DE4344433B4 - Registration system and method for motorway tolls using an electronic vignette - Google Patents
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Abstract
Erfassungssystem für Autobahngebühren mittel elektronischer Vignette für den Einsatz in Fahrzeugen, gekennzeichnet durch folgende Systemkomponenten:
a. GPS-Empfänger (1) (Global Positioning System) zur Bestimmung der aktuellen Orts-Koordinaten des Fahrzeugs,
b. mobiles digitales Netzwerk (2) (MN), zur bidirektionalen Datenübertragung, wobei vom Fahrzeug zum Abrechnungszentrum Orts-Koordinaten übertragen werden und zur Gebührenkontrolle Vergebührungsinformationen vom Abrechnungszentrum an das Fahrzeug gesendet werden,
c. elektronische Vignette (3) zur Datenermittlung und -speicherung mit Abspeicherung der Einfahrt/Ausfahrt-Koordinaten von Autobahnknotenpunkten sowie zur Kommunikationssteuerung, und
d. fahrzeugexternes Abrechnungs- und Verwaltungszentrum zur Verrechnung der erfassten Daten in Autobahnbenutzungs-Gebühren zur Rechnungsstellung.Registration system for motorway tolls by means of electronic vignette for use in vehicles, characterized by the following system components:
a. GPS receiver (1) (Global Positioning System) for determining the current location coordinates of the vehicle,
b. mobile digital network (2) (MN), for bidirectional data transmission, location coordinates being transmitted from the vehicle to the billing center and billing information being sent from the billing center to the vehicle for fee control,
c. electronic vignette (3) for data acquisition and storage with storage of the entry / exit coordinates of motorway junctions as well as for communication control, and
d. Billing and administration center external to the vehicle for the billing of the collected data in motorway tolls for billing.
Description
Die Erfindung betrifft ein Erfassungssystem und -verfahren für Autobahngebühren mittels elektronischer Vignette für den Einsatz in Fahrzeugen.The invention relates to a detection system and -Procedure for Tolls using an electronic vignette for use in vehicles.
Die Erhebung von Autobahngebühren wird schon in vielen europäischen Ländern praktiziert und soll auch auf bundesdeutschen Straßen in naher Zukunft eingeführt werdenThe charging of motorway tolls will be fine in many European countries practiced and should also on German streets in the near Future introduced become
Hierbei gibt es verschiedene Möglichkeiten der Gebührenerhebung, wie sie schon seit Jahren in verschiedenen europäischen Ländern praktiziert werden. In Frankreich, wie auch in Italien bestehen sogenannte Zahlstationen (Peage) an Autobahnausfahrten, an denen jeweils für einen zurückgelegten Streckenabschnitt die Gebühr entrichtet werden muß. Die Abrechnung erfolgt dabei über ein Ticket-System, wobei das Ticket bei Auffahrt auf die Autobahn an entsprechenden Ticket-Stationen verteilt wird.There are various ways of doing this Charging, as they have been practiced in various European countries for years. In France, like in Italy, has so-called payment stations (Peage) on motorway exits, each for one traveled section the fee must be paid. The billing is done via a ticket system, with the ticket when driving onto the highway at appropriate Ticket stations will be distributed.
Nachteilig bei einem solchen System ist der große Aufwand zur Bereitstellung der benötigten Infrastruktur, sprich Einrichtung der Ticket-Stationen und Zahlstellen, was natürlich ebenso mit hohem Kostenaufwand verbunden ist. Natürlich werden die anfallenden Kosten hierbei auf die Autobahngebühren umgelegt.A disadvantage of such a system is the big one Effort to provide the required infrastructure, that is Setting up ticket stations and paying agents, which of course is the same is associated with high costs. Of course, the accrued Costs apportioned to the motorway tolls.
Ein anderes System besteht in der Schweiz, und zwar handelt es sich um ein Vignetten-System, wobei die Autobahnbenutzer jährlich eine Vignette kaufen müssen, die dann am Auto angebracht werden muß. In der Schweiz ist der Erwerb einer solchen Vignette noch relativ preisgünstig, was natürlich auch mit der geringen Größe dieses Landes zusammenhängt.Another system is the Switzerland, namely a vignette system, whereby the highway users annually have to buy a vignette, which must then be attached to the car. In Switzerland is the acquisition such a vignette is still relatively inexpensive, which of course also with the small size of this Country related.
Es war im Gespräch, ein solches Vignetten-System auch in Deutschland einzuführen, wobei aber der Erwerb der Vignette wesentlich teurer käme als z. B. in der Schweiz. Dadurch ist ein solches System aber ungerecht, da Fahrzeugbenutzer die viel fahren, im Verhältnis zu Kilometerleistung wenig bezahlen, wobei Verkehrsteilnehmer die wenig fahren unverhältnismäßig viel pro Kilometer bezahlen müssen.Such a vignette system was under discussion also to be introduced in Germany but the purchase of the vignette would be much more expensive than e.g. B. in Switzerland. This makes such a system unfair, because vehicle users drive a lot in relation to mileage pay little, with road users driving a little disproportionately have to pay per kilometer.
Die ältere und nachveröffentlichte WO 94/28514 A1 betrifft ein Erfassungssystem für Autobahngebühren mittels einer Art elektronischer Vignette, wobei die Gebührenerfassung und Abrechnung ausschließlich im Fahrzeug in einer speziellen elektronischen Einrichtung erfolgt. Es ist eine fahrzeugexterne, zentrale Kontrollinstanz vorgesehen, welche eine Ferndiagnose der Funktionstüchtigkeit der im Fahrzeug vorgesehenen Einrichtungen zur Lokalisierung, Gebührenerfassung und Abrechnung vornehmen kann, um Manipulationen an diesen Einrichtungen aufdecken zu können. Hierfür werden aber weder Orts-Koordinaten zwischen Fahrzeug und einem Abrechnungszentrum noch Vergebührungsinformationen zwischen Abrechnungszentrum und Fahrzeug übertragen.The older and post-published WO 94/28514 A1 relates to a detection system for motorway tolls a kind of electronic vignette, the fee entry and billing exclusively in Vehicle is carried out in a special electronic device. A central control entity external to the vehicle is provided, which a remote diagnosis of the functionality of the In-vehicle localization and charging facilities and billing can be done to tamper with these facilities to be able to uncover. Therefor but are neither location coordinates between the vehicle and a billing center still billing information transferred between the accounting center and the vehicle.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu vermeiden, indem ein Erfassungssystem und -verfahren für Autobahngebühren vorgesehen wird, das mit sehr geringem Maße von Infrastruktur auskommt, und dabei eine genaue und individuelle Gebührenabrechnung für jeden Verkehrsteilnehmer zuläßt.The present invention lies therefore the task of avoiding the disadvantages mentioned above, by providing a registration system and procedure for motorway tolls is going to be very small infrastructure, and an accurate and individual billing for each Permits road users.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.The object is achieved by a System with the features of claim 1 and a method with the Features of claim 2 solved.
Die Vorteile, die sich mit einem solchen Erfassungssystem ergeben liegen auf der Hand.The advantages that come with one such detection systems are obvious.
Es entfällt die Einrichtung einer aufwendigen Infrastruktur, wie sie z. B. in Frankreich und Italien notwendig wird, um die Autobahnbenutzung zu kontrollieren und die Gebühr abzurechnen. Damit entfallen die dadurch verbundenen erheblichen Kostenaufwendungen weg, was natürlich auch den Verkehrsteilnehmern zugute kommt.There is no need to set up a complex infrastructure, as they e.g. B. in France and Italy becomes necessary to use the motorway to control and the fee settle. This eliminates the considerable associated with it Away expenses, which of course also benefits road users.
Weiterhin werden die vom Fahrzeug auf Autobahnen zurückgelegten Kilometer genau und individuell abgerechnet, und somit eine ungerechte Gebührenverteilung, wie sie z. B. ein Klebevignetten-System aufweist, vermieden.Furthermore, the from the vehicle traveled on highways Kilometers billed precisely and individually, and thus an unjust Fee distribution, as they e.g. B. has an adhesive vignette system avoided.
Herzstück des hier beschriebenen Erfassungssystems für Autobahngebühren ist eine sogenannte elektronische Vignette. Diese Vignette ist ein elektronisches Kommunikations-System, das in den Fahrzeugen eingebaut ist und mit einem Gebührenrechnungs-System über ein mobiles Kommunikationsnetzwerk kommuniziert. Die Daten beim Ein- und Austritt von zu vergebührenden Zonen bei Autobahnen werden Online ermittelt und an das Abrechnungszentrum übertragen.The heart of the data collection system for motorway tolls described here is a so-called called electronic vignette. This vignette is an electronic communication system that is installed in the vehicles and communicates with a charging system via a mobile communication network. The data on the entry and exit of zones to be charged on motorways are determined online and transmitted to the accounting center.
Die Ermittlung der geographischen Koordinaten des sich bewegenden Fahrzeugs wird durch einen GPS-Empfänger (Global Positioning System) bewerkstelligt, welcher auf das GPS-Satelliten-System ausgerichtet ist und aus den vom GPS-Satelliten ausgesendeten Informationsparametern die geographischen Koordinaten errechnet. Die elektronische Vignette korreliert die gewonnenen geographischen Ortskoordinaten des Fahrzeugs mit fest gespeicherten Einfahrts- und Ausfahrts-Koordinaten-Vektoren der zu vergebührenden Autobahnknoten.Determining the geographical Coordinates of the moving vehicle are determined by a GPS receiver (Global Positioning System), which is based on the GPS satellite system is aligned and from the information parameters transmitted by the GPS satellite the geographic coordinates are calculated. The electronic vignette correlates the geographic location coordinates of the vehicle obtained with permanently stored entry and exit coordinate vectors of those to be charged Motorway junction.
Befindet sich das sich bewegende Fahrzeug in einem Korrelationsbereich (GPS-Koordinaten stimmen mit den intern gespeicherten Einfahrt- und Ausfahrt-Koordinaten überein), so werden die ermittelten Koordinaten an das Gebühren-Abrechnungs-Zentrum mittels eines mobilen. digitalen Netzwerkes übertragen.Is the moving one Vehicle in a correlation area (GPS coordinates agree the internally stored entry and exit coordinates), so the determined coordinates are sent to the billing center a mobile. digital network.
Zum Datenaustausch zwischen elektronischer Vignette und Abrechnungszentrum können beliebige bidirektionale mobile digitale Netzwerke zum Einsatz kommen, wie z. B. UMTS, Datacom, GSM 900/1800 Netze usw. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird von einem GSM-Netzwerk ausgegangen. Es werden die Ein- und Austrittsinformationen des Fahrzeugs in eine gebührenbelastete Strecke von der elektronischen Vignette zum Abrechnungszentrum übertragen, wobei notwendige Konfigurationsdaten sowie Vergebührungsinformationen in umgekehrter Richtung übertragen werden können.For data exchange between electronic Vignette and billing center can be any bidirectional mobile digital networks are used, such as B. UMTS, Datacom, GSM 900/1800 networks etc. In the exemplary embodiment described here a GSM network is assumed. There are the inputs and Exit information of the vehicle in a charged route from the electronic vignette to the accounting center, taking necessary Configuration data and billing information in reverse direction can be.
Im Abrechnungszentrum laufen alle Daten auf, und dabei werden die erfaßten Koordinaten-Daten in Autobahnbenutzungsgebühren umgerechnet. Diese Informationen werden im Abrechnungszentrum gespeichert, sowie wieder an die elektronische Vignette zurückgegeben, um dem Verkehrsteilnehmer eine ständige Gebührenkontrolle zu ermöglichen. Für jeden Teilnehmer der in diesem Zeitraum einen gebührenpflichtigen Autobahnabschnitt benutzt hat, können z. B. monatlich die Fahrten vergebührt und eine Rechnung erstellt werden.Everyone is running in the accounting center Data, and the acquired coordinate data is converted into motorway tolls. This Information is stored in the billing center, as well as again returned to the electronic vignette to the road user a constant fees control to enable. For each Participants in a toll section of the motorway during this period has used z. B. the trips are billed monthly and an invoice is created become.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert. Hierbei gehen aus der Zeichnung und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.The invention is explained below one is just an execution route illustrative drawing closer explained. Here go from the drawing and its description essential to the invention Features and advantages of the invention.
Die Zeichnung zeigt eine funktionale Übersicht über die elektronische Vignette, wie sie im Fahrzeug vorgesehen ist.The drawing shows a functional overview of the electronic vignette, as provided in the vehicle.
Dabei erkennt man die drei wesentlichen Grundkomponenten. Einmal das mobile digitale Kommunikations-System, welches hier beispielhalber nach dem GSM-Standard arbeitet. Man erkennt den Sender, hier mit MN-Transmitter (Mobil-Netzwerk-Transmitter) bezeichnet ist, sowie den Empfänger, der hier als MN-Empfänger dargestellt ist. Weiterhin zeigt die Zeichnung den GPS-Empfänger und als größten Block die eigentliche elektronische Vignette.You can see the three main basic components. First, the mobile digital communication system, which is used here as an example works according to the GSM standard. You can recognize the transmitter, here with MN transmitter (mobile network transmitter) is referred to, as well the recipient, the one here as an MN receiver is shown. Furthermore, the drawing shows the GPS receiver and as largest block the actual electronic vignette.
Es werden nun die vom GPS-Empfänger ermittelten Orts-Koordinaten des bewegten Fahrzeugs indem dafür vorgesehenen Orts-Koordinaten-Speicher gespeichert.There are now those determined by the GPS receiver Position coordinates of the moving vehicle by doing so provided stored location coordinate memory.
Ein Koordinationsprozessor, in dem auch die Einfahrt- und Ausfahrt-Koordinaten der Autobahnknotenpunkte gespeichert sind, verarbeitet die vom GPS-Empfänger gelieferten Orts-Koordinaten und vergleicht diese mit den Einfahrt- und Ausfahrt-Koordinaten.A coordination processor in which also the entrance and Exit coordinates of the motorway junctions are stored, processes the data from the GPS receiver supplied location coordinates and compares them with the entry and exit coordinates.
Durchfährt nun das Fahrzeug einen Korrelationsbereich, d.h. die GPS-Koordinaten-Vektoren stimmen mit den intern gespeicherten Einfahrt- und Ausfahrt-Vektoren überein, so werden die ermittelten Koordinaten mittels des mobilen digitalen Netzwerkes an ein zentrales Gebühren-Abrechnungs-Zentrum (nicht gezeigt) übergeben.Now the vehicle drives through Correlation range, i.e. the GPS coordinate vectors agree the internally stored entry and exit vectors, so the determined coordinates are using the mobile digital Network to a central billing center (not shown) handed over.
Dabei muß das intern benutzte Datenformat in das im Telekommunikationsnetz verwendete Datenformat, hier als Beispiel GSM-Format, umgewandelt werden und kann danach vom MN-Transmitter gesendet werden.The data format used internally must be in the data format used in the telecommunications network, here as an example GSM format, can be converted and then sent by the MN transmitter become.
Umgekehrt können von der Abrechnungs-Zentrale kommende Konfigurationsdaten und/oder Vergebührungsinformationen für einzelne Autobahnteilabschnitte mittels des MN-Empfängers empfangen werden und nach Umwandlung in das interne Datenformat direkt in den Koordinationsprozessor und dann auf das Anzeigedisplay gebracht werden, oder im Speicher für die Orts-Koordinaten zwischengespeichert werden.Conversely, from the billing center upcoming configuration data and / or billing information for individual sections of the motorway received by the MN receiver and after conversion into the internal data format directly into the coordination processor and then brought to the display be, or in memory for the location coordinates are cached.
Eine Umschaltkontrolle sorgt hierbei für wahlweises Ein- oder Auslesen der im Orts-Koordinatenspeicher enthaltene Informationen durch den Koordinationsprozessor, oder ein Einlesen der vom MN-Empfänger empfangenen Daten in den Orts-Koordinatenspeicher.A switchover control ensures this for optional Reading in or reading out the information contained in the location coordinate memory by the coordination processor, or by reading in the received from the MN receiver Data in the location coordinate memory.
Zur elektrischen Versorgung des gesamten Systems ist eine separate Stromversorgung vorgesehen.For the electrical supply of the entire system a separate power supply is provided.
Mit der hier beschriebenen Erfindung können also Autobahngebühren einfach und genau, für jeden Verkehrsteilnehmer individuell, erhoben und abgerechnet werden. Da hier ein leistungsfähiges Kommunikationssystem Verwendung findet, ist es auch denkbar, nicht nur Gebührenabrechnung über dieses System vorzunehmen, sondern auch Verkehrsinformation, Wetterinformation und sonstige, im Straßenverkehr hilfreiche Informationen dem Verkehrsteilnehmer zu übermitteln.With the invention described here, motorway tolls can thus be raised and billed simply and precisely, individually for each road user. Since an efficient communication system is used here, it is also conceivable not only to carry out billing via this system, but also traffic information, weather information and other information useful to the traffic part in road traffic to convey to the recipient.
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