JP2001338316A - 有料道路の変動性料金徴収システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平均走行速度に連動して通行料金が変動する
有料道路の料金徴収システムを提供する。 【解決手段】 平均走行速度によって変わる有料道路の
通行料金を徴収する変動性料金徴収システムにおいて、
有料道路の走行開始から走行終了までの所要時間を算出
する走行時間算出手段11と、前記所要時間に走行した走
行距離を算出する走行距離算出手段12と、前記所要時間
に走行した走行距離から平均走行速度を算出する平均速
度算出手段13と、平均速度算出手段が算出した平均走行
速度を用いて通行料金を計算する料金算出手段14とを設
ける。有料道路の混雑状態により通行料金が変化するこ
とになるので、利用者の不公平感が無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路の料金を
徴収するシステムと、そこで用いる装置に関し、特に、
走行時の平均速度によって料金が変わるように構成した
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、高速道路の通行料金は、車種に応
じて利用区間ごとに決められている。高速道路の入口で
渡される通行券には、入場した料金所名や入場時刻が記
録されており、これを出口の料金所で渡して通行料金の
支払いが行われる。

【０００３】この料金所での料金徴収処理を自動化する
有料道路料金収受（Electronic Toll Collection：ＥＴ
Ｃ）システムが実用化されようとしている。このＥＴＣ
システムでは、料金所のレーンの上部に設置されたアン
テナと車両に搭載されたＥＴＣ対応の車載器との間で必
要な情報が無線で交信され、通行料金の課金処理が自動
的に行われる。そのため、車載器を装備した車両（ＥＴ
Ｃ車両）は料金所をノンストップで通過することがで
き、有料道路の料金所での渋滞を解消することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高速道路の渋
滞は、料金所以外でもしばしば発生しており、折角、高
速道路を利用したのに渋滞に巻き込まれて、イライラす
ると云った経験を持つ人は少なくない。この渋滞のため
に目的地への到着時間が遅れても、通行料金は普段と同
額を支払わなければならず、こうした点が利用者の不満
を募らせる原因にもなっている。

【０００５】本発明は、こうした問題点を解決するもの
であり、平均走行速度に連動して通行料金が変動する有
料道路の料金徴収システムを提供し、また、そのシステ
ムで使用する装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、平
均走行速度によって変わる有料道路の通行料金を徴収す
る変動性料金徴収システムにおいて、有料道路の走行開
始から走行終了までの所要時間を算出する走行時間算出
手段と、前記所要時間に走行した走行距離を算出する走
行距離算出手段と、前記所要時間に走行した走行距離か
ら平均走行速度を算出する平均速度算出手段と、平均速
度算出手段が算出した平均走行速度を用いて通行料金を
計算する料金算出手段とを設けている。

【０００７】また、平均走行速度によって変わる有料道
路の通行料金を徴収する変動性料金徴収システムの下
で、通行料金を予測する予測装置において、入力された
入口料金所と出口料金所との間の距離を算出する走行距
離算出手段と、入口料金所通過後の走行時間の実績値を
計測する走行時間計測手段と、入口料金所通過後の走行
距離の実績値を計測する走行距離計測手段と、入口料金
所通過後の平均走行速度の実績値を算出する平均走行速
度算出手段と、渋滞情報を収集する渋滞情報収集手段
と、渋滞情報を加味して、出口料金所に到着するまでの
これからの走行時間を予測する予測手段と、入口料金所
から出口料金所までの距離を、現在までの走行時間の実
績値とこれからの走行時間の予測値とを加えた時間で割
って平均走行速度を予測し、この平均走行速度を用いて
通行料金を計算する料金算出手段と、計算された通行料
金を表示する料金表示手段とを設けている。

【０００８】そのため、有料道路の混雑状態により通行
料金が変化することになるので、利用者の不公平感が無
くなる。

【０００９】また、こうしたシステムの下での通行料金
を、有料道路走行中の車両の中で予測することができ、
その予測値に基づいてスピードを調整することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）第１の実施形
態では、変動性の通行料金を算出する装置について説明
する。この算出装置は、有料道路の出口料金所に設置さ
れ、利用者が渡した通行券の情報を基に、平均走行速度
に連動する通行料金を算出する。

【００１１】この算出装置は、図１に示すように、時計
16のデータを用いて通行券の情報から有料道路走行時間
を算出する有料道路走行時間算出部11と、地図データ17
を用いて走行距離を算出する走行距離算出部12と、走行
時間と走行距離とから平均速度を算出する平均速度算出
部13と、平均速度に基づいて通行料金を算出する料金算
出部14と、算出された通行料金を表示する料金表示部15
とを備えている。

【００１２】この装置では、有料道路走行時間算出部11
が、通行券に記載されている有料道路への入場時刻と、
時計16が計測する現在時刻とから、有料道路における走
行時間を算出する。走行距離算出部12は、通行券に記載
されている入口料金所から出口料金所までの距離を地図
データ17に基づいて算出する。なお、地図データ17は、
当該料金所から各料金所までの距離データをテーブルの
形で持つものであっても良い。

【００１３】平均速度算出部13は、走行距離算出部12が
算出した走行距離を有料道路走行時間算出部11が算出し
た走行時間で割って、有料道路における平均走行速度を
算出する。

【００１４】料金算出部14は、走行距離算出部12が算出
した走行距離や、平均速度算出部13が算出した平均走行
速度に基づいて、通行料金を算出する。通行料金体系
は、例えば、走行距離に基づく基本料金と、平均走行速
度に関係する通行料換算率とが定められており、基本料
金に通行料換算率を乗じて通行料金が算出される。通行
料換算率は、例えば、図２に示すように、平均走行速度
がＳ０以下では一定であり、Ｓ０から有料道路の制限速
度Ｓ１までは平均速度に応じて上昇し、Ｓ１における通
行料換算率は１となる。また、Ｓ１以上では急な勾配で
上昇する。

【００１５】こうした通行料換算率を設定することによ
り、有料道路が渋滞し平均走行速度が低下したときに、
通行料金を割り引くことができる。一方、平均走行速度
が制限速度Ｓ１を超えている場合は、ペナルティを課す
意味で割り高な通行料金を徴収する。こうすることでド
ライバーに制限速度順守の意識を植え付けることができ
る。

【００１６】料金表示部15は、料金算出部14が算出した
料金をドライバーや徴収員が見えるように表示する。

【００１７】このように、この装置は、現在の有料道路
のシステムに導入して、平均走行速度に連動する通行料
金を算出することができる。利用者は、有料道路が渋滞
した場合でも通行料金が割り引かれるので、不満や不公
平感が軽減される。

【００１８】なお、前述した通行料金体系は一例であっ
て、それに限るものでは無い。通行料換算率は、平均走
行速度を所定範囲ずつに区切り、段階的に設定すること
も可能である。

【００１９】（第２の実施形態）第２の実施形態では、
ＥＴＣシステムで自動徴収する通行料金を平均走行速度
に連動させる変動性料金徴収システムについて説明す
る。

【００２０】ＥＴＣシステムは、図６に示すように、料
金所のレーンの上に設置された路側アンテナ１と、路側
アンテナ１を通じてＥＴＣ車両の車載器４と無線通信を
行う路側無線装置２と、料金所の各部の動作を制御する
車線制御装置３とを備えている。

【００２１】車両Ａがレーンに進入すると、路側無線装
置２から路側アンテナ１を通じて無線送信が開始され、
車両Ａの車載器４がこれに応答して、路側無線装置２と
車載器４との間で路車間通信が実施される。この路車間
通信では、入口料金所通過の場合には、車載器４から、
登録された車両ＩＤや車種、利用可能な残額などの情報
が送信され、一方、路側無線装置２からは入口料金所の
コードや日時などの情報が送信され、これらの情報が車
載器に蓄積される。

【００２２】また、出口料金所では、車載器４から、車
両ＩＤや車種情報、残額情報などとともに、入口料金所
で書き込んだ料金所コードが送信される。路側無線装置
２は、これを受信して車線制御装置３に渡し、車線制御
装置３は、この受信情報から通行料金を計算し、それを
徴収した残額を算出する。この残額情報は、出口料金所
のコードや日時情報とともに路側無線装置２から送信さ
れ、車載器４に蓄積される。

【００２３】実施形態の変動性料金徴収システムでは、
入口料金所を通過する車載器に入場時刻を記憶させ、こ
の入場時刻情報を出口料金所で聞き出して有料道路の走
行時間を算出する。また、入口料金所コードを基に、入
口料金所から出口料金所までの距離を算出し、これらを
用いて平均走行速度を計算し、平均走行速度に連動する
通行料金を算出する。

【００２４】この変動性料金徴収システムの車載器は、
ＥＴＣ機能に加えて、図３に示すように、路側機側の時
刻書込み指令や時刻読み出し指令を受信する指令受信部
41と、時刻を記憶する時刻記憶部42と、時刻記憶部42か
ら時刻を読み出す時刻読出部43と、読み出された時刻情
報を送信する時刻情報送信部44とを備えている。

【００２５】また、路側機側は、図４に示すように、路
側アンテナ１と、路側無線装置２と、車線制御装置３と
を備えており、車線制御装置３は、ＥＴＣ機能に加え
て、車載器４に時刻書込指令を送出する時刻書込指令部
37と、車載器４に時刻読出指令を送出する時刻読出指令
部31と、車載器４から送られた有料道路入場時の時刻を
用いて有料道路での走行時間を算出する走行時間算出部
38と、ＥＴＣ車両の走行距離を算出する走行距離算出部
32と、このＥＴＣ車両の平均走行速度を算出する平均走
行速度算出部33と、平均走行速度に連動する通行料金を
算出する料金算出部35と、走行距離算出に用いる地図デ
ータ36と、時刻を計時する時計34とを具備している。

【００２６】このシステムでは、入口料金所を通過する
ＥＴＣ車の車載器４に対して、路側機側から入口料金所
コード情報が送信され、それとともに、車線制御装置３
の時刻書込指令部37から、時計34の現在時刻データと時
刻書込指令とが送出される。この時刻書込指令は、車載
器４の指令受信部41で受信され、合わせて送られた現在
時刻データが時刻記憶部42に記憶される。

【００２７】一方、出口料金所では、路車間通信の中
で、車線制御装置３の時刻読出し指令部31から車載器４
に対して時刻読出し指令が送出される。これを受けた車
載器４では、時刻読出し部43が時刻記憶部42に記憶され
ている入口料金所通過時の時刻情報を読み出し、時刻情
報送信部44がこの情報を送信する。

【００２８】これを受け取った車線制御装置３では、走
行時間算出部38が、時計34の現在時刻との差分を取り、
ＥＴＣ車の有料道路での走行時間を算出する。また、走
行距離算出部32は、路車間通信で入手した入口料金所の
コードを基に、地図データ36を使って、入口料金所から
出口料金所までの距離（即ち、ＥＴＣ車の走行距離）を
算出する。この地図データ36は、当該料金所から各料金
所までの距離データをテーブルの形で持つものであって
も良い。

【００２９】平均速度算出部33は、走行距離算出部32が
算出した走行距離を走行時間算出部38が算出した走行時
間で割って、平均走行速度を算出し、料金算出部35は、
走行距離算出部32が算出した走行距離や、路車間通信で
入手した車種情報、さらに平均速度算出部33が算出した
平均走行速度に基づいて通行料金を算出する。

【００３０】車線制御装置３は、算出された通行料金の
収受処理を実行し、それを徴収した残額の情報を路側無
線装置２を通じて車載器４に送信する。

【００３１】このように、この変動性料金徴収システム
では、ＥＴＣシステムと組み合わせることにより、自動
収受する通行料金の額を平均走行速度に連動させること
ができる。

【００３２】なお、ここでは、入口料金所で路側機から
時刻を伝えて車載器に記憶させているが、路側機からは
時刻書込み指令だけを伝え、車載器が、これに基づい
て、内蔵する時計の現在時刻を記憶するようにしても良
い。

【００３３】また、サービスエリアやパーキングエリア
の入口、出口には、時刻書き込み指令装置を設置し、車
載器４が、この時刻書き込み指令装置の指令に基づい
て、サービスエリアやパーキングエリアに入った時刻及
び出た時刻を時刻記憶部42に記録するようにすれば、出
口料金所の車線制御装置３は、この記録を用いて、サー
ビスエリアやパーキングエリアで停止している時間を除
いた、実質的な平均走行速度を算出することができる。

【００３４】（第３の実施形態）第３の実施形態では、
変動性料金徴収システムの下で、通行料金を予測する装
置について説明する。この予測装置は車両内に設置さ
れ、走行中の車両が有料道路を出るときに支払う通行料
金を予測する。

【００３５】この装置は、図５に示すように、現在時刻
を計時する時計53と、入口料金所の通過時刻を計測する
入口通過時刻計測部51と、有料道路に入ってからの走行
時間を算出する走行時間計測部52と、車輪の回転数など
から入口料金所を通過してからの走行距離を計測する走
行距離計測部55と、平均走行速度の実績を算出する平均
速度算出部54と、入口料金所及び出口料金所を指定する
入口／出口指定部57と、地図データ56を用いて入口料金
所から出口料金所までの距離を算出する走行予定距離算
出部58と、ＶＩＣＳ（登録商標）等から渋滞情報を受信
する渋滞情報受信部61と、渋滞を係数化する渋滞情報処
理部60と、出口料金所までの到着時間を予測する到着時
刻予測部59と、有料道路での平均走行速度を予測して通
行料金を算出する料金算出部62と、算出された通行料金
を表示する料金表示部63とを備えている。

【００３６】この装置では、入口通過時刻計測部51が入
口料金所の通過時刻を計測し、走行時間計測部52が、そ
の通過時刻と、時計53が計時する現在時刻との差分から
走行時間を計算する。走行距離計測部55は、入口料金所
を通過してからの走行距離を計測し、平均速度算出部54
は、走行時間と走行距離とから実績平均走行速度を算出
する。

【００３７】走行予定距離算出部58は、入口／出口指定
部57から入力された入口料金所及び出口料金所の間の距
離（有料道路の全走行距離）を地図データ56から算出す
る。渋滞情報受信部61はＶＩＣＳ等から渋滞情報を受信
し、渋滞情報処理部60は、渋滞情報に基づいて、これか
らの経路の渋滞を係数化する。

【００３８】到着時刻予測部59は、走行予定距離算出部
58が算出した有料道路の全走行距離から走行距離計測部
55が計測した実績走行距離を差し引いて、現在位置から
出口料金所までの有料道路の残りの距離を算出する。ま
た、平均速度算出部54が算出した実績平均走行速度に渋
滞の係数を乗じて今後の平均走行速度を予測し、この予
測平均走行速度を用いて出口料金所に到着するまでの時
間を予測する。

【００３９】料金算出部62は、 （有料道路の全走行距離）／（現在までの走行時間＋こ
れからの走行時間予測値） により有料道路における平均走行速度を求め、この平均
走行速度や有料道路の全走行距離などから有料道路の通
行料金を予測する。料金表示部63は、料金算出部62が算
出した通行料金を表示する。

【００４０】このように、この予測装置では、有料道路
を走行しながら通行料金を予測することができ、ドライ
バーは、この通行料金の予測値を基に車両のスピードを
調節するなどの措置を取ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の変動性料金徴収システムでは、有料道路の混雑状態に
より通行料金が変化することになるので、利用者の不公
平感が無くなる。

【００４２】また、制限速度を超えているような場合
は、通行料金がさらに高くなるので、スピード超過が少
なくなることが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態における変動性通行料金算出装
置の構成を示すブロック図、

【図２】第１の実施形態の変動性料金徴収システムでの
通行料金体系を説明する図、

【図３】第２の実施形態における車載器の構成を示すブ
ロック図、

【図４】第２の実施形態における路側機の構成を示すブ
ロック図、

【図５】第３の実施形態における通行料金予測装置の構
成を示すブロック図、

【図６】ＥＴＣシステムを説明する図である。

【符号の説明】

１ 路側アンテナ ２ 路側無線装置 ３ 車線制御装置 ４ 車載器 11 有料道路走行時間算出部 12 走行距離算出部 13 平均速度算出部 14 料金算出部 15 料金表示部 16、34、53 時計 17、36、56 地図データ 31 時刻読出指令部 32 走行距離算出部 33 平均走行速度算出部 35 料金算出部 37 時刻書込指令部 38 走行時間算出部 41 指令受信部 42 時刻記憶部 43 時刻読出部 44 時刻情報送信部 51 入口通過時刻計測部 52 走行時間計測部 54 平均速度算出部 55 走行距離計測部 57 入口／出口指定部 58 走行予定距離算出部 59 到着時刻予測部 60 渋滞情報処理部 61 渋滞情報受信部 62 料金算出部 63 料金表示部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均走行速度によって変わる有料道路の
   通行料金を徴収する変動性料金徴収システムであって、 有料道路の走行開始から走行終了までの所要時間を算出
   する走行時間算出手段と、 前記所要時間に走行した走行距離を算出する走行距離算
   出手段と、 前記所要時間に走行した走行距離から平均走行速度を算
   出する平均速度算出手段と、 前記平均速度算出手段が算出した平均走行速度を用いて
   前記通行料金を計算する料金算出手段とを備えることを
   特徴とする変動性料金徴収システム。
2. 【請求項２】 前記通行料金は、前記平均走行速度の低
   下に伴って安くなるように設定されていることを特徴と
   する請求項１に記載の変動性料金徴収システム。
3. 【請求項３】 前記通行料金は、前記平均走行速度が制
   限速度を超える場合に、割高になるように設定されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の変動性料金徴収シ
   ステム。
4. 【請求項４】 前記走行時間算出手段は、入口料金所の
   通過時刻を有料道路の走行開始時刻とし、出口料金所へ
   の到着時刻を有料道路の走行終了時刻として、前記所要
   時間を算出することを特徴とする請求項１に記載の変動
   性料金徴収システム。
5. 【請求項５】 前記走行距離算出手段は、入口料金所か
   ら出口料金所までの距離を前記走行距離として算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の変動性料金徴収シス
   テム。
6. 【請求項６】 前記走行時間算出手段は、通行券に記載
   されている入場時刻を前記走行開始時刻として前記所要
   時間を算出することを特徴とする請求項４に記載の変動
   性料金徴収システム。
7. 【請求項７】 前記走行距離算出手段は、通行券に記載
   されている料金所を前記入口料金所として前記走行距離
   を算出することを特徴とする請求項５に記載の変動性料
   金徴収システム。
8. 【請求項８】 前記走行時間算出手段は、車両に搭載さ
   れた車載器から路車間通信で伝えられた入口料金所の通
   過時刻を前記走行開始時刻として前記所要時間を算出す
   ることを特徴とする請求項４に記載の変動性料金徴収シ
   ステム。
9. 【請求項９】 前記走行距離算出手段は、車両に搭載さ
   れた車載器から路車間通信で伝えられた入口料金所の情
   報を用いて前記走行距離を算出することを特徴とする請
   求項５に記載の変動性料金徴収システム。
10. 【請求項１０】 前記車載器は、サービスエリアやパー
    キングエリアの入場及び退場時の時刻を記録し、前記走
    行時間算出手段は、前記サービスエリアやパーキングエ
    リアでの停止時間を除いて前記所要時間を算出すること
    を特徴とする請求項８に記載の変動性料金徴収システ
    ム。
11. 【請求項１１】 平均走行速度によって変わる有料道路
    の通行料金を徴収する変動性料金徴収システムの下で、
    通行料金を予測する予測装置であって、 入力された入口料金所と出口料金所との間の距離を算出
    する走行距離算出手段と、 前記入口料金所通過後の走行時間の実績値を計測する走
    行時間計測手段と、 前記入口料金所通過後の走行距離の実績値を計測する走
    行距離計測手段と、 前記入口料金所通過後の平均走行速度の実績値を算出す
    る平均走行速度算出手段と、 渋滞情報を収集する渋滞情報収集手段と、 渋滞情報を加味して、出口料金所に到着するまでのこれ
    からの走行時間を予測する予測手段と、 入口料金所から出口料金所までの距離を、現在までの走
    行時間の実績値とこれからの走行時間の予測値とを加え
    た時間で割って平均走行速度を予測し、前記平均走行速
    度を用いて通行料金を計算する料金算出手段と、 計算された前記通行料金を表示する料金表示手段とを備
    えることを特徴とする予測装置。