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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überprüfung der
korrekten Funktion einer mobilen Detektionseinheit eines Fahrzeugs innerhalb
eines elektronischen Mauterfassungssystems sowie zur Überprüfung der
korrekten Verfügbarkeit
von für
eine Mautobjekterkennung erforderlichen Positionsinformationen innerhalb
des elektrischen Mauterfassungssystems, wobei die mobile Detektionseinheit
einer Mautobjekterkennung dienende Daten, insbesondere Positionsdaten
einer vom Fahrzeug zurückgelegten
Strecke aufgrund von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen
ermittelt und diese, gegebenenfalls gemeinsam mit Zusatzdaten, in
einer Speichereinheit temporär
sammelt und die so gesammelten Datensätze zwecks Mautobjekterkennung
und Mautabrechnung an eine fahrzeugexterne, zentrale Recheneinheit
gesendet werden und wobei straßenseitig
Kontrollstationen vorgesehen sind, welche für an der Kontrollstation vorbeifahrende
Fahrzeuge einen Kontrolldatensatz erstellen, welcher vorzugsweise
durch optoelektronische Erkennungsverfahren unterstützt wird,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Mautsysteme
kommen zum Einsatz, um eine festgesetzte Gebühr für die Nutzung von Straßen, Brücken, Tunnels
oder anderer Infrastrukturbauwerke einzuheben. Die erhaltenen Mautgebühren dienen neben
ihrer Funktionalität
als zusätzliche
Einnahmequelle für
die öffentlichen
Haushalte vorwiegend der Aufrechterhaltung bestehender Infrastruktur
sowie der Finanzierung zukünftiger
Straßenbauprojekte. Über die
Vergebührung
der Straßenbenutzung
kann weiters eine Internalisierung von externen Folgekosten des
Verkehrsbetriebes, die vom Verursacher selbst nicht vollständig getragen
werden, erzielt werden. So können
etwa ökologische
und soziale Kosten zufolge Lärm-
und Luftverschmutzung sowie die aus Unfällen resultie renden Ressourcenausfallkosten mittels
entsprechender Mautveranschlagung abgegolten werden.
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Darüber hinaus
soll mittels flächendeckender
Mautsysteme eine Entlastung der Umwelt von Verkehrsemissionen erreicht
werden, indem für
die motorisierte Verkehrsteilnahme ein adäquater Preis festgesetzt wird,
um den LKW-Schwerverkehr solcherart zur Nutzung des Schienenersatzverkehrs oder
Verbesserung der Vertriebslogistik zu motivieren. Da Mautsysteme
aber ebenso auch den Individualverkehr durch PKW-Benutzer betreffen,
wird der ökologische
Aspekt generell ins öffentliche
Bewusstsein gehoben und soll einer langfristigen Strategie zur CO2-Reduktion dienen.
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Bereits
bekannte, nutzungsabhängige
Mauterfassungssysteme arbeiten mit fahrzeugseitigen mobilen Detektionseinheiten,
sogenannten OBUs (On Board Units). Dabei handelt es sich um Geräte, die
in ein Fahrzeug eingebaut werden, um eine automatische Abrechnung
von Mautgebühren
innerhalb eines elektronischen Mauterfassungssystems anhand der
vom Fahrzeug im Straßennetz
des Mauterfassungssystems zurückgelegten
Strecke zu ermöglichen,
in dem sie die Grundlage zur Berechnung der Mautgebühren ermitteln,
nämlich
die zurückgelegte Wegstrecke
bzw. die benutzten mautpflichtigen Streckenabschnitte. Eine mobile
Detektionseinheit besitzt ungefähr
die Größe eines
Autoradios und kann zumeist in den genormten Aufnahmeschacht für Autoradios
eingesetzt oder auf das Armaturenbrett des Lenkerraumes montiert
werden.
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Grundsätzlich sind
dabei zwei unterschiedliche Mauterfassungssysteme zu unterscheiden,
nämlich
GNSS (Global Navigation Satellite System)-basierte Systeme oder
Infrastrukturbasierte Systeme, die mittels kabellosem Kurzstreckenfunk
(beispielsweise auf DSRC, RFID oder Bluetooth Basis) arbeiten.
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Die
hier interessierenden GNSS-basierten Systeme arbeiten in den meisten
Fällen
mittels des US-Standards GPS (Global Posi tioning System), können jedoch
ebenso nach anderen Standards bzw. Systemen betrieben werden, so
etwa nach dem japanischen MTSAT, dem russischen GLONASS oder dem
europäischen
EUTEL-TRACS bzw.
dem aktuell in Umsetzung befindlichen GALILEO-System.
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Die
bei GNSS-basierten Systemen eingesetzten mobilen Detektionseinheiten
sind in der Lage, die von entsprechenden Satelliten ausgesendeten
Signale zur detektieren und aus diesen Positionsinformationen die
aktuelle Positionsdaten der mobilen Detektionseinheit und somit
des Fahrzeuges, in welchem die mobile Detektionseinheit angeordnet ist,
zu ermitteln. Dadurch ist es möglich,
den Weg, den die mobile Detektionseinheit innerhalb eines Mauterfassungssystems
zurücklegt,
zu bestimmen.
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Die
bei GNSS Systemen erforderliche Mautobjekterkennung kann dabei entweder
zentral von einer zentralen Recheneinheit vorgenommen werden (zentrales
System) oder aber dezentral in der mobilen Detektionseinheit (dezentrales
System).
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Während ein
dezentral arbeitendes System eine mit ausreichend Rechenleistung
und mit ausreichend Speicherplatz ausgestattete mobile Detektionseinheit
erfordert, da sämtliche
das Straßennetz des
Mauterfassungssystem beschreibende Geodaten in der mobilen Detektionseinheit
gespeichert werden müssen
und auch die Berechnung, ob mautpflichtige Streckenabschnitte befahren
wurden oder nicht (Mautobjekterkennung), ebenfalls in der mobilen
Detektionseinheit stattfinden, erfordert ein zentral arbeitendes
System eine gute und ausreichend schnelle Datenverbindung zwischen
der mobilen Detektionseinheit und der zentralen Recheneinheit, da hier
sämtliche
ermittelten Positionsdaten an die zentrale Recheneinheit zwecks
zentraler Mautobjekterkennung übertragen
werden müssen.
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Das
zentrale System hat den Vorteil, dass Änderungen der Geodaten oder
der Mauttarife sehr einfach in die zentrale Recheneinheit eingegeben werden
können
und damit keine Aktuali sierung jeder im Betrieb befindlichen mobilen
Detektionseinheit erforderlich ist.
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Aktuell
bedienen sich die mobilen Detektionseinheiten am GSM-Standard. Prinzipiell
ist jedoch jedes zur drahtlosen Datenübertragung geeignete System
einsetzbar.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft in einem zentralen Mauterfassungssystem
eingesetzte mobilen Detektionseinheiten.
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Bei
der dabei zentral in einer zentralen Recheneinheit stattfindenden
Mautobjekterkennung wird rechnerisch mittels unterschiedlicher Algorithmen
festgestellt, ob die vom der mobilen Detektionseinheit zugeordneten
Fahrzeug zurückgelegte
Fahrstrecke, welche anhand der von der mobilen Detektionseinheit
ermittelten und an die zentrale Recheneinheit übermittelten Positionsdaten
festgestellt wird, mit innerhalb der Geodaten definierten mautpflichtigen
Streckenabschnitten (Mautobjekte) übereinstimmt.
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Zur
Ermittlung der zurückgelegten
Fahrstrecke überträgt die mobile
Detektionseinheit Datensätze
an die zentrale Recheneinheit. Diese Datensätze enthalten die zu bestimmten
Zeitpunkten ermittelten Positionsdaten sowie gegebenenfalls noch
andere Daten und ermöglichen
eine Mautobjekterkennung in der zentralen Recheneinheit. Eine Übertragung
der ermittelten Datensätze,
von der mobilen Detektionseinheit an die zentrale Recheneinheit
kann entweder kontinuierlich oder aber bevorzugterweise lediglich zu
bestimmten Zeitpunkten erfolgen. So kann der Zeitpunkt der Positionsdaten-Übertragung
etwa zu vorgegebenen Zeiten oder in festgesetzten Intervallen, beispielsweise
drei Mal pro Tag stattfinden. Als Zeitpunkt der Datensatz Übermittlung
kann auch ein definiertes Ereignis herangezogen werden, beispielsweise
das Erreichen einer bestimmten Datenmenge in der Speichereinheit
oder auch das Durchqueren einer bestimmten Zone des Verkehrsnetzes
bzw. das Erreichen einer in den Geodaten definierten geographischen
Grenze oder eines Streckenabschnitts.
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Problematisch
beim Einsatz eines zentralen Systems ist die Tatsache, dass die
Mautobjekterkennung in der Regel nicht in Echtzeit stattfindet,
sondern je nach Betriebsart der mobilen Detektionseinheit stets
eine gewisse Zeit nachdem die Positionsdaten von der mobilen Detektionseinheit
ermittelt wurden. Ist es bei der Ermittlung der Positionsdaten zu
einem Fehler gekommen, beispielsweise durch einen Hardware- oder
Algorithmusfehler, durch einen schlechten Empfang von Positionsinformationen,
die von den im jeweiligen Mauterfassungssystem eingesetzten Einrichtungen
(beispielsweise, aber nicht notwendigerweise Satelliten) ausgesendet
werden, durch eine bewusste Manipulation oder Störung der verfügbaren Positionsinformationen
oder durch eine bewusste Manipulation der mobilen Detektionseinheit
selbst, so kann dies erst sehr spät, nämlich im Zuge der zentralen
Mautobjekterkennung erkannt werden.
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Auch
im Falle einer korrekten Ermittlung der Positionsdaten aber fehlerbehafteten
Abspeicherung derselben in der mobilen Detektionseinheit, kann dies
erst im Zuge der sehr viel später
stattfindenden zentralen Mautobjekterkennung erkannt werden.
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Dies
führt jedoch
dazu, dass entweder keine Einhebung von Mautgebühren für den vom Fahrzeug befahrenen
mautpflichtigen Streckenabschnitt erfolgen kann oder aber zu einer
Fehlzuordnung, so dass entweder ein vom Fahrzeug befahrener unbemauteter
Streckenabschnitt zum Nachteil des Fahrzeuginhabers fälschlicherweise
mit einer Maut vergebührt wird
oder ein vom Fahrzeug frequentierter mautpflichtiger Streckenabschnitt
zum Nachteil des Mautbetreibers als nicht mautpflichtig identifiziert
wird.
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Eine
Korrektur dieses Umstandes ist erst nach der versuchten Verarbeitung
der von der mobilen Detektionseinheit übermittelten Datensätze möglich, was
unter Umständen
auch Tage nach der tatsächlichen
Benutzung des im Zuge der Mautobjekterkennung zu überprüfenden Streckenabschnittes
sein kann.
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Es
ist der zentralen Recheneinheit daher vom Zeitpunkt des Auftretens
des wie auch immer zustandegekommenen Fehlers bis zum Zeitpunkt
der versuchten zentralen Mautobjekterkennung nicht möglich, eine
Mautobjekterkennung samt Bemautung vom Fahrzeug zurückgelegter
mautpflichtiger Streckeabschnitte durchzuführen.
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Unabhängig davon
ist es bekannt, um ein Umgehen der Vergebührung der Benutzung von mautpflichtigen
Streckenabschnitten zu verhindern, auf mautpflichtigen Streckenabschnitten
diverse Kontrollen der Fahrzeuge vorzusehen, welche entweder von
Exekutivpersonal bzw. Kontrollorganen oder aber auch vollautomatisch
mittels Laserscanner-Technologie, Infrarot-Kameras zur automatischen
Kennzeichen-Erkennung und/oder verschiedener Mikrowellen-Komponenten
durchgeführt
werden.
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Eine
solche im Fachjargon als „Enforcement-Baken" bezeichnete straßenseitige
Vorrichtung zur vollautomatischen Kontrolle der Fahrzeuge sei im Folgenden
Kontrollstation genannt. Zumeist handelt es sich bei den Kontrollstationen
um Baken, welche in erhöhter
Position oberhalb der Straße
angebracht sind und von sämtlichen
oder nach definierten Kriterien ausgewählten, an der Kontrollstation
vorbeifahrenden Fahrzeugen einen Kontrolldatensatz erstellen.
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Der
Kontrolldatensatz umfasst zumeist auch digitale Fotos des aufgenommenen
Fahrzeugs, wobei standardmäßig eine
automatische Erkennung des Fahrzeugkennzeichens mittels geeigneter OCR-Softwarekomponenten
vorgenommen wird, um den Zulassungsinhaber des Fahrzeugs eruieren
zu können.
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Da
sich gegenwärtig
im Einsatz befindliche Mauterkennungssysteme hauptsächlich mit
der Überwachung
des LKW-Schwerverkehrs bzw. von Fahrzeugen mit einem Gewicht von über 3,5
t befassen, erfolgt üblicherweise
eine selektive Aufnahme von Kontrolldatensätzen je nach automatisch erkannter
Fahrzeuggröße. So wird
etwa softwaremäßig eine Klassifizierung
der Fahrzeuge anhand ihrer gescannten Umrisse bzw. ihrer daraus
errechneten Längendimension
vorgenommen. Ob hierbei nur von jenen Fahrzeugen, welche als LKW
erkannt wurden, ein Foto erstellt bzw. eine Erkennung der Nummerntafel vorgenommen
wird, oder ob von sämtlichen
an der Kontrollstation vorbeifahrenden Fahrzeugen die Nummerntafel
ermittelt, jedoch der Kontrolldatensatz von als PKW erkannten Fahrzeugen
unmittelbar nach dieser Erkennung wieder gelöscht wird, obliegt der individuellen
Ausgestaltung des jeweiligen Kontrollsystems. Auf diese Art und
Weise kann überprüft werden,
ob der Fahrzeuginhaber eine mobile Detektionseinheit besitzt und
sein Fahrzeug auch entsprechend richtig klassifiziert hat (zB. Gewicht).
Bekannte solche Kontrollstationen dienen daher lediglich der Überprüfung, ob
ein Fahrzeug, das prinzipiell mautpflichtig ist, auch tatsächlich eine
mobile Detektionseinheit im Einsatz hat.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Überprüfung der
korrekten Funktion einer mobilen Detektionseinheit eines Fahrzeugs
innerhalb eines elektronischen Mauterfassungssystems sowie zur Überprüfung der
korrekten Verfügbarkeit
von für
eine Mautobjekterkennung erforderlichen Positionsinformationen innerhalb
des elektrischen Mauterfassungssystems bereitzustellen, mittels
welchem eine Fehlfunktion der mobilen Detektionseinheit, beispielsweise
eine fehlerhafte Ermittlung von Positionsdaten oder die fehlerhafte Speicherung
dieser Positionsdaten zuverlässig
erkannt wird. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein etwaige Manipulation an der mobilen Detektionseinheit und/oder
an den im elektronischen Mauterfassungssystem zur Verfügung gestellten
Positionsinformationen rechtzeitig zu erkennen, um entsprechende
Gegenmaßnahmen
einleiten zu können.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des
Anspruchs 1 erreicht.
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In
einem gattungsgemäßen Mauterfassungssystem
ermittelt die mobile Detektionseinheit in an sich bekannter Weise
Daten, welche einer Erkennung der vom Fahrzeug zurückgelegten
Wegstrecke zwecks Mautobjekterkennung dienen und sammelt diese in
einer assoziierten Speichereinheit. Bei diesen Daten handelt es
sich in der Regel zumindest um Positionsdaten, welche die mobile
Detektionseinheit durch Auswertung von Satelliten- oder Infrastruktursignalen
ermittelt. Sie werden, gegebenenfalls gemeinsam mit zusätzlichen
Daten wie beispielsweise Zeitdaten oder anderen Daten, die für die Mautberechnung
bzw. Mautobjekterkennung nicht unbedingt erforderlich sind, in entsprechenden
Datensätzen zwischengespeichert,
um gesammelt übermittelt werden
zu können.
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Erfindungsgemäß wird zumindest
einer der gesammelten Datensätze
beim Vorbeifahren des Fahrzeugs an der Kontrollstation zumindest
teilweise an eine Kontrollstation übermittelt, wobei die Kontrollstation
anhand des zumindest einen übermittelten (Teil)Datensatzes
eine Mautobjekterkennung durchführt,
um die Brauchbarkeit des übermittelten (Teil)Datensatzes
zu verifizieren oder überprüft, ob der übermittelte
(Teil)Datensatz eine Mautobjekterkennung durch die zentrale Recheneinheit
ermöglicht.
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Als
Kontrollstationen können
dabei entweder komplett neue Kontrollstationen aufgestellt werden oder
aber bereits existierenden Kontrollstationen wie oben beschrieben
entsprechend adaptiert werden.
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Für den Fall,
dass die von der Kontrollstation durchgeführte Mautobjekterkennung möglich ist
bzw. die Überprüfung, ob
der zumindest eine übermittelte (Teil)Datensatz
eine Mautobjekterkennung durch die zentrale Recheneinheit grundsätzlich ermöglicht,
positiv ist, kann davon ausgegangen werden, dass sowohl die Ermittlung
der Positionsdaten aus den zur Verfügung stehenden Positionsinformationen
korrekt abgelaufen ist, sowie dass auch das Abspeichern der Datensätze ohne
Fehler erfolgt ist.
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Eine
Fehlfunktion der mobilen Detektionseinheit bzw. eine mangelhafte
Ermittlung und/oder Aufzeichnung von der Mautobjekterkennung dienenden Daten
kann somit bereits an den Kontrollstationen zuverlässig erkannt
werden.
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Bei
fehlgeschlagener Mautobjekterkennung bzw. bei Negativem Ergebnis
der Überprüfung kann sowohl
der registrierte Fahrzeuginhaber ermittelt und verständigt werden
als auch der Mautbetreiber.
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In
einer zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens soll aber nicht
nur überprüft werden, ob
der von der mobilen Detektionseinheit zumindest eine übermittelte
(Teil)Datensatz prinzipiell für
eine Mautobjekterkennung geeignet ist, sondern es soll auch überprüft werden,
ob der übermittelte
(Teil)Datensatz korrekt ist, was seinen Informationsgehalt betrifft.
Dadurch soll verhindert werden, dass die mobile Detektionseinheit
so manipuliert werden kann, dass sie ständig (Teil)Datensätze speichert
bzw. in weiterer Folge auch an die zentrale Recheneinheit zwecks Mautobjekterkennung übermittelt,
die das Befahren von nicht mautpflichtigen Streckenabschnitten vorgeben,
obwohl mautpflichtige Streckenabschnitte befahren werden. Auch soll
verhindert werden, dass die in dem Mauterfassungssystem zur Verfügung gestellten
Positionsinformationen, aus welchen die Positionsdaten ermittelt
werden, mit dem gleichen Ziel manipuliert werden bzw. soll eine
solche Manipulation erkannt werden.
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Zu
diesem Zweck sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 vorgesehen,
demgemäß im Zuge
der von der Kontrollstation durchgeführten Mautobjekterkennung oder
der erfindungsgemäßen Überprüfung des
zumindest einen (Teil)Datensatzes auf seine Brauchbarkeit für eine Mautobjekterkennung,
der zumindest eine übermittelte
(Teil)Datensatz mit zumindest einem Referenzdatensatz verglichen
wird bzw. das Ergebnis der mit dem übermittelten (Teil)Datensatz
durchgeführten
Mautobjekterkennung mit einem Referenzdatensatz verglichen wird.
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Aufgrund
der Tatsache, dass bei der Kontrolle die Übermittlung eines definierten
(Teil)Datensatzes erfolgt, kann eine Manipulation, wie vorher beschrieben,
sofort erkannt werden. wie Tatsache, dass der übermittelte (Teil)Datensatz
ganz allgemein für eine
Mautobjekterkennung geeignet ist, ist alleine nicht mehr ausreichend.
Vielmehr ist nun erfindungsgemäß auch gefordert,
dass sich bei der Mautobjekterkennung ein definiertes Ergebnis ergibt.
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Gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 3 ist dabei vorgesehen, dass es sich bei
dem zumindest einen Referenzdatensatz um einen Geodatensatz handelt,
welcher zumindest einen Teil des Straßennetzes des vom Mauterfassungssystem
abgedeckten Gebietes beschreibt, wobei gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 4 vorgesehen ist, dass es sich bei dem Teil des Straßennetzes
des vom Mauterfassungssystem abgedeckten Gebietes, um jenen Streckenabschnitt
handelt, auf welchem die Kontrollstation angeordnet ist.
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Dadurch
ist sichergestellt, dass die Mautobjekterkennung als Ergebnis liefern
muss, dass sich die mobile Detektionseinheit auf dem gerade befahrenen
Streckenabschnitt befindet, an dem auch die Kontrollstation angeordnet
ist. Dieser, in der Regel mautpflichtige Streckenabschnitt, muss
daher im Zuge der kontrollweise erfolgenden Mautobjekterkennung
als erkannt klassifiziert werden. Eine Manipulation der mobilen
Detektionseinheit oder der verfügbaren
Positionsinformationen dahingehend, dass die mobile Detektionseinheit
einen (Teil)Datensatz übermittelt,
der das Befahren eines nicht mautpflichtigen Streckabschnittes vorgibt,
würde damit
sofort erkannt werden. Um eine rasche und ökonomische Überprüfung der Aufzeichnung der in
der Speichereinheit der mobilen Detektionseinheit gesammelten Datensätze zu ermöglichen,
ist es gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 5 vorgesehen, dass von der mobilen Detektionseinheit
lediglich jene (Teil)Datensätze
an die Kontrollstation übermittelt.
werden, welche seit dem Zeitpunkt der letzten positiven Mautobjekterkennung
oder der erfindungsgemäßen Überprüfung durch
eine bereits passierte, weitere Kontrollstation ermittelt wurden.
Da in diesem Fall die letzte erfindungsgemäße Kontrolle sowieso positiv
ausgefallen ist, müssen
die vor dieser Kontrolle ermittelten und gesammelten (Teil)Datensätze nicht
einer neuerlichen Kontrolle unterzogen werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsvariante
des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
zufolge der kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 werden von
der mobilen Detektionseinheit lediglich jene (Teil)Datensätze an die
Kontrollstation übermittelt,
welche seit dem Zeitpunkt der letzten erfolgreichen Übermittlung
von Datensätzen
an die zentrale Recheneinheit ermittelt wurden. Da die bereits an
die zentrale Recheneinheit übermittelten
Datensätze
sowieso bereits einer – erfolgreichen
oder nicht erfolgreichen – Mautobjekterkennung
unterzogen worden sind und würde
ein falscher Datensatz auch bereits erkannt worden sein, so dass
eine neuerliche Überprüfung dieser
Datensätze
durch die Kontrollstation nicht erforderlich ist.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 7 vorgesehen, dass von der mobilen Detektionseinheit
lediglich der letzte, einer zentralen Mautobjekterkennung dienende,
gesammelte (Teil)Datensatz an die Kontrollstation übermittelt
wird. Im Zuge der dabei durchgeführten
Mautobjekterkennung, muss der Streckenabschnitt, an welchem die
Kontrollstation aufgestellt ist, als erkannt klassifiziert werden.
Da das die mobile Detektionseinheit enthaltende Fahrzeug bei Passieren
der Kontrollstation diesen Streckenabschnitt gerade befährt, kann
auf diese Art und Weise mit einem geringen Datenaufkommen (nämlich nur
ein (Teil)Datensatz, eine verlässliche Überprüfung der
korrekten Funktion der mobilen Detektionseinheit sowie der korrekten
Verfügbarkeit
von für
eine Mautobjekterkennung erforderlichen Positionsinformationen innerhalb
des elektrischen Mauterfassungssystems vorgenommen werden.
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Erfolgt
eine negative, also eine nicht erfolgreiche Verarbeitung des übermittelten
zumindest einen (Teil)Datensatzes, so wird gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 8 eine Statusmeldung generiert, welche gemeinsam mit
einer die Kontrollstation und/oder die mobile Detektionseinheit
identifizierenden Kennung an eine bzw. die zentrale Recheneinheit
und/oder an die mobile Detektionseinheit versendet wird. Indem sowohl
der Mautbetreiber als auch der Fahrer ein Feedback über die
fehlgeschlagene Mautobjekterkennung erhalten, können schnellere Maßnahmen
zur Fehlerbehebung eingeleitet werden.
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In
einer Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es gemäß den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 9 möglich,
dass die von der Kontrollstation an die mobile Detektionseinheit übermittelte
Statusmeldung einen berichtigten (Teil)Datensatz enthält, welcher
gegen einen als falsch erkannten Datensatz in der Speichereinheit der
mobilen Detektionseinheit ausgetauscht wird. Beispielsweise kann
ein erkannter Fehler in der Positionsermittlung zufolge äußerer Störeinflüsse berichtigt
werden.
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Um
ein unnötiges
Datenaufkommen zu vermeiden, wird der seitens der Kontrollstation
erstellte Kontrolldatensatz bei positiver Verifikation der Funktionsfähigkeit
bzw. der korrekten Datensatz-Aufzeichnung der mobilen Detektionseinheit
gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 10 gelöscht.
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Als
zuverlässige
Schnittstelle zur Übertragung
der von der mobilen Detektionseinheit an die Kontrollstation übermittelten
Datensätze
ist gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 11 eine kabellose Kurzstreckenkommunikation
vorgesehen. Diese kann beispielsweise nach den DSRC oder RFID Standards
arbeiten. Prinzipiell sind aber alle kabellosen Kurzstreckenkommunikationsstandards einsetzbar.
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Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines mittels Kontrollstation überprüften mautpflichtigen Streckenabschnitts
Ein einen mautpflichtigen Streckenabschnitt A eines Streckennetzes 1 befahrendes Fahrzeug 2 ist
mit einer mobilen Detektionseinheit, im Folgenden OBU (On Board
Unit) genannt, ausgestattet. Die OBU umfasst insbesondere eine Einheit zur
geographischen und zeitlichen Lokalisierung der mobilen Detektionseinheit
innerhalb eines Streckennetzes samt assoziierter Speichereinheit
und eine Sende-/Empfangseinheit zum Datenaustausch mit einer zentralen
Recheneinheit 3.
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Bei
der zentralen Recheneinheit 3 kann es sich sowohl um einen
einzelnen Zentralrechner als auch um einen Verbund von mehreren
Rechnern handeln, welche vom Mautbetreiber bzw. damit betrauten
Subunternehmern betrieben werden. Die zentrale Recheneinheit 3 kann
mit einem integrierten Speichermedium versehen sein oder auf externe Speichermedien
zugreifen. Sie ist für
die Mautobjekterkennung, Mautberechnung und Mautabrechnung zuständig.
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Die
OBU ermittelt anhand von Positionsinformationen ausstrahlenden Einrichtungen
(nicht gezeichnet), wie beispielsweise Satelliten, Positionsdaten
und speichert diese, samt allfälligen
anderen Daten, wie beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, Zeit, Datum
und verschiedene andere Parameter, in definierten Zeitintervallen
nach Datensätzen
geordnet in einer der OBU zugeordneten Speichereinheit. Es sei an
dieser Stelle herausgestrichen, dass die Anzahl der in einem Datensatz
enthaltenen Daten vom Aufbau des Mautsystems abhängt und vollkommen willkürlich gewählt sein
kann. Jeder Datensatz muss als Minimalanforderung jedoch Positionsdaten
enthalten, die als Grundlage für
eine zentrale Mautobjekterkennung dienen.
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Konkret
erfolgt bei der Mautobjekterkennung ein Vergleich der von der mobilen
Detektionseinheit ermittelten Positionsdaten mit im Mauterfassungssystem
zumeist in Form von Koordinaten gespeicherten Geodaten und darin
enthaltenen Mautobjekten, welche den mautpflichtigen Bereichen bzw.
Streckenabschnitten des Verkehrsnetzes des Mauterfassungssystems
entsprechen bzw. zugeordnet sind.
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Eine Übertragung
der ermittelten Datensätze bzw.
der darin enthaltenen Positionsdaten von der mobilen Detektionseinheit
an die zentrale Recheneinheit 3 zwecks Mautobjekterkennung
findet in definierten Abständen
statt, beispielsweise mehrmals über
den Tag verteilt, wobei der Zeitpunkt der Datenübertragung von verschiedenen
Parametern abhängig
sein kann, wie beispielsweise Kosten oder Qualität der Datenverbindung oder
Füllungsgrad
des Speichers der OBU.
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Hierbei
erfolgt die Übertragung
der ermittelten Datensätze
bzw. Positionsdaten mittels bekannter kabelloser Datenübertragungstechniken.
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Im
Mauterfassungssystem sind straßenseitig Kontrollstationen 4 („Enforcement-Baken") angeordnet, welche
für an
der Kontrollstation vorbeifahrende Fahrzeuge einen Kontrolldatensatz
erstellen. Selbiger Kontrolldatensatz wird gegebenenfalls durch
optoelektronische Erkennungsverfahren unterstützt, wobei ein digitales Foto
des Fahrzeugs einer automatischen Erkennung des Fahrzeugkennzeichens mittels
OCR-Programmen unterzogen wird. Fahrzeuge die über keine oder eine falsch
eingestellte OBU verfügen
und sich so der Bemautung entziehen wollen oder die Vergebührung zu
ihrem Vorteil manipulieren wollen, indem sie beispielsweise ein
geringeres Gewicht oder eine geringere Achsanzahl angeben, als es
den Tatsachen entspricht, werden dabei identifiziert und das Vergehen
geahndet.
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Die
Kontrolle der an der zumeist auf einem Gerüst oberhalb der Straße angebrachten
Kontrollstation vorbeifahrenden Fahrzeuge erfolgt vollautomatisch.
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Erfindungsgemäß können solche
bereits bekannten Kontrollstationen nunmehr auch zur Überprüfung der
korrekten Funktion der OBU sowie zur Überprüfung der korrekten Verfügbarkeit
von für
eine Mautobjekterkennung erforderlichen Positionsinformationen innerhalb
des elektrischen Mauterfassungssystems herangezogen werden. Dabei
ist vorgesehen, dass zumindest einer der von der OBU gesammelten
Datensätze
beim Vorbeifahren des Fahrzeugs an der Kontrollstation an diese
zumindest teilweise übermittelt
wird und die Kontrollstation anhand des zumindest einen übermittelten
(Teil)Datensatzes eine Mautobjekterkennung durchführt oder überprüft, ob der übermittelte
(Teil)Datensatz eine Mautobjekterkennung durch die zentrale Recheneinheit 3 ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist es
dabei nicht erforderlich einen gesamten Datensatz an die Kontrollstation zu übermitteln,
sondern je nach Aufbau des Datensatzes zumindest jenen Teil eines
Datensatzes, welcher für
eine Mautobjekterkennung erforderlich ist. Auf diese Art und Weise
ist das Verfahren unabhängig
von der Struktur, in welcher die Daten auf der mobilen Detektionseinheit
aufgezeichnet werden.
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Solcherart
kann festgestellt werden, ob die OBU prinzipiell in der Lage ist,
alle für
eine Mautobjekterkennung erforderlichen Daten korrekt zu ermitteln
und/oder zu speichern. Ist beispielsweise eine Verarbeitung des
zumindest einen übermittelten (Teil)Datensatzes
nicht möglich,
so kann daraus entweder auf eine Fehlfunktion der OBU geschlossen werden
oder aber auf eine Störung
in der Verfügbarkeit
der Positionsinformationen, aus welchen die OBU die Positionsdaten
ermittelt.
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Die
Kontrollstation kann dabei erfindungsgemäß entweder selbst eine Mautobjekterkennung
vornehmen oder aber mittels anderer Algorithmen überprüfen, ob der bzw. die übermittelten
(Teil)Datensätze
prinzipiell für
eine Mautobjekterkennung durch die zentrale Recheneinheit 3 geeignet
sind.
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Die
Fehler und/oder Störungen
werden somit unmittelbar an der Kontrollstation erkannt und entsprechende
Statusmeldungen können
in solchem Falle mitsamt dem aufgenommenen Kontrollda tensatz samt
Fahrzeugidentifikationsdaten an die zentrale Recheneinheit 3 oder
an andere zuständige
Instanzen weitergemeldet werden.
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Fehler
und Störungen
werden somit bereits viel früher
erkannt und nicht erst nach dem Zeitpunkt der Übermittlung der gesammelten
Datensätze
an die zentrale Recheneinheit 3 und Verarbeitung im Zuge
einer zentralen Mautobjekterkennung.
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Bei
erfolgreicher Mautobjekterkennung bzw. erfolgreicher Überprüfung wird
der von der Kontrollstation erstellte Kontrolldatensatz gelöscht.
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Erfindungsgemäß ist dabei
vorgesehen, dass von der mobilen Detektionseinheit lediglich der letzte,
einer zentralen Mautobjekterkennung dienende, gesammelte (Teil)Datensatz
an die Kontrollstation übermittelt
wird. Dieser letzte ermittelte (Teil)Datensatz sollte, bei korrekter
Funktionsfähigkeit
der OBU sowie korrekter Verfügbarkeit
von Positionsinformationen im Mauterfassungssystem im Zuge einer Mautobjekterkennung
oder einer erfindungsgemäßen Überprüfung mit
zumindest einem Referenzdatensatz verglichen werden bzw. das Ergebnis
der mit dem übermittelten
(Teil)Datensatz durchgeführten Mautobjekterkennung
mit einem Referenzdatensatz verglichen werden und so eine Klassifizierung
des Streckenabschnitts A als erkannt ermöglichen. Diese Klassifizierung
als erkannt würde
im Falle einer zentralen Mautobjekterkennung zu einer Vergebührung des
Streckenabschnittes A mit Mautgebühren führen. Im Zuge der erfindungsgemäßen Überprüfung ist
es jedoch ausreichend, dass eine Mautobjekterkennung durchgeführt werden
kann, wobei in der soeben beschriebenen bevorzugten Ausführungsvariante
der Erfindung auch noch das Ergebnis der Mautobjekterkennung für die Überprüfung relevant
ist. Eine Manipulation sowohl der OBU als auch der Positionsinformationen
in eine Richtung, dass lediglich (Teil)Datensätze zur Übermittlung vorgesehen sind,
die im Zuge einer Mautobjekterkennung eine Klassifizierung „nicht
erkannt" ergeben
würden,
würde auf
diese Art und Weise zuverlässig
erkannt werden, da der übermittelte
(Teil) Datensatz nicht nur auf seine prinzipielle Verarbeitbarkeit
hinsichtlich einer Mautobjekterkennung überprüft wird, sondern ein konkreter
Vergleich mit zumindest einem Referenzdatensatz erfolgt.
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Als
alternative weitere Ausführungsvariante des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ist vorgesehen, dass von der mobilen Detektionseinheit lediglich
jene (Teil)Datensätze
an die Kontrollstation übermittelt werden,
welche seit dem Zeitpunkt der letzten positiven Mautobjekterkennung
oder erfindungsgemäßen Überprüfung durch
eine bereits passierte, weitere Kontrollstation 5 ermittelt
wurden.
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Als
weitere alternative Ausführungsvariante der
Erfindung ist es vorgesehen, dass von der mobilen Detektionseinheit
lediglich jene (Teil)Datensätze an
die Kontrollstation übermittelt
werden, welche seit dem Zeitpunkt der letzten erfolgreichen Übermittlung von
Datensätzen
an die zentrale Recheneinheit 3 ermittelt wurden.
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Die
beiden beschriebenen Alternativvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens
haben den Vorteil, dass auch weiter zurückliegende, vor dem Streckenabschnitt,
an welchem die Überprüfung stattfindet,
ermittelte und gespeicherte (Teil)Datensätze auf Manipulation hin überprüft werden
können. Da
jene Streckenabschnitte, an welchen die Kontrollstationen angeordnet
sind, bekannt sind, könnte
eine Manipulation der OBU oder der Positionsinformationen dahingehend
erfolgen, dass im Bereich der Kontrollstation die Manipulation zeitlich
oder geographisch unterbrochen wird. Der zuletzt ermittelte Datensatz
samt Positionsdaten wäre
damit korrekt und in Ordnung und würde zu einer positiven und
erfolgreichen Mautobjekterkennung in der Kontrollstation führen. Erst
nach Übermittlung
der restlichen Datensätze
an die zentrale Recheneinheit 3 würde erkannt werden können, dass
die Datensätze
für eine
Mautobjekterkennung nicht brauchbar sind bzw. könnten die Datensätze zwar
brauchbar sein, jedoch insofern falsch, als sie als Ergebnis der
Mautobjekterkennung zu einer Nichtbemautung führen könnten. Eine solche Manipulation
kann nur dann ausgeschlossen werden, wenn nicht nur der letzte von
der OBU ermittelte Datensatz kontrolliert wird, sondern auch die
davor ermittelten. Auf diese Art und Weise kann auch überprüft werden,
ob die darin enthaltenen Positionsdaten im Zusammenhang mit der
zurückgelegten Strecke
Sinn ergeben oder nicht.
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Kann
eine Mautobjekterkennung oder eine erfindungsgemäße Überprüfung von der Kontrollstation
nicht durchgeführt
werden bzw. kann sie zwar durchgeführt werden, liefert jedoch
kein korrektes Ergebnis, da keine Übereinstimmung mit dem zumindest
einen Referenzdatensatz erzielt wird, so kann eine Statusmeldung
an die OBU bzw. an das Fahrzeug oder aber an die zentrale Recheneinheit 3 bzw. den
Mautbetreiber übermittelt
werden. Selbige Information kann dem Fahrer des Fahrzeugs auch mittels optischer
oder akustischer Hinweise zu Bewusstsein gebracht werden.
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Darüber hinaus
ist es möglich,
dass die von der Kontrollstation an die OBU übermittelte Information einen
berichtigten Datensatz bzw. berichtigte Positionsdaten enthält, welcher
gegen einen als falsch erkannten Datensatz bzw. berichtigte Positionsdaten in
der Speichereinheit der mobilen Detektionseinheit ausgetauscht wird.
Beispielsweise kann auf diese Weise ein Fehler zufolge einer GPS-Signalungenauigkeit
unmittelbar berichtigt werden, sodass die mobile Detektionseinheit
mit exakten aktuellen Positionsdaten versorgt wird.
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In
einer weiteren Fortbildung des erfindungsgemäßen Systems ist es auch denkbar,
dass ein auf die jeweilige Fehlerquelle maßgeschneiderter berichtigter
Datensatz oder sogar ein berichtigter Algorithmus erst in der zentralen
Recheneinheit ausgearbeitet wird, nachdem diese von der Kontrollstation
eine spezifische Fehlermeldung bzw. eine negative Verifikation erhalten
hat und dieser berichtigte Datensatz beispielsweise über GSM-Funk
von der zentralen Recheneinheit an die mobile Detektionseinheit übermittelt
wird.