道路課金の技術動向とシンガポールでの実験
野口 直志
三菱重工業株式会社
ISO/TC204/WG5国内分科会長

目次
１．道路課金の技術
２．道路課金技術の標準化
３．シンガポールの道路課金
シ ガポの道路課金
４ 日本の道路課金への課題
４．日本の道路課金への課題

2

１ 道路課金の技術
１．道路課金の技術

道路課金とは道路を走行する車両に対して課金を行うもので、道路課金とは道路を走行する車両に対して課金を行うものでその目的により下記のように分類される。
＊有料道路課金＊都市内渋滞課金＊重量車課金＊道路利用課金：日本を始め、世界各国で運用：日本を始め世界各国で運用：シンガポール、ロンドン、ストックホルム、オスロ等：ドイツ オーストリア：ドイツ、オ
ストリア、チェコ、スロバキア、ポチェコ スロバキア ポーランド
ランド：オランダ （計画中断）→将来の方向性

道路課金の技術は日本のETCでも採用されているDSRC方式と、GPSによる測位を基本とした自律方式がある。
 本項ではこれらの概要と比較、それに欧州における重量車課
本項ではこれらの概要と比較 それに欧州における重量車課
金の導入状況について紹介する。
ANPR: Automatic Number Plate Recognition31.1 DSRC方式EFC


料金所ゲートもしくは本線上に設置された路側アンテナと車載器間との路車間通信により、自動的に課金を行う。
自金を車載器に挿入されたICカードにより自動的に支払い（前払い／後払い）を行う事も可能
関連する 要な関連する主要なISO標準は下記の通り。
標準
記 通り。
・ISO 14906 ：DSRCへのアプリケーション・インターフェイス
・ISO/TS 14907 ：EFC機器の試験法
・ISO/TS
ISO/TS 25110：ICカードを使用する車載器決済（日本提案）
25110 ICカ ドを使用する車載器決済（日本提案）

路側アンテナ

車載器
ICｶｰﾄﾞ

路車間通信

4

1.2 自律方式EFC

車載器は道路地図データを内臓し、GPSの信号を基に自車の走行位置をトラッキングする。
車載器は仮想課金ポイント通過を認識すると、課金すると共にセルラー通信（本図ではGSM）でセンタ 装置に通知する。
図ではGSM）でセンター装置に通知する
関連する主要なISO標準は下記の通り。
・ISO/TS 17575：自律型EFCのアプリケーション・インタフェース

仮想課金ポイント
出典：ECMT2006プレゼン資料

5

1.3 EFC方式比較
項目

DSRC方式

自律方式

1.課金処理DSRCによる路車間通信

GPS測位とﾏｯﾌﾟ･ﾏｯﾁﾝｸﾞ処理

2.課金処理通知

固定網通信で路側機よりｾﾝﾀｰへ

ｾﾙﾗｰ通信で車載器よりｾﾝﾀｰへ

3 課金精度
3.課金精度高（99 9%～99 999%）
高（99.9%～99.999%）

中（99.9%：ドイツ）
中（999%：ドイツ）（99.5%：スロバキア）

4.課金ﾎﾟｲﾝﾄの追加

路側機の新規設置が必要

地図ﾃﾞｰﾀと課金ﾊﾟﾗﾒｰﾀの更新

5.DSRCの用途

課金処理
ｴﾝﾌｫｰｽﾒﾝﾄ用（必要場所）

位置補正（必要場所）
ｴﾝﾌｫｰｽﾒﾝﾄ用（必要場所）

6.適用道路の形状

線状（単純なﾈｯﾄﾜｰｸ）

面状（複雑なﾈｯﾄﾜｰｸ）

7.適用道路の種別

有料道路（高速道路）
一般道路（幹線国道等）

一般道路（全道路）
有料道路（高速道路）

8 適用課金タイプ
8.適用課金タイプ

ﾎ ｲﾝﾄ課金
ﾎﾟｲﾝﾄ課金
ｺｰﾄﾞﾝ課金

ﾎ ｲﾝﾄ課金
ﾎﾟｲﾝﾄ課金
ｺｰﾄﾞﾝ課金
ｴﾘｱ課金（距離課金）

9.車載器価格

中（2千円～１万円）
中（千）

高（数万円））
高（数10.車載器の入手方

アジア地区では買取
欧米では貸与（デポジット必要）

欧州では貸与（デポジット必要）

備考

必須

6

1 4 欧州における重量車課金の導入状況
1.4
導入国

運用（予定）

道路長

課金方式

課金事業者

機器メーカ
機器メカ

オーストリア

2004年

2,100KmDSRC

ASFiNAG

Kapschドイツ

2005年

12,000Km

自律型

TollCollect

Siemens他

チェコ

2007年

1,100KmDSRC

PremidKapsch

スロバキア

2010年

2,400Km

自律型

SkyToll

Siemens他

ポーランド

2011年

1,500KmDSRC

viaToll

Kapschフランス（2013年4月）

15 000K
15,000Km

自律型

Ecomouv
E
Autostrade,Eurotoll他

Kapsch,Siemens他

備考

2010年に法制度化(Ecotax)

デンマーク(2013年以降)

自律型？

スロベニア

(2013年以降)

自律型？

2011年に発行
RFI発行

スウェーデン(2013年以降)

自律型？

2010-2011にFOT実施

RFI: Request For Information, FOT: Field Operation Test

7

1.5 欧州におけるEETSと車載器（例）EETSとは欧州域において、一台の車載器とひとつの契約で道路課金を行うサービスで、欧州指令（Directive 2004/52/EC）と欧州決定（Decision 2009/750/EC）で運用に関わる各ステークホルダの役割と責任を規定。


2013年１０月より3.5t以上の大型車両、５年後の2018年より一般車両に対して統一方式による課金サービスを実施予定。
車載器

B国

センター装置A国

EETS: European Electronic Tolling Services （欧州域電子課金サービス）8

2 道路課金技術の標準化
2.
ITSの標準化作業はISO/TC204で行われており、EFCはITSの標準化作業はISO/TC204で行われておりEFCはその中のWG5で標準化作業が行われている。
 DSRC方式EFC は1993年より標準化作業が行われ、は1993年より標準化作業が行われ2000年には主要項目は制定された。
 一方、自律方式は1995年にドイツ・アウトバーンにて実証
方 自律方式は1995年にドイツ アウトバ ンにて実証実験が行われ、1997年より標準化作業が開始された。
 その後、ドラフトの白紙撤回等紆余曲折があり、１０年後
後 ド
白紙撤 等紆余曲折があ年後の2007年に制定された。
 本項ではISO/TC204の構成とWG5の活動、それに自律方式の基本標準であるISO 17575について紹介する。
9

(1) ISO/TC204の構成


ISO/TC204 議長：Michael Noblett（米国・IBM）

WG

国際コンビーナ
国際コンビナ

国内分科会長引受団体

WG1
システム構成分科会

Richard Bossom（イギリス・Siemens）

岸 知二
早稲田大学

日本自動車研究所

WG3
データベース分科会

柴田 潤（日本・日本デジタル道路地図協会）

柴田 潤
日本デジタル道路地図協会

日本デジタル道路地図協会

WG4
車両/積載貨物自動認識分科会

Knut Evensen（ノルウェー・Q-Free）

倉橋 敬三
富士通

UTMS協会WG5
料金徴収分科会

Jesper Engdahl（スウェーデン・Rapp Trans）

野口 直志
三菱重工

道路新産業開発機構

WG7
車両通行管理分科会

Lewis Sabounghi 2012年4月に退任（カナダ・Sabounghi & Associates）

鈴木 克宗
道路新産業開発機構

道路新産業開発機構

WG8
公共交通分科会

John Bartosiewicz（アメリカ・McDonald Transit Associates）

山田 晴利
東京大学

国土技術研究センター

WG9
交通管理分科会

Ted Vincent（オーストラリア・Victoria's highway department）

小林 雅文
住友電気工業UTMS協会WG10
旅行者情報分科会

Paul Burton（イギリス・SERCO）

菅原 尚洋
オムロン

UTMS協会WG14
走行制御分科会

赤津 洋介（日本・日産）

赤津 洋介
日産

自動車技術会WG16
広域通信分科会

Steve Sproufske（米国・Kapsch TrafficCom）

太刀川 喜久男
沖電気工業

電子情報技術産業協会

WG17
ノーマディックデバイス

Young-Jun Moon
（韓国・KOTI ）

佐藤 雅明
慶応大学

電子情報技術産業協会

WG18
協調システム分科会

Hans-Joachim Schade（ドイツ・TSE Consulting (Siemens)）

古賀 敬一郎道路新産業開発機構

道路新産業開発機構

10(2) WG5の概要
国際議長: Jesper Engdahl (スイス、国籍はスウェーデン) メンバー:バ
21カ国より47人のエキスパートが登録
カキ パが登録Australia, Austria, Canada, China, Czech, Finland, France, Germany, Italy,Japan, Korea, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovenia, South
Africa, Spain, Sweden, Switzerland, United Kingdom 国際会議: 欧州内にて年間4 回開催（3年に1回、欧州外にて開催）


WG5国内分科会

・事務局：道路新産業開発機構
・分科会長：野口直志（三菱重工）
・専門家：佐藤元久（NEXCO総研）
工藤安人（沖電気ＯＢ）
早川祥史（三菱重工）
・特別顧問：根本教授（一橋大）
・ｱﾄﾞﾊﾞｲｻﾞｰ：丸山信（旧道路公団ＯＢ）・委員：25名

11(3) WG5の標準化項目
DSRC方式EFC

共通項目

自律型EFC＜自律型EFCの基本標準＞＜日本提案項目＞
16785

・ISO/CEN共通項目：16・CEN固有項目：7
・新規テーマ：3“CEN specific items”

12(財)道路新産業開発機構

12

(4) ISO/TS 17575の概要
17575の概要-1
1
本標準は自律型EFCにおける、セルラー通信で交換されるデータ構造・データ要素等を定義するもの。下記は課金対象道路の定義法である。
課金対象がコードンの場合、下記データ要素を定義



課金対象がセクションの場合、下記リンク情報等を定義

LinkIDstartPoint
endPointintermediatePoint

cordonId (Cordon ID) cordonBorderPolygon (SEQUENCE OF
CordonBorderSegment)
13

(5) ISO/TS 17575の概要
17575の概要-22
 課金額は課金対象領域に付随する下記事項より構成される。

- Time class (課金される日時を定義)- Vehicle class- User class (利用者の契約タイプを定義する)- Location
Lti classl(課金領域)
 課金領域は下記の種類が定義されている。

- Section pricing scheme- Area pricing scheme- Cordon pricing scheme

14

(6) セクション課金の実例（スロバキア）
 課金方法はセクション単位で、セクションへの入域と課金ポイント通過を検知し課金する GPSの測位誤差を考慮し直径10mの許容ゾーンを設定金する。GPSの測位誤差を考慮し直径10mの許容ゾンを設定。

15

3 シンガポ
3.
シンガポールの道路課金
ルの道路課金1975年よりステッカーの事前購入と監視員による目視
1975年よりステッカの事前購入と監視員による目視チェックによるALSと呼ばれる道路課金運用が開始された。
 1994年にDSRC方式の電子式道路課金の評価試験が行われ、1998年より商用地区にて運用が開始された。
 シンガポール全土を課金対象とする自律方式のトライアル
シンガポ ル全土を課金対象とする自律方式のトライアル実験が、2012年５月より開始された。
 本項では、シンガポールの道路課金の経緯とトライアル実本
ガポ
道路課金 経緯
実
験を紹介する。
ALS: Area License Scheme

163.1 第第一期道路課金（ALS）
期道路課金（ALS）≪ALS（Area License Scheme: 1975～1998）≫の導入
・ 都市近郊部境界に関所を設け、進入制限区域に流入する前にﾁｹｯﾄを購入し、ﾌﾛﾝﾄｶﾞﾗｽに貼付ける
・ ﾁｪｯｸﾎﾟｲﾝﾄでは、警官がﾁｹｯﾄを目視でﾁｪｯｸ、 ﾁｹｯﾄのない車両は、ﾅﾝﾊﾞｰﾌﾟﾚｰﾄから罰金を請求される仕組み

ﾁｪｯｸﾎﾟｲﾝﾄ
ｸﾎﾟｲ ﾄ

都市近郊部（進入制限区域）

・ﾄﾞﾗｲﾊﾞｰのﾁｹｯﾄ購入作業が煩雑
ﾄ ﾗｲﾊ のﾁｹｯﾄ購入作業が煩雑
・課金時間帯には全ての関所に警官が立つ必要があり非効率的
そこでERPの登場、車両に車載器を搭載させる事で自動認証／課金が可能、ﾁｪｯｸﾎﾟｲﾝﾄによるﾏﾆｭｱﾙ運用から解放される
17

3.2 第二期道路課金（ERP）
・ 名称： Electronic Road Pricing（電子式道路課金）の略語
・ 歴史： 1998年4月から運用開始
・ 実施機関： 陸上交通庁（LTA）
・ 対象：
対象 乗用車、ﾊﾞｲｸ、ﾄﾗｯｸ、ﾊﾞｽ、二輪車を含む全ての車両
乗用車 ﾞｲｸ ﾄﾗ ｸ ﾞｽ
輪車を含む全ての車両
・ 課金日時・時間帯： 場所により異なる
課金方式： 車両に車載器を搭載、ガントリと呼ばれる門柱型の載搭載、柱・ 課
課金ﾎﾟｲﾝﾄで、無線通信により電子課金を行う
・ 車種料金体系： 基本的には車両の道路占有面積により設定（例：乗用車１ ﾊﾞｲｸ0（例：乗用車１、ﾊｲｸ0.5、重量車2）5 重量車2）

課金額は車種、場所、曜日、時間などにより、ﾌﾚｷｼﾌﾞﾙに変更可能。又、交通量は常にモニターされ四半期毎の課金額見直しに反映されている。
18

(1) ERP課金ポイントの配置
9035313954

KPE (Kallang-PayaLeberExpress)

4637
4238
4333404482
4134272213

シンガポ ル全土
シンガポール全土

321021

9

18

１

1148
1428

1647
41249

1525

192950

2420
3

30

80
53

23

81

252

1726

3645

(Restricted zone)
5

7

68

商用地区を中心にERPガントリ設置
19

(2) ALS/ERPの導入効果
ALSERP≪混雑時交通流入量の変化≫▲75% （導入前比）≪混雑時交通流入量の変化≫▲20～▲24% （導入前比）

20203.3 次世代ERP（ERP
次世代ERP（ERP-2）
2）
ERP：無線通信（DSRC）によるガントリ方式
多機能車載器（課金以外のサービス）

ﾃﾚﾏﾃｨｯｸｽ等
ITS応用展開

ERP-2：GPSを利用したガントリレス方式（2018年）

ガントリの廃止
さまざまな課金方式の採用/課
金エリアの変更が可能
21
21

(1) トライアル実験
1.目的：①正確かつ信頼に足る渋滞課金ソリューションの評価②新しい技術を用いた革新的なシステム運用のテスト③シンガポールに於けるITS産業の成長を加速することも期待①課金の正確性→正確かつ高信頼の課金ソリューション
②不正検知の正確性→高精度な不正検知の実現③測位精度の正確性→GPS以外の測位補足技術④ITSアプリケ ション→課金以外のアプリケ ション④ITSアプリケーション→課金以外のアプリケーション
3. 車載器数 ： 100台
4. 試験車両 ： 普通車両、貨物車両、タクシー、バス、バイク
5. 期間 ： 2012.5 ～ 2012.11 （６ヶ月間）
6. テスト場所 ： 郊外 2ヶ所(オープンスカイ) 、市街地 1エリア(マルチパス空間)
7. 参加者：①IBMグループ、②Kapsch、③Watch Data、⑤三菱重工グループ
2.評価項目：22

(2) 課金の種類
課金ポイント
課金対象車両Point-based
課金非対象車課金エリア

Cordon-based
Cordon（境界線）を跨ぐと課金
境 線
金走
走った距離に応じて課金
離 応
金Distance-based

課金エリア

様々な課金スキームの適用が可能

23
23

(2) 技術的課題
課題
高層ビル街では，GPS信号の反射・回折が発生．
高層ビル街では，GPS信号の反射回折が発生．
GPSだけでは大きな誤差が発生し位置の正確性を担保できない
高層ビル街
日本よりも道幅が狭くビルが両側に迫る
GPS時刻との時間差を計測⇒衛星との距離を算出

GPS衛星

GPS衛星

反射波を受信⇒距離誤差が発生

回折波を受信⇒距離誤差が発生

通常環境

高層ビル街

24

(3) GPS測位誤差
高層ビル街でのGPSチップ単体での位置測位精度• GPSチップ単体でも数十メートルの誤差が発生
GPSメーカ
：Ａ社

： NXP
Ｂ社
Ｃ社
： OPUS3
Ｄ社： OPUS5GPSの出力

実際の走行ルート

高層ビル街の拡大
25

(3) GPS測位の補正手段(1/2)


カーナビ等で使用されている手段（推測航法）
カナビ等で使用されている手段（推測航法）

トンネル内走行例（誤差が蓄積）

出典：u-blox社資料
典社資料
26

(3) GPS測位の補正手段(2/2)


カーナビ等で使用されている手段（マップマッチング）
カナビ等で使用されている手段（マップマッチング）

出典：u-blox社資料
典社資料27

4 日本における道路課金
4.
今後、日本の高速道路は償還後も維持管理費用の確
後高速道路 償 後費
確保のため、有料化の必要性が提言されており、DSRC方式によるETCは存続するものと想定される。
方式によるETCは存続するものと想定される
 一方、欧米における燃料税、自動車保有税等に代わる道路（利用）課金導入検討や特に欧州での重量車課金の影響もあり、日本においても大型車に対する道路課金の検討が開始された。
 本項では上記を勘案して、技術的な対応策について紹介する。
28

((1)) 日本
日本における道路課金とITSサービス
おける道路課金と
サ＜目的＞
・多様化する課金システムに対応・多機能車載器により課金以外のITS付加価値を提供

日本における道路課金+ITSサービス（想定）ITS付加価値ｻｰﾋﾞｽ

課金サ ビス
課金サービスITSスポット
サービス等

自律型による付加価値サービス

現状DSRC方式
ETC

自律型EFC

有料道路

都市間道路

都市内道路

その他道路

課金対象道路の拡大

29

((2)) 道路課金等への対応車載器（案）<自律型EFC>
カード会社
センター装置

Reload外部ディバイス

GNSS

Autonomous
Tolling<セルラー通信網>

ISO/TS16785

Localization

DSRC車載器
S C車載器
接続のイメージ

課金サービス
提供者
センター装置

位置補正用
路側機

Compliance check ｴﾝﾌｫｰｽﾒﾝﾄ用
路側機（将来的には一体化）<DSRC方式EFC>
IC cardDSRCTolling

道路事業者
センター装置
センタ装置

課金用
路側機

<DSRC>30

まとめ

世界的な動向として、環境対策と燃料税等に代わる資金源として道路（利用）課金を導入する計画が進行している。



日本においては法制度面の見直しが必要であるが、将来の安定的な道路維持管理のための財源として道路（利用）課金の検討が必要。



このためにも各界（交通経済、道路政策、税制度、技術等）このためにも各界（交通経済
道路政策 税制度 技術等）関係者を交え情報を共有する研究会が必要。

ISO/TC204/WG5国内分科会においては国際会議において欧州の現況調査を行うと共に、日本における将来対応のため新規め新規ISO標準を提案し、現在ドラフト作成作業中である。
標準を提案
在ド作成作業中 ある31

ご清聴有難うございます野口 直志(naoshi_noguchi@mhi.co.jp)

三菱重工業株式会社
交通事業部 制御技術部

32