EP2618314A1 - Method for determining the route of a vehicle subject to tolls - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des mautpflichtigen Weges eines Fahrzeugs in einem Straßenmautsystem mit Straßensegmenten, von denen nur einige mautpflichtig sind und nur einige jeweils mit einer DSRC-Funkbake zur Funkidentifizierung einer von einem passierenden Fahrzeug mitgeführten DSRC-OBU ausgestattet sind.The present invention relates to a method for determining the toll road of a vehicle in a road toll system with road segments, of which only some are toll road and only a few each with a DSRC beacon for radio identification of a carried by a passing vehicle DSRC OBU are equipped.
Infrastrukturgebundene Straßenmautsysteme verwenden eine Vielzahl geografisch verteilter Kurzreichweiten-Funkbaken nach dem DSRC-Standard (dedicated short range communication), welche mit fahrzeuggestützten Onboard-Units (OBUs) zusammenwirken, um diese durch DSRC-Funkkommunikationen auf ihren begrenzten Funkabdeckungsbereich zu lokalisieren und im Zuge der Kommunikation durch Empfang einer eindeutigen Kennung der OBU zu identifizieren. Aus den bekannten Orten der Funkbaken und den Kennungen der passierenden OBUs werden Mauttransaktionen für eine Zentrale des Straßenmautsystems erzeugt, um die Benutzung mautpflichtiger Straßensegmente zu vergebühren.Infrastructure-based road toll systems use a variety of geographically distributed short-range radio beacons according to the DSRC (dedicated short range communication) standard, which interact with onboard vehicle-mounted units (OBUs) to localize them by DSRC radio communications to their limited radio coverage area and communication identify by receiving a unique identifier of the OBU. From the known locations of the radio beacons and the identifiers of the passing OBUs toll transactions are generated for a center of the road toll system to charge the use of toll road segments.
Für eine exakte Bestimmung des mautpflichtigen Wegs ist es erforderlich, jedes mautpflichtige Straßensegment mit einer Funkbake auszustatten. Dies ist jedoch aus Kostengründen nicht immer machbar: Speziell für eine Mauterfassung abseits von Autobahnen im niederrangigen Straßennetz wäre die Anzahl an erforderlichen Funkbaken zu groß. Für eine Mauterfassung im niederrangigen Straßennetz werden daher stets mehrere aufeinanderfolgende Straßensegmente zu einem Mautsegment zusammengefasst und diesem eine einzige Funkbake zugeordnet, welche beispielsweise am Beginn der Straßensegmentfolge liegt.For an exact determination of the toll road, it is necessary to equip each toll road segment with a beacon. However, this is not always feasible for cost reasons: Especially for a toll collection off the highways in the low-ranking road network, the number of required beacons would be too large. For a toll collection in the low-level road network, therefore, several consecutive road segments are always combined into a toll segment and this assigned a single radio beacon, which is, for example, at the beginning of the road segment sequence.
Die Straßensegmente a2 bis a5 sind einem ersten Mautsegment m1 zugeordnet, und die Straßensegmente a6 bis a8 einem zweiten Mautsegment m2. Wenn die Funkbake 1 des Mautsegments m1 passiert wird, werden alle Straßensegmente a2 bis a5 des Mautsegments m1 als durchfahren betrachtet und vermautet. Einem Fahrzeug 4, das nach dem Passieren der Bake 1 nicht alle Straßensegmente a2 - a5 des Mautsegments m1 benutzt, wie das beispielhafte erste Fahrzeug 4 auf seinem Weg b1 - a2 - b2, wird daher ein zu langer mautpflichtiger Weg angelastet und eine zu hohe Mautgebühr verrechnet ("overcharged"). Einem Fahrzeug 4, das bakenlose Straßensegmente benutzt, wie das beispielhafte zweite Fahrzeug 4 auf seinem Weg b3 - a4 - b4, wird überhaupt keine Mautgebühr verrechnet ("undercharged").The road segments a 2 to a 5 are assigned to a first toll segment m 1 , and the road segments a 6 to a 8 to a second toll segment m 2 . When the radio beacon 1 of the toll segment m 1 is passed, all road segments a 2 to a 5 of the toll segment m 1 are considered to pass through and are marred. A
Overcharging- und Undercharging-Situationen können sich in manchen Anwendungsfällen statistisch annähernd ausgleichen und damit tolerierbar sein, doch nicht in allen Fällen. Die Anmelder haben erkannt, dass sich insbesondere bei Fahrzeugen, welche routine- oder fahrplanmäßig stets nur einige Straßensegmente eines Mautsegments benutzen, wie Linienbusse, Postfahrzeugen, Versorgungsdiensten usw., ein signifikanter, statistisch nicht mehr ausgleichbarer Overcharging-Fehler akkumuliert.Overcharging and undercharging situations can be statistically approximately balanced in some cases of use and thus tolerable, but not in all cases. The Applicants have recognized that, in particular for vehicles which routinely use only some road segments of a toll segment, such as city buses, post vehicles, utility services, etc., a significant, statistically no longer compensable, overcharging error accumulates.
Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung, dieses Problem zu erkennen, aufzugreifen und hiefür eine Lösung zu schaffen.It is an object of the present invention to recognize and address this problem and to provide a solution thereto.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der einleitend genannten Art erreicht, welches sich auszeichnet durch die Schritte:
- Speichern einer Kennung der OBU und eines zugehörigen Fahrplans umfassend jeweils eine Folge von Straßensegmenten mit ihrer Mautpflicht und für jedes funkbakenausgestattete Straßensegment ein Soll-Orts/Zeit-Paar in einer Fahrplandatenbank,
- bei jeder Passage einer OBU an einer Funkbake, Funkidentifizieren der OBU-Kennung und Aufzeichnen von Ort und Zeit als Ist-Orts/Zeit-Paar,
- Ermitteln des zur OBU-Kennung gehörigen Fahrplans und darin des zum Ist-Orts/Zeit-Paar örtlich und zeitlich nächstgelegenen Soll-Orts/Zeit-Paares und dessen Straßensegments als Ist-Straßensegment aus der Fahrplandatenbank,
- Auffinden aller im Fahrplan dem ermittelten Ist-Straßensegment bis zum nächstfolgenden oder nächstvorangegangenen funkbakenausgestatteten Straßensegment folgenden bzw. vorangegangenen mautpflichtigen Straßensegmente aus der Fahrplandatenbank, und
- Ermitteln des mautpflichtigen Weges aus dem Ist-Straßensegment und den aufgefundenen mautpflichtigen Straßensegmenten.
- Storing an identifier of the OBU and an associated timetable each comprising a sequence of road segments with their toll requirement and for each radio-equipped road segment a target location / time pair in a timetable database,
- upon each passage of an OBU to a beacon, radio identifying the OBU tag and recording location and time as the actual location / time pair,
- Determining the timetable belonging to the OBU identifier and therein the desired local / temporal pair closest to the actual location / time pair and its road segment as the actual road segment from the timetable database,
- Finding all in the timetable the determined actual road segment to the next or next previous radio-equipped road segment following or preceding toll road segments from the timetable database, and
- Determine the toll road from the actual road segment and the found toll road segments.
Die Erfindung überwindet das Problem von systematischen Akkumulierungsfehlern ("overcharging"), indem der tatsächlich fahrplangemäß benutzte Weg über mautpflichtige Straßensegmente exakt berücksichtigt wird. Von den DSRC-Funkbaken erfasste Ist-Orts/Zeit-Paare dienen dabei gleichsam als "Stützstellen" für die Ermittlung der korrekten zu vermautenden Straßensegmente aus der Fahrplandatenbank. Durch die Nutzung des Fahrplans kann auch gezielt zwischen Linien-Verkehr und "Einrück-Fahrten" desselben Fahrzeugs unterschieden werden.The invention overcomes the problem of overcharging errors by accurately taking into account the actual timetable used via toll road segments. Actual location / time pairs detected by the DSRC radio beacons serve as "support points" for determining the correct road segments to be tolled from the timetable database. By using the timetable, it is also possible to differentiate between scheduled traffic and "engagement trips" of the same vehicle.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die Schritte:
- Speichern einer Kennung der OBU und eines zugehörigen Fahrplans umfassend jeweils eine Folge von Straßensegmenten mit ihrer Mautpflicht und Funkbakenausstattung in einer Fahrplandatenbank,
- bei der Passage einer OBU an einer ersten Funkbake, Funkidentifizieren der OBU-Kennung und Aufzeichnen des Straßensegments der ersten Funkbake als erstes Ist-Straßensegment,
- Storing an identifier of the OBU and an associated timetable comprising in each case a sequence of road segments with their toll obligation and radio beacon equipment in a timetable database,
- upon passage of an OBU to a first radio beacon, radio identifying the OBU identifier and recording the road segment of the first radio beacon as the first actual road segment,
Detektieren der Passage derselben OBU durch Funkidentifizieren derselben OBU-Kennung an einer zweiten Funkbake und Aufzeichnen des Straßensegments der zweiten Funkbake als zweites Ist-Straßensegment,Detecting the passage of the same OBU by radio identifying the same OBU identifier on a second radio beacon and recording the road segment of the second radio beacon as the second actual road segment,
Ermitteln des zur OBU-Kennung gehörigen Fahrplans und darin Auffinden aller zwischen dem ersten und dem zweiten Ist-Straßensegment liegenden mautpflichtigen Straßensegmente aus der Fahrplandatenbank, undDetermining the roadmap associated with the OBU identifier and finding therein all toll road segments located between the first and second actual road segments from the timetable database, and
Ermitteln des mautpflichtigen Weges aus dem ersten oder zweiten Ist-Straßensegment und den aufgefundenen mautpflichtigen Straßensegmenten.Determining the toll road from the first or second actual road segment and the found toll road segments.
Bei dieser Variante wird somit aus einem Vergleich der Durchfahrten an mehreren Funkbaken mit dem gespeicherten Fahrplan ohne zeitliche Zuordnung, d.h. nur aufgrund eines Vergleichs von Soll- und Ist-Orten bzw. -Straßensegmenten, der mautpflichtige Weg vergebührt. Dies ermöglicht eine flexible Berücksichtigung von Verspätungen im Fahrplan.In this variant, therefore, a comparison of the passages at several radio beacons with the stored timetable without time allocation, i. only due to a comparison of target and actual locations or road segments, the toll road way charged. This allows flexible consideration of delays in the timetable.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung können in der Fahrplandatenbank zu einer OBU-Kennung auch verschiedene zeitbedingte Fahrpläne gespeichert werden, von denen jeweils einer zeitabhängig in den genannten Schritten des Ermittelns und Auffindens verwendet wird. Zusätzlich oder alternativ können in der Fahrplandatenbank zu einem Straßensegment auch verschiedene zeitbedingte Mautpflichten gespeichert werden, von denen jeweils eine zeitabhängig in den genannten Schritten des Ermittelns und Auffindens verwendet wird. Diese ermöglicht die Berücksichtigung von zeitabhängigen Fahrplanänderungen, z.B. abhängig von Tages-, Wochen-, Monats- oder Jahreszeit.In a preferred variant of the invention, various time-related timetables can also be stored in the timetable database for an OBU identifier, one of which is used in each time-dependent manner in the named steps of determining and finding. Additionally or alternatively, various time-related toll duties can be stored in the timetable database for a road segment, of which one time-dependent is used in each of the steps of determining and finding. This allows the consideration of time-dependent schedule changes, e.g. depending on the day, week, month or season.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigt:
-
Fig. 1 ein Straßenmautsystem nach dem Stand der Technik; -
Fig. 2 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitendes Straßenmautsystem in Blockschaltbildform; und -
Fig. 3 einen beispielhaften Inhalt der Fahrplandatenbank des Verfahrens und Systems vonFig. 2 .
-
Fig. 1 a road toll system according to the prior art; -
Fig. 2 a road toll system operating in block diagram form according to the method of the invention; and -
Fig. 3 an exemplary content of the timetable database of the method and system ofFig. 2 ,
In
Die Zentrale 2 des Straßenmautsystems enthält eine Fahrplandatenbank 6, deren Aufbau in
Nach dem Anlegen der Datenbank 6 wird im laufenden Betrieb des Straßenmautsystems bei jeder Passage einer OBU 3 an einer Funkbake 1, 1' die OBU-Kennung id1 der OBU 3 von der Funkbake 1, 1' ausgelesen und mitsamt dem aktuellen Ort xc/yc der OBU 3 - in der Regel gleich dem Ort der Bake 1, 1' - und der aktuellen Zeit tc der Bakenpassage, im Weiteren als "Ist-Orts/Zeit-Paar" (xc/yc,tc) 13 bezeichnet, an die Zentrale 2 gesandt. In der Zentrale 2 wird nun anhand der OBU-Kennung id1 der zugehörige Fahrplan 7 aus der Fahrplandatenbank 6 ermittelt. Von den im Fahrplan 7 gespeicherten Straßensegmenten wird das dem Ist-Orts/Zeit-Paar 13 örtlich und zeitlich nächstgelegene Soll-Orts/Zeit-Paar 10 ermittelt, einschließlich seiner Länge 11. Anschließend werden alle im Fahrplan 7 dem so ermittelten Soll-Orts/Zeit-Paar (xa2/ya2,ta2) bis zum nächsten funkbakenausgestatteten Straßensegment a6 folgenden mautpflichtigen Straßensegmente ermittelt, hier das weitere Straßensegment a5.After the creation of the
Die so ermittelten mautpflichtigen Straßensegmente a2 und a5 stellen den korrekten mautpflichtigen Weg über das Mautsegment m1 der ersten Funkbake 1 dar. Aus den Längen 11 (hier: 3 und 4 Einheiten) der Segmente a2 und a5 kann auch die Länge (hier 3 + 4 = 7 Einheiten) des mautpflichtigen Wegs berechnet werden. Für die nächste Funkbake 1 und ihr Mautsegment m2 wird genauso verfahren.The thus determined toll road segments A 2 and A 5 represent the correct toll road on the toll segment m 1 of the first radio beacon 1 from the lengths 11 (here: 3 and 4 units). The segments A 2 and A 5 may include the length ( here 3 + 4 = 7 units) of the toll road. The same procedure is followed for the next radio beacon 1 and its toll segment m 2 .
Wenn eine Funkbake am Ende eines Mautsegments liegt, wie die Funkbake 1' im Mautsegment m2', um die jeweils vorgeordneten Straßensegmente a3 bis a6 zu vermauten, werden alternativ alle im Fahrplan 7 dem ermittelten Soll-Orts/Zeit-Paar (xa6/ya6,t6) bis zum nächstvorangegangenen funkausgestatteten Straßensegment a2 vorangegangenen mautpflichtigen Straßensegmente ermittelt, hier das weitere Straßensegment a5. Die so ermittelten mautpflichtigen Straßensegmente a5 und a6 stellen damit den korrekten mautpflichtigen Weg über das Mautsegment m2' einer solchen alternativen Ausführungsform dar.If a radio beacon is located at the end of a toll segment, such as the radio beacon 1 'in the toll segment m 2 ' to conquer the respective upstream road segments a 3 to a 6 , all in the
In einer Variante des geschilderten Verfahrens kann auf den Vergleich der Ist- und Soll-Zeiten tc und ta2 bzw. ta6 verzichtet werden, wenn stattdessen die Abfolge durchfahrener Baken 1, 1' mit der Folge von funkbakenausgestatteten Straßensegmenten a2, a6 im Fahrplan 7 verglichen wird. Die Passage der OBU 3 an zumindest zwei aufeinanderfolgenden Funkbaken 1, 1' wird jeweils durch das Funkidentifizieren ein und derselben OBU-Kennung detektiert, beispielsweise der OBU-Kennung id1. Bei jeder Passage wird nur der Ort der jeweiligen Funkbake 1, als "Ist-Ort" (Xa2/Ya2) bzw. (Xa6/Ya6) - oder einfach nur das jeweilige funkbakenausgestattete Straßensegment a2 bzw. a6 - als "Ist-Straßensegment" aufgezeichnet. Die Ist-Orte (Xa2/Ya2) und (Xa6/Ya6) bzw. Ist-Straßensegmente a2 und a6 werden anschließend im Fahrplan 7 der OBU 3 identifiziert und alle zwischen diesen liegenden mautpflichtigen Straßensegmenten, hier das Straßensegment a5, aufgefunden. Der mautpflichtige Weg ergibt sich dann für das Mautsegment m1 aus dem ersten Ist-Straßensegment a2 und dem aufgefundenen folgenden mautpflichtigen Straßensegment a5, oder für das Mautsegment m2' aus dem zweiten Ist-Straßensegment a6 und dem aufgefundenen vorhergehenden mautpflichtigen Straßensegment a5, bzw. - wenn eine Längenbestimmung gewünscht ist - aus der Summe deren Längen 11.In a variant of the described method can be dispensed with the comparison of the actual and target times t c and t a2 and t a6 , if instead the sequence of traversed beacons 1, 1 'with the sequence of radio beacon-equipped road segments a 2 , a 6 in the
Es versteht sich, dass unter dem Begriff "mautpflichtiger Weg" somit nicht notwendigerweise eine Summe von geometrischen Längen 11 zu verstehen ist, sondern auch einfach die Abfolge und/oder Anzahl von mautpflichtigen Straßensegmenten, insbesondere wenn für das Befahren eines mautpflichtigen Straßensegments kein längenabhängiger Betrag, sondern ein Pauschalbetrag pro Straßensegment eingehoben werden soll.It is understood that the term "toll road" thus does not necessarily mean a sum of
Für Fahrzeuge 4, welche keinem Fahrplan 7 unterliegen, d.h. zu deren OBU-Kennung kein Fahrplan 7 in der Fahrplandatenbank 6 auffindbar ist, werden in herkömmlicher Weise alle mautpflichtigen Straßensegmente eines Mautsegments als durchfahren betrachtet und vermautet.For
In einer optionalen Variante können in der Fahrplandatenbank 6 zu einer OBU-Kennung id1, id2, ... auch mehrere verschiedene Fahrpläne 7 gespeichert werden, welche z.B. für bestimmten Tages-, Wochen-, Monats- und/oder Jahreszeiten gelten sollen. Abhängig von der jeweils aktuellen Ist-Zeit tc der Fahrzeugpassage wird dann der jeweilige zeitabhängige Fahrplan 7 verwendet.In an optional variant, several
In gleicher Weise können optional auch tages-, wochen-, monats- und/oder jahreszeitbedingte Mautpflichten 8 und/oder Längen 11 in der Fahrplandatenbank 6 definiert werden, um z.B. verschiedene Tarifsätze je nach Zeit tc zur Anwendung zu bringen. Auch ist es möglich, dass die Baken 1, 1' mittels geeigneter Sensoren oder durch Auslesung der OBUs 3 Fahrzeugklasse, -besetzung oder -geschwindigkeit der Fahrzeuge 4 messen und abhängig von diesen Daten unterschiedliche Fahrpläne 7, Mautpflichten 8 oder Längen 11 verwendet werden.In the same way, optional daily, weekly, monthly and / or
Die Erfindung ist demgemäß nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten und Modifikationen, die in den Rahmen der anschließenden Ansprüche fallen.The invention is therefore not limited to the illustrated embodiments, but includes all variants and modifications that fall within the scope of the following claims.
Claims (4)
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EP11450114.1A EP2618314A1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Method for determining the route of a vehicle subject to tolls |
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EP11450114.1A EP2618314A1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Method for determining the route of a vehicle subject to tolls |
Publications (1)
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EP2618314A1 true EP2618314A1 (en) | 2013-07-24 |
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ID=44677822
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EP11450114.1A Ceased EP2618314A1 (en) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Method for determining the route of a vehicle subject to tolls |
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- 2011-09-07 EP EP11450114.1A patent/EP2618314A1/en not_active Ceased
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