(57)【要約】【課題】有料道路における通行料金の算出に必要なデータの通信コストを削減でき、かつ、路線や料金所の新設および廃止にも柔軟に対応できる有料道路の料金所課金装置および課金方法を提供する。【解決手段】有料道路の末端インターチェンジ若しくは分岐点を端部とするように有料道路を分割した複数の枝線の各々に対応し、枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金を定める料金ブロックを記憶しておき、インターチェンジおよび分岐点に各々設けられた通行経路記録装置２からＥＴＣ車載器３を介してＥＴＣカード内に記録された通行経路情報をＥＴＣ車載器３との無線通信によって取得する。そして、通行経路情報を解析して車両が通行した枝線を特定し、この枝線に係る料金ブロックを組み合わせて通行経路情報に係る通行料金を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路の末端インターチェンジ若しくは分岐点を端部とするように前記有料道路を予め分割した複数の枝線の各々に対応しており、前記枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金を定める料金ブロックを記憶する料金ブロック記憶手段と、
前記インターチェンジおよび前記分岐点にそれぞれ設けられた通信装置からＥＴＣ車載器を介してＥＴＣカード内に記録された通行経路情報を前記ＥＴＣ車載器との無線通信によって取得する通行経路情報取得手段と、
前記通行経路情報を解析して車両が通行した前記枝線を特定し、この枝線に係る前記料金ブロックを組み合わせて前記通行経路情報に係る通行料金を算出する通行料金算出手段と、
を有することを特徴とする有料道路の料金所課金装置。
【請求項２】
前記枝線毎に通過車両台数の統計をとる通過車両統計手段と、
前記通行経路情報を解析して前記枝線の欠落箇所がある場合に、前記通過車両統計手段において取得された通過車両台数に基づいて前記欠落箇所を補完する経路候補の中から一の経路を決定し、前記通行料金を推測する通行料金推測手段と、
を更に有することを特徴とする請求項１記載の有料道路の料金所課金装置。
【請求項３】
前記通行料金推測手段は、前記経路候補が複数ある場合に、前記通過車両台数が最多の経路を選択することを特徴とする請求項２記載の有料道路の料金所課金装置。
【請求項４】
有料道路の末端インターチェンジ若しくは分岐点を端部とするように前記有料道路を予め分割した複数の枝線の各々に対応しており、前記枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金を定める料金ブロックを記憶する料金ブロック記憶ステップと、
前記インターチェンジおよび前記分岐点にそれぞれ設けられた通信装置からＥＴＣ車載器を介してＥＴＣカード内に記録された通行経路情報を前記ＥＴＣ車載器との無線通信によって取得する通行経路情報取得ステップと、
前記取得された通行経路情報を解析して車両が通行した前記枝線を特定し、この枝線に係る前記料金ブロックを組み合わせて前記通行経路情報に係る通行料金を算出する通行料金算出ステップと、
を有することを特徴とする有料道路の料金所課金方法。
【請求項５】
前記枝線毎に通過車両台数の統計をとる通過車両統計ステップと、
前記通行経路情報を解析して前記枝線の欠落箇所がある場合に、前記通過車両統計ステップにおいて取得された通過車両台数に基づいて前記欠落箇所を補完する経路候補の中から一の経路を決定し、前記通行料金を推測する通行料金推測ステップと、
を有することを特徴とする請求項４記載の有料道路の料金所課金方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路の料金所において通行料金を算出する料金所課金装置および課金方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、高速道路など走行距離に応じて料金を計算する、対距離方式の有料道路の料金所において通行料金の収受を行う際は、入口と出口の組合せに対する通行料金を記述した表を参照し、請求すべき料金を求めている。図１０は、従来の料金表の具体例を示す図である。このような料金表は、出入口間の距離に応じて作成される。例えば、特許文献１においては路線情報を持った経路テーブルより、全ての経路と距離・料金を算出して料金テーブルを生成する技術が示されている。
【特許文献１】特開２００５−１８２５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術においては、以下の問題があった。
【０００４】
（１）料金所へのデータ配信について考慮されていない。
【０００５】
現在、我が国における対距離方式の有料道路の出入口は数百箇所にも及ぶので、全出入口の組合せに係る料金表を作成するとデータ量は膨大となり、この料金表を各料金所にそのまま配信すると通信コストがかかる。
【０００６】
（２）路線や料金所の新設および廃止等に柔軟に対応できない。
【０００７】
例えば、料金改定や料金所の新設および廃止が行われた場合、その都度この表を作り直して配信する必要がある。また、全出入口の組合せについて確認を行う必要があり、この作業にも多大な時間を要する。
【０００８】
そこで、本発明は、従来技術の問題に鑑み、有料道路における通行料金の算出に必要なデータの通信コストを削減でき、かつ、路線や料金所の新設および廃止に柔軟に対応できる有料道路の料金所課金装置および課金方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る有料道路の料金所課金装置は、有料道路の末端インターチェンジ若しくは分岐点を端部とするように前記有料道路を予め分割した複数の枝線の各々に対応し前記枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金を定める料金ブロックを記憶する料金ブロック記憶手段と、前記インターチェンジおよび前記分岐点にそれぞれ設けられた通信装置からＥＴＣ車載器を介してＥＴＣカード内に記録された通行経路情報を前記ＥＴＣ車載器との無線通信によって取得する通行経路情報取得手段と、前記通行経路情報を解析して車両が通行した前記枝線を特定し、この枝線に係る前記料金ブロックを組み合わせて前記通行経路情報に係る通行料金を算出する通行料金算出手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る有料道路の料金所課金方法は、有料道路の末端インターチェンジ若しくは分岐点を端部とするように前記有料道路を予め分割した複数の枝線の各々に対応し前記枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金を定める料金ブロックを記憶する料金ブロック記憶ステップと、前記インターチェンジおよび前記分岐点にそれぞれ設けられた通信装置からＥＴＣ車載器を介してＥＴＣカード内に記録された通行経路情報を前記ＥＴＣ車載器との無線通信によって取得する通行経路情報取得ステップと、前記取得された通行経路情報を解析して車両が通行した前記枝線を特定し、この枝線に係る前記料金ブロックを組み合わせて前記通行経路情報に係る通行料金を算出する通行料金算出ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、有料道路における通行料金の算出に必要なデータの通信コストを削減でき、かつ、路線や料金所の新設および廃止に柔軟に対応できる有料道路の料金所課金装置および課金方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る通行料金課金装置の全体構成例を示す図である。同図に示されるように、通行料金課金装置は、上位サーバ１、通行経路記録装置２、ＥＴＣ車載器３、料金所管理サーバ４、車線管理サーバ５、および車線機器６から構成されている。
【００１３】
上位サーバ１は、料金所管理サーバ４にネットワークを介して接続され、有料道路における車両の通行および料金収受を管理するコンピュータである。
【００１４】
通行経路記録装置２は、有料道路の各拠点において車線毎に設置され、ＥＴＣ車載器３と無線通信を行う通信装置である。ここで、拠点とはインターチェンジ（ＩＣ）、分岐点（ＪＣＴ）等の通行料金の算出の際に基準となる地点をいう。図２は、有料道路の具体例を示す図である。ここでは、有料道路が１０箇所の拠点から構成されており、黒丸がインターチェンジ（ＩＣ）、白丸が分岐点（ＪＣＴ）を表している。尚、分岐点には、インターチェンジ（ＩＣ）を兼ねたジャンクションや料金所を有さない単なる分岐も含む。
【００１５】
また、通行経路記録装置２には、「順方向に走った場合の次の拠点情報」が固定値としてセットアップされており、車両が通過する際には、そのＥＴＣ車載器３に対して拠点情報を送信する。通行経路記録装置２にセットアップされた拠点情報は、次の拠点までの間に新しい分岐ができない限り変更する必要は無い。図３は、有料道路の分岐点における通行経路記録装置２の設置例を示す図である。ここでは、通行経路記録装置２が分岐点（拠点_２）において拠点_３および拠点_７に至る各車線に設置され、車両が“拠点_７”の方向へ進む際には通行経路記録装置２から車両へ「進路：拠点_７」である通行経路情報が無線通信によって送信されることが示されている。
【００１６】
ＥＴＣ車載器３は、車両が通行する際に通行経路記録装置２または車線機器６から無線通信によって取得される通行経路情報をＥＴＣカード（図示省略する）に記録する装置である。図４は、ＥＴＣカードの記録内容の具体例を示す図である。ここでは、図２に示される有料道路において車両が“拠点_１”のインターチェンジから流入し、“拠点_２”、“拠点_７”、“拠点_４”、“拠点_９”、“拠点_１０”の順に走行した場合に、ＥＴＣカード内に記録された通行経路情報が示されている。具体的には、入口料金所ゲートにおいて、「入口ＩＣ：拠点_１、進路（１）：拠点_２」、分岐点（拠点_２）において「進路（２）：拠点_７」、分岐点（拠点_７）において「進路（３）：拠点_４」、分岐点（拠点_４）において「進路（４）：拠点_９」がＥＴＣカード内に通行経路情報として書き込まれている。また、ＥＴＣ車載器３は、料金所の車線機器６と無線通信を行い、ＥＴＣカードに記録された通行経路情報を出力する。
【００１７】
料金所管理サーバ４は、制御部４１、データ送受信部４２、料金所データベース部４３から構成され、ネットワークを介して接続された車線管理サーバ５との情報交換を行い、料金所における通行料金の収受を管理するコンピュータである。
【００１８】
制御部４１は、料金所管理サーバ４の各部を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）である。データ送受信部４２は、上位サーバ１および車線管理サーバ５との間で通行料金の算出に必要とされる各種データを送受信する通信装置である。
【００１９】
料金所データベース部４３は、通行料金テーブル４３Ａおよび進路統計テーブル４３Ｂを有するデータベースである。通行料金テーブル４３Ａは、通行料金の算出に用いられる拠点間のデータ（以下、「通行料金データ」という。）を記憶するテーブルである。この通行料金データは、上位サーバ１より適宜配信される。図５は、図２の有料道路に対応する通行料金テーブル４３Ａの記録内容の具体例を示す図である。ここでは、料金ブロック、通行区間、区間料金が項目として挙げられている。料金ブロックは、有料道路における末端インターチェンジ若しくは分岐点が端部となるように有料道路を予め分割した複数の枝線の各々に対応しており、枝線内に含まれるインターチェンジ間についての通行料金（区間料金）を定義している。図２の有料道路の場合には、枝線の端部は“拠点_１”、“拠点_２”、“拠点_４”、“拠点_５”、“拠点_６”、“拠点_７”、および“拠点_１０”であり、枝線に対応する料金ブロックの総数は８ブロックとなる。図６は、図５の通行料金テーブル４３Ａを別の形式で表した図である。例えば、“拠点_４”を有料道路の入口、“拠点_９”を出口とする場合には、料金ブロックＧを参照することで、通行区間（拠点_４〜拠点_９）に対する区間料金が１０円であることが分かる。そして、この区間料金を基本料金（ＴＣ：ターミナルチャージ）１００円に加えることで通行料金を１１０円と算出できる。
【００２０】
進路統計テーブル４３Ｂは、有料道路を利用する各車両の進路を分岐点毎に統計したデータを記憶するテーブルである。図７は、進路統計テーブル４３Ｂの記録内容の具体例を示す図である。ここでは、入口ＩＣ、分岐点、進路（次の拠点情報）、および台数の累計値が項目として挙げられている。例えば、“拠点_１”を入口ＩＣとして有料道路に入り、分岐点（拠点_２）から“拠点_７”の方向へ進んだ車両が１５台あったことが示されている。
【００２１】
車線管理サーバ５は、制御部５１、データ送受信部５２、および車線データベース部５３から構成され、ネットワークを介して接続された車線機器６から出力される情報に基づいて料金ゲート内の車両に対して請求する通行料金を算出するコンピュータである。この車線管理サーバ５は、ＥＴＣ用の車線毎に設置されている。
【００２２】
制御部５１は、車線管理サーバ５の各部を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）である。データ送受信部５２は、料金所管理サーバ４との間で通行料金の算出に必要とされる各種データを送受信する通信装置である。
【００２３】
車線データベース部５３は、通行料金テーブル５３Ａおよび進路統計テーブル５３Ｂを有するデータベースであり、データ送受信部５２における通信処理によって料金所管理サーバ４の料金所データベース部４３とデータリンクしているデータベースである。各車線における料金の収受情報や通行情報の更新はネットワークを介して料金所データベース部４３側に通知され、反映される。同様に、料金所管理サーバ４において通行料金テーブル４３Ａが料金改定などによって更新された場合には、車線管理サーバ５側の通行料金テーブル５３Ａが更新される。各テーブルの記録内容は料金所データベース部４３側と同様であるので説明は省略する。
【００２４】
車線機器６は、料金所のＥＴＣゲート毎に設置され、制御棒（図示省略する）の開閉動作によって車両の通行を制御すると共に、車両に搭載されているＥＴＣ車載器３と無線通信を行う機器群である。車両が通行した場合、車線機器６はＥＴＣ車載器３との無線通信を行い、ＥＴＣカードに記録された通行経路情報を取得して車線管理サーバ５へ送信する。車線管理サーバ５は、この通行経路情報に基づいて通行料金テーブル５３Ａを参照して通行料金を算出し、車線機器６へと送信する。車線機器６は、決済処理を行った後に制御棒（図示省略する）を開放する。車線管理サーバ５は、通過した車両の通行経路情報に基づいて進路統計テーブル５３Ｂを更新し、一連の処理が完了する。
【００２５】
以下、本実施形態に係る有料道路の料金所課金装置の動作を図面に基づいて詳細に説明する。図８は、通行料金算出部５４における通行料金算出処理の具体例を示すフローチャートである。
【００２６】
Ｓ８０１においては、探索開始拠点を表す変数ＸにＥＴＣカードから読み取った通行経路情報の「入口ＩＣ」、探索方向を表す変数Ｙに「進路（１）」を代入する。
【００２７】
Ｓ８０２においては、変数Ｘと変数Ｙを含む料金ブロックが通行料金テーブル５３Ａ内に有るか否かを判定する。ここで、該当する料金ブロックが有ると判定された場合は、料金ブロックを特定してＳ８０４へ進む。これに対して、該当する料金ブロックが無いと判定された場合は、Ｓ８０３へ進む。例えば、拠点においてＥＴＣカードへの書込み処理が失敗し、一部の区間が欠落していた場合などが考えられる。
【００２８】
Ｓ８０３においては、進路統計テーブル５３Ｂを参照し、通行料金情報の中で欠落している区間に関する料金ブロックを推測する。図９は、通行経路情報に欠落箇所があるＥＴＣカードの記録内容の具体例を示す図である。ここでは、進路（３）・（４）の情報が欠落している。この場合、“拠点_７”から“拠点_１０”に至るまでの経路候補としては“拠点_４”の方向と“拠点_８”の方向の二つがあるが、図７の進路統計テーブル５３Ｂを参照すると、“拠点_１”を入口ＩＣとして“拠点_７”を通過する車両は“拠点_４”の方向に２台、“拠点_８”の方向に２０台であったことが分かる。したがって、通過台数が多い方を通行経路として推定し、“拠点_７”および“拠点_８”を含む枝線に係る料金ブロックＨを特定することができる。一般に、通過台数が多い方の経路が合理的なルートと考えられるからである。更に、欠落箇所の前後の進路情報や現時点での渋滞情報等を考慮することで経路の推測精度を更に高めることができる。例えば、図９においては進路（３）が欠落しているが、進路（４）に“拠点_９”と記録されている場合には、有料道路の構成から進路（３）は“拠点_４”であると推測し、料金ブロックＤおよびＧを特定することもできる。すなわち、欠落が１箇所までならば、欠落している分岐を特定することができる。
【００２９】
Ｓ８０４においては、特定した料金ブロック内に出口ＩＣが有るか否かを判定する。ここで、料金ブロック内に出口ＩＣが有る場合には、Ｓ８０７へ進む。これに対し、料金ブロック内に出口ＩＣが無い場合には、Ｓ８０５へ進む。
【００３０】
Ｓ８０５においては、該当する料金ブロックの末端にある拠点（以下、「末端拠点」という。）までの区間料金を合計金額に加算する。
【００３１】
Ｓ８０６においては、末端拠点を変数Ｘ、末端拠点からの進路を変数Ｙに代入してＳ８０２へ戻る。Ｓ８０２からＳ８０６の処理は料金ブロック内に出口ＩＣが含まれるまで繰り返され、料金ブロックが組み合わされる。すなわち、料金ブロックに記録されている区間料金が順次加算されていく。
【００３２】
Ｓ８０７においては、区間料金の合計に出口ＩＣまでの区間料金と基本料金（ＴＣ）を加算して通行経路情報に係る通行料金を算出する。
【００３３】
Ｓ８０８においては、通行経路情報に含まれる入口ＩＣおよび進路情報に基づいて進路統計テーブル５３Ｂを更新し、処理を終了する。
【００３４】
以下、図４の通行経路情報に対して通行料金算出処理を行った場合を具体例として詳細に説明する。
【００３５】
車両が出口ＩＣ（拠点_１０）の料金所を通過する際には、先ず、車線管理サーバ５（通行料金算出部５４）は、通行料金テーブル５３Ａに記録されている複数の料金ブロックの中から入口ＩＣ（拠点_１）および最初の進路（拠点_２）を含む料金ブロックを探索し、料金ブロックＡを特定する。料金ブロックＡ内には出口ＩＣ（拠点_１０）が無いため、料金ブロックＡの末端拠点（拠点_２）までの区間料金（１０円）を通行料金に加算する。
【００３６】
次に、料金ブロックＡの末端拠点（拠点_２）と、ＥＴＣカードに記録されている末端拠点からの進路（拠点_７）を含む料金ブロックを探索し、料金ブロックＣを特定する。料金ブロックＣ内には出口ＩＣ（拠点_１０）が無いため、料金ブロックＣの末端拠点（拠点_７）までの区間料金（２０円）を通行料金に加算する。
【００３７】
次に、料金ブロックＣの末端拠点（拠点_７）と、ＥＴＣカードに記録されている末端拠点からの進路（拠点_４）を含む料金ブロックを探索し、料金ブロックＤを特定する。料金ブロックＤ内には出口ＩＣ（拠点_１０）が無いため、料金ブロックＤの末端拠点（拠点_４）までの区間料金（２０円）を通行料金に加算する。
【００３８】
次に、料金ブロックＤの末端拠点（拠点_４）と、ＥＴＣカードに記録されている末端拠点からの進路（拠点_９）を含む料金ブロックを探索し、料金ブロックＧを特定する。料金ブロックＧ内には出口ＩＣ（拠点_１０）があるため、出口ＩＣ（拠点_１０）までの区間料金（２０円）および基本料金（１００円）を加算し、通行料金を１７０円として処理を終了する。
【００３９】
上記のように構成することにより、以下の効果が得られる。
【００４０】
（１）通行料金表の作成および配信におけるコストを削減できる。
【００４１】
存在する料金所について、全ての組み合わせを持つ通行料金表を作成すると、非常に多くのデータ量が必要となり、配信コストが無視できなくなる。すなわち、上位サーバ１から料金所に通行料金表を配信する場合には、それぞれの料金所について、対応する全料金所分の料金レコードが必要となる。例えば、料金所が２０００箇所あった場合は、約２０００×２０００のレコードを配信する必要があり、一レコードに２５６バイト必要な場合を考えると延べ約１ＧＢのデータ配信が上位サーバ１より発生する。しかし、上記のように料金ブロックを用いることで配信するレコードの数を大幅に削減することができ、その削減率はＩＣ数が増加するほど大きくなる。
【００４２】
（２）路線や料金所の新設および廃止が容易に行える。
【００４３】
路線や料金所を新設および廃止しても、通行料金表のデータを一部書き換えるだけで対応できるため、膨大な通行料金表を再構成する必要が無い。また、書き換えた料金ブロックのみを料金所に配信すればよく、通信コストの大幅な削減が可能となる。
【００４４】
（３）通行経路情報が欠落している場合でも、通行料金を算出することができる。
【００４５】
出口料金所において、特定の入口から流入した車両が特定の分岐点でどちらの進路を取ったのかを統計しているので、ある分岐点における進路が不明な場合でも、より通過台数が多いほうの進路を通行経路として採用することで、料金計算を続行することができる。
【００４６】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る通行料金課金装置の全体構成例を示す図。
【図２】有料道路の具体例を示す図。
【図３】有料道路の分岐点における通行経路記録装置２の設置例を示す図。
【図４】ＥＴＣカードの記録内容の具体例を示す図。
【図５】図２の有料道路に対応する通行料金テーブル４３Ａの記録内容の具体例を示す図。
【図６】図５の通行料金テーブル４３Ａを別の形式で表した図。
【図７】進路統計テーブル４３Ｂの記録内容の具体例を示す図。
【図８】通行料金算出部５４における通行料金算出処理の具体例を示すフローチャート。
【図９】通行経路情報に欠落箇所があるＥＴＣカードの記録内容の具体例を示す図。
【図１０】従来の料金表の具体例を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１…上位サーバ、
２…通行経路記録装置、
３…ＥＴＣ車載器、
４…料金所管理サーバ、
５…車線管理サーバ、
６…車線機器、
４１…制御部、
４２…データ送受信部、
４３…料金所データベース部、
４３Ａ…通行料金テーブル、
４３Ｂ…進路統計テーブル、
５１…制御部、
５２…データ送受信部、
５３…車線データベース部、
５３Ａ…通行料金テーブル、
５３Ｂ…進路統計テーブル。
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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