EP1920411A1 - Prüfverfahren zur erkennung von abweichungen von geoobjekten - Google Patents

Prüfverfahren zur erkennung von abweichungen von geoobjekten

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EP1920411A1
EP1920411A1 EP06778102A EP06778102A EP1920411A1 EP 1920411 A1 EP1920411 A1 EP 1920411A1 EP 06778102 A EP06778102 A EP 06778102A EP 06778102 A EP06778102 A EP 06778102A EP 1920411 A1 EP1920411 A1 EP 1920411A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
detection
toll
road network
area
Prior art date
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EP06778102A
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English (en)
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EP1920411B1 (de
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Julius Petroczi
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to SI200631385T priority patent/SI1920411T1/sl
Publication of EP1920411A1 publication Critical patent/EP1920411A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1920411B1 publication Critical patent/EP1920411B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G08G1/207—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles with respect to certain areas, e.g. forbidden or allowed areas with possible alerting when inside or outside boundaries
    • 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 test method for optimizing the vehicle-side position-determining unit and a data-connected, external to the vehicle management unit charged tolls of vehicles on toll roads of a road network, the toll-compulsory roads of the road network are superimposed in an electronic image of the road network with detection areas , and the vehicle-side position determination unit sends toll-relevant data to the administrative unit when determining vehicle positions within the coverage area, according to the preamble of claim 1.
  • the toll card is usually drawn at an entry station of a certain tolled section of the road at an automatic machine, and the toll calculated at a departure station by means of a respective calculation key is paid by the driver either in cash or by credit card.
  • a separate control station with its own lane in which the vehicle is identified via optoelectronic number plate recognition, and the vehicle driver with an entry in a user database, can pass on one Bar is allowed.
  • the toll amount due is either paid flat-rate or debited several times a year from the account of the toll participant.
  • Such an electronic tolling system was implemented in Austria, for example, in order to automatically build vehicles with a total weight of 3.5 tonnes or more.
  • toll gates are built on all toll sections of the national road network, in the Austrian case of highways and expressways, which are equipped with microwave antennas and with the installed in the vehicles, mobile detection units that must carry any toll vehicle.
  • an electronic mobile detection unit is associated with a particular vehicle.
  • a sol che detection unit has about the size of a car ⁇ radios, and can mostly used for car radios or on the dashboard of the handlebar ⁇ , space mounted in the standardized receiving shaft. What tolled road sections were used by the toll participants concrete and attract a fee by itself, can by different Navigationssys ⁇ systems that work together with the detection unit eru ⁇ be ated.
  • the use of Sa ⁇ is familiar example telli tenor processing systems, said the American distribution fense ministry operated GPS ( "Global Positioning System") for navigation applications are currently experiencing the most dis ⁇ tung.
  • the position can a recipient at any time with a spatial resolution of less than 10 m are determined worldwide.
  • DGPS Different Global Positioning System
  • the position determination of a vehicle can be set even with a spatial resolution of less than 1 m exactly.
  • individually customized software compo ⁇ provide components for a shortcut to the received geographical position data of the respective vehicle of
  • Toll participant with stored information on bemautte te track sections in the form of electronic images of the entire road network, and determine the sum of the collected tolls, which are transmitted at regular intervals for billing.
  • bemautte te track sections in the form of electronic images of the entire road network, and determine the sum of the collected tolls, which are transmitted at regular intervals for billing.
  • the duration of stay of the vehicle in a particular toll zone considered the ⁇ .
  • These are geometric figures such as circles, tubular areas or closed polygons (n-corner), which are defined by geographical position data and additional ⁇ data, such as the diameter in the case of a circular detection area.
  • the position detection unit arranged in this vehicle While driving a toll vehicle, the position detection unit arranged in this vehicle permanently determines the position data of the vehicle. These position data are transmitted to the electronic image of the road network and compared with the detection areas. If the vehicle enters a detection area while driving, then the stored within the detection range position data stored until the vehicle leaves the detection area again.
  • the coverage areas are chosen as small as possible so as not to mistakenly detect vehicles that are in close proximity to toll areas, but do not drive on toll roads.
  • the coverage areas should cover the route of toll roads as accurately as possible.
  • the lower limit for the size of the coverage areas is the spatial
  • Claim 1 refers to a test method for optimizing the toll of Fahrzeu ⁇ collected by a vehicle-mounted position-determining unit and a standing with her in data communication, vehicle-external management unit gen on toll roads of a road network, the toll roads of the road network in an electronic image of the road network with coverage areas are superimposed Gert, and the vehicle-side Positionsarsein ⁇ standardize upon detection of vehicle positions within the detection range toll-related data to the Letsein ⁇ sends standardized.
  • the position determination unit determining vehicle positions within the control area and outside the detection area - Ches the lying within the control area position ⁇ data of the vehicle sends to the administrative unit.
  • the solution according to the invention thus represents a compromise between an increase in the detection ranges, which would lead to an increased inaccuracy of the toll system, and a review of all journeys, which would lead to enormous amounts of data dar.
  • the additional control areas initially cause no significant increase in data volumes, since journeys, which were recognized anyway by the certain determination of a detection range, are collected and processed in the usual way. Only in those cases in which the position determining unit vehicle positions within the control range, but outside of the detection area he ⁇ averages are sent the located within the control area of the vehicle position data to the management unit for subsequent verification.
  • the position detection unit ⁇ the position data of the respective vehicle at substantially the central management unit unprocessed transmitted, where the transfer is made to the electronic image of the road network and the comparison with the detection areas.
  • the determination of the vehicle positions within the control area and outside of the detection area by means of a stored in the Positionsermitt ⁇ treatment unit, electronic image of the road network is carried out by the position detection unit.
  • the Po ⁇ sitions Artsaku thus largely takes over the evaluation of the determined position data, and transmits only more directly necessary for the settlement of the toll data to the administrative unit.
  • Claim 4 provides a preferred procedure for Optimie ⁇ tion of the toll system by an adjustment of the detection range in the electronic image of the road network is taken ⁇ taken in repeated detection of vehicle positions within the control area and outside the detection area. The adjustment can thereby hen from a slight displacement, a different geometric shape, or even a slight increase in the detection area best ⁇ .
  • Claim 5 provides that the position detection unit utilizes the signals of a satellite navigation system.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a detection range in the electronic image of a road network, as well as ⁇ entered position data of a vehicle for two Lifts A and B, and
  • FIG 2 shows the detection range of FIG 1, wherein it is superimposed on an inventive control area.
  • a detection area E is shown in a schematic manner, as it is defined in the electronic image of a road network.
  • the detection area E is defined by a circle in the example shown, but other geometric shapes, such as tubular figures or closed polygons, may also be used.
  • the aim of Erfas- it is sungs Kunststoffe, the course of toll Streckenab ⁇ sections of the road network as possible to replicate exactly.
  • position data P are also shown in FIG. 1, as determined by the position determination units arranged in vehicles.
  • a first path train A is shown, which leads through the detection zone E.
  • the position data P E are temporarily stored by the position determination unit of the vehicle until the vehicle leaves the detection area E.
  • After comparison of the detection area E can be preferably tion determination unit of the positioning determined sent on the basis of intra ⁇ half of the detection area E position data P E lying all toll-relevant information, and in a processed form to a central management unit.
  • the administrative unit assumes all other steps required for offsetting against the corresponding toll participant.
  • the detection areas E are defined during the configuration of the toll system. As mentioned, it can in practical operation of the toll system happen that a vehicle is traveling a toll road without being detected by the toll ⁇ system because the corresponding Er chargedsbe ⁇ rich E is not optimally set. This case is indicated in FIG 1 by the stretch train B. When broken line B, the corresponding vehicle is moving while on a toll road ⁇ duty, yet this toll ride len from the position determining unit due to a sub-optima ⁇ choice of detection area E is not recognized. These cases are often not recognized in prior ⁇ because the accuracy of transferring are the vehicle position in the electronic image of the road network is set by factors boundaries that are often detected only by practical experience in the configuration of the toll system in. The journey along the line segment B is not detected by the mobile position thus Determined ⁇ averaging unit of the vehicle, and therefore no toll-relevant data are berstofft Ü to the management unit.
  • FIG. 2 shows a control region K, which is designed as a concentric circle around the circular detection area E, but it could also have other shapes.
  • the Positionser- mediation unit now not only checks whether the position data P determined fall within the detection area E, but also whether they lie within the control area K ⁇ gen. If the position data P both within the Erfas ⁇ sungs Kunststoffes E as well as the control area K are Thus, with regard to FIG.
  • the position data P E according to the line A is concerned, the position data P E lying within the coverage area E are further processed, and subsequently toll-relevant data are sent to the administrative unit.
  • the processing of the position data ⁇ P E and sending the processed, toll-relevant DA th to the management unit is carried out in a conventional manner.
  • the position detection unit recognizes that the Positonsarian P not ⁇ indeed fall within the con- troll area K, but in the sense ⁇ area E. In these cases, it is suspected that there has been a toll ride that but was not detected due to a suboptimal choice of the detection range E. In these cases, the position data P ⁇ located within the control area K are sent to the central management unit, where a check is made of, since ⁇ th. Repeated determining vehicle positions within the monitoring zone K and extra ⁇ half of the detection area E is an adaptation can the detection area E are taken in the electronic image of the road network from ⁇ that berstofft Ü a corresponding software updates to mobile position determination units as in the form becomes.
  • toll vehicles can be optimized, in particular by providing a test procedure with which even non-recorded journeys can be made to a later date. but without significantly increasing the volume of data.

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Abstract

Prüfverfahren zur Optimierung der von einer f ahrzeugseitigen Positionsermittlungseinheit und einer mit ihr in Datenverbindung stehenden, fahrzeugexternen Verwaltungseinheit erhobenen Mautpflicht von Fahrzeugen auf mautpflichtigen Straßen eines Wegenetzes, wobei die mautpflichtigen Straßen des Wegenetzes in einem elektronischen Abbild des Wegenetzes mit Erfassungsbereichen (E) überlagert sind, und die f ahrzeugseitige Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen (PE) innerhalb des Erfassungsbereiches (E) mautrelevante Daten an die Verwaltungseinheit sendet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im elektronischen Abbild des Wegenetzes zusätzlich Kontrollbereiche (K) vorgesehen sind, die Erfassungsbereichen (E) zugeordnet sind und in ihrer räumlichen Erstreckung den ihnen zugeordneten Erfassungsbereich (E) jeweils überragen, wobei die Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen (PK) innerhalb des Kontrollbereiches (K) und außerhalb des Erfassungsbereiches (E) die innerhalb des Kontrollbereiches (K) liegenden Positionsdaten (PK) des Fahrzeuges an die Verwaltungseinheit sendet.

Description

Beschreibung
Prüfverfahren zur Erkennung von Abweichungen von Geoobjekten
Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren zur Optimierung der von einer fahrzeugseitigen Positionsermittlungseinheit und einer mit ihr in Datenverbindung stehenden, fahrzeugexternen Verwaltungseinheit erhobenen Mautpflicht von Fahrzeugen auf mautpflichtigen Straßen eines Wegenetzes, wobei die maut- Pflichtigen Straßen des Wegenetzes in einem elektronischen Abbild des Wegenetzes mit Erfassungsbereichen überlagert sind, und die fahrzeugseitige Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Erfassungsbereiches mautrelevante Daten an die Verwaltungseinheit sendet, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zur Realisierung einer Mauterhebung wurden bisher mehrere Lösungen vorgeschlagen. So wurden etwa Systeme vorgeschlagen, bei denen bei Kontrollstationen von Staats-, Landes- oder Zo- nengrenzen eine Mautkarte erworben werden kann, welche zur
Benutzung der gewünschten Wegstrecke berechtigt. Die Mautkarte wird zumeist in einer Einfahrtstation eines bestimmten be- mauteten Streckenabschnittes an einem Automaten gezogen, und die über einen jeweiligen Berechnungsschlüssel ermittelte Maut an einer Ausfahrtstation vom Fahrzeuglenker entweder in bar oder mit Kreditkarte entrichtet.
Ebenso kann für Pendler oder Fahrzeuglenker, die einen bestimmten Streckenabschnitt häufig frequentieren, eine separa- te Kontrollstation mit eigener Einfahrspur vorgesehen sein, bei welcher das Fahrzeug über optoelektronische Nummerntafel- erkennung identifiziert wird, und dem Fahrzeuglenker bei vorhandenem Eintrag in einer Benutzerdatenbank ein Passieren an einem Schlagbalken gestattet wird. Der fällige Mautbetrag wird entweder pauschal entrichtet, oder mehrmals im Jahr vom Konto des Mautteilnehmers abgebucht. Ebenfalls möglich ist eine Lokalisierung der Fahrzeuge von Mautteilnehmern über Mautportale bzw. Kontrolleinheiten, welche auf Mikrowellen-Kommunikation beruhen. Ein solches elektronisches Mautsystem wurde etwa in Österreich verwirklicht, um Fahrzeuge ab 3,5 Tonnen Gesamtgewicht automatisiert zu be- mauten. Dazu werden auf allen mautpflichtigen Streckenabschnitten des nationalen Straßennetzes, im österreichischen Falle also Autobahnen und Schnellstraßen, Mautportale errichtet, welche mit Mikrowellen-Antennen bestückt sind und mit den in den Fahrzeugen installierten, mobilen Detektionsein- heiten, die jedes mautpflichtige Fahrzeug mitführen muss, kommunizieren .
Nicht nur für den PKW-Verkehr, sondern insbesondere für den LKW-Transport erlangen aber flexibel geregelte Verfahren zur Mauteinhebung immer größere Bedeutung. Zu diesem Zwecke findet eine als „On-Board-Unit" bekannte und in der Folge als Positionsermittlungseinheit bezeichnete, mobile Detektion- seinheit europaweit verbreiteten Einsatz. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das in den LKW bzw. in das Fahrzeug einge¬ baut wird, um eine automatische Abrechnung von Mautgebühren in einem Gebührenerhebungs- oder Maut-System zu ermöglichen. Sowohl die deutschen, französischen, italienischen und spanischen Autobahnbetreiber, aber auch zunehmend weitere Länder inner- und außerhalb Europas ziehen Positionsermittlungsein- heiten dieser Art zur Erfassung von Mautgebühren heran.
Bei derartigen Systemen wird einem bestimmten Fahrzeug eine elektronische mobile Detektionseinheit zugeordnet. Eine sol- che Detektionseinheit besitzt ungefähr die Größe eines Auto¬ radios, und kann zumeist in den genormten Aufnahmeschacht für Autoradios eingesetzt oder auf das Armaturenbrett des Lenker¬ raumes montiert werden. Welche bemauteten Streckenabschnitte vom Mautteilnehmer konkret benutzt wurden und eine Gebühr nach sich ziehen, kann durch unterschiedliche Navigationssys¬ teme, welche mit der Detektionseinheit zusammenarbeiten, eru¬ iert werden. Geläufig ist beispielsweise der Einsatz von Sa¬ tellitenortungssystemen, wobei das vom amerikanischen Vertei- digungsministerium betriebene GPS („Global Positioning System") bei Navigationsanwendungen derzeit die meiste Verbrei¬ tung erfährt. Über GPS bzw. über ein äquivalentes Ortungssys¬ tem kann die Position eines Empfängers jederzeit mit einer räumlichen Auflösung von unter 10 m weltweit bestimmt werden. Durch Vorsehung bestimmter Zusatzmodule wie etwa DGPS („Differential Global Positioning System") , bei dem anhand der Po¬ sitionsdaten eines stationären Basisempfängers Korrekturdaten für einen mobilen Empfänger errechnet werden, lässt sich die Positionsbestimmung eines Fahrzeuges sogar mit einer räumlichen Auflösung von unter 1 m exakt festlegen.
Hierbei sorgen individuell maßgeschneiderte Software-Kompo¬ nenten für eine entsprechende Verknüpfung der erhaltenen geo- graphischen Positionsdaten des jeweiligen Fahrzeuges des
Mautteilnehmers mit gespeicherten Informationen über bemaute- te Streckenabschnitte in Form elektronischer Abbilder des gesamten Wegenetzes, und ermitteln die Summe der gesammelten Mautwerte, welche in periodischen Abständen zur Verrechnung übermittelt werden. Selbstverständlich können in Mautberech- nungs-Algorithmen auch Zeitdaten, also Aufenthaltsdauern des Fahrzeuges in einer bestimmten Mautzone, berücksichtigt wer¬ den .
Konkret kann dies etwa dadurch bewerkstelligt werden, indem mautpflichtige Straßen eines Wegenetzes in dessen elektroni¬ schem Abbild mit Erfassungsbereichen überlagert werden. Dabei handelt es sich um geometrische Figuren wie etwa Kreise, schlauchförmige Bereiche oder auch geschlossene Polygonzüge (n-Ecke) , die durch geographische Positionsdaten und Zusatz¬ daten, wie etwa dem Durchmesser im Falle eines kreisförmigen Erfassungsbereiches, definiert sind. Während der Fahrt eines mautpflichtigen Fahrzeuges ermittelt die sich in diesem Fahrzeug angeordnete Positionsermittlungseinheit permanent die Positionsdaten des Fahrzeugs. Diese Positionsdaten werden in das elektronische Abbild des Wegenetzes übertragen und mit den Erfassungsbereichen verglichen. Tritt das Fahrzeug während der Fahrt in einen Erfassungsbereich ein, so werden die innerhalb des Erfassungsbereiches liegenden Positionsdaten gespeichert, bis das Fahrzeug den Erfassungsbereich wieder verlässt. Anhand der Positionsdaten innerhalb des Erfassungs¬ bereiches kann in weiterer Folge die im mautpflichtigen Be- reich zurückgelegte Kilometeranzahl berechnet werden, und e- ventuell gemeinsam mit fahrzeugbezogenen Daten wie etwa Gesamtgewicht, oder streckenbezogenen Daten wie etwa unterschiedliche Mauthöhen zur Berechnung der Maut herangezogen werden .
Bei der Konfiguration des Mautsystems ist man naturgemäß be¬ strebt, mautpflichtige Fahrten so genau wie möglich zu erfas¬ sen. Aus diesem Grund werden die Erfassungsbereiche so klein wie möglich gewählt, um nicht fälschlicherweise Fahrzeuge zu erfassen, die sich zwar in großer räumlicher Nähe zu mautpflichtigen Bereichen bewegen, aber eben nicht auf mautpflichtigen Straßen fahren. Dabei sollen die Erfassungsbereiche den streckenmäßigen Verlauf mautpflichtiger Straßen so genau wie möglich erfassen. Die untere Grenze für die Größe der Erfassungsbereiche ist allerdings durch die räumliche
Auflösung der Positionsermittlung eines Fahrzeuges gesetzt, sowie durch Abweichungen des elektronischen Abbilds des Wegenetzes von den realen Gegebenheiten. Darüber hinaus sind der Genauigkeit des Übertragens der Fahrzeugposition in das elek- tronische Abbild des Wegenetzes auch durch andere Faktoren
Grenzen gesetzt, die vielfach erst durch praktische Erfahrung erkannt werden können. Trotz gewissenhafter Festlegung eines Erfassungsbereiches kann es daher im praktischen Betrieb des Mautsystems dazu kommen, dass ein Fahrzeug eine mautpflichti- ge Straße befährt, ohne vom Mautsystem erfasst zu werden, da der entsprechende Erfassungsbereich nicht optimal festgelegt ist. Ob ein Erfassungsbereich optimal festgelegt ist, lässt sich aber wiederum oft nur im praktischen Betrieb eruieren, und zwar durch jene Fahrten, die eigentlich durch einen Er- fassungsbereich geführt haben, aber durch suboptimale Wahl des Erfassungsbereiches nicht erfasst wurden. Genau diese Fahrten werden aber von einem Mautsystem gemäß des Stands der Technik nicht erkannt. Eine nachträgliche Überprüfung aller Fahrten aufgrund eines Vergleiches der Positionsdaten mit den Erfassungsbereichen ist aber aufgrund der großen Datenmengen nicht zu bewerkstelligen.
Es ist daher das Ziel der Erfindung, dieses Problem zu lösen und die Erfassung mautpflichtiger Fahrzeuge somit zu optimie¬ ren. Dabei soll insbesondere ein Prüfverfahren geschaffen werden, mit dem auch nicht-erfasste Fahrten einer nachträgli¬ chen Kontrolle unterworfen werden, ohne dabei aber das Daten- aufkommen wesentlich zu erhöhen.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Anspruch 1 bezieht sich auf ein Prüfverfahren zur Optimierung der von einer fahrzeugseitigen Positionsermittlungseinheit und einer mit ihr in Datenverbindung stehenden, fahrzeugexternen Verwaltungseinheit erhobenen Mautpflicht von Fahrzeu¬ gen auf mautpflichtigen Straßen eines Wegenetzes, wobei die mautpflichtigen Straßen des Wegenetzes in einem elektronischen Abbild des Wegenetzes mit Erfassungsbereichen überla- gert sind, und die fahrzeugseitige Positionsermittlungsein¬ heit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Erfassungsbereiches mautrelevante Daten an die Verwaltungsein¬ heit sendet. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass im e- lektronischen Abbild des Wegenetzes zusätzlich Kontrollberei- che vorgesehen sind, die Erfassungsbereichen zugeordnet sind und in ihrer räumlichen Erstreckung den ihnen zugeordneten Erfassungsbereich jeweils überragen, wobei die Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches und außerhalb des Erfassungsberei- ches die innerhalb des Kontrollbereiches liegenden Positions¬ daten des Fahrzeuges an die Verwaltungseinheit sendet.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt somit einen Kompromiss zwischen einer Vergrößerung der Erkennungsbereiche, was zu einer erhöhten Ungenauigkeit des Mautsystems führen würde, und einer Überprüfung aller Fahrten, was zu enormen Datenmengen führen würde, dar. Die zusätzlichen Kontrollbereiche verursachen zunächst keine nennenswert vergrößerten Datenmengen, da Fahrten, die ohnehin durch die bestimmte Festlegung eines Erfassungsbereiches erkannt wurden, in üblicher Art erhoben und verarbeitet werden. Nur in jenen Fällen, bei denen die Positionsermittlungseinheit Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches, aber außerhalb des Erfassungsbereiches er¬ mittelt, werden die innerhalb des Kontrollbereiches liegenden Positionsdaten des Fahrzeuges an die Verwaltungseinheit zur nachträglichen Überprüfung gesendet.
Theoretisch wäre es denkbar, dass die Positionsermittlungs¬ einheit die Positionsdaten des jeweiligen Fahrzeugs im wesentlichen unbearbeitet der zentralen Verwaltungseinheit übermittelt, wo die Übertragung auf das elektronische Abbild des Wegenetzes und der Vergleich mit den Erfassungsbereichen vorgenommen wird. Eine solche Vorgangsweise würde aber große Datenmengen, die an die Verwaltungseinheit zu übertragen und von ihr zu verarbeiten wären, nach sich ziehen. Daher ist gemäß Anspruch 2 vorgesehen, dass die Ermittlung der Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches und außerhalb des Erfassungsbereiches mithilfe eines in der Positionsermitt¬ lungseinheit gespeicherten, elektronischen Abbilds des Wegenetzes durch die Positionsermittlungseinheit erfolgt. Die Po¬ sitionsermittlungseinheit übernimmt somit weitestgehend auch die Auswertung der ermittelten Positionsdaten, und übermit- telt nur mehr die zur Verrechnung der Maut unmittelbar notwendigen Daten an die Verwaltungseinheit .
Zur weiteren Datenreduzierung kann gemäß Anspruch 3 vorgesehen sein, dass die Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches sowie innerhalb des Erfassungsbereiches die innerhalb des Kontroll¬ bereiches und außerhalb des Erfassungsbereiches liegenden Po¬ sitionsdaten des Fahrzeuges löscht. Jene Positionsdaten, die sich innerhalb des Erfassungsbereiches und somit auch inner- halb des Kontrollbereiches befinden, werden in bekannter Wei¬ se für die Mautermittlung herangezogen. In diesen Fällen entsteht somit kein zusätzlicher Datenverarbeitungsaufwand. Anspruch 4 sieht eine bevorzugte Vorgangsweise zur Optimie¬ rung des Mautsystems vor, indem bei wiederholter Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches und außerhalb des Erfassungsbereiches eine Anpassung des Erfas- sungsbereiches im elektronischen Abbild des Wegenetzes vorge¬ nommen wird. Die Anpassung kann dabei aus einer geringfügigen Verschiebung, einer anderen geometrischen Form, oder auch einer geringfügigen Vergrößerung des Erfassungsbereiches beste¬ hen .
Anspruch 5 sieht vor, dass die Positionsermittlungseinheit die Signale eines Satellitennavigationssystems verwertet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen die
FIG 1 eine schematische Darstellung eines Erfassungsbereiches im elektronischen Abbild eines Wegenetzes, sowie einge¬ tragene Positionsdaten eines Fahrzeugs für zwei Stre- ckenzüge A und B, und
FIG 2 den Erfassungsbereich von FIG 1, wobei ihm ein erfindungsgemäßer Kontrollbereich überlagert ist.
In der FIG 1 ist in schematischer Weise ein Erfassungsbereich E gezeigt, wie er im elektronischen Abbild eines Wegenetzes festgelegt ist. Der Erfassungsbereich E ist im gezeigten Beispiel durch einen Kreis definiert, es können aber auch andere geometrische Formen, wie etwa schlauchförmige Figuren oder geschlossene Polygonzüge, Verwendung finden. Ziel der Erfas- sungsbereiche ist es, den Verlauf mautpflichtiger Streckenab¬ schnitte des Wegenetzes möglichst genau nachzubilden.
Zusätzlich sind in der FIG 1 auch Positionsdaten P eingezeichnet, wie sie von den in Fahrzeugen angeordneten Positi- onsermittlungseinheiten ermittelt werden. Dabei sind in der FIGl ein erster Streckenzug A eingezeichnet, der durch den Erfassungsbereich E führt. Für diesen Streckenzug A wird in bekannter Weise ermittelt, dass sich das Fahrzeug hinsieht- lieh der Positionsdaten PE innerhalb eines mautpflichtigen Bereiches befindet. Die Positionsdaten PE werden von der Po- sitionsermittlungseinheit des Fahrzeugs zwischengespeichert, bis das Fahrzeug den Erfassungsbereich E verlässt. Nach Ver- lassen des Erfassungsbereiches E werden auf Basis der inner¬ halb des Erfassungsbereiches E liegenden Positionsdaten PE alle mautrelevanten Informationen, vorzugsweise von der Posi- tionsermittlungseinheit , ermittelt, und in aufbereiteter Form an eine zentrale Verwaltungseinheit gesendet. Die Verwal- tungseinheit übernimmt anschließend alle weiteren, für eine Verrechnung an den entsprechenden Mautteilnehmer erforderlichen Schritte.
Die Erfassungsbereiche E werden im Zuge der Konfiguration des Mautsystems festgelegt. Wie bereits erwähnt wurde, kann es im praktischen Betrieb des Mautsystems dazu kommen, dass ein Fahrzeug eine mautpflichtige Straße befährt, ohne vom Maut¬ system erfasst zu werden, da der entsprechende Erfassungsbe¬ reich E nicht optimal festgelegt ist. Dieser Fall ist in der FIG 1 durch den Streckenzug B angedeutet. Beim Streckenzug B bewegt sich das entsprechende Fahrzeug zwar auf einer maut¬ pflichtigen Straße, dennoch wird diese mautpflichtige Fahrt von der Positionsermittlungseinheit aufgrund einer suboptima¬ len Wahl des Erfassungsbereiches E nicht erkannt. Diese Fälle sind bei der Konfiguration des Mautsystems oft nicht im vor¬ hinein erkennbar, da der Genauigkeit des Übertragens der Fahrzeugposition in das elektronische Abbild des Wegenetzes durch Faktoren Grenzen gesetzt sind, die vielfach erst durch praktische Erfahrung erkannt werden. Die Fahrt entlang des Streckenzuges B wird somit von der mobilen Positionsermitt¬ lungseinheit des Fahrzeugs nicht erfasst, und daher werden auch keine mautrelevanten Daten an die Verwaltungseinheit ü- bermittelt .
Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, den Erfassungsbereich E mit einem zusätzlichen Kontrollbereich K zu versehen, der den Erfassungsbereich E in seiner räumlichen Erstreckung überragt, wie dies in der FIG 2 dargestellt ist. Die FIG 2 zeigt einen Kontrollbereich K, der etwa als konzentrischer Kreis um den kreisförmigen Erfassungsbereich E ausgeführt ist, er könnte aber auch andere Formen aufweisen. Die Positionser- mittlungseinheit überprüft nun nicht nur, ob die ermittelten Positionsdaten P innerhalb des Erfassungsbereiches E fallen, sondern auch, ob sie innerhalb des Kontrollbereiches K lie¬ gen. Falls die Positionsdaten P sowohl innerhalb des Erfas¬ sungsbereiches E wie auch des Kontrollbereiches K liegen, es sich also hinsichtlich der FIG 2 etwa um die Positionsdaten PE gemäß des Streckenzuges A handelt, werden die innerhalb des Erfassungsbereiches E liegenden Positionsdaten PE weiterverarbeitet, und in weiterer Folge mautrelevante Daten an die Verwaltungseinheit gesendet. Die Verarbeitung der Positions¬ daten PE und das Senden der aufbereiteten, mautrelevanten Da- ten an die Verwaltungseinheit erfolgt dabei in herkömmlicher Weise .
Für den Streckenzug B erkennt die Positionsermittlungseinheit jedoch, dass die Positonsdaten Pκ zwar innerhalb des Kon- trollbereiches K liegen, aber nicht innerhalb des Erfassungs¬ bereiches E. In diesen Fällen besteht der Verdacht, dass es sich um eine mautpflichtige Fahrt gehandelt hat, die aber aufgrund einer suboptimalen Wahl des Erfassungsbereiches E nicht detektiert wurde. In diesen Fällen werden die innerhalb des Kontrollbereiches K liegenden Positionsdaten Pκ an die zentrale Verwaltungseinheit gesendet, wo eine Prüfung der Da¬ ten vorgenommen wird. Bei wiederholter Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches K und außer¬ halb des Erfassungsbereiches E kann eine Anpassung des Erfas- sungsbereiches E im elektronischen Abbild des Wegenetzes vor¬ genommen werden, die etwa in Form eines entsprechenden Software-Updates an die mobilen Positionsermittlungseinheiten ü- bermittelt wird.
Dadurch kann die Erfassung mautpflichtiger Fahrzeuge optimiert werden, wobei insbesondere ein Prüfverfahren geschaffen wird, mit dem auch nicht-erfasste Fahrten einer nachträgli- chen Kontrolle unterworfen werden, ohne dabei aber das Datenaufkommen wesentlich zu erhöhen.

Claims

Patentansprüche
1. Prüfverfahren zur Optimierung der von einer fahrzeugseiti- gen Positionsermittlungseinheit und einer mit ihr in Daten- Verbindung stehenden, fahrzeugexternen Verwaltungseinheit erhobenen Mautpflicht von Fahrzeugen auf mautpflichtigen Straßen eines Wegenetzes, wobei die mautpflichtigen Straßen des Wegenetzes in einem elektronischen Abbild des Wegenetzes mit Erfassungsbereichen (E) überlagert sind, und die fahrzeugsei- tige Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeug¬ positionen (PE) innerhalb des Erfassungsbereiches (E) mautre¬ levante Daten an die Verwaltungseinheit sendet, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass im elektronischen Abbild des Wegenetzes zusätzlich Kontrollbereiche (K) vorgesehen sind, die Erfas- sungsbereichen (E) zugeordnet sind und in ihrer räumlichen
Erstreckung den ihnen zugeordneten Erfassungsbereich (E) jeweils überragen, wobei die Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen (Pκ) innerhalb des Kon¬ trollbereiches (K) und außerhalb des Erfassungsbereiches (E) die innerhalb des Kontrollbereiches (K) liegenden Positions¬ daten (Pκ) des Fahrzeuges an die Verwaltungseinheit sendet.
2. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Fahrzeugposi- tionen innerhalb des Kontrollbereiches (K) und außerhalb des Erfassungsbereiches (E) mithilfe eines in der Positionser¬ mittlungseinheit gespeicherten, elektronischen Abbilds des Wegenetzes durch die Positionsermittlungseinheit erfolgt.
3. Prüfverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsermittlungseinheit bei Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches (K) sowie innerhalb des Erfassungsbereiches (E) die innerhalb des Kontrollbereiches (K) und außerhalb des Erfas- sungsbereiches (E) liegenden Positionsdaten (Pκ) des Fahrzeu¬ ges löscht.
4. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei wiederholter Ermittlung von Fahrzeugpositionen innerhalb des Kontrollbereiches (K) und außerhalb des Erfassungsbereiches (E) eine Anpassung des Er- fassungsbereiches (E) im elektronischen Abbild des Wegenetzes vorgenommen wird.
5. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsermittlungseinheit die Signale eines Satellitennavigationssystems verwertet.
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