PT2242024E

PT2242024E - Método, componentes e sistemas para a geração de transações de portagem

Info

Publication number: PT2242024E
Application number: PT94500782T
Authority: PT
Inventors: Oliver Nagy; Jasja Tijink; Jan Kersten; Sören Schrödl; Herbert Scheiber
Original assignee: Kapsch Trafficcom Ag
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2009-04-14
Publication date: 2015-06-01
Also published as: EP2242024B1; ES2535945T3; DK2242024T3; PL2242024T3; SI2242024T1; EP2242024A1

Description

DESCRIÇÃO

MÉTODO, COMPONENTES E SISTEMAS PARA A GERAÇÃO DE TRANSAÇÕES DE

PORTAGEM A presente invenção refere-se a um método para a geração de transações de portagem num sistema de portagens de estrada, que inclui pelo menos um primeiro subsistema de transação de portagem para gerar a localização de dispositivos de veículos por meio de navegação por satélite global e pelo menos um segundo subsistema de transação de portagens para gerar a localização de dispositivos de veículos através de postos de portagem locais, em que pelo menos alguns dispositivos de veículo podem cooperar com os dois subsistemas e em que os subsistemas enviam as suas transações de portagem para um central comum para processamento. A invenção refere-se ainda a um sistema de portagens de estrada deste tipo, a uma central, uma Proxy e um dispositivo de veículo para um tal sistema de portagens rodoviárias.

Dispositivos de veículos (Onboard Units, OBUs) que podem cooperar com sistemas de portagem de diferentes tecnologias, como por exemplo sistemas de navegação global por satélite (sistemas de navegação global por satélite, GNSS), por um lado e de curto alcance local, balizas de rádio (dedicated short range communication beacons, balizas DSRC) por outro lado, também referidas como "Hybrid-OBUs". Devido ao aumento da integração dos diferentes sistemas de portagem novas centrais de avaliação de todo os sistemas as Hybrid-OBUs são cada vez mais utilizadas.

Isso pode causar problemas quando as áreas de cobertura geográfica dos sistemas de portagem se sobrepõem, uma vez que as Hybrid-OBUs podem causar transações de portagem duplas nas áreas sobrepostas. Atualmente, essas operações duplas de portagem devem ser filtradas na central, o que significa um esforço considerável, porque cada operação de portagem devem ser verificada duas vezes.

Apartir da US 2005/0216187 AI é conhecido para um sistema de transação de portagens GNSS o recurso ao funcionamento de OBUs, que em caso de falha do sinal de navegação por satélite recorrem ao identificador de célula (Cell-ID) da rede móvel celular (GSM), através da qual a OBU deposita suas mensagens de localização para utilizar a localização até que o subsistema de navegação por satélite fique novamente operacional. A invenção propõe-se como objetivo, proporcionar método e componentes para sistemas de portagem, que superam os inconvenientes da técnica anterior.

Este objetivo é alcançado num primeiro aspeto da invenção por um método do tipo acima descrito para a geração de transações de portagem num sistema de portagens de estrada, sendo o referido método caraterizado pelo facto de o primeiro subsistema de segmentos de estrada, não gerar transações de portagem o que é levado em conta pelo segundo subsistema de geração de transações de portagem. Desse modo a geração de transações de portagem em duplicado das Hybrid-OBUs é suprimida na origem, por forma a não ser necessário na central proceder a processos de filtragem para todas as transações de portagem. Além disso o fluxo de tráfego na transmissão de dados entre o subsistema e a central é significativamente reduzido.

De acordo com uma primeira forma de realização preferida da invenção tal é conseguido em particular, em que para a geração de transações de portagem o primeiro subsistema utiliza uma primeira base de dados geográficos e o segundo subsistema utiliza uma segunda base de dados geográficos dos segmentos de estrada com portagem, em que a primeira base de dados geográficos contém apenas os segmentos de estrada com portagem, que não ocorrem na segunda base de dados geográficos.

Alternativamente tal pode ser alcançado preferencialmente de modo a que o primeiro subsistema e o segundo subsistema para a geração de transações de portagem utilizem uma base de dados geográficos comum de segmentos de portagem, na qual para cada segmento de estrada existe pelo menos um indicador armazenado, o qual indica a disponibilidade de um posto de portagem local, em que o primeiro subsistema apena gera primeiras transações de portagem para dispositivos de veículos de um segmento de estrada, quando o seu indicador não estiver definido na base de dados geográficos. Ambas as versões são baseadas no reconhecimento de que, numa forma particularmente simples de sistema de base de dados geográficos, que contêm definições dos segmentos de estrada com portagem, podem ser utilizados para prevenir transações duplas correspondentes às gerações de segmentos.

Num segundo aspeto os objetivos da invenção são conseguidos por um sistema de portagens de estrada, com pelo menos um primeiro subsistema para gerar transações de portagem para a localização de dispositivos de veículos usando navegação por satélite global e pelo menos um segundo subsistema de geração de transação de portagens para a localização de dispositivos de veículos, em que pelo menos alguns dos dispositivos de veículos podem cooperar com ambos os subsistemas e estão ligados a uma central de processamento de transação de portagens comum, possuindo a caraterística do primeiro subsistema de segmentos de estrada, não gerar transações de portagens, facto que é tido em conta pelo segundo subsistema na sua geração de transações de portagem. No que diz respeito às vantagens e outras caraterísticas do sistema de portagens de estrada remete para as realizações do método.

Particularmente vantajoso é, quando a referida (s) base (s) de dados geográficos é mantida na central comum do sistema de portagens distribuindo-os a partir daí a um único subsistema. Por conseguinte a invenção oferece sob um terceiro aspeto igualmente uma central, que contenha essas bases de dados geográficos modificados, ou as referidas primeira e segundas bases de dados geográficos ou a referida base de dados geográficos comum.

Os subsistemas contêm geralmente, p. ex. após a nova norma ISO 17575, cada um seu computador central de Proxys, ou em forma breve a chamada "Proxy", a qual - dependendo da versão do subsistema - recebe mensagens de localizações as chamadas "thin client" -OBUs geradas em segmentos de estrada com portagem ou transações de portagem concluídas as chamadas "thick client"-OBUs, realizando esta tarefa de modo independente. Para uma variante do primeiro subsistema a invenção oferece num aspeto adicional uma Proxy para esse subsistema, que contém a base de dados geográficos coletiva ou a primeira base de dados geográficos para gerar transações de portagem de localização de dispositivos de veículos, em que a Proxy gera apenas uma transação de portagem de um segmento de estrada a qual envia à central, quando este segmento de estrada incluído na primeira base de dados geográficos ou na base de dados geográficos comuns não fornecer indicador.

Para a segunda variante do subsistema, a invenção proporciona uma Proxy alternativa para o primeiro subsistema, contendo pelo menos a base de dados geográficos comum ou a primeira base de dados geográficos para a distribuição desta base de dados geográficos para dispositivos de veículos, geradores de transações de portagem e ainda num outro aspeto um "thick client"-OBU, de trabalho de cooperação, ou seja um dispositivo de veículo compreendendo pelo menos a base de dados geográficos comum ou a primeira base de dados geográficos, a qual só gera uma transação de segmento de estrada e o envia à central, quando este segmento de estrada constante da primeira base de dados geográficos ou da base de dados geográficos comum não dispõe de um indicador.

Mais caraterísticas e vantagens adicionais são apresentadas na seguinte descrição de uma forma de realização exemplar preferida da invenção com referência aos desenhos, nos quais se apresenta:

Fig. 1 o esquema da construção física de um sistema rodoviário de portagens com Hybrid-OBUs;

Fig. 2 a construção lógica do sistema rodoviário de portagens da Fig. 1 num diagrama de blocos padrão; e na Fig. 3 a estrutura das bases de dados geográficos utilizadas no âmbito da invenção A Fig. 1 mostra uma secção de uma rede de estradas 1, com quatro segmentos de estrada exemplares A, B, C e D. Três destes segmentos de estrada são estradas com portagem (representadas com linhas continuas) nomeadamente os segmentos de estrada B, C, D. Destes, dois segmentos de estrada C e D são cada uma provida com um posto de portagem local 2, que no exemplo está ilustrado com balizas-DSRC.

Um dispositivo montado num veiculo 3 (Onboard Unit, OBU) está equipado com um transponder de DSRC e está em comunicação com o posto de portagens 2 para produzir uma transação de portagem (conjunto de dados de portagem), a qual é enviada através de uma Proxy 4 a uma estação central 5 para o processamento, conforme será abordado em mais detalhe. 0 dispositivo de veiculo 3 é uma chamada "Hybrid-OBU", a qual não tem apenas um transponder -DSRC para comunicação com as balizas DSRC, mas dispõe mesmo da sua localização num sistema global de navegação por satélite 6 determinada e com base na qual a transação de portagem através de uma rede móvel 7 e de uma Proxy 8 pode sintonizar-se à central 5. A Fig. 2 mostra a repartição lógica e geográfica do sistema da Fig. 1. 0 sistema de transmissão de rádio móvel 7 com a sua Proxy 8 forma um primeiro subsistema 9 para dispositivos de colaboração conjunta de veículos 3, 3' (primeiros "front-end" de conjunto), cuja área de cobertura geográfica é simbolizada por 10. Contrariamente o sistema de portagens local 2 com a sua Proxy 4 formam um segundo subsistema 11 para dispositivos de colaboração conjunta de veículos 3, 3' (segundos "front-end" de conjunto), cuja área de cobertura geográfica é simbolizada por 12. Conforme pode ser visto, o dispositivo híbrido do veículo 3 pode cooperar conjuntamente com ambos os subsistemas 9, 11.

Os subsistemas 9, 11 geram respetivamente transações de portagem 13, 14 para a central comum 5, em todo o caso atribuindo a localização determinada pelos postos de portagem locais 2 ou a localização dos dispositivos de veículos 3, 3 ' ,3" determinada pelo sistema de navegação por satélite 6 "para os segmentos de estrada com portagem B, C, D, armazenados em bases de dados geográficos 15, 16 dos subsistemas 9, 11. As bases de dados geográficos 16 do subsistema-DSRC 11 inclui os segmentos de estrada com portagem C, D, que são transacionados com portagem por meio do subsistema 11, e a base de dados geográficos 15 do subsistema-GNSS 9 todos os outros segmentos de estrada com portagem à exceção dos segmentos de estrada da base de dados geográficos 16. Isso impede que o primeiro subsistema 9 gere operações de portagem 13 para dispositivos híbridos de veículos 3, para os quais por meio do segundo subsistema 11 gera transações de portagem 14 que transmite à central 5.

As bases de dados geográficos 15, 16 dos subsistemas 9, 11 podem ser construídas separadamente e são fornecidas aos subsistemas 9, 11, ver Fig. 3. De preferência no entanto estas são derivadas de uma base de dados geográficos comum 17, mantida na central 5 e que contém todos os segmentos de estrada com portagem B, C, D, em cada caso suplementados por um identificador ou um indicador 18, indicando a tecnologia de portagem disponível. No exemplo mostrado na Fig. 3, o indicador 18 indica a portagem de um troço de estrada no subsistema-DSRC 11. Com a ajuda do indicador 18, a base de dados geográficos comum 17 pode por exemplo ser dividida em duas bases de dados geográficos separadas 15, 16 dos subsistemas 9, 11 e estes distribuídos para uso local.

Como alternativa, a base de dados geográficos comum 17 poderia ser fornecida em todo o sistema a partir da central 5 em que os subsistemas 9, 11 consultassem a cada geração de transação de portagem a base de dados geográficos comum 17.

Uma outra alternativa é que os subsistemas 9, 11 contenham cópias completas da base de dados geográficos comum 17 em que apenas para os segmentos de estrada com portagem sejam geradas as transações de portagem, a que se referem. Neste caso, o subsistema-GNSS 9 gera apenas as transações de portagem 13 para um dispositivo de veiculo híbrido 3 num segmento de estrada B, C, D, quando o sinalizador 18 não está definido na base de dados geográficos comuns 17 tal como neste caso o segmento de estrada B.

Tal como já foi referido, o subsistema-GNSS 9 pode por meio de navegação por satélite atribuir uma localização de um segmento de estrada ("map maching") realizada mesmo por uma chamada "thick client"-OBU de um dispositivo de veículo 3, 3', caso o mesmo tenha recebido cópia própria da base de dados geográficos 15 ou 17; ou alternativamente por meio da Proxy 8, quando os dispositivos de veículos 3, 3' forem concebidos como "thin client" -OBUs.

No subsistema-DSRC 11, a atribuição da localização é mais fácil porque os postos de portagem 2 têm um local pré-definido, que pode ser diretamente associado a um segmento de estrada na base de dados geográfica 16 ou 17.

Neste sentido a segunda base de dados geográficos 16 (ou a sua parte de base de dados geográficos comum 17), p. ex., pode facilmente ser formada apenas por uma lista de localizações de todos os locais de postos de portagem 2 do subsistema-DSRC 11, nas quais o subsistema-DSRC 11 se baseia para a sua geração de transações de portagem - mesmo que apenas implicitamente. A invenção não está limitada às formas de realização apresentadas, mas inclui todas as variantes e modificações que caem dentro do âmbito das reivindicações anexas. Assim os postos de portagem locais 2 podem ser formados de outra modo que o apresentado pelas balizas-DSRC, por exemplo na forma de terminais de utilizadores de estações de portagem tripuladas, na forma de barreiras à entrada, etc. Além disso, o sistema de transmissão de rádio móvel 7 do subsistema-GNSS 9 pode ser de qualquer natureza p. ex. uma ligação de dados de comutação de pacotes numa rede GPRS ou UMTS, etc. Finalmente o termo "segmento de estrada" é utilizado na sua forma mais genérica e não inclui apenas os troços de estrada asfaltada, mas também por exemplo as áreas de estacionamento, cuja utilização é taxada com portagem.

DOCUMENTOS REFERIDOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista de documentos referidos pelo autor do presente pedido de patente foi elaborada apenas para informação do leitor. Não é parte integrante do documento de patente europeia. Não obstante o cuidado na sua elaboração, o IEP não assume qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente referidos na descrição • US 20050216187 Ai [0004]

Lisboa, 29 de Abril de 2015

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Método para a geração de transações de portagem (13, 14) num sistema de portagens de estrada, compreendendo pelo menos um primeiro subsistema (9) de rádio móvel (7) para as primeiras transações de portagem da localização de dispositivos de veículos (3, 3') por meio de um satélite de navegação global (6) e pelo menos um segundo posto local de portagem (2) compreendendo um subsistema global local (11) para a geração de uma segunda transação de portagem referente à localização de dispositivos de veículos (3, 3") por meio dos referidos postos de portagem locais (2), em que pelo menos alguns dispositivos de veículo (3) podem cooperar com ambos os subsistemas (9, 11) e em que os subsistemas (9, 11) transmitem as suas operações de portagem (13, 14) para uma central comum (5) para o processamento, caraterizado pelo facto de o primeiro subsistema (9) não gerar transações de portagem (13) dos segmentos de estrada (C, D),os quais são considerados pelo segundo subsistema (11) na geração de transações de portagem (14) .
2. Método de acordo com a reivindicação 1 caraterizado pelo facto de para a sua geração de transações de portagem (13) o primeiro subsistema (9) utiliza uma primeira base de dados geográficos (15) e o segundo subsistema (11) uma segunda base de dados geográficos (16) dos segmentos de estrada com portagem (B, C, D), em que a primeira base de dados geográficos (15) apenas compreende os segmentos de portagem de estrada (B) , que não constam na segunda base de dados geográficos (16).
3. Método de acordo com a reivindicação 1 caraterizado pelo facto de o primeiro subsistema (9) e o segundo subsistema (11) para a geração de transações de portagem (13, 14) utilizarem uma base de dados geográficos comum (17) de segmentos de portagem (B, C, D), na qual para cada segmento de estrada (B, C, D) existe pelo menos um indicador (18) armazenado, o qual indica a disponibilidade de um posto de portagem local (2) , em que o primeiro subsistema (9) apena gera primeiras transações de portagem (13) para dispositivos de veículos (3) de um segmento de estrada (B) , quando o seu indicador (18) não estiver definido na base de dados geográficos (17).
4. Método de acordo com as reivindicações 1 a 3, caraterizado pelo facto de para os postos de portagem locais (2) serem utilizadas no segundo subsistema balizas-DSRC (11).
5. Sistema de portagens rodoviário com pelo menos um primeiro sistema de rádio móvel (7) compreendendo um subsistema (9) para gerar as primeiras transações de portagem de localização de dispositivos de veículos (3, 3') por meio de navegação global por satélite (6) e pelo menos um segundo posto de portagem local (2) compreendendo um segundo subsistema (11) para gerar segundas transações de portagem para localização de dispositivos de veículo (3, 3") por meio do referido posto de portagem local (2), em que pelo menos alguns dos dispositivos de veículo (3) são capazes de cooperar com ambos os subsistemas (9, 11) e em que os dois subsistemas (9, 11) estão ligados a uma central de processamento de transações de portagem (5) caraterizado pelo facto de o primeiro subsistema (9) não gerar quaisquer primeiras transações de portagem (13) para os segmentos de estrada (C, D) , facto que o segundo subsistema (11) leva em conta, na sua segunda geração de transações de portagem (14) .
6. Sistema de transações de portagem de acordo com a reivindicação 5, caraterizado pelo facto de para gerar as transações de portagem (13) o primeiro subsistema (9) se baseia numa primeira base de dados geográficos (15) e o segundo subsistema (11) se baseia numa segunda base de dados geográficos (16) dos segmentos de estrada com portagem (B,C,D), em que a primeira base de dados geográficos (15) contém apenas os segmentos de portagem de estrada (B), que na segunda base de dados geográficos (16) não ocorrem.
7. Sistema de transação de portagens de estrada de acordo com a reivindicação 5 caraterizado pelo facto de o primeiro subsistema (9) e o segundo subsistema (11) para a geração de transações de portagem (13,14) se basearem numa base de dados geográficos comum (17) de segmentos de portagem (B,C,D), na qual para cada segmento de estrada (B,C,D) existe pelo menos um indicador (18) armazenado, o qual indica a disponibilidade de um posto de portagem local (2) , em que o primeiro subsistema (9) apena gera primeiras transações de portagem (13) para dispositivos de veículos (3) num segmento de estrada (B) , quando o seu indicador (18) não estiver definido na base de dados geográficos (17).
8. Método de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, caraterizado pelo facto de os postos de portagem locais (2) do segundo subsistema (11) serem balizas-DSRC.
9. Central de um sistema de portagens de estrada de acordo com a reivindicação 6 ou 7, incluindo a base de dados geográficos comum (17) ou a primeira e segunda base (s) de dados geográficos (15, 16) para a distribuição aos subsistemas (9, 11) .
10. Proxy (8) num primeiro subsistema (9) de um sistema de transações de portagens de estrada de acordo com a reivindicação 6 ou 7 para a mediação entre os dispositivos de veículos (3,3') e a central (5), que contém a base de dados geográficos coletiva (17) ou a primeira base de dados geográficos (15) de modo a gerar transações de portagem d localização de dispositivos de veículos (3, 3 ' ) , em que a Proxy (8) gera apenas uma transação (13) de um segmento de estrada (B) a qual envia à central (5) , quando este segmento de estrada (B) incluído na primeira base de dados geográficos (15) ou na base de dados geográficos comuns (17) não fornecer indicador (18) .
11. Proxy num primeiro subsistema (9) de um sistema de portagem de acordo com a reivindicação 6 ou 7 para a mediação entre os dispositivos de veículos (3,3') e a central (5), contendo, pelo menos a base de dados geográficos comum (17) ou a primeira base de dados geográficos (15) para a distribuição desta base de dados geográficos (15, 17) para dispositivos de veículo (3, 3') para gerarem transações de portagem.
12. Dispositivo de veículo (3) do tipo que produz geração de transações de portagem para uma Proxy (8) de acordo com a reivindicação 11, em que o dispositivo de veículo (3) contém pelo menos a base de dados geográficos comum (17) ou a primeira base de dados geográficos (15), e em que o dispositivo de veículo (3) apenas gera uma primeira transação de portagem (13) para um segmento de estrada (B) e envia para a central (5), quando este segmento de estrada (B) contido na primeira base de dados geográficos (15) ou na base de dados geográficos comuns (17) não apresenta indicador (18). Lisboa, 29 de Abril de 2015