EP1358635B1 - Method for determining road tolls - Google Patents
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- EP1358635B1 EP1358635B1 EP01986870A EP01986870A EP1358635B1 EP 1358635 B1 EP1358635 B1 EP 1358635B1 EP 01986870 A EP01986870 A EP 01986870A EP 01986870 A EP01986870 A EP 01986870A EP 1358635 B1 EP1358635 B1 EP 1358635B1
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- 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
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Strassenbenutzungsgebühren mittels eines Mautsystems gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for detecting road tolls by means of a toll system according to the preamble of
In der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Erfassen von Strassenbenutzungsgebühren vorzusehen, womit relativ einfach die Benutzungsgebühr für unterschiedliche Nutzungsabrechnungsgebiete mit einem einzigen Fahrzeuggerät ermittelt werden kann.The object of the invention is to provide a method for detecting road user charges, with which the user fee for different user accounting areas can be determined relatively simply with a single vehicle device.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.This object is solved by the features of
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, die Benutzungsgebühr durch ein Fahrzeuggerät im Fahrzeug zu ermitteln, die eigentliche Abrechnung aber in einer Betreiberzentrale durchzuführen, wobei die Übertragung der aufgelaufenen Benutzungsgebühren an die Betreiberzentrale von Kriterien abhängig ist, welche vorgegeben werden können. Dies hat gegenüber Systemen bei denen die Abrechnung im Fahrzeug mittels Chipkarten durchgeführt wird, den Vorteil, dass der Benutzer sich nicht darum kümmern muss, ein ausreichendes Guthaben auf seiner Chipkarte zu haben. Ausserdem besteht bei Chipkarten die Gefahr, dass sie verloren gehen können.One aspect of the invention is to determine the user fee by a vehicle device in the vehicle, but to carry out the actual billing in an operator center, wherein the transmission of accrued user charges to the operator center is dependent on criteria that can be specified. This Compared to systems where the billing in the vehicle is performed by means of smart cards, has the advantage that the user does not have to worry about having a sufficient balance on his smart card. In addition, there is a risk with chip cards that they can be lost.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die vorgegebenen Kriterien erfüllt, wenn ein Schwellwert erreicht oder überschritten wird, wobei der Schellwert einem bestimmten Geldbetrag und/oder einer bestimmten Zeitspanne und/oder einer bestimmten zurückgelegten Entfernung seit dem letzten Zeitpunkt der Datenübertragung entspricht. Dies hat den Vorteil, dass der Gebührenbetrag der in den Fahrzeugen gespeichert ist nicht zu hoch wird. Selbstverständlich können die Kriterien auch erfüllt sein, wenn die Daten von der Betreiberzentrale angefordert werden, oder wenn die Datenübertragung manuell vom Benutzer ausgelöst wird. Zudem kann die Datenübertragung ausgelöst werden, wenn das Fahrzeug vorgegebene Positionen im Wegenetz überfährt. So kann eine Datenübertragung beispielsweise bei jedem Verlassen einer gebührenpflichtigen Strasse ausgelöst werden.In an advantageous embodiment of the invention, the predetermined criteria are met when a threshold is reached or exceeded, wherein the threshold corresponds to a certain amount of money and / or a certain period of time and / or a certain distance traveled since the last time of data transmission. This has the advantage that the amount of fees stored in the vehicles is not too high. Of course, the criteria may also be met when the data is requested by the operator center, or when the data transmission is manually initiated by the user. In addition, the data transmission can be triggered when the vehicle passes over predetermined positions in the road network. For example, a data transfer can be triggered every time you leave a toll road.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung unterhält der Fahrzeugbenutzer oder Fahrzeughalter beim Betreiber des Straßengebührenerfassungssystems ein Konto, von welchem die übertragenen Benutzungsgebühren automatisch abgebucht werden.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the vehicle user or vehicle owner maintains an account with the operator of the toll collection system from which the transferred user charges are deducted automatically.
Zur Ermittlung der Strassenbenutzungsgebühr für ein Fahrzeug beim Befahren unterschiedlicher Nutzungsabrechnungsgebiete werden bei einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung Informationen über die Grenzen wenigstens eines Heimatnutzungsgebiets gespeichert und bei Annäherung an die Grenze des Heimatnutzungsgebietes werden bei Bedarf fehlende Betriebsdaten für ein angrenzendes Nutzungsabrechnungsgebiet von der Betreiberzentrale in das Fahrzeuggerät übertragen und gespeichert.In order to determine the road user charge for a vehicle when driving through different user accounting areas, in a particularly advantageous embodiment of the invention, information about the limits of at least one is obtained Domestic use area stored and when approaching the border of the home use area, if necessary, missing operating data for an adjacent usage accounting area are transmitted from the operator center to the vehicle unit and stored.
Das Fahrzeuggerät berechnet die Strassenbenutzungsgebühr nach den Bedingungen des neuen Nutzungsabrechnungsgebiets, wobei die ermittelten Benutzungsgebühren an die Betreiberzentrale des neuen Nutzungsabrechnungsgebietes übertragen werden. Eine Abrechnung dieser Gebühren erfolgt aber nur, wenn der Betreiber des Heimatnutzungsabrechnungssystems ein Übernahme der Schuld des Fahrzeughalters bestätigt.The vehicle device calculates the road user charge according to the conditions of the new payroll area, whereby the determined user charges are transferred to the operator center of the new pay toll area. However, billing for these fees will only be made if the home user billing system operator confirms that the vehicle owner has assumed responsibility.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- Schematische Darstellung eines automatischen Mauterhebungssystems und dessen externe Datenbeziehungen;
- Fig. 2
- Schematische Darstellung eines automatischen Mauterhebungssystems und dessen interne Datenbeziehungen;
- Fig. 3
- Schematische Darstellung der wesentlichen Funktionen und Komponenten des Fahrzeuggerätes;
- Fig. 4
- Schematische Darstellung des Betriebsablaufs des Fahrzeuggerätes;
- Fig. 5
- Schematische Darstellung verschiedener Nutzungsabrechnungsgebiete.
- Fig. 1
- Schematic representation of an automatic toll collection system and its external data relationships;
- Fig. 2
- Schematic representation of an automatic toll collection system and its internal data relations;
- Fig. 3
- Schematic representation of the essential functions and components of the vehicle device;
- Fig. 4
- Schematic representation of the operation of the vehicle device;
- Fig. 5
- Schematic representation of various usage accounting areas.
In der folgenden Beschreibung sind unter Maut oder Mautgebühr Straßengebühren, die für die Benutzung einer Strasse entrichtet werden müssen, zu verstehen. Unter Mauterhebungs- oder Mauterfassungssystem ist ein Straßengebührenerfassungssystem zu verstehen.In the following description, tolls or tolls are street fees paid for using a road need to be understood. The toll collection or toll collection system is a toll collection system.
Wie aus
Für die einzelnen Komponenten ergibt sich nachfolgend beschriebene Funktionsweise.For the individual components results in the following described operation.
Die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 versorgt die Fahrzeuggeräte 3 mit den notwendigen Betriebsdaten und leitet Nachrichten von der Komponente "Zentrale Prozesse" 6 an die Fahrzeuggeräte 3 weiter. Die Betriebsdaten werden von ihr in das Format umgesetzt, das vom Fahrzeuggerät 3 verarbeitet werden kann. Sie steuert dabei die Verteilung der Betriebsdaten an die Fahrzeuggeräte 3. Vom Fahrzeuggerät 3 erhält sie Statusinformationen über Sperrungen und leitet diese an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6 weiter.The vehicle
Die Erhebungsdatenverwaltung 4 empfängt die vom Fahrzeuggerät 3 erzeugten Erhebungsdaten, speichert diese und leitet sie in Form von Leistungsdaten an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6 weiter. Die Erhebungsdatenverwaltung 4 generiert Quittungen für plausible empfangene Erhebungsdaten und verteilt diese, den jeweiligen Kreditrahmen und die Limits an die Fahrzeuggeräte 3.The
Bei der Benutzung mautpflichtiger Strecken mit gebührenpflichtigen Fahrzeugen oder Zugkombinationen führt das Fahrzeuggerät 3 automatisch Erhebungen durch und leitet die Erhebungsdaten an die Erhebungsdatenverwaltung 4 weiter. Zur Funktionsbereitschaft empfängt es Betriebsdaten aus der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2. Darüber hinaus stellt es dem Benutzer 10 eine Bedienerschnittstelle zur Verfügung, über die er seine Nutzungsdaten eingeben und Informationen abrufen kann.When using toll roads with toll vehicles or train combinations, the
Die Servicestelle 9 übernimmt den Einbau, die Instandsetzung und die zyklische Überprüfung des Fahrzeuggerätes 3.The
Der Benutzer 10 ist der Mautpflichtige, der das Mautsystem benutzt, um Gebühren zu entrichten und das Fahrzeuggerät 3 bedient.The
Das Kontrollsystem 7 dient zur Ermittlung und Feststellung des Sachverhalts, ob eine Mautpflicht vorliegt und - wenn dies der Fall ist - ob die Mautgebühr ordnungsgemäß, falsch oder gar nicht entrichtet wurde.The
Zu den Zentralen Prozessen 6 gehören die Verfahren und Prozesse der Organisationseinheiten Geschäftsführung, Technischer Betrieb, Service, Finanzen und Controlling, Ressourcen, Vertrieb und Stabsfunktionen. Diese werden durch die Systemkomponenten Abrechnung, Überwachung und Betriebsdurchführung unterstützt.The Central Processes 6 include the processes and processes of the organizational units Management, Technical Operations, Service, Finance and Controlling, Resources, Sales and Staff functions. These are supported by the system components billing, monitoring and operational implementation.
Die Abrechnung hat die primäre Aufgabe, periodisch die Leistungsdaten (Erhebungs- und Einbuchungsdaten) des automatischen Mauterhebungssystems 1 zu aggregieren, daraus Rechnungen zu erstellen, an die Mautpflichtigen 10 zu versenden und Nachweise über die ausgestellten Rechnungen zu erzeugen.Billing has the primary task of periodically aggregating the performance data (collection and booking data) of the automatic
Die Überwachung umfasst alle technischen Einrichtungen zur Abbildung der Verfahren und Prozesse, die es ermöglichen zu überprüfen, ob das Mautsystem und die Betreibergesellschaft ihre Aufgaben ordnungsgemäß erfüllen.The surveillance includes all the technical facilities to map the procedures and processes that make it possible to verify that the tolling system and the operating company are performing their duties properly.
Die Betriebsdurchführung umfasst alle technischen Einrichtungen, die der Betriebsführung durch die Betreibergesellschaft, der Finanzbuchhaltung, dem Kundenservice (Customer Care) und dem technischen Betrieb dienen.The operational implementation includes all technical facilities that serve the operation management by the operating company, the financial accounting, the customer service and the technical operation.
Die Stützbake 5 unterstützt das Fahrzeuggerät 3 bei der Positionsbestimmung, in dem sie Positionsdaten hoher Güte über Kurzstreckenkommunikation überträgt.The
Die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 des Mautsystems 1 versorgt über einen Kommunikationsserver alle Fahrzeuggeräte 3 mit den notwendigen und aktuellen Betriebsdaten. Die Aufgaben der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 umfaßen:
- die
Versorgung aller Fahrzeuggeräte 3 mit Betriebsdaten wie Streckendaten, Tarifmodelle, Gebührenklassenmodelle, Fahrzeuggeräte-Software-Versionen und Kryptografieschlüssel; - die Ent- bzw. Verschlüsselung sowie Signieren von Fahrzeuggeräte-Nachrichten;
- die Zertifizierung von öffentlichen Schlüsseln der Zulassungsstellen/Servicestellen;
- die Bereitstellung der Betriebsdaten für alle Servicestellen 9 und die Kontroll-
Zentrale 7; - die Verwaltung der Betriebsdaten-Versionen;
- die Erstellung von Betriebsdaten-Verteilungsplänen;
- die Überführung der Betriebsdaten in das
Fahrzeuggeräteformat; - der Simulationstest der Betriebsdaten.
- the supply of all
vehicle devices 3 with operating data such as route data, tariff models, charge class models, vehicle software software versions and cryptographic keys; - the decryption or encryption and signing of vehicle device messages;
- the certification of public keys of the registration offices / service points;
- the provision of the operating data for all
service points 9 and thecontrol center 7; - the management of operating data versions;
- the creation of operating data distribution plans;
- the transfer of the operating data into the
Vehicle device format; - the simulation test of the operating data.
Ein Replikationsmechanismus sorgt dafür, dass in der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 immer eine aktuelle Version der Grunddatenbank als Kopie zur Verfügung steht. Die Kryptographiekomponente ver- und entschlüsselt die empfangenen und zu versendenden Daten, sichert die Integrität der Nachrichten und verwaltet alle in der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 benötigten Kommunikationsschlüssel. In der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 werden ebenfalls Daten-Verteilungspläne erstellt. Damit die Fahrzeuggeräte 3 autonom arbeiten können, sind in ihnen neben den notwendigen Kommunikationsschlüsseln auch die Betriebsdaten (Tarife, Strecken, Fahrzeugklassen) abgespeichert. Diese werden in der Grunddatenverwaltung gepflegt und in aufbereiteter Form (Fahrzeuggeräteformat) in der Datenbank der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 verwaltet. Dort befinden sich außerdem die Fahrzeuggeräte-Software-Versionen. Der Prozess der "Betriebsdatenübermittlung" dient der versionsabhängigen, flächendeckenden Versorgung der Fahrzeuggeräte 3 mit neuen oder aktualisierten Betriebsdaten. Dazu werden sowohl Broadcast-Dienste als auch Point-to-Point-Verbindungen der GSM-Kommunikation genutzt. Alle Fahrzeuggeräte 3, die nicht via Broadcast erreicht werden, melden sich vor Ablauf der Gültigkeit ihrer Betriebsdaten bei der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2, an die diese Anfragen zur Entschlüsselung und Verarbeitung weitergeleitet werden. Sie versorgt die Fahrzeuggeräte 3 dann individuell mit den aktuellen Tarif- und Streckendaten.A replication mechanism ensures that a current version of the basic database is always available as a copy in the vehicle
Die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 überträgt nicht nur Betriebsdaten an die Fahrzeuggeräte 3, sondern stellt zusätzlich Informationen für die Servicestellen 9 bereit, die Fahrzeuggeräte 3 einbauen und warten. Ebenso hat die Kontrollzentrale 7 Zugriff auf die aktuellen Daten der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2.The on-
Die Aufgaben der Erhebungsdatenverwaltung 4 sind:
- die Verwaltung und Verarbeitung der
von den Fahrzeuggeräten 3 versendeten Erhebungsdaten, - die Erzeugung von Quittungen für die
von den Fahrzeuggeräten 3 erhaltenen Erhebungsdaten, - das Führen je einer Liste
mit gesperrten Fahrzeuggeräten 3 sowie einer Liste aller Kreditlimits, - die Authentifizierung der ein- und ausgehenden Nachrichten,
- die Ver- und Entschlüsselung der Anfragen von und der Antworten an
Fahrzeuggeräte 3, - die Übertragung der aufgelaufenen Erhebungsdatensätze an das Abrechnungssystem,
- the administration and processing of the survey data sent by the
vehicle devices 3, - the generation of acknowledgments for the survey data obtained from the
vehicle equipment 3, - keeping a list of locked
vehicle devices 3 and a list of all credit limits, - authentication of incoming and outgoing messages,
- the encryption and decryption of the requests from and the responses to
vehicle equipment 3, - the transfer of the accumulated survey data records to the billing system,
Eine wesentliche Aufgabe der Erhebungsdatenverwaltung 4 ist die Quittierung bzw. Beantwortung aller Fahrzeuggerätenachrichten und die Pflege aller zur Bearbeitung dieser Nachrichten nötigen Daten. Dazu werden die über GSM von den Fahrzeuggeräten 3 gesendeten und von einem Kommunikationsserver empfangenen Nachrichten, die Erhebungsdaten enthalten - falls erforderlich - zusammengesetzt, entschlüsselt und in der Erhebungsdatenbank abgespeichert. Für die Nachrichten werden Quittungen erzeugt, die zusätzlich den jeweils aktuellen Sperrzustand der Erhebungskarte sowie deren Limits beinhalten und gegebenenfalls neue Schlüssel aus der Sicherheitszentrale enthalten. Diese Quittungen werden verschlüsselt und an die Fahrzeuggeräte 3 versendet. Falls ein Fahrzeuggerät 3 nach Ablauf einer gewissen Zeit keine Quittung vom Zentralsystem erhalten hat, sendet dieses die entsprechenden Daten erneut an die Erhebungsdatenverwaltung 4 bis die Quittung vom Fahrzeuggerät 3 empfangen wird.An essential task of the
Stützbaken 5 werden straßenseitig an solchen Orten aufgestellt, an denen eine Positionsbestimmung der Fahrzeuggeräte 3 allein durch Satellitennavigation 8 und Koppelnavigation schwierig oder nicht ausreichend sicher ist. Dies können z.B. Talschluchten mit steilen Felswänden an einer oder beiden Straßenseiten sein, Tunnel, dicht bewaldete Gebiete oder nah (d.h. wenige Meter) beieinander liegende Strassen unterschiedlicher oder auch gleicher Strassenkategorie sowie Strassen mit temporärer Änderung der Streckenführung. Die Stützbake 5 sendet die entsprechenden Positionsdaten an die Fahrzeuggeräte 3 und unterstützt damit das Fahrzeuggerät 3.Supporting
Wie aus
Der Erkennungsalgorithmus 11.1 erkennt unter Verwendung von Streckendaten und der aktuellen Position einen gebührenpflichtigen Streckenabschnitt und löst ein Erhebungsereignis aus.The recognition algorithm 11.1 recognizes a toll road section using route data and the current position and triggers a survey event.
Die Tarifierung 11.2 ist die Berechnung der Mautgebühr anhand der Streckeninformation, der relevanten Parameter und der Daten des Tarifmodells.Tariff 11.2 is the calculation of the toll on the basis of the route information, the relevant parameters and the tariff model data.
Der Kommunikationsprozess 11.3 umfasst den Datenaustausch zwischen Fahrzeuggerät 3 und Zentrale 2 über GSM (Übertragung von Erhebungsdaten sowie Betriebsdatenaktualisierungen (Tarifdaten/-modell, Streckendaten, Softwareaktualisierungen)). Darüber hinaus gehört auch der Datenaustausch über eine DSRC-Schnittstelle zur Stützbake 5 und zum Kontrollsystem 7 sowie der Datenaustausch zu Servicezwecken über die Service-Schnittstelle zum Kommunikationsprozess 11.3.The communication process 11.3 comprises the data exchange between the
Der Bedienungsprozess 11.4 ist die ereignisbasierte Steuerung der Interaktion des Fahrzeuggerätes 3 mit dem Benutzer 10 (Ein- und Ausgaben, Warn- und Fehlermeldungen, Menüsteuerung).The operating process 11.4 is the event-based control of the interaction of the
Der Kontrollprozess 11.5 umfasst die Überwachung der Betriebsbereitschaft, das Power-Management, das Logging, das Trouble-Ticketing und die Manipulationserkennung.Control process 11.5 includes operational readiness monitoring, power management, logging, trouble ticketing and tamper detection.
Das Betriebssystem 12 stellt die unterste Software-Ebene dar und wird vom Fahrzeuggerätehersteller entwickelt und bereitgestellt. Das Betriebssystem sorgt für Hardware-Ansteuerung, Prioritäten/Prozess-Management, Manipulationserkennung, Versionskontrolle und Logging (auf Betriebssystemebene).The
Das automatische Mauterhebungssystem 1 erfordert für das Fahrzeuggerät 3 zwingend folgende Hardwarekomponenten:
- Control Unit 3.1: Steuereinheit mit eigenem Betriebs- und Filesystem;
CPU 3.1.2: Zentralprozessor;
Datenspeicher 3.1.4: Flüchtiger und nichtflüchtiger Arbeitsspeicher;
Erhebungskarte 3.1.3: Chipkarte mit Sicherheitsmodul zur Verwaltung der kryptographischen Schlüssel und mit Zahlungsmodul zur gesicherten Zahlung der Mautgebühren HMI 3.1.1: Benutzer-Schnittstelle (Tastatur, Display und Lautsprecher);
Service-Schnittstelle 3.1.5: Externe Schnittstelle zum Datenaustausch; - Navigationskomponenten 3.2:
GPS 3.2.1: Modul zur Standortbestimmung
Zusatzsensorik 3.2.2: zur Verbesserung der
Navigationsdaten; - Kommunikationskomponenten 3.3:
GSM-Modul 3.3.1: Modul zur Kommunikation mit zentralen Komponenten mit SIM-Karte 3.3.2;
DSRC-Modul 3.3.3: Modul zur Stützbaken- und KontrollKommunikation über Infrarot; - Netzteil (nicht dargestellt): Energieversorgung aus dem Lkw-Bordnetz;
- Control Unit 3.1: Control unit with own operating and file system;
CPU 3.1.2: central processor;
Data storage 3.1.4: Volatile and non-volatile memory;
Collection card 3.1.3: Chip card with security module for managing cryptographic keys and with payment module for secure payment of tolls HMI 3.1.1: User interface (keyboard, display and speakers);
Service interface 3.1.5: External interface for data exchange; - Navigation components 3.2:
GPS 3.2.1: Positioning module
Additional sensors 3.2.2: to improve the
Navigation data; - Communication components 3.3:
GSM module 3.3.1: module for communication with central components with SIM card 3.3.2;
DSRC module 3.3.3: module for support beacon and control communication via infrared; - Power supply unit (not shown): Power supply from the truck electrical system;
Neben den genannten Hardwarekomponenten wird beim Einbau des Fahrzeuggeräts 3 weiteres Zubehör benötigt, etwa Antennen (für GSM, GPS, DSRC-Module), Kabelsätze für Antennen, Adapter, Fahrzeuggerät-Halter, Befestigungsmaterial.In addition to the hardware components mentioned in the installation of the
Für das automatische Mauterhebungssystem 1 werden zentrale und fahrzeugseitige Komponenten benötigt. Räumlich kann die Zentrale 2 auf mehrere Orte aufgeteilt, also "dezentral" strukturiert sein.For the automatic
Zur Durchsetzung der Mautpflicht sind bauliche und technische Einrichtungen zur Kontrolle notwendig. In Ausnahmefällen werden Stützbaken 5 als systemunterstützende Infrastruktur eingesetzt und straßenseitig montiert. Diese dienen der Unterstützung der autonomen Positionsbestimmung (schlechte Satelliten-Ortung, schwierige Streckenführung, ggf. Baustellen). Stützbaken 5 werden in der Regel als an einfachen Masten befestigte Infrarot-Sender ausgeführt.To enforce the toll, structural and technical facilities are necessary for control. In exceptional cases, supporting
Darüber hinaus ist keinerlei neue Infrastruktur nötig, da das automatische Mauterhebungssystem 1 vorhandene Systeme - wie das Mobilfunksystem GSM 3.3.1 oder das Satellitennavigationssystem GPS 8 - nutzt. Andere Systeme, z.B. Servicestellen 9, müssen entsprechend den Anforderungen des Mautsystems 1 angepasst oder modifiziert und einige Arbeitsabläufe müssen neu strukturiert werden.In addition, no new infrastructure is needed as the automatic
Das einzelne Fahrzeug benötigt nur ein Fahrzeuggerät 3 inkl. Zubehör zur Teilnahme am automatischen Mauterhebungssystem 1. Die einbauende Servicestelle 9 benötigt einen sogenannten Servicestellen-PC, der die Initialisierung und Personalisierung des Fahrzeuggerätes 3 sowie dessen Test ermöglicht. Außerdem können mit diesem Gerät erforderliche Status- und Betriebsdaten aus der Zentrale 2 übernommen werden.The individual vehicle requires only one
Das automatische Mauterhebungssystem 1 ist über externe Schnittstellen mit anderen Teilsystemen verbunden, wobei die Schnittstelle zwischen der Komponente "Zentrale Prozesse" 6 und Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 als TCP/IP-Verbindung über LAN oder WAN realisiert ist. Die Schnittstelle zwischen der Komponente "Zentrale Prozesse" 6 mit der Erhebungsdatenverwaltung 4 ist ebenfalls als TCP/IP-Verbindung über LAN oder WAN realisiert. Die Schnittstelle zwischen dem Kontrollsystem 7 und dem Fahrzeuggerät 3 ist als DSRC-Schnittstelle 3.3.3 realisiert.The automatic
Die Schnittstelle zwischen dem Satellitennavigationssystem 8 und dem Fahrzeuggerät 3 ist als Funk-Schnittstelle 3.2.1 (GPS-Standard) ausgeführt.The interface between the
Für die Kommunikation mit der Servicestelle 9 ist das Fahrzeuggerät 3 mit einer Serviceschnittstelle 3.1.5 ausgerüstet.For communication with the
Die Schnittstelle zwischen der Stützbake 5 und der Komponente "Zentrale Prozesse" 6 ist als Mobilfunk oder Festnetzverbindung ausgeführt.The interface between the
Die interne Schnittstelle im automatischen Mauterhebungssystem 1 zwischen der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 und dem Fahrzeuggerät 3, sowie die Schnittstelle zwischen dem Fahrzeuggerät und der Erhebungsdatenverwaltung 4 ist als Mobilfunkverbindung 3.3.1 ausgeführt. Die Schnittstelle zwischen dem Fahrzeuggerät 3 und der Stützbake 5 ist als DRSC-Schnittstelle 3.3.3 ausgeführt.The internal interface in the automatic
Die folgenden Hauptfunktionen finden im Rahmen des automatischen Mauterhebungssystems 1 statt:
- Erkennung,
- Erhebung,
- Übermittlung von Daten,
- Schaffung von Zugängen zum automatischen Mauterhebungssystem,
- Unterstützung der Kontrolle,
- Gewährleistung der korrekten Mauterhebung durch
das automatische Mauterhebungssystem 1 selbst und die Überwachung.
- Recognition,
- survey
- Transmission of data,
- Creation of accesses to the automatic toll collection system,
- Support the control,
- Ensuring the correct toll collection by the automatic
toll collection system 1 itself and the monitoring.
Bei der automatischen Gebührenerhebung wird das Befahren eines mautpflichtigen Streckenabschnittes bordautonom, d.h. ohne straßenseitige Infrastruktur erkannt. Dazu muss das Fahrzeug mit einem Fahrzeuggerät 3 ausgestattet sein, welches über das Satellitennavigationssystem GPS 3.2.1 (und evtl. weiterer Sensorik 3.2.2) die aktuelle Fahrzeugposition bestimmt. In Ausnahmefällen werden an bestimmten Streckenabschnitten zusätzlich Stützbaken 5 zur Unterstützung der Positionsbestimmung eingesetzt, wenn die Positionsbestimmung auf Basis von GPS und einer Koppelnavigation keine ausreichende Sicherheit aufweist. Der Erkennungsalgorithmus zur Bestimmung eines gebührenpflichtigen Streckenabschnittes basiert auf der ständigen Positionsbestimmung des Fahrzeuggerätes 3.In automatic tolling, driving on a toll section is bordautonom, i. detected without roadside infrastructure. For this purpose, the vehicle must be equipped with a
Basierend auf einem erkannten gebührenpflichtigen Streckenabschnitt erfolgt die Erhebung. Die erhebungsrelevanten Daten (gebührenpflichtige Strecken mit Länge und Tarifen) sind zur Einordnung in die Gebührenklassen im Fahrzeuggerät 3 verfügbar oder im Rahmen der Selbstdeklaration durch den Benutzer 10 einzugeben (gebührenrelevante Parameter zur Einordnung in die Gebührenklassen). Die selbstdeklarierten Parameter werden zusammen mit den fest im Fahrzeuggerät 3 gespeicherten unter Verwendung des Tarifmodells zur Einordnung in die Gebührenklassen verwendet. Zum Zeitpunkt des Befahrens eines gebührenpflichtigen Streckenabschnitts wird eine Erhebung unter Berücksichtigung der aktuellen Gebührenklasse, des aktuellen Tarifmodells und des Zeitpunktes ausgelöst. Die Erhebungsdaten werden zur Weiterverarbeitung gesammelt an die Erhebungsdatenverwaltung 4 gesendet. Der Benutzer 10 wird zum Zeitpunkt der Erhebung optisch - optional auch akustisch - über das Erhebungsereignis informiert.The survey is based on a recognized toll road section. The collection-relevant data (toll routes with length and tariffs) are available for classification in the fee classes in the
Das Fahrzeuggerät 3 verfügt über Komponenten zur Langstrecken- und zur Kurzstreckenkommunikation über Mobilfunk und DSRC. Per Mobilfunk werden folgende Daten ausgetauscht:
Datenübertragungs- und Protokollsicherungsverfahren garantieren, dass auf beiden Kommunikationsseiten die gleichen Protokollversionen verwendet werden. Damit können zu sendende Daten von der Gegenseite fehlerfrei empfangen oder bei Nichterreichbarkeit die Übertragung zu einem späteren Zeitpunkt wiederholt werden.Data transfer and log backup procedures ensure that the same protocol versions are used on both communication pages. In this way, data to be sent can be received without errors by the other party or, if unavailable, the transmission can be repeated at a later time.
Zum Schutz der Daten werden diese über die standardisierte Verschlüsselung im Mobilfunknetz GSM hinaus zusätzlich durch ein eigenes kryptografisches Verfahren auf der Anwendungsebene verschlüsselt.In addition to the standardized encryption in the mobile radio network GSM, these data are additionally encrypted by means of their own cryptographic procedure at the application level in order to protect the data.
Die Kurzstreckenkommunikation erfolgt nach dem DSRC-Standard im Infrarotbereich, ansonsten per Funk im 5,8 GHz-Mikrowellenbereich. Über diese Schnittstelle werden Daten mit dem Kontrollsystem 7 ausgetauscht und Daten von Stützbaken 5 zur besseren Positionsbestimmung empfangen. Die Schnittstelle ist so ausgelegt, dass eine bidirektionale Kommunikation mit den im Verkehr befindlichen mautpflichtigen Fahrzeugen aufgenommen werden kann.The short-distance communication takes place according to the DSRC standard in the infrared range, otherwise by radio in the 5.8 GHz microwave range. Data is exchanged with the
Das Fahrzeuggerät 3 kommuniziert über DSRC mit den Kontrollgeräten der automatischen, der mobilen und der stationären Kontrolle. Bei dieser Kommunikation geht die Initiative von den Kontrollgeräten aus. Das Fahrzeuggerät 3 antwortet auf eine entsprechende Anfrage eines solchen Kontrollgeräts.The
Bei der Interaktion mit dem Kontrollsystem werden folgende Daten ausgetauscht:
Für Mautpflichtige 10 bestehen folgende Zugänge zum automatischen Mauterhebungssystem:
- Anmeldung und Registrierung bei einer Betreibergesellschaft;
- Aufsuchen einer Servicestelle 9 (Werkstatt) für Einbau und Wartung des Fahrzeuggeräts 3;
Bedienung des Fahrzeuggerätes 3;- Inanspruchnahme des Kundendienstes per Telefon, Fax oder Internet zur Beantwortung von Fragen und Beseitigung von Unklarheiten;
- Zahlungsabwicklung;
- Registration and registration with an operating company;
- Visiting a service point 9 (workshop) for installation and maintenance of the
vehicle unit 3; - Operation of the
vehicle unit 3; - Use of customer service by telephone, fax or internet to answer questions and remove any ambiguity;
- Payment processing;
Die eigentliche Mauterhebung während der Fahrt erfolgt ohne Interaktion mit dem Benutzer.The actual toll collection while driving is done without interaction with the user.
Das automatische Mauterhebungssystem erhebt nur in den gesetzlich festgelegten Fällen Mautgebühren. Die korrekte Mauterhebung wird durch organisatorische und technische Maßnahmen sichergestellt. Organisatorische Maßnahmen sind:
- die Registrierung des Benutzers;
- die Mitwirkungspflicht des Benutzers;
- die Kontrolle;
- die Überwachung;
- the registration of the user;
- the duty of cooperation of the user;
- the control;
- The supervision;
Die Teilnahme am automatischen Mauterhebungssystem 1 setzt voraus, dass der Mautpflichtige 10 sich zuvor bei der Betreibergesellschaft registrieren lässt. Dabei gibt er individuelle Daten an und teilt seinen bevorzugten Zahlungsweg mit. Aufgrund dieser Angaben wird die Bonität des Nutzers 10 geprüft, ein Vertragsverhältnis zwischen Benutzer 10 und Betreibergesellschaft begründet und der Einbau eines oder mehrerer Fahrzeuggeräte 3 veranlasst.Participation in the automatic
Bei Fahrzeugen, die nur in bestimmten Betriebszuständen mautpflichtig sind oder bei denen bauartbedingt verschiedene Gebührenklassen möglich sind, muss die Einstellung des Betriebsmodus durch den Fahrer im Rahmen der Selbstdeklaration erfolgen.For vehicles that are subject to tolls only in certain operating conditions or where different types of charges are possible due to their design, the setting of the Operation mode by the driver in the context of the self-declaration.
Die Servicestelle 9 stellt bei der Installation des Fahrzeuggeräts 3 eine "Default"-Klasse ein, die in der Regel der Klasse des Fahrzeugs ohne Anhänger entspricht. Diese Einstellung muss im einfachsten Fall durch den Fahrer 10 nur bestätigt werden. Bei Fahrzeugen mit weniger als 12t zulässigem Gesamtgewicht, bei denen keine Mautpflicht besteht, wird normalerweise als "Default" die Klasse "nicht gebührenpflichtig" eingestellt. Über die Bedienoberfläche des Fahrzeuggerätes 3 lässt sich auch festlegen, dass jeweils die zuletzt deklarierte Klasse als zu bestätigende Einstellung angeboten wird. Diese Abweichung vom Standard erfolgt nur auf expliziten Wunsch des Mautpflichtigen 10, der dies und in der Einbaubestätigung abzeichnen muss. Durch die variablen Einstellmöglichkeiten der Deklaration wird verhindert, dass ein nicht mautpflichtiges Fahrzeug, etwa eine Zugmaschine ohne Auflieger unter 12t, Gebühren im automatischen Erhebungsverfahren entrichten muss. Beim Einbau werden auch die anderen fahrzeugspezifischen Parameter, z.B. die Schadstoffklasse, eingegeben.The
Das Ergebnis der Deklaration oder die Tatsache der Nicht-Deklaration (es erfolgte keine Eingabe) wird mit dem Zeitpunkt und der geographischen Position im Logbuch des Endgerätes 3 spannungsausfallsicher und manipulationsgeschützt gespeichert. Diese Informationen können zum Zwecke der Kontrolle ausgelesen und als ergänzende Beweismittel genutzt werden.The result of the declaration or the fact of the non-declaration (there was no input) is stored with the time and the geographical position in the logbook of the
Erfolgt bei Beginn einer Fahrt oder bei erstmaliger Auffahrt auf gebührenpflichtige Streckenabschnitte keine oder eine falsche Deklaration, geht der Fahrer das Risiko ein, bei einer Kontrolle als Nicht- oder Falschzahler festgestellt zu werden. Eine eventuelle Fehl- oder Nicht-Bedienung ist über Anzeigen des Fahrzeuggeräts 3 für den Mautpflichtigen 10 erkennbar. Angezeigt wird die eingestellte Gebührenklasse. Die Eingabe kann zusätzlich auch durch ein akustisches Signal unterstützt werden, das abhängig von der deklarierten Klasse ist. Durch die Entscheidung für eine bestimmte Voreinstellung beim Einbau des Fahrzeuggeräts 3 kann der Mautpflichtige 10 das Risiko einer Nicht- oder Falschdeklaration mindern.If at the beginning of a journey or when driving up for the first time on paid sections of the route no or a wrong declaration is made, the driver assumes the risk of being found to be a non-faker or a false-payer. A possible incorrect or non-operation can be seen by displaying the
Technische Maßnahmen zur korrekten Mauterhebung sind:
- sichere und geprüfte Erhebungs- und
Kommunikationsverfahren im Fahrzeuggerät 3; - eindeutige, durchgängige Berechnungsregeln für die Gebührenhöhe (Tarifmodell) im gesamten Mautsystem mit Regeln für die besondere Behandlung einzelner Benutzer 10 und Streckenabschnitte;
- die Unterstützung der Positionsbestimmung durch Stützbaken 5 an geografisch ungünstigen Stellen.
- safe and tested survey and communication methods in the
vehicle unit 3; - clear, consistent calculation rules for the fee level (tariff model) in the entire toll system with rules for the special treatment of
individual users 10 and route sections; - the support of the position determination by supporting
beacons 5 in geographically unfavorable places.
Das autonome Erkennungsverfahren erkennt zuverlässig, wenn sich das Fahrzeug außerhalb des gebührenpflichtigen Streckennetzes befindet. In diesem Fall löst das Fahrzeuggerät 3 auch keine Gebührenerhebung aus. In einigen Fällen bestehen Wendemöglichkeiten zwischen diesen Punkten, etwa bei Raststätten (z.B. Hegau-West), Autobahnkirchen (z.B. Baden-Baden), Parkplätzen, sonstigen Nebenanlagen oder Nebenbetrieben, die zur Autobahn gehören. Jede vorhandene Wendemöglichkeit definiert einen Erkennungsabschnitt oder Erkennungsteilabschnitt eindeutig.The autonomous detection method reliably detects when the vehicle is outside the tolled route network. In this case, the
Beim Abstellen des Fahrzeugs und bei Fahrtunterbrechungen werden die Zustände des Fahrzeuggeräts 3 - gesichert gegen Spannungsausfall und Manipulation gespeichert. So können keine Informationen verloren gehen. Wenn die Fahrt fortgesetzt wird, werden die neuen Informationen über den Fahrtantritt sowie die Deklaration der Gebührenklasse angefordert und gespeichert. Ansonsten arbeitet das Fahrzeuggerät 3 auf Basis der eingestellten Default-Werte. Insbesondere stellt das Erkennungsverfahren sicher, dass eine Doppelerhebung bei einer Fahrtunterbrechung auf einem Autobahnabschnitt nicht erfolgt Auch Fahrtunterbrechungen innerhalb eines Autobahnabschnittes oder veränderte Spurführungen im Bereich von Baustellen führen auf Grund des Erkennungsverfahrens ebenfalls nicht zu mehrfachen Mauterhebungen.When the vehicle is parked and when the vehicle is stopped, the states of the
Das amtliche Kfz-Kennzeichen des Fahrzeugs wird bei Installation und erster Inbetriebnahme des Fahrzeuggerätes 3 in dessen Sicherheitsmodul der Erhebungskarte 3.1.3 eingegeben. Als Quelle für diese Informationen dient die von der Betreibergesellschaft ausgegebene Fahrzeugkarte. Diese Daten sind durch Vorlage des Fahrzeugscheines zu belegen. Das Kfz-Kennzeichen wird zusammen mit den Informationen über das Fahrzeuggerät 3 und den erfolgten Einbau auf einem gesicherten Weg zur Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 übertragen und dort gespeichert. Fahrzeugkarte, Erhebungskarte 3.1.3 , Fahrzeuggerät,3 und Zentrale 2 sind gegen Verfälschung, Manipulation und Vandalismus geschützt. Damit ist jedes Fahrzeuggerät 3 dem amtlichen Kfz-Kennzeichen eines ganz bestimmten mautpflichtigen Motorfahrzeugs eindeutig zugeordnet.The official license plate of the vehicle is entered during installation and first use of the
Wechselt ein Fahrzeug mit Fahrzeuggerät 3 das amtliche Kfz-Kennzeichen, muss dies der Halter der Betreibergesellschaft melden. Außerdem muss die Änderung bei einer Servicestelle nachvollzogen, d.h. in der Erhebungskarte 3.1.3 gespeichert und der Zentrale 2 gemeldet werden.If a vehicle with
Wird nur ein neues Kennzeichen zugeteilt, während der Halter gleich bleibt, z.B. nach einem Standortwechsel, genügt eine Änderung oder ein Austausch der Erhebungskarte 3.1.3 und eine entsprechende Nachricht an die Zentrale 2. Dabei wird sichergestellt, dass eventuell noch nicht übertragene Erhebungen mit dem bisherigen Kennzeichen vorher zur Zentrale 2 übertragen werden.If only a new license plate is allocated while the holder remains the same, eg after a change of location, a change or an exchange of the survey card 3.1.3 and a corresponding message to the
Bei einem Halterwechsel - z.B. beim Verkauf des Fahrzeuges - müssen sich der bisherige und der neue Halter über die zwischen Verkauf und Ummeldung anfallenden Mautgebühren einigen.When changing a holder - e.g. When selling the vehicle - the previous and the new owner must agree on the tolls between sale and re-registration.
Der Benutzer kann das Fahrzeuggerät 3 den Betriebszustand "Einbuchungsmodus" versetzen. In diesem Fall führt es zu Kontroll- und Überwachungszwecken weiterhin Erhebungen durch und sendet die Erhebungsdaten an die Zentrale 2, ohne jedoch Zahlungen auszulösen. Dieser vom Benutzer eindeutig erkennbare Betriebszustand ist für Sonderfälle vorgesehen, in denen er explizit das Einbuchungssystem verwenden möchte.The user can set the
Seitens der Zentrale kann das Fahrzeuggerät 3 gesperrt werden, wenn bestimmte Umstände dies erfordern, z.B. nicht gezahlte Forderungen, Diebstahl des Fahrzeugs, usw. Auch diese Sperrung ist für den Benutzer eindeutig erkennbar.From the center, the
Die Übereinstimmung zwischen amtlichem und dem Fahrzeuggerät 3 zugeordneten Kennzeichen eines mautpflichtigen Motorfahrzeuges wird in folgenden Fällen überprüft:
- bei der automatischen Kontrolle durch Vergleich des vom Fahrzeuggerät 3 gemeldeten Kennzeichens mit dem optoelektronisch ermittelten,
- bei stationären oder mobilen Kontrollen durch Vergleich des vom Fahrzeuggerät 3 gemeldeten Kennzeichens mit dem tatsächlichen Kennzeichen.
- in the case of automatic control by comparing the number plate reported by the
vehicle device 3 with the opto-electronically determined number - in the case of stationary or mobile controls, by comparing the number plate registered by the
vehicle device 3 with the actual number plate.
Im Rahmen ihrer Möglichkeiten sieht die Betreibergesellschaft vor, dass ein Fahrzeuggerät 3 umgehend außer Betrieb gesetzt wird, wenn eine Abweichung zwischen tatsächlichem und gespeichertem Kennzeichen festgestellt wird.Within the scope of its possibilities, the operating company stipulates that a
Aus
Betriebsdaten enthalten Tarif- sowie Streckendaten und Software. Anhand der Tarifdaten kann das Fahrzeuggerät 3 die zu zahlende Gebühr für einen erkannten Streckenabschnitt unter Berücksichtigung der Gebührenklasse errechnen. Mit Hilfe der Streckendaten erkennt das Fahrzeuggerät 3 gebührenpflichtige Streckenabschnitte durch den Vergleich mit der aktuellen Position und des Fahrtverlaufes (Schritt 400).Operating data includes tariff and route data and software. On the basis of the tariff data, the
Die Software ermöglicht die Durchführung der Mauterhebung in den Fahrzeuggeräten 3 und ist modular aufgebaut.The software makes it possible to carry out toll collection in the
Durch Sperrnachrichten lässt sich das Fahrzeuggerät 3 sperren oder entsperren, der Vorgang der Gebührenentrichtung kann also ein- oder ausgeschaltet werden.By locking messages can be the
Die Servicestelle 9 verfügt jeweils über die jüngsten Versionen von Betriebsdaten, um die Fahrzeuggeräte 3 beim Einbau auf den aktuellen Betriebsdatenbestand bringen zu können. Daher muss beim Erststart keine Verbindung über das Mobilfunknetz zwischen Fahrzeuggerät 3 und Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 zum Betriebsdaten-Download aufgebaut werden.The
Hat die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 vom Fahrzeuggerät 3 einen Sperrstatus empfangen, wird dieser an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6 weitergeleitet.If the vehicle
Durch eine Übertragung von in der Erhebungsdatenverwaltung eingegangenen Erhebungsdaten an das Überwachungssystem bietet sich die Möglichkeit zum nachträglichen Überprüfen kontrollierter Fahrzeuggeräte im Batch-Verfahren.By transferring survey data received in the survey data management to the monitoring system, it is possible to subsequently check controlled vehicle devices in batch mode.
Zur Abrechnung werden Leistungsdaten werden vom automatischen Mauterhebungssystem 1 an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6 übertragen.For billing, performance data is transmitted from the automatic
Hat das Fahrzeuggerät 3 einen Sperr- oder Entsperrbefehl erhalten, sendet es seinen Status -Sperrstati- (gesperrt, nicht gesperrt, Fehlerart) zurück an die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2.If the
Bei der zyklischen Überprüfung des Fahrzeuggerätes 3 in der Servicestelle 9 können aus dem Fahrzeuggerät 3 Statusinformationen ausgelesen werden. Dies sind in diesem Fall Informationen über den Betriebszustand des Fahrzeuggerätes 3, über aufgetretene Fehler und erkannte Manipulationsversuche.During the cyclical checking of the
Durch Erhebungsdaten lassen sich alle einzelnen Erhebungen eindeutig nachvollziehen und dem amtlichen Kennzeichen des mautpflichtigen Motorfahrzeugs zuordnen. Dazu zählen Ort und Zeitpunkt der Erhebung, die deklarierte Gebührenklasse, die berechnete Mautgebühr, die Fahrzeuggerätindentifikation und evtl. zusätzlich das amtliche Kennzeichen und Kostenträgerparameter zur Kostendifferenzierung. Die Übertragung von Erhebungsdaten wird entweder nach der Überschreitung eines Versandlimits oder nach Ablauf eines bestimmten Zeitraums ausgelöst. Das Versandlimit ist ein Guthaben- oder Kreditrahmenwert. Der Zeitraum kann parametriesiert werden. Er beginnt mit der ersten Erhebung seit dem letzten Erhebungsdatenversand. Wurde das Versandlimit nach Ablauf dieses Zeitraums noch nicht erreicht, wird dennoch die Übertragung von vorhandenen Erhebungsdaten ausgelöst.By survey data, all individual surveys can be clearly understood and assigned to the license plate of the motor vehicle subject to toll. These include the place and time of the survey, the declared toll class, the calculated toll, the vehicle device identification and possibly also the official license plate and cost unit parameters for cost differentiation. The transfer of survey data will be triggered either after a shipment limit has been exceeded or after a certain period has expired. The shipping limit is a credit or credit line value. The period can be parameterized. It starts with the first survey since the last data collection. If the shipping limit has not yet been reached after the expiration of this period, the transfer of existing collection data will still be triggered.
Bei einer Kontrolle werden die dafür relevanten Erhebungsdaten sowie Statusinformationen an das Kontrollsystem 7 übertragen. Letztere enthalten Informationen über nicht normale Betriebszustände und erkannte Manipulationsversuche in der Vergangenheit und Sperrstatusinformationen.During a check, the relevant survey data and status information are transmitted to the
Beim seinem Einbau werden die aktuellen Betriebsdaten in das Fahrzeuggerät 3 übertragen. Dadurch entfällt seiner ersten Inbetriebnahme ein aufwändiger Kommunikationsaufbau zur Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2.During its installation, the current operating data are transmitted to the
Nach erfolgtem Einbau werden die Statusdaten an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6 übertragen. Sollte ein Fahrzeuggerät 3 aus zwingenden Gründen unabgenommen die Servicestelle 9 im eingebauten, aber in einem nicht funktionsfähigem Zustand die Servicestelle 9 verlassen, wird dieser Status ebenfalls an die "Zentralen Prozesse" 6 gemeldet.After installation, the status data is transmitted to the component "central processes" 6. If a
Der Benutzer 10 gibt beim Antritt einer Fahrt die gebührenpflichtigen Parameter in das Fahrzeuggerät 3 ein. Variable Parameter, die die Gebührenklasse verändern, sind die Anhängerparameter (Achszahl und zulässiges Gesamtgewicht). Die derzeitig vorgesehenen gebührenrelevanten Parameter des mautpflichtigen Motorfahrzeugs (Schadstoffemissionsklasse, am Fahrzeug vorhandene Achsen und zulässiges Gesamtgewicht) ändern sich während der Benutzung nicht. Änderungen der Motorfahrzeugparameter bedürfen technischer Veränderungen am Fahrzeug und eine Neukonfiguration des Fahrzeuggerätes 3 in der Servicestelle 9.The
Die in der Komponente "Zentrale Prozesse" 6 erstellten Strecken- und Tarifdaten werden in der Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 in ein Format konvertiert, welches von den Fahrzeuggeräten 3 verarbeitet werden kann.The route and tariff data created in the "central processes"
Wurde in einer Komponente der "Zentralen Prozesse" 6 ein Sperr- oder Entsperrereignis für ein bestimmtes Fahrzeuggerät 3 ausgelöst, wird daraus ein Befehl generiert und an die Fahrzeuggerätebetriebszentrale 2 übertragen.Was in a component of the "Central processes" 6 a lock or unlock event for a particular vehicle device. 3 triggered, a command is generated and transmitted to the
Beim Einbau des Fahrzeuggerätes 3 muss die Servicestelle 9 die Aktualität der Daten der Fahrzeugkarte (die der Benutzer zum Einbau vorlegen muss) überprüfen. Darüber hinaus können Informationen abgefragt werden, die zum Zeitpunkt der Registrierung des Benutzers 10 noch nicht vorlagen, z.B. zur Bonitätsprüfung.When installing the
Die Stützbake 5 sendet in zyklischen Abständen Überwachungsdaten an die Komponente "Zentrale Prozesse" 6, damit diese die Betriebsbereitschaft der Stützbake 5 feststellen kann.The
Die Stützbake 5 überträgt zur Unterstützung der Positionsfeststellung Positionsdaten an das Fahrzeuggerät 3.The
Die technische Interoperabilität ist die Grundvoraussetzung, eine Fahrzeugausrüstung 3 in mehreren Mautsystem-Regionen 13, 14 benutzen zu können. Die technische Interoperabilität wird zum einen durch die Kommunikation zwischen Fahrzeugeinheit 3 und den betreiberspezifischen örtlichen Einrichtungen und zum anderen durch die in der Fahrzeugeinheit 3 erwarteten Funktionen und Abläufe definiert, die der jeweilige Mautsystem-Betreiber 15, 16 erwartet.Technical interoperability is the basic requirement for being able to use a
Das Fahrzeuggerät 3 bietet in seiner Grundausstattung die Kommunikationskanäle über Mobilfunk (GSM) in verschiedenen leitungsorientierten und paketorientierten Diensten sowie DSRC-Bakenkommunikation per Infrarot. Eine Schnittstelle nach CEN TC278 per Funk im Mikrowellenband von 5,8 GHz kann optional angeschlossen werden oder in Serie mit integriert werden. Die Grundfunktion des Rechnersystems im Fahrzeuggerät 3 bietet die Möglichkeit, zusätzlich zu den standardmäßig enthaltenen Softwarefunktionen des eigenen Systems, nachträglich über verschiedenen Kommunikationskanäle und entsprechend gesichert, andere Applikationen nachzuladen.In its basic configuration, the
Im Einzelnen schaffen folgende Merkmale des Fahrzeuggerätes 3 die Voraussetzungen für die technische Interoperabilität:
- Anschließbare DSRC-Schnittstelle,
- Verwendung von Sicherheitsmodulen (Chipkarten),
- Multiapplikationsfähigkeit durch die Möglichkeit, Gerätetreiber und Applikationen gesichert über die Kommunikationskanäle in
die Fahrzeuggeräte 3 zu übertragen. Das geht sowohl vor der ersten Installation in ein Fahrzeug, so dass diese Funktionen von Anfang an vorhanden sind, als auch nachträglich, falls sich der Bedarf erst später herausstellt oder wenn ein neues System definiert und eingeführt wird. - Definierte interne Schnittstelle zwischen Applikationen und den
Basisfunktionen des Fahrzeuggerätes 3, die es erlaubt, unabhängig von Geräteherstellern, Änderungen/Erweiterungen in einheitlicher Form zu definieren und durchzuführen. - Nutzung von TCP/IP-PPP als Standard für den GSM-Bearer-Service, um auch andere Transaktionen mit anderen Zentralen durchführen zu können, die ebenfalls den TCP/IP-PPP verwenden.
- Nutzung von ISO ENV 14906 EFC(application interface), um alle auf CEN DSRC aufbauenden bakengestützten Transaktionen unterstützen zu können.
- Connectable DSRC interface,
- Use of security modules (chip cards),
- Multiapplikationsfähigkeit by the ability to securely transmit device drivers and applications via the communication channels in the
vehicle devices 3. This is both before the first installation in a vehicle, so that these functions are present from the beginning, as well as subsequently, if the need later turns out or when a new system is defined and introduced. - Defined internal interface between applications and the basic functions of the
vehicle device 3, which allows, independent of device manufacturers, to define changes and extensions in a uniform form and perform. - Use of TCP / IP PPP as the standard for the GSM bearer service, in order to be able to perform other transactions with other centers that also use the TCP / IP PPP.
- Use of ISO ENV 14906 EFC (application interface) to support all CEN based DSRC beacon-based transactions.
Damit besteht die Voraussetzung für eine Grund-Interoperabilität, die es erlaubt, nur durch Nachladen eines Softwarepaketes (z.B. über GSM) an anderen Mautsystemen 17 teilzunehmen, die diese modernen Standards benutzen.Thus, there is a requirement for basic interoperability that allows to participate in
Für andere Systeme kann das Fahrzeuggerät 3 mit einem zusätzlichen Hardwarekommunikationsmodul erweitert werden. Das eröffnet die Möglichkeit auch andere Kommunikationskanäle zu nutzen, die nur für einen kleineren Teil der Fahrzeuge interessant sind und auf diese Weise nicht das Grundgerät verteuern.For other systems, the
Mit den oben erwähnten Erweiterungsmöglichkeiten durch Softwareapplikationen oder zusätzliche Hardwarekommunikationsmodule wird das Fahrzeuggerät 3 mit den verschiedensten Systemen technisch interoperabel.With the above-mentioned expansion options through software applications or additional hardware communication modules, the
Die verschiedenen optionalen Kommunikationsmodule werden an die standardisierte interne Schnittstelle angeschlossen und durch die jeweiligen betreiberspezifischen Protokolle gesteuert. Die Protokolle regeln sowohl den Erhebungs- und Zahlungsprozess, wie auch den Selbstkontrollprozess.The various optional communication modules are connected to the standardized internal interface and controlled by the respective operator-specific protocols. The protocols govern both the collection and payment process, as well as the self-control process.
Die Protokolle können über eine definierte Schnittstelle des Fahrzeuggerätes 3 geladen werden (Multiapplikationsfähigkeit). Das Fahrzeuggerät bietet hierfür folgende Möglichkeiten:
- Service-Schnittstelle (Werkstatt)
- GSM
- Protokolle werden von einer
Chipkarte(Interoperabilitätskarte) geladen.
- Service interface (workshop)
- GSM
- Logs are from a
Chip card (interoperability card) loaded.
Die z.Zt. in Betrieb befindlichen Mautsysteme arbeiten mit einer Chipkarte zur Sicherung der Kommunikationsprozesse. Durch die Nutzbarkeit einer externen Chipkarte im angebotenen Fahrzeuggerät ist eine weitere Voraussetzung zur Herstellung der technischen Interoperabilität geschaffen. Wenn in anderen Maut-Gebieten 17 nicht dieselbe Chipkarte verwendet werden kann, da die vertraglichen Voraussetzungen noch nicht gegeben sind, dann kann der Fahrer durch Wechseln der Chipkarte doch am Maut-Betrieb teilnehmen.The z.Zt. operating toll systems work with a chip card to secure the communication processes. Due to the usability of an external chip card in the offered vehicle device, a further prerequisite for the production of technical interoperability is created. In
Bei Systemen, die eine direkte Kommunikation mit der Chipkarte während der Fahrt durch die Erhebungsbake benötigen, ist organisatorisch eine längere Verweildauer im Kommunikationsbereich sicherzustellen.In the case of systems requiring direct communication with the chip card while driving through the collection beacon, it is necessary to ensure a longer residence time in the communication area.
Neben der rein technischen Interoperabilität, müssen die Voraussetzungen für eine Interoperabilität auch auf organisatorischer Ebene geschaffen werden. Hierbei ist insbesondere der Zahlungsverkehr zu betrachten. Europäische Banken sind bereits heute durch den Datenträgeraustausch interoperabel, d. h. Überweisungen von einer Bank in Deutschland zur einer Bank eines EG-Mitgliedstaates und umgekehrt gehören zum Tagesgeschäft. Damit der Mautpflichtige 10 bei einem anderen Systembetreiber 16 in einem Fremdnutzungsabrechnungsgebiet 13 seine Maut ordnungsgemäß entrichten kann ist es notwendig, dass u. a. die Forderungen der Bank des anderen Systembetreibers 16 von der Bank der Betreibergesellschaft 15 im Heimatnutzungsabrechnungsgebiet 14 akzeptiert werden und das die Betreibergesellschaft 15 im Heimatnutzungsabrechnungsgebiet 14 selbst die Forderungen akzeptiert.In addition to purely technical interoperability, the conditions for interoperability must also be created at the organizational level. In particular, payment transactions should be considered here. European banks are already interoperable through data medium exchange, i. H. Transfers from a bank in Germany to a bank of an EC member state and vice versa are part of the day-to-day business. Thus, the
Die Sicherstellung der Bonität des Mautpflichtigen 10 ist bei Pre-Paid-Systemen immanent, und bei Post-Paid-Systemen müssen Bankabkommen und Abkommen mit den anderen Systembetreibern vereinbart werden.Securing the creditworthiness of the Toll-10 is inherent in pre-paid systems, and in post-paid systems, bank agreements and agreements must be agreed with the other system operators.
Für alle Arten der Interoperabilität ist es notwendig, dass zwischen der Betreibergesellschaft 15 und anderen Systembetreibern 16 Verträge abgeschlossen werden. Diese Roaming-Abkommen entlasten den Mautpflichtigen 10, da dieser nur mit einem Systembetreiber einen Vertrag schließen muss.For all types of interoperability it is necessary that 16 contracts be concluded between the
Roaming-Abkommen sollten mindestens folgende Punkte regeln:
- Ablauf des Zahlungsmanagements
- Definition von Fristen
- Sicherheitsaspekte, insbesondere Freigabe von Schlüsseln
- Protokolle der Mautsysteme
- Daten für die Kontrolle
- Zu nutzende Telekommunikation
- Infrastruktur
- Definition der Belegdaten.
- Process of payment management
- Definition of deadlines
- Security aspects, in particular key release
- Logs of toll systems
- Data for the control
- Telecommunication to use
- infrastructure
- Definition of the document data.
Claims (6)
- A method for recording road tolls by means of a toll system (1), using a vehicle device (3) for vehicle-autonomous determination of a road toll for a vehicle within a usage-based billing area (13, 14), comprising:- on-request transfer of data which is required for determining the road toll from an operator's central office (2) to the vehicle device (3) by means of a communications device (3.3),- determining continuously accrued sectional road tolls for travelled road sections by means of the vehicle device (3),- determining the total road toll for a trip by summing individual sectional road tolls by means of the vehicle device (3),- transferring, on reaching preset criteria, the total road toll recorded up to this point in time, via the communications device (3.3) to the operator's central office (2) for billing purposes by means of the vehicle device (3),
characterised by- the toll system (1) being operated by an operator (15) in a usage-based billing area (14),- an external operator's toll system (17) being operated by an external operator (16) in a usage-based billing area (13) different from the usage-based billing area (14),- creating a technical interoperability of the vehicle device (3) for using the vehicle device (3) in the different usage-based billing area (13) by- connecting a DSRC interface to the vehicle device (3) as well as supporting all beacon-based transactions based on CEN DSRC by utilising ISO ENV 14906 EFC,- using at least one chip card (3) as a security module in the vehicle device (3),- reloading device drivers and applications by subsequently transferring them safely into the vehicle device (3) via various communication channels for achieving a multi-application capability in order to participate in the external operator's toll system (17),- defining and performing changes/extensions in a consistent form between applications and basic functions of the vehicle device (3) by means of a defined internal interface of the vehicle device (3) and- performing transactions between the vehicle device (3) and other central offices through the use of TCP/IP-PPP as a standard for a GSM bearer service,wherein, if the road toll in the new usage-based billing area (13) is charged by the external operator (16), the vehicle device (3) calculates the road toll subject to the conditions of the external operator's toll system (17) and automatic billing is enabled only if the operator (15) of the toll system (1) confirms taking over a vehicle owner's (10) debt. - The method according to claim 1, characterised by
preset criteria being fulfilled if a threshold value is reached or exceeded and/or if data is requested from the operator's central office (2) and/or if a data transfer is triggered manually by a user (10) and/or if specified positions are driven over in the road network, wherein the threshold value corresponds to a certain amount of money and/or to a certain time period and/or to a certain distance travelled since the last point in time of the data transfer. - The method according to one of claims 1 or 2, characterised in that a vehicle user (10) or a vehicle owner (10) maintains an account with the operator (15) of the toll system (1) for billing purposes, from which the transferred usage tolls are automatically deducted.
- The method according to one of the preceding claims, characterised in that determination of the road tool due for a vehicle when travelling through the different usage-based billing areas (13, 14) is carried out by the single vehicle device (3).
- The method according to one of the preceding claims, characterised in that in the vehicle device (3) information is stored on boundaries (18) of at least one home usage area (14), wherein as the boundary (18) of the usage-based billing area (14) is approached the vehicle device (3), as required, requests missing operating data for the adjacent different usage-based billing area (13) from the operator's central office (2) and the requested operating data is transferred by means of the communications device (3.3) from the operator's central office (2) to the vehicle device (3) and stored in the vehicle device (3).
- The method according to claim 1, characterised in that when the boundary (18) between the two usage-based billing areas (13, 14) is crossed the road toll is determined subject to the conditions of the new usage-based billing area (13, 14).
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