DE4310579A1 - Kontrollsystem zur Überprüfung der Gebührenentrichtung von Straßenbenutzern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollsystem zur Überprüfung der Gebührenentrichtung von Straßenbenutzern in einem automatischen Gebührenerfassungssystem mit Zahl­ stationen an Autostraßen und entsprechend ausgerüsteten Fahrzeugen, welche ein Bordgerät und eine Kommunikations­ einrichtung für einen drahtlosen Datenaustausch mit einem Fahrzeugtransceiver und eine elektrische Benutzungskarte in Form einer Prozessor-Karte aufweisen.

Die bisher für derartige Systeme vorgeschlagenen Zahl­ stationen basieren auf automatischen, kombinierten Ab­ buch- und Kontrollstationen. Die Fahrzeuge müssen dazu mit einem Bordgerät und einer elektronischen Geldbörse in Form einer Prozessor-Karte (z. B. Smart-Card) ausgerüstet sein. Der Bezahlvorgang geschieht automatisch während der Durch­ fahrt durch die Station. Dabei sollen die Fahrzeuge mit unverminderter Geschwindigkeit fahren können und auch Spurwechsel möglich sein. Nichtzahler werden automatisch durch ein geeignetes fotografisches Erfassungssystem bzw. Videosystem erfaßt.

Diese Stationen sind technisch und baulich sehr aufwendig. Ein Einsatz derartiger Stationen auf Straßen, die nicht von vornherein für die Erhebung einer Maut geplant wurden, bereiten eine Reihe von Problemen, die im folgenden kurz dargestellt werden.

Jedes Fahrzeug ohne Bordgerät bzw. mit defektem oder außer Betrieb gesetztem Gerät löst in den Stationen die Videoerfassung aus. Werden im Verlauf der Fahrt viele Stationen passiert, entsteht schnell eine große Bilder­ fülle. Auch ausländische Autofahrer müssen demnach mit einem Bordgerät ausgestattet sein. Die Aufnahmetechnik gelangt bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten und baube­ dingt ungünstiger Kameraposition an ihre Grenzen. Eine automatische Erkennung der Nummernschildern ist unter diesen praktischen Bedingungen nur eingeschränkt möglich. Ähnlich verhält es sich mit der sicheren automatischen Erkennung der Fahrzeugart, von der die Höhe der Gebühr abhängen kann. Problematisch ist die Erhebung einer Straf­ gebühr für Nichtzahler, falls diese nicht sofort erfolgt. Zahlungsaufforderungen, die erst nach längerer Zeit ein­ treffen, müssen juristisch unangreifbar sein. Für einen Beweis seitens des Fahrers muß die Abbuchung als elektro­ nischer Beleg zuverlässig protokolliert sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, oben aufgezeigte Nachteile zu vermeiden und in einem automatischen Gebührener­ fassungssystem ein einfaches Kontrollsystem für die Ent­ richtung der Straßenbenützungsgebühr vorzuschlagen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für ein eingangs ge­ schildertes Gebührenerfassungssystem dadurch gelöst, daß die Zahlstationen lediglich als Entwerterstationen ausgebildet sind, die jeweils ein bestimmtes Benutzungs­ entgelt abbuchen und die erfolgten Abbuchungen der letzten Entwerterstationen mit den erforderlichen Daten für eine Beweissicherung auf der Prozessor-Karte protokollieren, und daß unabhängig separate, stationäre oder/und mobile Kontrolleinrichtungen vorgesehen sind, die die einzelnen Fahrzeuge im fließenden Verkehr abfragen und Nichtzahler ermitteln und registrieren.

Die Fahrzeuge sind, wie oben beschrieben, mit einem Bord­ gerät und einer "elektronischen Fahrkarte" ausgerüstet. Dabei sind die Zahlstationen reine Entwerterstationen. An den Stationen ist keine Einrichtung zur Erfassung von Nichtzahlern (Schwarzfahrern) vorgesehen. Eine Stations­ durchfahrt mit unverminderter Geschwindigkeit und be­ liebigem Spurwechsel ist möglich. Autofahrer, die ein Bordgerät besitzen, "entwerten" bei jeder Entwerter­ stationsdurchfahrt die elektronische Fahrkarte, die bis zur nächsten Entwerterstation gültig ist. Die Höhe der Gebühr kann abhängig sein von der Strecke zwischen den Stationen, der Fahrzeugart, der Tageszeit usw.

Einige zuletzt durchgeführte Entwertungen (Abbuchungen) auf der elektronischen Fahrkarte werden in einem Ereignis­ speicher gespeichert, d. h. protokolliert. Dieser Speicher kann vorzugsweise von mobilen Kontrolleinrichtungen be­ rührungslos abgefragt werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden an den Entwerterstationen eine oder mehrere, an sich bekannte Infrarotbaken für eine Infrarotlichtübertragung verwendet. Mit einer zugehörigen Steuervorrichtung wird mit Hilfe der Infrarotlichtübertragungseinrichtung die Gebühr abgebucht und quittiert. Entsprechend ist die Kon­ troll- bzw. Abfrageeinrichtung von einer Infrarot-Sende- und Empfangseinrichtungen (Infrarotkopf) mit zugehöriger Steuer- und Anzeigevorrichtung gebildet, welche auf das zu kontrollierende Fahrzeug ausgerichtet ist bzw. wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Kontrolleinrichtung zusätzlich eine infrarotlicht­ empfindliche Videokamera aufweisen, mit der bei der Abfrage und Überprüfung der zu kontrollierenden Fahrzeuge aufgrund eines gesondert abgegebenen Signals seitens des Fahrzeugs bei der Abfrage eine genaue Lokalisation des kontrollierten Fahrzeugs erreicht werden kann.

Kontrollmöglichkeiten bestehen im Verlauf der Straße und an den Ausfahrten. Dazu kann die Kontroll- bzw. Abfrage­ einrichtung als Handgerät ausgebildet sein, welches als Infrarot-Pistole ähnlich wie eine Radarpistole für die Geschwindigkeitskontrolle auf das zu kontrollierende Fahr­ zeug ausgerichtet wird.

In einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontrolleinrichtung in einem Kontrollfahrzeug der­ art angeordnet, daß ein hinter dem Kontrollfahrzeug fahrendes Fahrzeug bei hoher Fahrgeschwindigkeit und großem Fahrzeugabstand aus bzw. von dem Kontrollfahrzeug her kontrolliert werden kann. Dies hat den Vorteil, daß eine eindeutige Zuordnung zum kontrollierenden Fahrzeug besteht und keine eigene Lokalisationsvorrichtung not­ wendig ist. Darüberhinaus kann das gestellte Fahrzeug, wenn es ein Nichtzahler ist, sofort zum Anhalten ver­ anlaßt werden, um die nicht bezahlte Benutzungsgebühr zu kassieren.

Fahrer ohne gültige Fahrkarte zahlen nach ihrer Ent­ deckung z. B. eine erhöhte Gebühr, wenn dies juristisch abgesichert ist. Das erfindungsgemäße Kontrollsystem ist vergleichbar mit einer Fahrkartenkontrolle in der U-Bahn selbst und an den U-Bahn-Stationsausgängen.

Der Datenverkehr für die berührungslose Abfrage ist selbstverständlich verschlüsselt, was bei einer Prozessor­ karte mit Hilfe der Kryptografie möglich ist und erforder­ lich ist, um sicherzustellen, daß ein Vortäuschen einer gültigen Fahrkarte durch ein manipuliertes Gerät nicht möglich ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann eine stationäre Kon­ trolleinrichtung vorgesehen sein, die lediglich Fahrzeuge detektiert, die bezahlt haben und Fahrzeuge, die nicht bezahlt haben. Auf diese Weise ist es möglich, für statistische Zwecke die Anzahl der Nichtzahler zu re­ gistrieren, ohne dabei die einzelnen Fahrzeuge zu identi­ fizieren.

Zweckmäßigerweise können auch feste, automatische Kontroll­ stationen eingesetzt werden, wenn der Ausstattungsgrad der Fahrzeuge mit Bordgeräten hoch ist, da sonst das eingangs beschriebene Problem der Bilderfülle entsteht. Dazu weist die Kontrolleinrichtung zusätzlich automatische Fahrzeug- Identifizierungseinrichtungen auf, wie sie an sich bekannt sind, beispielsweise fotografische Erfassungssysteme, wie Videosysteme usw.

Der Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen und den Ent­ werterstationen bzw. der Kontrollstationen kann auch mit Hilfe der Mikrowellenübertragungstechnik vorgenommen werden.

Das erfindungsgemäße Kontrollsystem mit Entwerterstationen und Kontrolleinrichtungen, die vorzugsweise separat ver­ wendet werden, kann in vorteilhafter Weise in einem offenen Gebührenerfassungssystem verwendet werden.

Bei einem derartigen offenen System ist es möglich, daß problemlos nebeneinander Fahrzeuge mit und ohne Bordgerät und andere, die eine Vignette haben, unabhängig vonein­ ander kontrolliert werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Entwerterstation an einer Autostraße,

Fig. 2 eine Kontrolleinrichtung in einem Kontroll­ fahrzeug,

Fig. 3 ein Handgerät,

Fig. 4 eine Kontrollstation für statistische Zwecke und

Fig. 5 eine fest installierte automatische Kontroll­ station.

In Fig. 1 ist eine Autostraße AS mit zwei Fahrtrichtungen und jeweils drei Spuren mit diversen Auf- und Abfahrten gezeigt. An bestimmten Stellen und vorgebbaren Abständen sind Entwerterstationen EWS errichtet, die innerhalb eines bestimmten Kommunikationsbereichs KB die durchfahrenden Fahrzeuge erfassen und eine entsprechende Benutzungsge­ bühr abbuchen. In Fig. 1 ist auch noch perspektivisch die Autostraße AS mit einer Entwerterstation EWS gezeigt, die von zwei Infrarotbaken IRB mit einer Steuervorrich­ tung STV gebildet ist. Die beiden Baken sind links und rechts der Autostraße AS angeordnet und leuchten in Fahrt­ richtung zwei sich schneidende Kommunikationsbereiche KB aus, innerhalb derer der Datenaustausch erfolgt. Derartige Kontrollstationen mit Infrarotbaken können konstruktiv verhältnismäßig einfach gestaltet sein. In vorteilhafter Weise leuchten sie die Straßen in einer großen Reichweite aus. Das hat den Vorteil, daß für die kryptografische Sicherung der Zahlvorgänge, die eine relativ lange Rechen­ zeit beansprucht, eine ausreichende Kontaktzeit vorhanden ist. Bei der Mikrowellentechnik erfordert dies einen er­ heblich höheren technischen Aufwand.

In Fig. 2 ist schematisch gezeigt, wie von einem Kontroll­ fahrzeug KFZ aus ein hinter diesem herfahrendes Fahrzeug FZ kontrolliert wird. Die Kontroll- und Abfrageeinrichtung KON ist im Kontrollfahrzeug KFZ installiert und trägt mit Hilfe der Infrarottechnik das zu kontrollierende Fahrzeug über dessen Fahrzeugtransceiver ab. Hat das Fahrzeug ordnungsgemäß seine Gebühren entrichtet, so wird dies im Kontrollfahrzeug KFZ auf einer Anzeigeeinrichtung ANZ angezeigt, dabei kann der Fahrzeugtyp, die Uhrzeit und die letzten Stationen, an denen bezahlt worden ist, nebst der Uhrzeit angezeigt werden. Fahrzeuge, die kein Bord­ gerät haben oder bei denen keine ordentliche Gebühren­ zahlung erfolgt ist, können dann beispielsweise foto­ grafisch festgehalten werden und/oder gleich zur Zahlung angehalten werden.

In Fig. 3 ist schematisch ein Handgerät HC gezeigt.

Fig. 4 veranschaulicht schematisch eine Kontrollstation für statistische Zwecke. Die Kontrolleinrichtung ist hier im Straßenverlauf einer mehrspurigen Autostraße AS ange­ ordnet und beispielsweise von zwei Infrarotbaken IRB und dem zugehörigen Steuergerät, der Steuervorrichtung STV gebildet. Für die Fahrzeugdetektion ist bei diesem Aus­ führungsbeispiel in jeder Spur ein Fahrzeugdetektor in Form einer Induktivschleife IS angeordnet, die ebenfalls mit der Steuervorrichtung STV verbunden ist. Dort können die Anzahl der Fahrzeuge, die bezahlt haben, und sämtliche Fahrzeuge, die über die Schleifen gefahren sind, ermittelt werden und daraus eine statistische Angabe erfolgen über Zahler und Nichtzahler.

Fig. 5 zeigt schematisch angedeutet eine fest installierte automatische Kontrollstation, die ebenfalls zwei Infrarot­ baken IRB aufweist, die links und rechts von der Autostraße AS angeordnet sind, und diese mit einem bestimmten Kommu­ nikationsbereich KB ausleuchten. An denselben Masten können für die automatische Fahrzeugkontrolle Identifizierungs- und Registrierungseinrichtungen, ein oder zwei normale Videokamers NV, eine zusätzliche infrarot­ lichtempfindliche Videokamera zur reinen Lokalisierung der zahlenden Fahrzeuge sowie ein Verkehrsradargerät RD zur genauen Lokalisierung der Fahrzeuge angeordnet sein. Diese sind mit der Steuervorrichtung verbunden, wo die diversen Verarbeitungen, Korrelationen und Erfassungen durchgeführt werden, die hier nicht Gegenstand der Erfindung sind. Eine fest installierte Kontrollstation wird man im allgemeinen erst einrichten, wenn der Ausstattungsgrad der Fahrzeuge mit Bordgeräten hoch genug ist und keine allzu hohe Zahl von Nichtzahlern erfaßt und vom Videobild her ausgewertet werden müssen. Solche Stationen können an verengten Fahr­ bahnbereichen oder Autobahnausfahrten mit nur einer Fahr­ spur angeordnet sein, dann ist kein Fahrzeugdetektor in Form eines Radargerätes erforderlich. Bei einer mehr­ spurigen Ausführung ist dies, wie oben schon gesagt, er­ forderlich, um das jeweils richtige Fahrzeug zu detektieren, zu identifizieren und zu registrieren.

Claims (9)

1. Kontrollsystem zur Überprüfung der Gebührenentrichtung von Straßenbenutzern in einem automatischen Gebührener­ fassungssystem mit Zahlstationen an Straßen und entspre­ chend ausgerüsteten Fahrzeugen, welche ein Bordgerät und eine Kommunikationseinrichtung für einen drahtlosen Datenaustausch mit einem Fahrzeugtransceiver und eine elektronische Benutzungs-Fahrkarte in Form einer Prozessor-Karte aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl­ stationen lediglich als Entwerterstationen (EWS) ausge­ bildet sind, die jeweils ein bestimmtes Benutzungsentgelt abbuchen und die erfolgten Abbuchungen der letzten Ent­ werterstationen (EWS) mit den erforderlichen Daten für eine Beweissicherung auf der Prozessor-Karte protokol­ lieren, und daß unabhängige separate, stationäre oder/und mobile Kontrolleinrichtungen (KON) vorgesehen sind, die die einzelnen Fahrzeuge (FZ) im fließenden Verkehr ab­ fragen und Nichtzahler ermitteln und registrieren.

2. Kontrollsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ver­ wendung von an sich bekannten Infrarot -Lichtübertragungs­ einrichtungen die Entwerterstation (EWS) von einer oder mehreren Infrarotbaken (IRB) mit einer zugehörigen Steuer­ vorrichtung (STV) gebildet ist, und daß die Kontroll- bzw. Abfrageeinrichtung (KON) von einer auf das zu kontrollie­ rende Fahrzeug (FZ) ausgerichteten Infrarot-Sende- und Empfangseinrichtung (Infrarot-Kopf) mit zugehöriger Steuer- und Anzeigevorrichtung (ANZ) gebildet ist.

3. Kontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kontrolle zusätzlich eine infrarot-lichtempfindliche Videokamera (IRV) vorgesehen ist.

4. Kontrollsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontroll- bzw. Abfrageeinrichtung (KON) als Handgerät (HG) ausgebildet ist.

5. Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ trolleinrichtung (KON) in einem Kontrollfahrzeug (KFZ) derart angeordnet ist, daß ein hinter dem Kontrollfahr­ zeug (KFZ) fahrendes Fahrzeug (FZ) bei hoher Fahrge­ schwindigkeit und großem Fahrzeugabstand kontrollierbar ist.

6. Kontrolleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß fest errichtete Kontrolleinrichtungen (KON) lediglich Einrichtungen zur Fahrzeugdetektion (IS) von Nichtzahlern aufweisen.

7. Kontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß fest er­ richtete Kontrolleinrichtungen (KON) zusätzlich automatische Fahrzeugidentifizierungseinrichtungen (IRV, RD, NV) aufweisen.

8. Kontrolleinrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen und den Entwerter­ stationen bzw. der Kontrolleinrichtung Mikrowellenüber­ tragungseinrichtungen vorgesehen sind.

9. Kontrolleinrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwerterstationen und die Kontrolleinrichtungen in einem offenen Gebührenerfassungssystem verwendet werden.