • the automatic control system contains various optical sensor units. Specifically, for each lane: a combined laser distance sensor / camera system for detection and tracking of vehicles 100.1 scanning laser distance sensors 100.3 for creating a 3D image of the vehicle and for measuring features with which the vehicle can be classified as a truck over 12 t , Camera / lighting units for recording and determining the license plate number 100.6, camera / lighting units for recording an overview image of the truck 100.9.
  • the system also consists of communication and service units.
  • a communication module 100.12 (ISDN leased line and ISDN dial-up connection).
  • the ISDN dial-up connection serves as a backup as well as an additional channel that can be used for online inquiries when the control is stationary, while the evidence is transmitted via the fixed ISDN connection.
  • a DSRC module 100.13 (DSRC beacon) for communication with the vehicle devices. Infrared technology is used because only this can also be used with mobile control.
  • a crypto module for encrypting and decrypting the messages and for generating a digital signature of the evidence. For cases in which a downstream stationary control is provided, a further communication module for exchanging data with the stationary control is available.
  • the technology to be chosen depends on the location conditions at the location of the control system, e.g. B. from the distance to the diversion point 200.2.
  • the system status is checked cyclically. If necessary, an alarm is triggered.
  • FIG. 5 The position of the various components on the bridge is shown in FIG. 5 using the example of equipping two lanes of a three-lane highway.
  • the sensor boxes and the corresponding components for the third lane and hard shoulder are not taken into account, with the exception of the DSRC beacons 100.13 above the hard shoulder.
  • the cameras for the track to be monitored are installed directly above the middle of the track 100.6, 100.15.
  • the associated lighting is located at a certain distance from it.
  • the detection & tracking units 100.1 monitor the incoming traffic from diagonally above the adjacent lane.
  • the detection sensors 100.1 for the middle lane are therefore attached above the right lane.
  • the laser distance sensors 100.3 (3D scanner) for the right lane are located above the middle lane and on the side of the bridge girder.
  • the laser distance sensors 100.3 (3D scanner) for the middle lane are attached symmetrically above the lane to the right and left of it.
  • the cameras for overview images 100.9 are installed for the right lane on the side bridge girder and for the middle lane above the neighboring lane.
  • some sensors are mounted on the bridge 130, while others are mounted on the vertical Post of the bridge is cheaper.
  • the measuring ranges 150, 160, 170, 180 of the individual sensors are shown in a top view in FIG. 6. The operation of the vehicle detection system is explained in more detail below.
  • the image processing system 100.2 determines the course of the track in the camera image and a so-called sliding background image.
  • Moving vehicles (50.1., 50.2.) are recognized as faults in this background image and are assigned to a specific position based on the course of the lane and the known optics. This unit uses daylight as lighting or the headlights of the approaching vehicles at night.
  • the laser distance sensors 100.3 monitor the respectively set viewing area 150, 160, carry out a viewing distance determination and a distance measurement for the discovered vehicles (50.1., 50.2.) On the basis of the backscatter signals and thus determine their speed. Based on the tracking and the geometric classification by the sensor, the detected vehicles (50.1., 50.2.) Are assigned to a lane.
  • Tightly consecutive vehicles (50.1., 50.2.) are usually perceived as two separate vehicles, unless they are extremely close to each other and far away. In this case, the system will separate the previously combined objects at a new measurement cycle at a closer distance. Conversely, in trucks with trailers incorrectly detected as two objects, a fusion of the objects will also take place.
  • the front of the vehicle is tracked up to 6m from the bridge.
  • the laser distance sensor 100.3 detects usually also the vehicle side, so that even afterwards a statement about the whereabouts of the vehicle between leaving the detection area and the measurement area of the 3D scanner 100.3 can be made. This is essential for handling the traffic jam situation.
  • the information from the DSRC modules 100.13 is used for vehicle tracking.
  • the data of the units 100.1 + 100.3 of each lane are combined in an evaluation unit 100.2. This means that lane changes and vehicles traveling between two lanes can be correctly detected and managed.
  • the 3D scanners 100.13 are switched to a standby mode by the trigger of the detection unit 100.2, in which they wait for an object in a certain distance range. If an object appears in this area, data is recorded until the object has passed control. In this way, a lane change between the end of the detection range of the detection cameras 100.1 and the measurement range of the 3D scanner 100.3 is also taken into account by switching more than just one pair of scanners to standby.
  • the detection areas 150 and 160 are composed of the detection areas of the detection cameras 100.1 and the measurement areas of the scanners 100.3.
  • the detection area of the license plate cameras is identified by 170 in FIG. 6.
  • the detection unit 100.2 forms the backbone of the system, since only a vehicle that has been detected can also be treated and processed as such.
  • the information of the individual components is brought together on a central control computer. It will also handle measurement failures in individual measurements and the combination of information from several sensors.
  • the sub-processes of the individual components communicate with each other using TCP / IP.
  • the control of the measurement data acquisition - ie the synchronization of the individual process steps - takes place via the notification of a system time to the sensor system at which a measurement is carried out should.
  • the data required for this are sent simultaneously via TCP / IP.
  • control center 20 of the toll system operator there is a PC per workstation for manual post-processing with access to a central database server system.
  • control point 40 there is a PC per workplace for the subsequent collection and preparation of the fine, with access to the central database server system of the control center 20 of the toll system operator. For this purpose, there is a permanent online connection between control center 20 and control point 40 with the necessary bandwidth.
  • a communication server and a crypto component for operating the external interface there is a database for storing personal data of the vehicle owner.
  • FIG. 7 schematically shows the data flows in the control system 10. It should be noted that the amount of data relates partly to seconds and partly to a vehicle.
  • the license plate images have a data volume of more than 2.1 MByte, while the information obtained from this - the license plate - has 32 bytes.
  • the stationary control takes place in selected parking spaces in the motorway network and is always based on the automatic pre-selection made by an automatic control system.
  • the control body determines 40 150 control places and deploys 70 control groups.
  • the facts are determined on site (by the automatic control system) and the facts are determined (by employees of the control body). The subsequent collection and imposition of a fine either take place on site or - if this was not the case - centrally by the inspection body.
  • the automatic pre-selection as part of the automatic control ensures that recognized non-toll users are not offered for diversion.
  • the number of vehicles that are to be provided for the stand control and so that the diversion point is to be displayed according to any combination of case groups on site.
  • the control group can cause or prevent goods payers from being displayed for rejection.
  • the vehicles identified for the selected case groups (50.1., 50.2.) are displayed to the diversion point.
  • the authorized employee of the control point 40 always decides on rejection according to the suggestion of the automatic control system. This is necessary because consideration must be given to the occupancy of control station 200.3 and the control personnel.
  • the rejection itself is carried out manually by an employee of the inspection body. If the operator does not operate the rejection aid himself, another employee can take over and inform the employee of the control point 40 about the truck to be rejected by shouting or - if available - by radio.
  • Choosing a suitable communication link ensures that the information from the automatic control system is displayed on the diversion device at the latest after 10 seconds.
  • the communication link depends on the location.
  • the vehicle device makes the decision to pay the toll on a section of the route within the first third of a section of the route, provided that it is longer than 2 km. This makes it possible to check on each of these sections, provided that a control bridge can be installed in the further course of the section and that a parking space suitable for the check is located at a sufficient distance from it.
  • the arrangement of the automatic control system with preselection, the diversion point and the control station 200.3 is shown schematically in FIG. 8.
  • the minimum distance between the automatic, stationary control system and the diversion point results from the sum of the Time intervals that are required at a vehicle speed of 120 km / h for the calculation of the facts and for the image transmission.
  • the control data required for the diversion to the stand control are available at the stand control at the latest 10 seconds after the vehicle has passed the automatic control system. During this time, a vehicle travels 333 meters at a speed of 120 km / h. The distance between the automatic control system and the diversion point will usually be at least 533 meters. The distance between the automatic control system and the diversion point 200.2 is limited only by the range of the transmission medium for the control data.
  • the transmission medium for each of the required communication connections is selected in an optimized manner based on commercial and technical criteria. Under the conditions mentioned, a stand inspection on a section of a motorway can take a position without further restrictions between a point approx. 1200 meters behind the start and end of the section.
  • the minimum distance between the automatic control 200.1 and the diversion point 200.2 is approx. 300 m.
  • the automatic control 200.1 transmits the license plate number and a picture of the vehicle to the stationary inspection together with information about the reason for the rejection recommendation. This data is processed and clearly displayed for the employee of the control point 40 on a suitable device. Based on this representation, the employee meets the
  • the automatic control system transmits the following via vehicles detected by the currently set diversion filter
  • License plate or the hint that this was not recognized the nationality of the vehicle or the hint that this was not recognized, the case group, fee-relevant
  • the control group uses special control systems 10 for this purpose.
  • these can be updated via a GSM interface
  • Control center 20 can call. On the other hand, you can use the DSRC or a cable connection to transfer data from the
  • the control group receives the following information in particular via this interface: all log records that can be queried in individual categories and on the basis of which a. can determine which
  • the control group has to check the vehicle documents and also to check whether the vehicle device is undamaged. In the event of non-payment, she can determine whether this was caused by a system error or user intervention.
  • control group If the control group has found an infringement, it is able to query 20 historical data about violations with this vehicle via the GSM connection in the control center in order to be able to determine an appropriate fine. If the factual finding shows that in one case it is an incorrect payer or toll cheater, the associated data are stored and, after the check, transferred to the control center 20.
  • the results of the factual finding are statistically evaluated and archived in the control center 20. This data is deleted automatically after the statutory retention period of 24 months.
  • the data associated with the stationary control relate to the data which the automatic control system transmits for the purpose of assisting the control group, the data transmitted to the control center 20 in accordance with the process of establishing the facts by the control group.
  • the data generated for rejection are deleted in the rejection aid after the next vehicle is displayed and a waiting time of 1 minute.
  • the control data of each vehicle identified as a toll chatter is transmitted to the control center.
  • These are in particular the time and place of the inspection, the identification of the control group, vehicle registration number and nationality of the vehicle, owner data (determined from the vehicle documents submitted), permissible total weight, number of axles and emission class of the towing vehicle, trailer / trailer (yes / no), the Fee class of the vehicle, the type of violation found, subsequent collection carried out (yes / no), if applicable the amount the toll collected, the fine imposed and collected (yes / no), if applicable the amount of the fine imposed, data from the vehicle device proving the violation.
  • This information is independently compiled by the application on the basis of the type of violation entered by the control point employee 40.
  • the toll is usually collected directly from the user in the parking lot, especially if a later collection seems unlikely.
  • the information about subsequent surveys is transmitted to the control center at least once a day.
  • the control group can issue and enforce administrative fines directly on site. In order to determine the correct amount of the fine and, if necessary, to be able to collect old, unpaid fines, historical data on violations of the controlled vehicle are queried via GSM.
  • control data sent to the control center 20 are marked accordingly in order to prevent duplication of administrative fines.
  • any malfunctions of the vehicle device that may have been detected are recorded for which the user is obviously not responsible. These logs are sent to the control center 20.
  • the employees of the control point use 40 portable computers capable of radio communication. These are equipped with software that allows access to the databases in the control center 20. In addition, they have technical interfaces for checking vehicle devices and reading log files. If the DSRC interface is configured in the microwave range, a cable connection can be used.
  • the control systems 10 for vehicle control have enough free storage space to be able to store all the control data for one day, and a chip card reader for the authentication of the control staff.
  • the communication connection between the automatic control system and the rejection aid can be considered, for example: a (serial) connection via existing cables (shafts) with corresponding power drivers, a connection via freely available radio methods (e.g. 2.45 GHz radio, DECT, WLAN) with special directional antennas to overcome the power and range limitation, special directional radio systems, such as those used to connect LANs across property boundaries, a connection via GSM (e.g. with the services HSCSD or GPRS) in case of an unfavorable location or distance.
  • a (serial) connection via existing cables (shafts) with corresponding power drivers e.g. 2.45 GHz radio, DECT, WLAN
  • special directional radio systems such as those used to connect LANs across property boundaries
  • GSM e.g. with the services HSCSD or GPRS
  • a control cabinet is installed, regardless of the selected method, which gives the employee of the control point 40 a wireless connection, e.g. B. via Bluetooth and thus offers no mechanical points of attack.
  • the internals for communication with the automatic control can be supplied with electricity via existing cables or via a small photovoltaic system.
  • the interface between the portable control system for standing control and the control center 20 20 essentially corresponds to that between the automatic control system and the control center, only that the former can also query historical data about violations and switch the operating mode of the automatic control.
  • the information about previous violations with a vehicle includes the following data: time and place (route section) of the violation, the type of violation, the amount of the
  • the mobile control is based on control groups that line up in the flow of traffic with a control vehicle and control trucks as they drive past. H. carry out an investigation. If there is suspicion of a violation of the toll obligation, the vehicle in question is diverted to a parking lot or a suitable motorway exit to determine the facts.
  • the mobile control groups patrol the flow of traffic and randomly check vehicles (50.1., 50.2.). They are equipped with control systems 10 which make it possible to communicate with the vehicle device of a truck via its DSRC interface, to communicate with the control center 20 in order to check trucks which are not equipped with a vehicle device.
  • control systems 10 which make it possible to communicate with the vehicle device of a truck via its DSRC interface, to communicate with the control center 20 in order to check trucks which are not equipped with a vehicle device.
  • the data of the vehicle device of participants in the automatic collection procedure are available almost immediately. Since the mobile control system can access the vehicle device via DSRC, the data is displayed in less than 5 seconds.
  • case groups analogous to those of the automatic preselection
  • control system 10 In order to be able to check the toll payment of a vehicle in case group 1, access to the whitelist maintained in the control center 20 is required.
  • the control system 10 has an input option for the license plate and the nationality of a vehicle.
  • an online query is carried out in the control center 20 after each individual license plate entry.
  • connection to the control center 20 is already carried out while entering the license plate. This ensures that a check can take place and the response time remains below 5 seconds. Exceptional cases are only possible if there is no GSM coverage or if a user makes the booking immediately before the start of the journey, immediately drives onto the motorway and is checked immediately afterwards, since the path of the data from the paying agent via the booking center to the control center 20 takes a few ten seconds will take. In the event of a missing communication connection, corresponding information is displayed on the control system 10.
  • the control is supported by an autonomous position and direction determination in the control system.
  • the mobile control can be carried out on any section of the route, since it is independent of local resources and has its own communication channels to the vehicle device and the control center.
  • control group leads the vehicle out to a parking lot or to an exit to make a statement of facts.
  • the evaluation of the DSRC communication is displayed to the employee of the control point 40 with explanatory data on the control system 10. Based on this representation, he makes the decision to actually reject a specific truck or not.
  • the control system 10 displays the following data received or derived from it via the DSRC interface: the case group according to Table 6, the vehicle registration number, the nationality of the vehicle, the payment data record (date, time, route section, toll paid, fee class), if necessary, evidence of manipulation (as a key figure or in plain text).
  • the factual assessment by the control group is carried out in exactly the same way as in the inpatient control.
  • the data for determining the facts are the same as for the stationary control and are transmitted to the control center 20.
  • the toll is collected either by the control group directly at the user or later by the control center. As a rule, fines are issued and enforced by the control group on site. In all other cases, the penalty notices will be created later in the control body 40.
  • the information is transmitted in encrypted form between the control system 10 and the vehicle device via the DSRC interface.
  • the procedures to be used for this are identical to those of the automatic control.
  • Cryptographic methods are used to query the control system at the control center 20 in order to ensure the authenticity of both sides as well as data security and confidentiality.
  • the use of a chip card for the control groups is planned. If an infringement is found, the recorded evidence is saved, as in the case of automatic control, for at least the duration of the specified retention period of 24 months.
  • the DSRC transmitter (infrared) is fixed in the control vehicles for better handling, but can be rotated and swiveled. If possible, a microwave transmitter is mounted on the vehicle.
  • the control systems 10 are equipped with an autonomous section recognition module for recognizing and displaying the section being driven on and connected to a GPS antenna in the vehicle.
  • the data from vehicle devices is queried by a DSRC infrared transmitting and receiving section, which is connected to the actual control system 10 via a cable connection.
  • Communication with the control center 20 takes place via a suitable communication interface (GSM / GPRS).
  • the use of an infrared interface is preferable to the microwave interface (5.8 GHz).
  • the microwave interface 5.8 GHz
  • the required bit error rate can only be ensured for a distance of up to 2.6 m between the control system 10 and the vehicle device with the maximum permissible transmission power of 18 dBm.
  • much higher distances up to 40 m can be bridged via an infrared interface with a suitably equipped transmitter that bundles the transmission power in the direction of the vehicle device.
  • control system can be removed very easily from the vehicle and then used in exactly the same way as for stationary control.
  • the devices for manual vehicle inspection have enough free space to store all the inspection data of a day, as well as a chip card reader for the authentication of the inspection staff.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren zur Strassengebührenerfassung mit einem Kontrollsystem (10) mit mehreren Erfassungseinrichtungen für Fahrzeuginformationen und mit einer Triggereinrichtung zur zeitgerechten Aktivierung der Erfassungseinrichtungen. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, die einzelnen Erfassungseinrichtungen zu Zeitpunkten zu aktivieren, zu denen die räumliche Anordnung von Fahrzeug und die jeweilige Fahrzeuginformation erfassende Erfassungseinrichtung optimal ist, wobei die verschiedenen durch die Erfassungseinrichtungen räumlich und zeitlich getrennt erfassten Fahrzeuginformationen eines Fahrzeugs vom Kontrollsystem (10) dem Fahrzeug und einem Referenzzeitpunkt zugeordnet werden.

Description

Kontrollverfahren zur Straßengebührenerfassung
Die Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren zur Straßengebührenerfassung mit einem Kontrollsystem gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 oder 2.
In der WO 99/66455 wird ein solches Kontrollsystem beschrieben. Es dient in der WO 99/66455 zur ortsfesten, automatischen Kontrolle. Ein in einem Fahrzeug installiertes Fahrzeuggerät führt bordautonom eine Gebührenerfassung durch. Die ordnungsgemäße Entrichtung der Gebühren wird durch das straßenseitige, ortsfeste Kontrollsystem kontrolliert. Hierfür kommuniziert das Kontrollsystem über
Kommunikationseinrichtungen mit dem Fahrzeuggerät. Die Zuordnung das passierenden Fahrzeug zu einer bestimmten Fahrzeugklasse erfolgt mit Hilfe von Sensoren, die als Erfassungseinrichtungen für optischen und akustische Messwerte dienen. Das Kontrollsystem verfügt über eine Erfassungseinrichtung zur optischen Erfassung des Nummernschildes des passierenden Fahrzeuges.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontrollverfahren zu schaffen, das das vorliegende Kontrollsystem dahingehend verbessert, dass jedes Fahrzeug auf jedem Straßenabschnitt unter Erfassung von verwertbaren Fahrzeuginformationen kontrolliert werden kann.
Diese Aufgabe wird sowohl durch die Merkmale des Anspruchs 1 als auch durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung. Das Kontrollverfahren erreicht eine gute Qualität der erfassten Fahrzeuginformationen dadurch, dass die einzelnen Erfassungseinrichtungen die zu erfassenden Fahrzeuginformationen dann erfassen, wenn die räumliche Anordnung zwischen Fahrzeug und Erfassungseinrichtung optimal ist. Das ist beispielsweise bei einer Kamera zur Kennzeichenerkennung der Fall, wenn die Kamera sich schräg vor dem Fahrzeug befindet. Für Infrarot-Kommunikation ist beispielsweise eine Sichtverbindung zwischen der Erfassungseinrichtung und der Infrarot- Kommunikationseinrichtung im Fahrzeug nötig.
Die im Kontrollsystem erfassten Fahrzeuginformationen werden räumlich und zeitlich getrennt erfasst und zu einem Fahrzeug gehörige Fahrzeuginformationen werden diesem Fahrzeug zugewiesen. Die Fahrzeuginformationen, die durch ein Kontrollsystem erfasst wurden, werden einem Referenzzeitpunkt zugewiesen. Der Referenzzeitpunkt kann ein einziger Zeitpunkt sein, z. B. der Zeitpunkt der ersten oder der letzen Erfassung, die Mitte zwischen erstem und letztem Erfassungszeitpunkt oder der Zeitpunkt sein, an dem sich das Fahrzeug räumlich in der Mitte des Erfassungsbereiches des Kontrollsystems befindet. Bei Bedarf können auch mehrere Referenzpunkt gewählt werden, zu denen die Werte dann zugeordnet werden. Die Zuordnung erlaubt die Definition, welche Fahrzeuginformationen zu welchem Fahrzeug gehören und die Zuordnung, wann das Fahrzeug das Kontrollsystem passiert hat, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird, um den Unterschied des Erfassungszeitpunktes zum Referenzzeitpunkt auszugleichen. Dazu werden Fahrzeuginformationen zum Erfassungszeitpunkt auf Fahrzeuginformationen zum Referenzzeitpunkt transformiert. Dies erleichtert die Verwertung der Fahrzeuginformationen in weiteren Verfahren und ermöglicht die Erfassungseinrichtungen räumlich konzentriert anzubringen, um eine räumlich ausgedehnte Anordnung zu vermeiden. Das Kontrollverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass das Kontrollsystem ortsfest oder transportabel ausgebildet sein kann. Alle drei Teile des Kontrollsystems erfassen prinzipiell die gleichen Fahrzeuginformationen, sind aber verschieden einsetzbar.
Ein ortsfestes Kontrollsystem erlaubt den Betrieb einer automatischen Kontrolle ohne zusätzlichen Personaleinsatz. Das ortsfeste Kontrollsystem bietet Vorteile bei der Durchführung einer Vorauswahl als Teil einer stationären Kontrolle, da es ohne Zusatzaufwand die Fahrzeuginformationen aller passierenden Fahrzeuge erfasst. Das transportable Kontrollsystem kommt bei stationären Kontrollen in Verbindung mit dem ortsfesten Kontrollsystem zum Einsatz. Mobile Kontrollen basieren auf dem transportablen Kontrollsystem. Der flexible Einsatz von ortsfesten und transportablen Kontrollsystemen ergibt also ein Kontrollkonzept bestehend aus automatischen Kontrollen, mobiles Kontrollen und stationären Kontrollen.
Dies ermöglicht, jedes Fahrzeug auf jeden Autobahnabschnitt kontrollieren zu können und den Einsatz der Kontrollsysteme unter verschiedenen Gesichtspunkten, z. B. möglichst hohe Erkennung von Falschzahlern und Nichtzahlern, möglichst geringer Personaleinsatz, möglichst wenig Falscherkennungen, möglichst wenig Aufwand bei der Bußgelderhebung, Erfassung möglichst gerichtsfester Beweismittel, flexibel zu halten.
Die Aktivierung der Erfassungseinrichtungen ist automatisch oder manuell möglich. Für eine automatische Kontrolle 200.1 erfolgt die Triggerung der Erfassungseinrichtungen automatisch, was es erlaubt, dieses Kontrollsystem ohne unmittelbaren Personaleinsatz zu betreiben.
Die erfassten Fahrzeuginformationen umfassen Informationen über die Bewegung, insbesondere Spurwechsel, Beschleunigung, Bremsvorgänge und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Dies ermöglicht die Zuordnung der innerhalb eines Kontrollsystems nicht gleichzeitig erfassten Fahrzeuginformationen zu einem Fahrzeug und zu einem Referenzzeitpunkt. Die Nummernschilderkennung ist vorteilhaft, z. B. für den Fall, dass das Kontrollsystem nicht mit dem Fahrzeug kommunizieren kann, z. B. weil dieses kein Fahrzeuggerät hat, indem es dann nur das Nummernschild erfasst und mit dem Inhalt von Datenbanken vergleicht um z.B. dort festzustellen, ob eine gültige Fahrberechtigung für die erkannte Fahrzeugklasse und für diese Zeit vorliegt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der zugehörigen Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung,
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Kontrollsystems mit externen Schnittstellen,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Kontrollsystems mit internen Schnittstellen,
Fig. 3 ein Diagramm des ersten Teils eines Kontrollablaufs,
Fig. 4 ein Diagramm des zweiten Teils eines Kontrollablaufs,
Fig. 5 die geometrische Anordnung der Sensoren des KontrollSystems,
Fig. 6 die Aufsicht auf die Messbereiche des Kontrollsystems auf der Straße
Fig. 7 die internen Schnittstellen und Datenflüsse im KontrollSystem
Fig. 8 die Anordnung einer automatischen und stationären Kontrolle auf einem Autobahnabschnitt.
In der folgenden Beschreibung sind unter Maut oder Mautgebühr Straßengebühren, die für die Nutzung der Straße entrichtet werden müssen, zu verstehen. Ziel der Kontrolle ist es, durch die Erfassung von Nicht- und Falschzahlern, durch die
Nacherhebung nicht entrichteter Mautgebühren und durch die
Verhängung von Bußgeldern einen hohen Befolgungsgrad der
Mautpflicht sicherzustellen unter Wahrung der Gleichbehandlung aller Mautpflichtigen.
Die Einbindung des Kontrollsystems 10 mit Kontrollzentrale 20 in das Mautsystem 30 ist in Fig. 1 dargestellt.
Das Kontrollsystem 10 erhält von der Betriebsdurchführung 50
Strecken- und Tarifdaten, um bei den zu kontrollierenden
Fahrzeugen feststellen zu können, wie hoch die Mautgebühr ist.
Schlüsselupdates dienen der gesicherten Datenübertragung. Aus den Teilsystemen des Dualen Mauterhebungssystems werden die
Daten über die dort entrichtete Maut dem Kontrollsystem 10 übermittelt. Die bei der Kontrolle ermittelten Sachverhalte an zuständige Stellen zur Bearbeitung übergeben und danach über das Kontrollsystem 10 an die Abrechnung 80 zur Nacherhebung weitergeleitet .
Es bestehen folgenden Kontrollformen: automatische Kontrolle
200.1, stationäre Kontrolle mit automatischer Vorauswahl, mobile Kontrolle und Betriebskontrolle.
Die automatischen Kontrollen überprüfen die ordnungsgemäße
Mautgebührenentrichtung ortsfest an fest definierten Orten im mautpflichtigen Straßennetz ohne Unterstützung durch
Kontrollpersonal und ohne die Fahrzeuge (50.1., 50.2.) anzuhalten. Im folgenden ist mit dem Begriff „automatisches
Kontrollsystem" ein Kontrollsystem 10 gemeint, das zur automatischen Kontrolle eingesetzt wird. 150 der 300 automatischen Kontrollen übernehmen zusätzlich die automatische
Vorauswahl für eine stationäre Kontrolle. Dabei werden
Fahrzeuge, welche die automatische Vorauswahl anzeigt, durch
Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 ausgeleitet und im angehaltenen Zustand kontrolliert.
Für die mobile Kontrolle schwimmen Kontrollfahrzeuge im fließenden Verkehr mit und ziehen kontrollbedürftige Fahrzeuge
(50.1., 50.2.) an geeigneten Anhaltestellen aus dem Verkehr heraus, um am angehaltenen Fahrzeug die Einhaltung der
Mautpflicht zu kontrollieren und, falls erforderlich,
Sanktionen einzuleiten. Mit „mobilen Kontrollsystemen" sind im folgenden transportable Kontrollsysteme gemeint, die zur mobilen Kontrolle eingesetzt werden.
Die Betriebskontrolle überprüft, anders als die anderen
Kontrollformen, die Fahrzeuge (50.1., 50.2.) nicht direkt während der Nutzung der Autobahn, sondern kontrolliert betriebliche Vorgänge und Fahrzeuge (50.1., 50.2.) im
Nachhinein auf eine Nutzung von Mautstrecken.
Die Kombination dieser Kontrollformen und ihre vorgesehene
Ausgestaltung stellt sicher, dass jedes Fahrzeug auf jedem
Autobahnabschnitt kontrolliert werden kann.
Unabhängig von der Kontrollform besteht der Kontrollprozess aus folgenden Grundfunktionen: Sachverhaltsermittlung der Benutzung einer mautpflichtigen Straße durch ein mautpflichtiges
Fahrzeug, Sachverhaltsfeststellung durch Überprüfung der
Mautzahlung entweder direkt am Fahrzeuggerät, in der Datenbank des Zentralsystems oder durch Prüfung automatisch aufgenommener
Beweismittel, Nacherhebung der Maut bei festgestelltem Verstoß,
Durchführung eines Bußgeldverfahrens, gegebenenfalls
Vollstreckung von Nacherhebungs- und Bußgeldbescheiden.
Die Kontrollen erfassen alle mautpflichtigen Fahrzeuge (50.1.,
50.2.) unabhängig von der Kontrollform und vom gewählten
Mauterhebungssystem und kontrollieren, insbesondere wenn. überhaupt keine Maut entrichtet wurde.
Das wird dadurch sichergestellt, dass alle Kontrollsysteme 10
Daten über das zu kontrollierende Fahrzeug (50.1., 50.2.) und über dazugehörige Einbuchungen erhalten - und zwar sowohl von den im automatischen Mauterhebungssystem 60 eingesetzten
Fahrzeuggeräten als auch von der Einbuchungsdatenbank der
Einbuchungssysteme 70.
Die baulichen und technischen Einrichtungen des Kontrollsystems
10 sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt und kurz erläutert.
Die aus Sicht des Kontrollsystems 10 externen Schnittstellen und Datenflüsse des Kontrollsystems 10 sind in Fig. 1 dargestellt .
Das Kontrollsystem 10 erhält vom Automatischen Mauterhebungssystem Erhebungsdaten durch Auslesen der Fahrzeuggeräte während einer Kontrolle. Vom Einbuchungssystem erhält es Einbuchungsdaten.
In Verbindung mit den Strecken- und Tarifdaten aus der
Betriebsdurchführung 50 nimmt es Kontrollen vor und liefert bei
Mautpflichtverletzungen Nacherhebungsdaten an die Abrechnung
80. Diese verarbeitet die Nacherhebungsdaten analog zu den
Leistungsdaten, die es über das Duale Mauterhebungssystem erhalten hat.
Fig. 2 zeigt die kontrollinternen Datenflüsse zwischen
Kontrollzentrale 20 und Kontrollsystemen 10 im Detail.
Kontrollformen sind: automatische Kontrollen 200.1, stationäre
Kontrollen und mobile Kontrollen.
In der Kontrollzentrale 20 läuft die automatische Kontrolle
200.1 mit der damit verbundenen Nachbearbeitung, Nacherhebung und Behandlung der Regelverstöße durch die Kontrollstelle 40 ab.
Für die Sachverhaltsermittlung dienen unter anderem automatische Kontrollen 200.1, die auf Brücken installiert werden und die Kontrolle aller passierenden Fahrzeuge (50.1., 50.2.) in folgenden Schritten durchführen: Fahrzeugdetektion, Schritt 301, Fahrzeugklassifizierung, Schritt 311, Aufnahme und Ermittlung des Kfz-Kennzeichens, Schritt 309, DSRC- Kommunikation mit dem Fahrzeuggerät (DSRC: Dedicated Short- Range Communication) , Schritt 317, Entscheidungsprozess und gegebenenfalls Speicherung von Beweismitteln, Schritte 318 bis 331.
Die kontrollierten Stellen sind mit Kontrollsystemen 10 so ausgestattet, dass alle Fahrspuren des Kontrollquerschnitts einschließlich des Standstreifens erfasst und kontrolliert werden. Dabei werden auch Fahrstreifenwechsel bis in unmittelbare Nähe des Kontrollquerschnitts erfasst, um auch bei schwierigen Verkehrsverhältnissen (Stau) alle erhobenen Daten sicher dem richtigen Fahrzeugbild zuordnen zu können. Das Handlungsdiagramm der Fig. 3 und Fig. 4 zeigt den vorgesehene Ablauf eines automatischen Kontrollvorgangs. Mit Hilfe spezieller Sensoren können gebührenpflichtige Fahrzeuge (50.1., 50.2.) mit sehr hoher Sicherheit erkannt und ihr Weg verfolgt werden, Schritt 301. Dieses geschieht unabhängig davon, ob eine Gebührenpflicht vorliegt, ob die Gebühr überhaupt entrichtet wurde und welche Zahlungsweise dafür genutzt wurde. Die Sensoren sind in der Lage, offensichtlich nicht-mautpflichtige Fahrzeuge wie Pkw und Motorräder als solche zu erkennen und eine Bildaufnahme dieser Fahrzeuge zu vermeiden.
Sobald ein Fahrzeug, das als möglicherweise mautpflichtig erkannt wurde, bis auf etwa 10-12m an die der Kontrollbrücke herangekommen ist, werden ein digitales Übersichtsbild, Schritte 305 und 306, und - um die gesamten Breite der Fahrspuren abzudecken - mehrere digitale Kennzeichenbilder aufgenommen, Schritt 304. Diese dienen der Identifizierung des Fahrzeugs und lassen sich später als Beweismittel verwenden. In dem Bild wird das Nummernschild gesucht, das Herkunftsland ermittelt und das Kfz-Kennzeichen ausgewertet, Schritt 309. Dazu wird ein OCR-Verfahren (OCR: Optical Character Recognition = Automatische Klarschrift Identifikation) zum Lesen des Kennzeichens implementiert. Das Kontrollsystem 10 ermittelt das Herkunftsland soweit möglich aus der Buchstaben-Nummern- Kombination. Reicht dies nicht aus, werden zusätzlich Separierungszeichen und der Zeichenfont zur Nationalitätenklassifikation herangezogen. Die sichere Erkennung des Herkunftslandes ist zur fehlerfreien Fallentscheidung nicht erforderlich.
Parallel dazu wird über eine DSRC-Kommunikation überprüft, ob das Fahrzeug mit einem Fahrzeuggerät ausgerüstet ist und welche Informationen das Fahrzeuggerät zurückliefert, Schritt 317. Erfolgt bei der DSRC-Kommunikation keine Antwort vom Fahrzeuggerät oder meldet es eine Störung, wird eine Teilnahme am Einbuchungssystem angenommen, Zweig „nein" des Schritts 319. Das ermittelte Kennzeichen wird dann mit einer sogenannten Whitelist abgeglichen, die alle Einbuchungen enthält, die für diesen Zeitpunkt und für diesen kontrollierten Abschnitt vorgenommen wurden. Die Whitelist liegt in der Kontrollzentrale 20 in einer Datenbank vor. Der Zugriff erfolgt über eine feste, leitungsgebundene Datenkommunikationsverbindung . Passiert das Fahrzeug die Kontrollbrücke, wird es mit Hilfe einer Vermessung klassifiziert, Schritt 311, soweit dieses aufgrund von messbaren Parametern möglich ist.
Sollten aufgrund der vorangegangenen Schritte begründete
Zweifel an der deklarierten Gebührenklasse, dem Kfz-Kennzeichen oder der korrekten Erfüllung der Mautzahlungspflicht entstehen, erfolgt in jedem Fall die selbstständige Aufnahme und Sicherung von Beweismitteln, Schritt 329.
Optional stellt das automatische Kontrollsystem 10 über eine aktivierbare Schnittstelle alle Informationen für eine nachfolgende stationäre Kontrolle zur Verfügung, die zur
Auswahl der auszuleitenden Fahrzeuge (50.1., 50.2.) benötigt werden.
Zur Bestimmung der Gebührenklasse und Gebührenhöhe wird im Zuge der Sachverhaltsermittlung jedes Fahrzeug, das den
Kontrollquerschnitt passiert, automatisch überprüft und soweit möglich festgestellt, ob es mautpflichtig ist oder nicht,
Schritte 311, 314, 315.
Für die Klassifikation eines Fahrzeugs werden während seiner
Durchfahrt durch den kontrollierten Bereich verschiedene
Messdaten festgestellt, Schritte 304, 305, 306. Seine Zuordnung zu einer Gewichtsklasse ergibt sich aus der physikalischen
Achsanzahl, der Fahrerhausbreite, der Fahrerhaushöhe, der
Gesamthöhe und der Gesamtbreite.
Um Fahrzeuge (50.1., 50.2.) zwischen 7.5t und 18t zulässigem
Gesamtgewicht genauer zuordnen zu können, ist vorgesehen, eventuelle Markenzeichen von Herstellerfirmen optoelektronisch zu ermitteln. Die Zuordnung kann dann mit Hilfe von spezifischen Daten zu den Modellreihen dieser Firmen erfolgen,
Schritt 310.
Darüber hinaus wird während der Klassifikation in Schritt 311 das in Schritt 306 ermittelte Vertikalprofil des Fahrzeugs bewertet, um Lkw von Bussen unterscheiden und Lkw mit und ohne
Anhänger erkennen zu können. Auf den aufgenommenen Profilen sind vorhandene Anhängerkupplungen deutlich zu erkennen.
Einzelne Fahrzeuge (50.1., 50.2.) können, auch wenn sie die physikalischen Bedingungen für die Mautpflicht erfüllen, von dieser befreit sein. Dies wird nach der Ermittlung des Kfz- Kennzeichens online anhand einer in der Kontrollzentrale 20 hinterlegten Liste ermittelt, die alle Kennzeichen nichtgebührenpflichtiger Lkw aufführt, Schritt 319. Die Liste enthält darüber hinaus Kennzeichen von Fahrzeugen, die bereits in der manuellen Nachbearbeitung als nicht-gebührenpflichtig erkannt oder als solche angemeldet wurden. Sofern eine Schnittstelle zum Kraftfahrtbundesamt zur Verfügung steht, erfolgt die Anfrage für deutsche Fahrzeuge (50.1., 50.2.) über eine von dort abgerufene Liste.
Die Gebührenhöhe für den befahrenen Abschnitt kann nach Feststellung der Gebührenklasse anhand der im Kontrollsystem 10 hinterlegten Berechnungsparameter und -formein ermittelt und mit der tatsächlich gezahlten Maut verglichen werden. Lässt sich die Frage der Mautpflicht auf Basis der äußeren Merkmale nicht eindeutig klären und verfügt die Kontrollzentrale 20 nicht über einen entsprechenden Klassifizierungseintrag, wird hypothetisch ein Verstoß angenommen, Schritt 313 oder 329, ein Beweismitteldatensatz zusammengestellt und dieser zur weiteren manuellen Klärung der Kontrollzentrale 20 zugestellt.
Eine sichere Unterscheidung zwischen Mautpflichtigen und Nichtmautpflichtigen ist damit gewährleistet, bis auf Zweifelsfälle, die nur durch manuelle Nachbearbeitung zu klären sind. Deren Zahl wird das automatische Kontrollsystem lOmit Hilfe seiner technischen Ausstattung und der Herstellererkennung so gering wie möglich halten. Zur Fallentscheidung führt das Kontrollsystem lOselbstständig eine Vorentscheidung darüber durch, ob der Halter oder Fahrer eines Fahrzeug Gutzahler oder Mautpreller ist. Zu letzteren gehören auch Halter oder Fahrer falsch deklarierter Fahrzeuge. Um dies zu überprüfen, ist eine Auswertung der DSRC- Kommunikation, der eigenen Klassifizierungsdaten sowie der Klassifizierungsinformationen der Kontrollzentrale 20 und des ermittelten Kfz-Kennzeichens erforderlich.
Ob ein Fahrzeug am automatischen Mauterhebungssystem teilnimmt oder nicht, lässt sich über den Versuch des Kontrollsystems 10 klären, eine DSRC-Kommunikation mit einem eventuell vorhandenen Fahrzeuggerät aufzunehmen, Schritt 317. Antwortet ein Fahrzeuggerät korrekt, meldet es seine Funktionsfähigkeit, Schritt 318, Zweig „ja". Stimmen dann die gebührenrelevanten Daten aus der Rückmeldung - wie Kfz- Kennzeichen, Gebührenklasse und Mauthöhe, Schritt 320, - mit den Daten der automatischen Klassifizierung und Kennzeichenermittlung überein, Schritt 322, wird das Fahrzeug als Gutzahler eingestuft (Zweig „ja aus Schritt 322) . Die aufgenommenen Bilddaten werden gelöscht, sofern kein Manipulationsverdacht besteht und das Fahrzeuggerät bzw. die Erhebungskarte nicht auf einer Sperrliste stehen (Schritt 323) . Erfolgt bei der DSRC-Kommunikation keine Antwort vom Fahrzeuggerät oder meldet es eine Störung, wird eine Teilnahme am Einbuchungssystem angenommen (Zweig „nein" des Schritts 318). Das optoelektronisch ermittelte Kennzeichen wird dann mit der Whitelist in der Kontrollzentrale 20 abgeglichen, die alle gültigen Einbuchungen für den zu kontrollierten Abschnitt und den Kontrollzeitpunkt enthält (Schritt 319, Entscheidung in Schritt 321) .
Damit sind auch Gutzahler erkannt und werden nicht weiter betrachtet. Die Daten von Gutzahlern, die das Einbuchungsverfahren nutzen, werden in dem Kontrollsystem 10 jedoch bis zum Ablauf der Gültigkeit der Benutzungsberechtigung gespeichert, um deren eventuelle Mehrfachnutzung nachweisen zu können. Damit lässt sich auch sicher ausschließen, dass es aufgrund von Dubletten - d. h. Fahrzeugen mit gleichem Kennzeichen aus verschiedenen Herkunftsländern - zu Fehlentscheidungen kommt. Denn in diesem Fall lässt sich durch manuelle Nachbearbeitung klären, welcher Benutzer der Mautpreller ist.
Die zur Beweissicherung erforderlichen Daten eindeutig erkannter Falsch- und Nichtzahler werden erfasst, kryptographisch abgesichert gespeichert und an die Kontrollzentrale 20 weitergeleitet.
Ist die Situation durch das Kontrollsystem 10 nicht eindeutig zu ermitteln, z. B. weil bei einem Fahrzeug ohne Fahrzeuggerät das Kennzeichen nicht automatisch lesbar war, werden die zur Entscheidung notwendigen Daten auf gleiche Weise an die Kontrollzentrale 20 weitergeleitet.
Ist eine Gebührenpflicht bei einem Fahrzeug ohne Fahrzeuggerät nicht eindeutig erkennbar, werden ebenfalls alle zur Beweissicherung erforderlichen Daten zur Klärung an die Kontrollzentrale 20 weitergeleitet. Bei einer anderen Vorgehensweise könnten viele gebührenpflichtige Fahrzeuge (50.1., 50.2.) und Fahrzeugtypen systematisch nicht kontrolliert werden, da es eine Reihe ganz oder teilweise baugleicher Fahrzeugmodelle gibt, deren zulässiges Gesamtgewicht sowohl oberhalb als auch unterhalb der Gebührenpflichtgrenze liegen kann. Die automatische Kontrolle 200.1 könnte prinzipiell jedoch auch der anderen Vorgehensweise folgen.
Die folgende Tabelle listet die zu unterscheidenden Fälle auf:
Falls die Sachverhaltsermittlung nicht klären kann, ob ein Teilnehmer am automatischen Mauterhebungssystem die Maut korrekt entrichtet hat, werden folgende Daten erfasst und gespeichert: Fallgruppe oder Kontrollstatus, Ort und Zeit der Kontrolle, digitale Aufnahme (n) zur Erkennung des Kfz- Kennzeichens, ein digitales Übersichtsbild, das ermittelte Kennzeichen, die zugehörige Konfidenzrate und - sofern ermittelt - das Herkunftsland, bzw. die Tatsache dass das Kennzeichen nicht lesbar war, Informationen über die Gebührenklasse des Fahrzeugs und die zugehörige Konfidenzrate, die folgenden Daten des Fahrzeuggerätes: der vollständige DSRC- Zahlungsdatensatz, darunter die aktuell gebuchte Höhe der Maut, ID und Betriebszustand des Fahrzeuggerätes bzw. dessen Erhebungskarte, die eingestellte Tarifklasse des Fahrzeuggerätes (bei Fahrzeugen mit mehreren möglichen Tarifklassen) , gegebenenfalls erhaltene Logdatei- Informationen, die auf eine Manipulation des Fahrzeuggerätes hinweisen. Bei Teilnehmern am Einbuchungssystem werden in entsprechenden Fällen folgende Angaben erfasst und gespeichert: Fallgruppe oder Kontrollstatus) , Ort und Zeit der Kontrolle, digitale Aufnahme (n) zur Erkennung des Kfz-Kennzeichens, ein digitales Übersichtsbild, das ermittelte Kennzeichen und die zugehörige Konfidenzrate, bzw. die Tatsache dass das Kennzeichen nicht lesbar war, Informationen über die Zugehörigkeit des Fahrzeugs zu einer Gebührenklasse und die zugehörige Konfidenzrate, die Daten der zugeordneten Benutzungsberechtigung aus dem Einbuchungsverfahren, sofern das Kennzeichen lesbar und erkennbar war.
Die Identifizierungsquote bezeichnet den Anteil der mautpflichtigen Fahrzeuge, deren Kfz-Kennzeichen entweder per OCR oder durch die manuelle Nachbearbeitung korrekt erkannt wurde. Mit der derzeit entwickelten Technik und unter durchschnittlichen Umweltbedingungen wird voraussichtlich allein über die automatische Erkennung eine
Identifizierungsquote von mehr als 80 % erreicht. Kommt eine Nachbearbeitung hinzu, ist ein Durchschnittswert von über 90 % zu erwarten. Bei schlechteren Witterungsbedingungen mit reduzierter Sichtweite (unter 100m) oder bei Schneematsch auf der Fahrbahn ist mit einem von der Sichtweite abhängigen, niedrigeren Werte zu rechnen.
Kennzeichen mit arabischen oder kyrillischen Schriftzeichen können mit der OCR-Software nicht gelesen werden. Bei diesen Fahrzeugen wird daher das das Kennzeichen enthaltende Bild gespeichert und zur manuellen Nachbearbeitung an die Kontrollzentrale 20 weitergeleitet.
Zu jeder OCR-Lesung eines Kennzeichens wird eine Konfidenzrate errechnet. Diese ist ein Qualitätsmaß für die Erkennung. Unterschreitet die Konfidenzrate einen definierten Wert, wird das Kennzeichen zur manuellen Nachbearbeitung vorgelegt. Zur Klassifizierung vermessen zwei scannenden Laserabstandssensoren 100.3 die Fahrzeuge (50.1., 50.2.) von zwei Seiten. Die Auflösung dieser Sensoren liegt bei +/- 150 mm für eine einzelne Punktmessung. Da dieser Messfehlers aber hauptsächlich auf eine statistisch verteilte Üngenauigkeit bei der LaufZeitbestimmung des Lichtpulses zurückgeht, lässt er sich durch eine Mittelung mehrerer Messwerte auf +/- 50 mm absenken.
Über einen dieser Laserabstandssensoren 100.3 erfolgt auch die Achszählung. Die räumliche Auflösung wird begrenzt durch den Abstand der einzelnen Messpunkte (1°) und die Häufigkeit der einzelnen Scans bei einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit. Daraus folgt eine vertikale Auflösung von ca. 120 mm im Radbereich. Die horizontale Auflösung beträgt bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h ca. 290 mm.
Zu jedem Klassifizierungsergebnis wird eine Konfidenzrate errechnet, die als Maß für die Sicherheit der Zuordnung zu einer Fahrzeugklasse dient. Bei Konfidenzraten unter einer zu definierenden Schwelle gilt die Klassifizierung als nicht erfolgreich. Das Fahrzeug konnte also keiner Gebührenklasse eindeutig zugeordnet werden.
Die endgültige Feststellung, ob ein Mautpflichtiger nach einer automatischen Kontrolle als Gutzahler, Falschzahler oder Mautpreller zu bewerten ist, erfolgt bei allen sicheren, wahrscheinlichen oder möglichen Verstößen im Zuge der Nachbearbeitung in der Kontrollzentrale. Für die Sachverhaltsfeststellung werden alle von den Kontrollsystemen 10 erhaltenen Beweismitteldatensätze in der Kontrollzentrale 20 katalogisiert und elektronisch abgelegt. Bevor die Daten zur Erstellung eines Bußgeldbescheides an die Kontrollstelle 40 übergeben werden, erfolgt eine Verifikation der Datensätze.
Alle Beweismittel, bei denen das Kennzeichen nicht oder nicht vollständig lesbar war, werden zunächst manuell durch Eingabe des Kennzeichens vervollständigt. Vor einer weiteren manuellen Überprüfung folgt dann zunächst eine weitere automatische Prüfung der Daten. Diese beinhaltet: eine Überprüfung, ob das Fahrzeug mautgebührenbefreit ist oder sich freiwillig als Fahrzeug unterhalb der Gebührenpflichtgrenze angemeldet hat, eine Abfrage des zulässigen Gesamtgewichtes im Kraftfahrtbundesamt bei deutschen Fahrzeugen, den Versuch einer Zuordnung eines DSRC-Zahlungsdatensatzes, im Falle eines Fahrzeugs ohne Fahrzeuggerät eine nochmalige Überprüfung, ob zum Zeitpunkt der Kontrolle ein Einbuchungsdatensatz vorgelegen hat, eine Überprüfung, ob die Kennzeichen im
Beweismitteldatensatz und auf dem Beweisbild übereinstimmen. Dazu übermitteln die automatischen Kontrollsysteme 10 auch sämtliche DSRC-Zahlungsdatensätze an die Kontrollzentrale. Falls ein gültiger DSRC-Zahlungsdatensatz oder eine Einbuchung vorliegt oder falls sich herausstellt, dass das Fahrzeug nicht mautpflichtig ist, wird der Betreffende in der Datenbank als Gutzahler bzw. als nicht mautpflichtig markiert. Beweisbilder und Kennzeicheninformation werden dann gelöscht. In allen übrigen Fällen werden die Beweismittelbilder zur Sachverhaltsfeststellung manuell überprüft.
Zu Beginn einer manuellen Überprüfung wird ermittelt, ob Fehler oder Ausfälle des Gesamtsystems irrtümlich zur Aufnahme von Beweismitteldatensätzen an bestimmten Kontrollstandorten geführt haben könnten.
Diese Nachforschung beruht auf dem aufgezeichneten technischen Funktionsstatus des aufnehmenden Kontrollsystems zum Zeitpunkt der Anlage der Sachverhaltsdatei und auf den aufgezeichneten Funktionsstörungen, die zum Zeitpunkt der Anlage der Beweismitteldatensätze aufgetreten sind. In Kenntnis des Systemzustandes zum Zeitpunkt der Beweismittelerhebung erfolgt die Sachverhaltsfeststellung wie folgt: Die Kennzeichenidentifikation wird manuell überprüft und gegebenenfalls korrigiert. Das Herkunftsland wird eingegeben bzw. bestätigt oder korrigiert. Wenn das Fahrzeug nicht als mautgebührenfrei angemeldet ist, trägt ein sachkundiger Mitarbeiter die Gebührenklasse aufgrund des Übersichtsbildes ein.
Im Fall einer manuellen Änderung des Kennzeichens wird, wie oben beschrieben, eine erneute Zuordnung eines zeitlich und örtlich passenden DSRC-Zahlungsdatensatzes sowie eines Einbuchungsdatensatzes versucht. Werden diese nicht gefunden, wird gegebenenfalls eine erneute Anfrage beim Kraftfahrtbundesamt durchgeführt . Falls auch die Nachbearbeitung die Zweifel - z. B. an der Gebührenklasse oder am Kennzeichen - nicht auflösen konnte oder die Beurteilung zu der Feststellung „nicht-mautpflichtig" oder „Gutzahler" führte, werden die erhobenen Daten anonymisiert und statistisch erfasst. Die Beweissicherungsdaten werden gelöscht. Führt die Nachbearbeitung zu der Feststellung „Falschzahler" oder „Mautpreller" , werden die Daten gespeichert und der Kontrollstelle 40 zur Verfügung gestellt.
Die Ergebnisse der Sachverhaltsfeststellung werden statistisch ausgewertet. Alle Beweismitteldatensätze zu Mautprellern werden in der Kontrollzentrale 20 archiviert. Das Löschen von Daten erfolgt automatisch nach der gesetzlich festgelegten Aufbewahrungsfrist von 24 Monaten.
Darüber hinaus gibt die Kontrollzentrale 20 im Zuge der abschnittsbezogenen Kontrolle von Teilnehmern des automatischen Mauterhebungssystems sämtliche DSRC-Zahlungsdatensätze an die Überwachung 90 weiter. Diese werden dort daraufhin abgeglichen, ob die Zahlungsinformation tatsächlich an das Zentralsystem übertragen wurde. Damit lassen sich spezielle Fälle der Manipulation am Fahrzeuggerät erkennen.
Bei allen eindeutig festgestellten Mautprellern findet eine Nacherhebung für den Kontrollabschnitt im Einbuchungssystem automatisch - d. h. ohne Bedienereingriffe - statt, sofern ihr Fahrzeug und ein entsprechender Zahlungsweg im Zentralsystem bereits bekannt sind. Die erforderlichen Eingabedaten - Zeit und Ort der Kontrolle, Kfz-Kennzeichen, Herkunftsland und Gebührenklasse - sind aufgrund der Kontrolle bekannt. Die Anschrift des Betroffenen wird in der Kontrollzentrale 20 abgespeichert und steht für das Bußgeldverfahren zur Verfügung. Wurde für den Halter eines deutschen Fahrzeugs, kein Zahlungsweg im Mauterhebungssystem registriert, erhält die Kontrollzentrale 20 dessen Anschrift nur zum Zweck der Nacherhebung über die Schnittstellen zur Kontrollstelle 40 oder zum Kraftfahrtbundesamt.
Alle anderen Fälle werden länderweise in je einer Liste zusammengestellt und in periodischem Abstand (wöchentlich/monatlich) zur Ermittlung der Adressen an die Kontrollstelle 40 übergeben.
Aufgrund der von der Kontrollstelle 40 übermittelten oder im System bereits bekannten Adressdaten werden Nacherhebungsbescheide an die Halter gesendet und der Zahlungseingang überwacht. Wurde aufgrund der äußeren Kennzeichen eines Fahrzeugs dessen Gebührenklasse falsch festgestellt, muss sein Halter der Nacherhebung widersprechen. Die Berichtigung erfolgt manuell in der Kontrollzentrale. Listen mit offenen Forderungen werden den Mitarbeitern der Kontrollstelle 40 zum Abruf zur Verfügung gestellt, um bei einer Standkontrolle solche Forderungen gezielt direkt einzutreiben zu können.
Die Nacherhebung wird zeitversetzt durchgeführt, um sicherzustellen, dass ein Mautpreller für den selben Tatbestand nicht zweimal zur Rechenschaft gezogen wird. Dazu erfolgt zunächst eine Überprüfung auf Duplikate. Die erforderliche Wartezeit wird einstellbar sein und hängt von dem Zeitverzug ab, mit dem stationäre und mobile Kontrollen die Daten über den Mautpreller an die Kontrollzentrale 20 senden. In welchem Stadium sich die Bearbeitung der festgestellter Verstöße befindet, lässt sich mit Hilfe des Zustandsattributs verfolgen, das einem spezifischen Verstoß zugeordneten ist. Diese Zustandsattribute stellen die notwendige Basis für die Überwachung des Zahlungseingangs im Rahmen der Nacherhebung und der Bußgeldverfahren her. Geht in einem noch festzulegenden Zeitraum keine Zahlung ein, wird der Vorgang zur weiteren Bearbeitung an die Kontrollstelle 40 übergeben. Diese erstellt dann eigene Nacherhebungsbescheide.
Die Kontrollstelle 40 ist mit PC-Arbeitsplätzen ausgestattet, die über eine feste Verbindung zur Datenübertragung einen Zugriff auf die Falldatenbank der Kontrollzentrale 20 besitzen. Dieser erfüllt folgende Funktionen: Bei Auswahl der Funktion „Bußgeldbescheid erstellen" wird der aktueller Fall auf dem Bildschirm angezeigt und gegebenenfalls zurückliegende Tatbestände für das gleiche Fahrzeug aufgeführt. Der Mitarbeiter kann sich die aktuellen Beweismittel-Bilder ansehen oder Details zu den zurückliegenden Fällen laden.
Er kann die Höhe des Bußgeldes auswählen oder eingeben.
Es kann eine Verknüpfung mit Beträgen, auch Nacherhebungen, aus noch nicht abgeschlossenen Fällen durchgeführt werden.
Über eine Schnittstelle zu einem Rechner der Kontrollstelle 40 wird die Anschrift des Mautprellers abgerufen und der automatische Druck und Versand des Bußgeldbescheides initiiert.
Steht eine Anschrift (z. B. von ausländischen Haltern) nicht zur Verfügung, kann sie auch manuell eingegeben werden.
Da zwischen dem automatischen Kontrollsystem, dem Fahrzeuggerät und der Kontrollzentrale 20 vertrauliche Daten wie Zahlungsnachweise übertragen werden, ist eine kryptographische Absicherung der Kommunikationsstrecken vorgesehen. Durch diese Maßnahmen wird ein unbefugtes Abhören oder Ändern der Nachrichten und der Beweismittel verhindert. Zwischen den Komponenten des Kontrollsystems 10 werden überwiegend Glasfaserverbindungen eingesetzt. Dadurch ist ein Abhören durch Dritte ausgeschlossen.
Die aufgenommenen Beweismittel werden maximal bis zur Feststellung des Sachverhaltes und bei einem festgestelltem Verstoß für die Dauer der gesetzlichen Aufbewahrungsfrist von 24 Monaten gespeichert.
Neben der eigentlichen Kontrolle und der Nachbearbeitung sind noch eine Reihe zusätzlicher Abläufe zur Unterstützung des Kontrollprozesses erforderlich: die Aktualisierung der Sperrlisten für die Erhebungskarten der Fahrzeuggeräte in den Kontrollsystemen 10, die Abfrage einzelner Einträge der in der Kontrollzentrale 20 geführten Whitelist und der mautgebührenfrei gemeldeten Fahrzeuge, die Markierung der Einbuchungssätze der von den Kontrollsystemen 10 gemeldeten Fahrzeuge (50.1., 50.2.) in der Whitelist, die Aktualisierung der kryptographischen Schlüssel über eine Schnittstelle zur Sicherheitszentrale, die Übergabe aller DSRC- Kommunikationssätze vom Kontrollsystem lOan die Kontrollzentrale 20 und die Weitergabe an das Überwachungssystem zur Überprüfung des Eingangs der Zahlungsdaten im Zentralsystem, Versorgung und Aktualisierung der Kontrollsysteme 10 mit Tarifdaten, die Verwaltung einer Klassifizierungsdatenbank, insbesondere der Ein- und Austrag von Fahrzeugdaten, Annahme und Auswertung statistischer Daten der Kontrollsysteme 10 sowie deren Weiterleitung an das Überwachungssystem, die Annahme von maximal 50 Kfz-Kennzeichen (mit Herkunftsland) vom Überwachungssystem zur gezielten Protokollierung von Kontrollen dieser Fahrzeuge. Zum letzten Punkt gehört die Übergabe dieser Kennzeichen an alle Kontrollsysteme 10 , die Protokollierung jeder Durchfahrt durch die Kontrollsysteme 10 mit dem Kontrollergebnis und die Übergabe dieser Daten über die Kontrollzentrale 20 an das ÜberwachungsSystem.
Die automatischen Kontrollen (=automatischen Kontrollsysteme) sind auf Trägern 130, sogenannten Brücken, angebracht. Die Brücken 130 sind zu Wartungszwecken begehbar, verfügen also über ein Geländer. Neben den Brücken 130 gibt es jeweils eine Versorgungsstation für die Unterbringung der Netzanschlüsse und Rechner .
Die vorgesehenen Sensoren ermöglichen es, auf den Bau von Doppelbrücken zu verzichten. Dadurch wird die Beeinträchtigung des Landschaftsbildes so gering wie möglich gehalten. Die folgende Darstellung gibt den Aufbau des automatischen Kontrollsystems wieder. Um die geforderten Eigenschaften zu erreichen, enthält das automatische Kontrollsystem verschiedene optische Sensoreinheiten. Das sind im Einzelnen je Fahrspur: ein kombiniertes Laserabstandssensor-/Kamerasystem zur Detektion und zum Tracking der Fahrzeuge 100.1 scannende Laserabstandssensoren 100.3 zur Erstellung eines 3D-Bildes des Fahrzeugs und zur Messung von Merkmalen, mit denen sich das Fahrzeug als Lkw über 12 t klassifizieren lässt, Kamera- /Beleuchtungseinheiten zur Aufnahme und Ermittlung des Kfz- Kennzeichens 100.6 , Kamera-/Beleuchtungseinheiten zur Aufnahme eines Übersichtsbildes des Lkw 100.9. Neben den optischen Sensoreinheiten besteht das System noch aus Kommunikations- und Diensteinheiten. Diese sind: Ein Kommunikationsmodul 100.12 (ISDN-Festverbindung und ISDN- Wahlverbindung) . Die ISDN-Wahlverbmdung dient als Backup sowie als zusätzlicher Kanal, der bei stationärer Kontrolle für die online-Abfragen genutzt werden kann, wahrend die Beweismittel über die ISDN-Festverbindung übertragen werden. Ein DSRC-Modul 100.13 (DSRC-Bake) zur Kommunikation mit den Fahrzeuggeraten. Dabei wird Infrarot-Technik eingesetzt, da nur diese auch bei mobiler Kontrolle einsetzbar ist. Ein Kryptomodul zur Ver- und Entschlüsselung der Nachrichten sowie zur Erzeugung einer digitalen Signatur der Beweismittel. Für Falle, in denen eine nachgelagerte stationäre Kontrolle vorgesehen ist, steht ein weiteres Kommunikationsmodul zum Austausch von Daten mit der stationären Kontrolle zur Verfugung. Die zu wahlende Technologie hangt dabei von den Standortbedingungen am Ort des Kontrollsystems ab, z. B. vom Abstand zur Ausleitstelle 200.2.
Um die Funktion des Gesamtsystems sicherzustellen, erfolgt eine zyklische Kontrolle des Systemzustands. Falls erforderlich, wird ein Alarm in Gang gesetzt.
Die folgende Tabelle beschreibt die Eigenschaften der einzelnen Systemkomponenten im Detail
Die Position der verschiedenen Komponenten an der Brücke ist am Beispiel der Ausstattung von zwei Fahrspuren einer dreispurigen Autobahn in Fig. 5 dargestellt. Der besseren Übersicht halber sind dabei die Sensorboxen sowie die entsprechenden Komponenten für die dritte Fahrspur und den Standstreifen nicht berücksichtigt, mit Ausnahme der DSRC-Baken 100.13 über dem Standstreifen.
Die Kameras für die jeweils zu überwachende Spur werden direkt über der Spurmitte installiert 100.6, 100.15. In einem bestimmten Abstand dazu befinden sich die zugehörigen Beleuchtungen. Die Detection & Tracking-Einheiten 100.1 überwachen den zufließenden Verkehr von schräg oberhalb der benachbarten Spur. Die Detektionssensoren 100.1 für die mittlere Fahrspur wird deshalb über der rechten Fahrspur angebracht. Die Laserabstandssensoren 100.3 (3D Scanner) für die rechte Fahrspur befinden sich über der mittleren Fahrspur und seitlich am Brückenträger. Die Laserabstandssensoren 100.3 (3D Scanner) für die mittlere Fahrspur werden symmetrisch über der rechts und links davon liegenden Fahrspur angebracht. Die Kameras für die Übersichtsbilder 100.9 werden für die rechte Spur am seitlichen Brückenträger und für die mittlere Spur oberhalb der Nachbarspur installiert.
Wie Fig. 5 zeigt, werden einige Sensoren auf der Brücke 130 montiert, während für andere eine Anbringung an den senkrechten Pfosten der Brücke günstiger ist. Die Messbereiche 150, 160, 170, 180 der einzelnen Sensoren zeigt Fig. 6 in einer Aufsicht. Die Funktionsweise des Fahrzeugdetektionssystems wird im folgenden detaillierter erläutert.
Das Bildverarbeitungssystem 100.2 ermittelt in einer Initialisierungsphase den Spurverlauf im Kamerabild und ein sogenanntes gleitendes Hintergrundbild. Sich bewegende Fahrzeuge (50.1., 50.2.) werden als Störungen in diesem Hintergrundbild erkannt und aufgrund des Spurverlaufs und der bekannten Optik einer bestimmten Position zugeordnet. Diese Einheit benutzt als Beleuchtung das Tageslicht, bzw. nachts die Scheinwerfer der anfahrenden Fahrzeuge. Die Laserabstandssensoren 100.3 überwachen den jeweils eingestellten Sichtbereich 150, 160, führen auf Basis der Rückstreusignale eine Sichtweitenbestimmung und eine Entfernungsmessung für die entdeckten Fahrzeuge (50.1., 50.2.) durch und ermitteln so deren Geschwindigkeit. Aufgrund des Tracking und der geometrischen Einordnung durch den Sensor wird eine Zuordnung der detektierten Fahrzeuge (50.1., 50.2.) zu einer Fahrspur durchgeführt.
Als Ergebnis werden alle sich nähernden Fahrzeuge (50.1., 50.2.) unabhängig von ihrer Gebührenklasse, ihrer Geschwindigkeit und ihres Abstandes als Fahrzeug erkannt sowie die Geschwindigkeit und die Entfernung der Fahrzeuge (50.1., 50.2.) abgeschätzt. Daraus wird der Zeitpunkt für den Einsatz der jeweiligen Sensoren zur Bildaufnahme und Klassifizierung ermittelt .
Dicht aufeinanderfolgende Fahrzeuge (50.1., 50.2.) werden in der Regel als zwei getrennte Fahrzeuge wahrgenommen, es sei denn sie sind extrem dicht aufeinander und weit entfernt. In diesem Fall wird das System bei einem erneuten Messzyklus in geringerer Entfernung die vorher vereinten Objekte trennen. Umgekehrt wird bei fälschlicherweise als zwei Objekte detektierten Lkw mit Anhänger auch eine Fusion der Objekte stattfinden.
Die Fahrzeugfront wird bis zu einer Entfernung von 6m von der Brücke verfolgt. Der Laserabstandssensor 100.3 detektiert aber i.d.R. auch die Fahrzeugseite, so dass auch danach noch eine Aussage über den Verbleib des Fahrzeugs zwischen dem Verlassen des Detektionsbereichs und dem Messbereich der 3D-Scanner 100.3 gemacht werden kann. Dies ist für das Handling der Stausituation unabdingbar. Zusätzlich werden die Informationen aus den DSRC-Modulen 100.13 zur Fahrzeugverfolgung hinzugezogen.
Die Daten der Einheiten 100.1 + 100.3 jeder Fahrspur werden in einer Auswertungseinheit 100.2 zusammengeführt. So können auch Spurwechsel und Fahrzeuge, die zwischen zwei Fahrspuren fahren, korrekt detektiert und verwaltet werden.
Im Staufall werden die 3D-Scanner 100.13 durch den Trigger der Detektionseinheit 100.2 in einen Bereitschaftsmodus geschaltet, in dem sie auf ein Objekt in einem bestimmten Abstandsbereich warten. Taucht ein Objekt in diesem Bereich auf, werden so lange Daten aufgenommen, bis das Objekt die Kontrolle passiert hat. Auf diese Weise wird auch ein Spurwechsel zwischen dem Ende des Detektionsbereichs der Detektionskameras 100.1 und dem Messbereich der 3D-Scanner 100.3 berücksichtigt, indem mehr als nur ein Scannerpaar in Bereitschaft geschaltet wird. Die Detektionsbereiche 150 und 160 setzten sich aus den Detektionsbereichen der Detektionskameras 100.1 und den Messbereichen der Scanner 100.3 zusammen.
Der Erkennungsbereich der Kennzeichenkameras ist in Fig. 6 mit 170 gekennzeichnet.
Die Detektionseinheit 100.2 bildet das Rückgrat des Systems, da nur ein Fahrzeug, das detektiert wurde, auch als solches behandelt und bearbeitet werden kann. Die Zusammenführung der Informationen der einzelnen Komponenten erfolgt auf einem zentralen Steuerungsrechner. Er wird auch Messausfälle in Einzelmessungen und die Kombination von Informationen mehrerer Sensoren handhaben.
Die Teilprozesse der einzelnen Komponenten kommunizieren mittels TCP/IP untereinander. Die Steuerung der Messdatenaufnahme - d. h. die Synchronisation der einzelnen Verfahrensschritte - erfolgt über die Mitteilung einer Systemzeit an das Sensorsystem, zu der eine Messung erfolgen soll. Die dafür notwendigen Daten werden gleichzeitig per TCP/IP verschickt.
In der Kontrollzentrale 20 des Mautsystembetreibers gibt es pro Arbeitsplatz für die manuelle Nachbearbeitung einen PC mit Zugang zu einem zentralen Datenbank-Server-System. Für die Bedienung der externen Schnittstellen und sonstige Funktionen werden ein Kommunikationsserver, eine
Administrationsworkstation und Kryptokomponenten zur Verfügung gestellt. Aus Gründen der Verfügbarkeit sind die Komponenten redundant ausgelegt.
In der Kontrollstelle 40 gibt es pro Arbeitsplatz für die Nacherhebung und Bußgeldbescheiderstellung ein PC mit Zugang zu dem zentralen Datenbankserver-System der Kontrollzentrale 20 des Mautsystembetreibers. Dazu existiert eine dauerhafte Online-Verbindung zwischen Kontrollzentrale 20 und Kontrollstelle 40 mit der nötigen Bandbreite. Neben einem Kommunikationsserver und einer Kryptokomponente für die Bedienung der externen Schnittstelle gibt es eine Datenbank zur Speicherung personenbezogener Daten der Fahrzeughalter.
Fig. 7 zeigt schematisch die Datenflüsse im Kontrollsystem 10 auf. Es ist zu beachten, dass die Datenmengen sich zum Teil auf Sekunden und zum Teil auf ein Fahrzeug beziehen.
Dabei wird deutlich, dass zwischen den Erfassungseinrichtungen 100.1, 100.3, 100.6, 100.9, 100.12 und 100.13 und den Steuerungsfunktionen 100.2, 100.4, 100.5, 100.7, 100.8, 100.10 und 100.11 eine enorme Datenreduktion stattfindet. So haben beispielsweise die Kennzeichenbilder ein Datenvolumen von mehr als 2,1 MByte, während die daraus gewonnene Information - das Kennzeichen - 32 Byte hat.
Sehr große Datenmengen werden zwischen den einzelnen Rechnereinheiten nur von den Bildaufnahmeprozessen 100.7, 100.9, 100.10 zur Falldatenbank 100.8 verschickt. Hier wird eine Verringerung der verschickten Datenmengen dadurch geschehen, dass die Bilddaten erst dann verschickt werden, wenn die Vorauswahl kein „offensichtlich nicht gebührenpflichtiges Fahrzeug" klassifiziert hat. Darüber hinaus wird das Volumen der enthaltenen Bilddaten weiter verringert durch gezielte, allerdings nicht völlig verlustfreie Reduktion in den Schritten „Identifizieren der relevanten Ausschnitte", „Schneiden" und - „Komprimieren". So lässt sich das Volumen je Verfolgungsfall voraussichtlich auf ca. 200 kByte reduzieren.
Die Stationäre Kontrolle erfolgt auf ausgewählten Parkplätzen im Autobahnnetz und stützt sich immer auf die von einem automatischen Kontrollsystem getroffene automatische Vorauswahl. Zu diesem Zweck bestimmt die Kontrollstelle 40 150 Kontrollplätze und setzt 70 Kontrollgruppen ein. Bei der stationären Kontrolle erfolgen vor Ort die Sachverhaltsermittlung (durch das automatische Kontrollsystem) sowie die Sachverhaltsfeststellung (durch Mitarbeiter der Kontrollstelle) . Die Nacherhebung und die Verhängung eines Bußgeldes geschehen entweder ebenfalls vor Ort oder - wenn dies nicht der Fall war - zentral durch die Kontrollstelle.
Über die Verbindung zwischen automatischem, ortsfestem Kontrollsystem und transportablem Kontrollsystem, das zur stationären Kontrolle eingesetzt wird, werden Informationen über kontrollbedürftige Fahrzeuge (50.1., 50.2.) übermittelt, die das automatische Kontrollsystem ermittelt hat. Dabei werden Fallgruppen entsprechend der nachfolgenden Tabelle unterschieden:
Die automatische Vorauswahl als Teil der automatischen Kontrolle sorgt dafür, dass erkannte Nichtmautpflichtige nicht zur Ausleitung angeboten werden.
Für eine zielgerichtete und flexible Ausleitung lässt sich die Anzahl der Fahrzeuge, die für die Standkontrolle vorzusehen und damit der Ausleitstelle anzuzeigen sind, nach beliebigen Kombinationen von Fallgruppen vor Ort festlegen. Durch eine entsprechende Einstellung des Ausleitfilters kann die Kontrollgruppe bewirken oder verhindern, dass Gutzahler für eine Ausleitung angezeigt werden.
Die zu den ausgewählten Fallgruppen ermittelten Fahrzeuge (50.1., 50.2.) werden der Ausleitstelle angezeigt. Über eine Ausleitung entscheidet aber letztendlich immer der dazu befugte Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 nach Vorschlag des automatischen Kontrollsystems. Das ist notwendig, da auf die Auslastung des Kontrollplatzes 200.3 und des Kontrollpersonals Rücksicht genommen werden muss.
Die Ausleitung selbst erfolgt manuell durch einen Mitarbeiter der Kontrollstelle. Wenn dieser die Ausleithilfe nicht selbst bedient, kann dies auch ein weiterer Mitarbeiter übernehmen und durch Zuruf oder - sofern vorhanden - über Sprechfunk den Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 über den auszuleitenden Lkw informieren.
Durch die Wahl einer geeigneten Kommunikationsverbindung wird sichergestellt, dass die Informationen des automatischen Kontrollsystems spätestens nach 10 Sekunden auf dem Ausleitgerät angezeigt werden. Die Kommunikationsverbindung ist standortabhängig .
Die Entscheidung über die Zahlung der Maut auf einem Streckenabschnitt trifft das Fahrzeuggerät innerhalb des ersten Drittels eines Streckenabschnitts, sofern dieser länger als 2 km ist. Damit ist eine Kontrolle auf jedem dieser Abschnitte möglich, sofern im weiteren Verlauf des Abschnitts eine Kontrollbrücke installiert werden kann und ein für die Kontrolle geeigneter Parkplatz sich in ausreichendem Abstand davon befindet.
Die Anordnung des automatischen Kontrollsystems mit Vorauswahl, des Ausleitpunktes und des Kontrollplatzes 200.3 ist Fig. 8 schematisch dargestellt.
Der Mindestabstand zwischen automatischem, ortsfestem Kontrollsystem und Ausleitpunkt ergibt sich aus der Summe der Zeitintervalle, die bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 120 km/h für die Errechnung der Sachverhaltsermittlung und für die Bildübertragung erforderlich sind. Dazu kommen 200 m als Vorwarnstrecke für den ausleitenden Mitarbeiter der Kontrollstelle.
Die zur Ausleitung zur Standkontrolle erforderlichen Kontrolldaten liegen spätestens 10 Sekunden nachdem das Fahrzeugs das automatische Kontrollsystem passiert hat bei der Standkontrolle vor. In dieser Zeit legt ein Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 120 km/h 333 Meter zurück. Der Abstand zwischen dem automatischen Kontrollsystem und dem Ausleitpunkt wird also in der Regel mindestens 533 Meter betragen. Nach oben ist der Abstand zwischen dem automatischen Kontrollsystem und dem Ausleitpunkt 200.2 nur durch die Reichweite des Übertragungsmediums für die Kontrolldaten begrenzt. Das Übertragungsmedium für jede einzelne der benötigten Kommunikationsverbindungen wird nach kommerziellen und technischen Kriterien optimiert ausgewählt. Unter den genannten Bedingungen kann eine Standkontrolle auf einem Autobahnabschnitt zwischen einem Punkt ca. 1200 Meter hinter dessen Beginn und dem Abschnittsende ohne weitere Einschränkungen Position beziehen.
Ist aufgrund des Abstands zwischen dem automatischen Kontrollsystem und dem Ausleitpunkt 200.2 eine kürzere Verarbeitungs- und Übertragungszeit erforderlich, so kann auch dies bei einer Frequenz von maximal einem Lkw pro Sekunde bis zu einer unteren Grenze von minimal 4 Sekunden garantiert werden, wenn ein entsprechendes Kabel oder eine breitbandigen Funkverbindung genutzt werden. Unter Berücksichtigung der genannten Vorwarnstrecke sind ca. 300 m der minimale Abstand zwischen automatischer Kontrolle 200.1 und Ausleitstelle 200.2.
Für die Ausleitung kontrollbedürftiger Fahrzeuge (50.1., 50.2.) überträgt die automatische Kontrolle 200.1 an die stationäre Kontrolle das Kfz-Kennzeichen und ein Bild des Fahrzeugs zusammen mit Informationen über den Grund für die Ausleitungsempfehlung . Diese Daten werden dem Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 auf einem dafür geeigneten Gerät aufbereitet und übersichtlich angezeigt. Anhand dieser Darstellung trifft der Mitarbeiter die
Entscheidung, einen bestimmten Lkw tatsächlich auszuleiten oder nicht.
Über Fahrzeuge, die der aktuell eingestellte Ausleitungsfilter erfasst, überträgt das automatische Kontrollsystem folgende
Informationen zur Standkontrolle: Ein Übersichtsbild des
Fahrzeuges (schwarz-weiss, in komprimiertem Format), das
Kennzeichen oder den Hinweis, dass dieses nicht erkannt wurde, die Nationalität des Fahrzeugs oder den Hinweis, dass diese nicht erkannt wurde, die Fallgruppe, gebührenrelevante
Parameter aus der Einbuchung oder der Einstellung des
Fahrzeuggeräts, gegebenenfalls die Art der Falschzahlung
(gebuchte vs . ermittelte Gebührenklasse), gegebenenfalls
Indizien für eine Manipulation (als Kennzahl oder in Klartext) .
Bei der Überprüfung auf dem Kontrollplatz 200.3 erfolgt die endgültige Sachverhaltsfeststellung, ob der Fahrer oder Halter eines ausgeleiteten Fahrzeugs als Gutzahler, Falschzahler oder
Mautpreller zu bewerten ist.
Die Kontrollgruppe nutzt dazu spezielle Kontrollsysteme 10 .
Diese können einerseits über eine GSM-Schnittstelle aktuelle
Einbuchungsdaten für ein bestimmtes Kfz-Kennzeichen in der
Kontrollzentrale 20 abrufen können. Andererseits können sie über die DSRC- oder eine Kabelverbindung Daten vom
Fahrzeuggerät abfragen, um zu prüfen, ob dieses einwandfrei funktioniert oder ob ein Fehler festgestellt wurde.
Die Kontrollgruppe erhält über diese Schnittstelle insbesondere folgende Informationen: sämtliche Logsätze, die in einzelnen Kategorien abfragbar sind und anhand derer sich u. a. feststellen lässt, welche
Erhebungsdaten wann an die Zentrale übertragen wurden, die Konfigurationsdaten des Fahrzeuggerätes, u.a. das gespeicherte Kfz-Kennzeichen, den Stand der eingesetzten Software des Fahrzeuggerätes, das Ergebnis einer Prüfung, ob die Software manipuliert wurde oder nicht. Die Kontrollgruppe hat die Fahrzeugpapiere zu prüfen und darüber hinaus zu untersuchen, ob das Fahrzeuggerät unbeschädigt ist. Sie kann bei einer Nichtzahlung feststellen, ob diese durch einen Systemfehler oder einen Eingriff des Benutzers hervorgerufen worden ist.
Hat die Kontrollgruppe einen Verstoß festgestellt, ist sie in der Lage, über die GSM-Verbindung in der Kontrollzentrale 20 historische Daten zu Verstößen mit diesem Fahrzeug abzufragen, um ein angemessenes Bußgeld festlegen zu können. Ergibt die Sachverhaltsfeststellung, das es sich in einem Fall um einen Falschzahler oder Mautpreller handelt, werden die zugehörigen Daten gespeichert und nach der Kontrolle in die Kontrollzentrale 20 übertragen.
Die Ergebnisse der Sachverhaltsfeststellung werden in der Kontrollzentrale 20 statistisch ausgewertet und archiviert. Das Löschen dieser Daten erfolgt automatisch nach der gesetzlichen Aufbewahrungsfrist von 24 Monaten.
Die mit der stationären Kontrolle verbundenen Daten betreffen die Daten, die das automatische Kontrollsystem zur Ausleithilfe der Kontrollgruppe übermittelt, die der Kontrollzentrale 20 übermittelten Daten nach dem Verfahren der Sachverhaltsfeststellung durch die Kontrollgruppe .
Die zum Ausleiten erzeugten Daten werden in der Ausleithilfe nach Anzeige des nächsten Fahrzeugs und einer Wartezeit von 1 Minute gelöscht.
An die Zentrale werden die Kontrolldaten jedes als Mautpreller identifizierten Fahrzeugs übertragen. Das sind insbesondere Zeit und Ort der Kontrolle, die Identifikation der Kontrollgruppe, Kfz-Kennzeichen und Nationalität des Fahrzeugs, Halterdaten (ermittelt aus den vorgelegten Fahrzeugpapieren) , zulässiges Gesamtgewicht, Achszahl und Emissionsklasse des Zugfahrzeugs, Anhänger/Auflieger (ja/nein), die Gebührenklasse des Fahrzeugs, die Art des festgestellten Verstoßes, Nacherhebung durchgeführt (ja/nein), gegebenenfalls die Höhe der nacherhobenen Maut, Bußgeld festgelegt und eingetrieben (ja/nein) , gegebenenfalls die Höhe des erhobenen Bußgeldes, Daten aus dem Fahrzeuggerät, die den Verstoß beweisen. Diese Angaben werden auf Basis der von dem Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 eingegebenen Art des Verstoßes von der Applikation selbstständig zusammengestellt.
Die Nacherhebung der Maut erfolgt in der Regel auf dem Parkplatz direkt beim Benutzer, insbesondere wenn eine spätere Eintreibung unwahrscheinlich erscheint. Um ungerechtfertigte Doppel-Nacherhebungen zu vermeiden, werden die Information über Nacherhebungen mindestens einmal täglich an die Kontrollzentrale übertragen.
Sollte es in Ausnahmefällen durch einen Fehler in den technischen Systemen nicht möglich sein, die Kontrollfälle zeitgerecht in die Kontrollzentrale 20 zu übertragen, ist organisatorisch sicherzustellen, dass eine Doppelerhebung verhindert wird. Das erfolgt durch eine schriftliche Dokumentation der Kontrollfälle und die Verpflichtung, diese Fälle nach Abschluss der Kontrollen telefonisch an einen Mitarbeiter der Kontrollzentrale 20 zu melden.
Bußgeldbescheide können von der Kontrollgruppe direkt vor Ort erstellt und vollstreckt werden. Um die korrekte Höhe des Bußgeldes festlegen und gegebenenfalls alte, nicht eingetriebene Bußgelder eintreiben zu können, werden über GSM historische Daten zu Verstößen mit dem kontrollierten Fahrzeug abgefragt .
Die an die Kontrollzentrale 20 gesendeten Kontrolldaten werden entsprechend gekennzeichnet, um eine Doppelerstellung von Bußgeldbescheiden zu verhindern.
Zwischen dem automatischen Kontrollsystem und der Ausleithilfe werden nur ohnehin sichtbare Informationen übertragen - wie das Übersichtsbild und das Kennzeichen des Fahrzeugs - oder unverständliche Informationen wie der Code für den ermittelten Sachverhalt. Da der Übertragungsweg in der Regel vom Kontroll- personal einsehbar ist, sind Angriffe zur Veränderung von Daten nicht unbemerkt möglich. Solche Veränderungen würden außerdem bei der Standkontrolle sofort auffallen. Daher sind spezielle Maßnahmen zum Schutz dieser Daten nicht erforderlich. Für Abfragen des Kontrollsystems bei der Kontrollzentrale 20 werden kryptographische Verfahren eingesetzt, um die Authentizität beider Seiten sowie Datensicherheit und Vertraulichkeit sicherzustellen. Um für alle Kontrollformen die gleichen Verfahren anwenden zu können, ist der Einsatz einer Chipkarte für die Kontrollgruppen vorgesehen. Wie bei der automatischen Kontrolle werden bei einem festgestelltem Verstoß die aufgenommenen Beweismittel mindestens für die Dauer der festgelegten Aufbewahrungsfrist von 24 Monaten gespeichert.
Neben dem oben beschriebenen Kontrollprozess sind noch eine Reihe zusätzlicher, unterstützender Abläufe erforderlich. Sie sind Teil der für die automatischen Kontrollsysteme erforderlichen Abläufe: das Umschalten des Betriebsmodus der automatischen Kontrollstation auf „stationäre Kontrolle" - Um die Berechtigung über kryptographische Verfahren sicher zu stellen, erfolgt diese Funktion durch die Kontrollsysteme 10 über die Kontrollzentrale, die Aktualisierung der Sperrlisten für die Erhebungskarten der Fahrzeuggeräte in den Kontrollsystemen 10, die Markierung der Einbuchungssätze der von den Kontrollsystemen 10 gemeldeten Fahrzeuge (50.1., 50.2.) in der Whitelist der Kontrollzentrale, die Übergabe aller DSRC- Kommunikationssätze von den Kontrollsystemen 10 an die Kontrollzentrale 20 und die Weitergabe an das Überwachungssystem zur Überprüfung des Eingangs der Erhebungsdaten im Zentralsystem, die Versorgung und Aktualisierung der Kontrollsysteme 10 mit Tarifdaten. Zur Unterstützung der Qualitätssicherung werden möglicherweise festgestellte Fehlfunktionen des Fahrzeuggerätes protokolliert, für die der Benutzer offensichtlich nicht die Verantwortung trägt. Diese Protokolle werden an die Kontrollzentrale 20 gesendet . Als Kontrollsystem lOfür Standkontrolle an der Ausleitstelle 200.2 nutzen die Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 datenfunkfähige transportable Rechner. Diese sind mit Software ausgerüstet, die den Zugriff auf die Datenbanken in der Kontrollzentrale 20 erlaubt. Darüber hinaus verfügen sie über technische Schnittstellen zur Überprüfung von Fahrzeuggeräten und zum Auslesen von Logfiles. Im Falle einer Ausprägung der DSRC-Schnittstelle im Mikrowellen-Bereich kann eine Kabelverbindung verwendet werden.
Die Kontrollsysteme 10 für die Fahrzeugkontrolle verfügen über genügend freien Speicherplatz, um alle Kontrolldaten eines Tages abspeichern zu können, und über einen Chipkartenleser für die Authentifikation der Kontrollmitarbeiter.
An Kommunikationsverbindung zwischen dem automatischen Kontrollsystem und der Ausleithilfe kommen je nach Entfernung zwischen dem automatischen Kontrollsystem und der Ausleitstelle 200.2 und baulichen Verhältnissen beispielsweise in Frage: eine (serielle) Verbindung über existierende Kabel (-schachte) mit entsprechenden Leistungstreibern, eine Verbindung über frei verfügbare Funkverfahren (z. B. 2,45 GHz Funk, DECT, WLAN) mit speziellen Richtantennen, um die Leistungs- und Reichweitenbegrenzung zu überwinden, spezielle Richtfunk- Anlagen, wie sie zur Verbindung von LANs über Grundstücksgrenzen hinweg verwendet werden, eine Verbindung über GSM (z. B. mit den Diensten HSCSD oder GPRS) bei ungünstiger Lage oder Entfernung.
Am Ausleitpunkt 200.2 wird unabhängig vom gewählten Verfahren ein Schaltschrank installiert, der dem Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 eine drahtlose Anbindung, z. B. über Bluetooth ermöglicht und damit keine mechanischen Angriffspunkte bietet. Die Einbauten für die Kommunikation mit der automatischen Kontrolle können über vorhandene Kabel oder über eine kleine Photovoltaik-Anlage mit Strom versorgt werden. Die Schnittstelle zwischen dem portablen Kontrollsystem für Standkontrolle und der Kontrollzentrale 20 20 entspricht im wesentlichen der zwischen dem automatischen Kontrollsystem und der Kontrollzentrale, nur dass die erstere zusätzlich historische Daten zu Verstößen abfragen und den Betriebsmodus der automatischen Kontrolle umschalten kann.
Die Angaben zu früheren Verstößen mit einem Fahrzeug umfassen folgenden Daten: Zeit und Ort (Streckenabschnitt) des Verstoßes, die Art des Verstoßes, die Höhe des
Nacherhebungsbetrages, die Höhe des Bußgeldes, ein Vermerk, ob und wann Nacherhebungsbetrag und/oder Bußgeld eingezogen werden konnten.
Da vergleichsweise wenige Fahrzeuge (50.1., 50.2.) kontrolliert werden und auf die Aufnahme und Übertragung eines Beweisbildes verzichtet wird, ist die Nutzung einer GSM-Verbindung problemlos möglich.
Die mobile Kontrolle stützt sich auf Kontrollgruppen, die sich mit einem Kontrollfahrzeug in den Verkehrstluss einreihen und während der Vorbeifahrt Lkw kontrollieren, d. h. eine Sachverhaltsermittlung durchführen. Bei Bestehen eines Verdachts auf Verstoß gegen die Mautpflicht wird das betreffende Fahrzeug zur Sachverhaltsfeststellung auf einen Parkplatz oder in eine geeignete Autobahnausfahrt ausgeleitet.
Die mobilen Kontrollgruppen patrouillieren im fließenden Verkehr und kontrollieren Fahrzeuge (50.1., 50.2.) stichprobenartig. Sie sind mit Kontrollsystemen 10 ausgestattet, die es ermöglichen mit dem Fahrzeuggerät eines Lkw über dessen DSRC-Schnittstelle zu kommunizieren, mit der Kontrollzentrale 20 zu kommunizieren, um Lkw zu überprüfen, die nicht mit einem Fahrzeuggerät ausgestattet sind. Wie bei der automatischen Kontrolle liegen die Daten des Fahrzeuggerätes von Teilnehmern am automatischen Erhebungsverfahren praktisch sofort vor. Da das mobile Kontrollsystem über DSRC auf das Fahrzeuggerät zugreifen kann, erfolgt die Darstellung der Daten in weniger als 5 Sekunden. Als Ergebnis der Analyse der erhaltenen Daten werden die folgenden Fallgruppen (analog zu denen der automatischen Vorauswahl) unterschieden:
Um die Mautzahlung eines Fahrzeuges der Fallgruppe 1 überprüfen zu können, ist ein Zugriff auf die in der Kontrollzentrale 20 geführte Whitelist erforderlich. Dazu verfügt das Kontrollsystem lOüber eine Eingabemöglichkeit für das Kennzeichen und die Nationalität eines Fahrzeugs. Nach jeder einzelnen Kennzeicheneingabe wird dazu eine Online-Abfrage in der Kontrollzentrale 20 durchgeführt.
Der Verbindungsaufbau zur Kontrollzentrale 20 wird schon während der Kennzeicheneingabe durchgeführt. Damit kann sichergestellt werden, dass eine Überprüfung stattfinden kann und die Antwortzeit unter 5 Sekunden bleibt. Ausnahmefälle sind nur bei fehlender GSM-Versorgung möglich oder wenn ein Benutzer die Einbuchung unmittelbar vor Fahrtantritt vornimmt, sofort auf die Autobahn fährt und gleich darauf kontrolliert wird, da der Weg der Daten von der Zahlstelle über die Einbuchungszentrale zur Kontrollzentrale 20 einige zehn Sekunden in Anspruch nehmen wird. Im Falle einer fehlenden Kommunikationsverbindung wird eine entsprechende Information auf dem Kontrollsystem lOangezeigt. Die Kontrolle wird unterstützt durch eine autonome Positionsund Fahrtrichtungsbestimmung im Kontrollsystem. Die mobile Kontrolle kann auf jedem beliebigen Streckenabschnitt erfolgen, da sie von ortsgebundenen Ressourcen unabhängig ist und über eigene Kommunikationswege zum Fahrzeuggerät und zur Zentrale verfügt.
Im Fall eines Verstoßes leitet die Kontrollgruppe das Fahrzeug auf einen Parkplatz oder zu einer Ausfahrt hinaus, um die SachverhaltsfestStellung vorzunehmen.
Die Auswertung der DSRC-Kommunikation wird dem Mitarbeiter der Kontrollstelle 40 mit erläuternden Daten auf dem Kontrollsystem lOangezeigt. Anhand dieser Darstellung trifft er die Entscheidung, einen bestimmten Lkw tatsächlich auszuleiten oder nicht .
Das Kontrollsystem lOzeigt die folgenden, über die DSRC- Schnittstelle erhaltenen bzw. daraus abgeleiteten Daten an: die Fallgruppe gemäß Tabelle 6, das Kfz-Kennzeichen, die Nationalität des Fahrzeugs, den Zahlungsdatensatz (Datum, Uhrzeit, Streckenabschnitt, bezahlte Maut, Gebührenklasse) , gegebenenfalls Indizien für eine Manipulation (als Kennzahl oder in Klartext) .
Bei den Fahrzeugen ohne Fahrzeuggerät, für die ein Abgleich in der Whitelist durchgeführt wurde, werden folgende Daten angezeigt: gültige Einbuchung vorhanden (ja/nein), Einbuchungsnummer, Gültigkeitsbeginn und -ende, die Gebührenparameter (zulässiges Gesamtgewicht, Achszahl, Emissionsklasse) .
Die Sachverhaltsfeststellung durch die Kontrollgruppe erfolgt genau wie bei der stationären Kontrolle. Die Daten zur Sachverhaltsfeststellung sind die gleichen wie bei der stationären Kontrolle und werden der Kontrollzentrale 20 übermittelt. Die Nacherhebung der Maut erfolgt entweder durch die Kontrollgruppe direkt beim Benutzer oder später durch die Zentrale der Kontrollstelle. Bußgeldbescheide werden in der Regel von der Kontrollgruppe direkt vor Ort erstellt und vollstreckt. In allen anderen Fällen werden die Bußgeldbescheide später in der Kontrollstelle 40 erstellt.
Zwischen dem Kontrollsystem lOund dem Fahrzeuggerät werden die Informationen über die DSRC-Schnittstelle verschlüsselt übertragen. Die dazu zu verwendenden Verfahren sind identisch mit denen der automatischen Kontrolle.
Für die Abfragen des Kontrollsystems bei der Kontrollzentrale 20 werden kryptographische Verfahren eingesetzt, um die Authentizität beider Seiten sowie Datensicherheit und Vertraulichkeit sicherzustellen. Um für alle Kontrollformen die gleichen Verfahren anwenden zu können, wird der Einsatz einer Chipkarte für die Kontrollgruppen vorgesehen. Bei einem festgestelltem Verstoß werden die aufgenommenen Beweismittel wie bei der automatischen Kontrolle mindestens für die Dauer der festgelegten Aufbewahrungsfrist von 24 Monaten gespeichert .
In den Kontrollfahrzeugen ist der DSRC-Sender (Infrarot) zur besseren Handhabung fest, jedoch dreh- und schwenkbar, befestigt. Ein Mikrowellensender ist nach Möglichkeit auf dem Fahrzeug montiert.
Die Kontrollsysteme 10 werden zur Erkennung und Darstellung des gerade befahrenen Abschnitts mit einem autonomen Abschnittserkennungsmodul ausgestattet und im Fahrzeug an eine GPS-Antenne angeschlossen. Die Abfrage der Daten von Fahrzeuggeräten erfolgt durch ein DSRC-Infrarot-Sende- und Empfangsteil, das über eine Kabelverbindung an das eigentliche Kontrollsystem lOangeschlossen wird. Die Kommunikation mit der Kontrollzentrale 20 erfolgt über eine geeignete Kommunikationsschnittstelle (GSM / GPRS) .
Für die Kommunikation mit dem Fahrzeuggerät ist die Nutzung einer Infrarot-Schnittstelle gegenüber der Mikrowellen- Schnittstelle (5,8 GHz) vorzuziehen. Nach DSRC-Standard für 5,8 GHz und Herstellerangaben kann mit der maximal zulässigen Sendeleistung von 18 dBm die erforderliche Bitfehlerrate nur für eine Entfernung von bis zu 2,6 m zwischen Kontrollsystem lOund Fahrzeuggerät sichergestellt werden. Demgegenüber können über eine Infrarotschnittstelle mit einem entsprechend ausgerüsteten Sender, der die Sendeleistung in Richtung des Fahrzeuggerätes stark bündelt, wesentlich höhere Entfernungen (bis zu 40 m) überbrückt werden.
Zur manuellen Kontrolle lässt sich das Kontrollsystem lOsehr leicht aus dem Fahrzeug ausbauen und dann genau wie bei der stationären Kontrolle verwenden.
Die Geräte für die manuelle Fahrzeugkontrolle verfügen über genügend freien Speicherplatz, um alle Kontrolldaten eines Tages abspeichern zu können, sowie über einen Chipkartenleser für die Authentifikation der Mitarbeiter der Kontrollstelle.
Aufgrund der Vielzahl möglicher Einbuchungen je Autobahnabschnitt ist es vorteilhaft, keine Kopie der Whitelist der Kontrollzentrale 20 in den Kontrollsystemen 10 zu halten und ständig zu aktualisieren.

Claims

Patentansprüche
1. Kontrollverfahren zur Straßengebührenerfassung mit einem Kontrollsystem (10) mit mehreren Erfassungseinrichtungen für Fahrzeuginformationen und mit einer Triggereinrichtung zur zeitgerechten Aktivierung der Erfassungseinrichtungen d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die einzelnen Erfassungseinrichtungen zu Zeitpunkten aktiviert werden, zu denen die räumliche Anordnung von Fahrzeug und die jeweilige Fahrzeuginformation erfassende Erfassungseinrichtung optimal ist, wobei die verschiedenen durch die Erfassungseinrichtungen räumlich und zeitlich getrennt erfassten Fahrzeuginformationen eines Fahrzeugs vom Kontrollsystem (10) dem Fahrzeug und einem Referenzzeitpunkt zugeordnet werden.
2. Kontrollverfahren zur Straßengebührenerfassung mit einem Kontrollsystem (10) mit mehreren Erfassungseinrichtungen für Fahrzeuginformationen und mit einer Triggereinrichtung zur zeitgerechten Aktivierung der Erfassungseinrichtungen d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Kontrollsystem (10) transportabel ist.
3. Kontrollverfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aktivierung der Aufnahmeeinrichtungen durch die Triggereinrichtung automatisch und/oder manuell erfolgen kann.
4. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Erfassungseinrichtungen
Kommunikationseinrichtungen, optische und/oder akustische Aufnahmeeinrichtungen umfassen, und dass die Fahrzeuginformationen Bewegungsinformationen, Geräuschinformationen, Nummernschildinformationen und/oder Umrissinformationen umfassen, und dass das Kontrollsystem (10) eine
Klassifikationseinrichtung umfasst, die das Fahrzeug einer Fahrzeugklasse zuordnet.
5. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ortsfeste Kontrollsysteme (10) zu automatischen Kontrollen, transportable Kontrollsysteme (10) zu mobilen Kontrollen und eine Kombination aus ortsfesten und transportablen Kontrollsystemen (10) zu stationären Kontrollen dienen.
6. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem Fahrzeug und dem Referenzzeitpunkt zugeordneten Fahrzeuginformationen vom Kontrollsystem (10) über Kommunikationseinrichtungen nach außen übermittelt werden.
7. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem Fahrzeug und dem Referenzzeitpunkt zugeordneten Fahrzeuginformationen mit dem Inhalt einer Datenbank verglichen wird, um festzustellen, ob eine Straßengebühr ordnungsgemäß entrichtet wurde.
8. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fahrzeuginformationen bei Verdacht auf Falschzahlung auch als Beweismittel weiterverwendet werden.
9. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Fahrzeuginformationen, die für die Erkennung der richtigen Zahlung verwendet werden, und die Fahrzeuginformationen, die als Beweismittel verwendet werden, die selben sind.
10. Kontrollverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur stationären Kontrolle die dem Fahrzeug und dem Referenzzeitpunkt zugeordneten Fahrzeuginformationen an eine Kontrollperson übermittelt werden, wobei Fahrzeuge, bei denen Verdacht auf Falschzahlung besteht, aus dem fließenden Verkehr ausgeleitet werden.
oOo.
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