СПОСОБ ДОРОЖНОГО СБОРА С ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ОТКРЫТОЙ СИСТЕМЕ ПЛАТНОЙ ДОРОГИ
METHOD FOR LEVYING CHARGES ON VEHICLES IN AN OPEN ROAD TOLL SYSTEM

Настоящее изобретение относится к способу дорожного сбора с транспортных средств в открытой системе платной дороги с установленными на борту транспортного средства бортовыми модулями, которые позволяют связываться с придорожными радиомаяками через радиоинтерфейс малой дальности действия, при этом бортовые модули содержат запоминающее устройство для электронного кредитного счета дорожного сбора и радиомаяки передают запрос для дебетования кредитного счета дорожного сбора на величину дебета в движущиеся мимо них бортовые модули.
Бортовые модули (OBU) такого типа также известны, как "OBU предварительной оплаты" и аналогичные "электронному бумажнику," содержат кредитный счет для дорожного сбора (баланс), с которого радиомаяки, которые действуют, как посты дорожного сбора, могут непосредственно списывать дорожный сбор с проходящих транспортных средств. В так называемых, "открытых" системах платной дороги каждый радиомаяк, действующий, как отдельный модуль, взимает сбор с проходящего транспортного средства один раз для данного сегмента дороги, на котором расположен радиомаяк, например, на "площадке дорожного сбора". Радиомаяки не связываются друг с другом; данные, которые они генерируют, передают с относительно длительным временем задержки в центральную систему один раз с целью контроля. Передача данных из одного маяка в другой в пределах специально определенного временного окна привела бы к очень высокой степени технической сложности и была бы связана с высокими затратами на воплощение. Таким образом, открытые системы платной дороги не имеют "запоминающих устройств"; то есть, маяк дорожного сбора не содержит информацию о предыдущем маршруте, по которому прошло транспортное средство в системе платной дороги, что делает невозможным расчет суммы дорожных сборов при движении мимо маяка.
Таким образом, задача, решаемая в соответствии с настоящим изобретением, состоит в том, чтобы преодолеть этот недостаток и сделать доступным способ взимания дорожного сбора с транспортных средств в открытой системе платной дороги, который позволял бы динамично рассчитывать сумму дорожного сбора при проходе мимо маяка и в режиме реального времени.
Эта задача решается с помощью способа взимания дорожного сбора с транспортных средств с использованием бортовых модулей, которые выполнены с возможностью связываться с придорожными радиомаяками через радиоинтерфейсы малой дальности действия, бортовые модули, содержащие первое запоминающее устройство для электронного кредитного счета дорожного сбора, второе запоминающее устройство для информации о транзакции, относящейся к последнему дебетованию кредитного счета дорожного сбора, и третье запоминающее устройство для переменного коэффициента, и при этом радиомаяки передают запросы на дебетование кредитного счета дорожного сбора на величину дебета в перемещающиеся мимо них бортовые модули, способ, содержащий следующие этапы, которые выполняют когда бортовой модуль перемещается вдоль радиомаяка дорожного сбора:
считывают информацию о транзакции из второго запоминающего устройства и коэффициент из третьего запоминающего устройства бортового модуля через радиоинтерфейс в радиомаяк дорожного сбора;
обновляют коэффициент, как функцию считанной информации о транзакции и рассчитывают величину дебета, как функцию обновленного коэффициента в радиомаяке дорожного сбора;
передают запрос на дебетование с рассчитанной величиной дебета и обновленным коэффициентом из радиомаяка дорожного сбора через радиоинтерфейс в бортовой модуль; и дебетуют на принятую величину дебета кредитный счет дорожного сбора в первом запоминающем устройстве и записывают новую информацию о транзакции об этой новой дебетовой транзакции, во второе запоминающее устройство и принятый обновленный коэффициент в третье запоминающее устройство бортового модуля.
В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения, кредитный счет дорожного сбора также может быть дебетован на величину дебета в маяке транспортного сбора, если этот маяк транспортного сбора вначале считывает кредитный счет для дорожного сбора из бортового модуля, и если впоследствии кредитный счет для дорожного сбора, который был уменьшен на сумму дебета и, таким образом, был обновлен, должен быть записан обратно в первое запоминающее устройство бортового модуля.
Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением, если можно так выразиться, формирует "запоминающее устройство" для маршрута, по которому прошло транспортное средство, мимо множества маяков дорожного сбора в открытой системе платной дороги, в котором каждый бортовой модуль отдельно передает информацию о своем предыдущем маршруте в форме коэффициента, который сохраняют в бортовом модуле и обновляют каждый раз, когда транспортное средство проходит через маяк.
Такой постоянно обновляемый коэффициент может впоследствии использоваться, например, как коэффициент скидки и для "премиальных" поездок мимо определенного множества радиомаяков, то есть, для охвата более длинного участка системы платной дороги, когда этот коэффициент постоянно уменьшается каждый раз, когда транспортное средство перемещается мимо радиомаяка, или для "наказания", когда такой коэффициент постоянно увеличивается каждый раз, когда транспортное средство перемещается мимо радиомаяка.
Информация о транзакции, которая, с этой целью, транспортируется во втором запоминающем устройстве и которая используется для обновления коэффициента, может содержать местоположение, время, сумму дебета и/или просто только информацию об одной или множестве последних дебетовых транзакциях; коэффициент может обновляться, как функция одних или множества таких данных. Таким образом, например, каждый раз, когда коэффициент обновляется, он может быть уменьшен на или в фракцию его предыдущего значения, если информация о транзакции отображает перемещение мимо предыдущего маяка, с определенной (минимальной) суммой дебета, перемещение мимо предыдущего маяка в течение определенного временного окна и/или перемещение мимо предыдущего маяка в пределах определенной локальной области.
Во время обновления коэффициент предпочтительно уменьшают, если отсчитываемое местоположение или считанное время находится в пределах данных ограничений перед текущим местоположением или до текущего времени радиомаяка. Наиболее предпочтительно, во время обновления, коэффициент снова увеличивают или сбрасывают до его исходного значения, если положение считывания или время считывания находится за пределами таких заданных ограничений. Это позволяет, например, для непрерывной поездки мимо множества радиомаяков дорожного сбора "вознаграждать" путем постоянно уменьшающейся величины дебета, тогда как поездки с перерывами предпочтительно приводят к "новому запуску", то есть, к сбросу коэффициента и, таким образом, величины дебета до исходного значения.
В качестве альтернативы, может возникать обратное; то есть, коэффициент может увеличиваться в первом упомянутом случае, и он может уменьшаться или может быть сброшен во втором упомянутом случае, позволяя, таким образом, например, воплотить меры транспортной политики по управлению потоком графика.
Изобретение более подробно поясняется на основе практического примера, который иллюстрируется на приложенных чертежах. Как можно видеть на чертежах:
на фиг.1 показан схематический вид в перспективе открытой системы платной дороги, в которой выполняется способ в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг.2 показана блок-схема одного из бортовых модулей системы платной дороги по фиг.1;
на фиг.3 показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с настоящим изобретением; и
на фиг.4 показана блок-схема последовательности операций альтернативного варианта осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.
1
2
3
i
1
2
3…
i
i
1
2…
i
i
i
На фиг.1 показана система платной дороги, так называемого, "открытого" типа, в которой посты дорожного сбора в виде радиомаяков B, В, В…, совместно обозначенные, как В, расположены вдоль сегментов a, а, а, совместно называемых а платной дороги, на платной дороге 1 для дорожного сбора ("взимания пошлины") для использования платной дороги 1 транспортными средствами 2. Между сегментами а дороги могут подходить или отходить входные и выходные дороги или сегменты b, b, совместно обозначенные, как b, бесплатной дороги. Таким образом, каждый радиомаяк В собирает дорожный сбор только при перемещении транспортного средства, проходящего точно в соответствующем ему сегменте а дороги, что представляет собой особенность системы открытой платной дороги.
i
i
i
i
i
i
i
Каждое транспортное средство 2 оборудовано бортовым модулем 3(OBU), который выполнен с возможностью беспроводной связи через радиоинтерфейс 4 малой дальности действия, например, на основе стандартов DSRC (специализированная связь малой дальности действия), WLAN (беспроводная локальная вычислительная сеть) или WAVE (беспроводный доступ в среде транспортного средства) с помощью радиомаяка В, по мере того, как бортовой модуль перемещается мимо этого радиомаяка. Как часть беспроводной связи через радиоинтерфейс 4, каждый радиомаяк В передает запрос на дебетование в перемещающийся бортовой модуль 3, что приводит к дебетованию этим бортовым модулем определенной суммы из "электронного бумажника", который содержится в бортовом модуле 3. Как правило, зона беспроводного охвата радиомаяка В, и, таким образом, дальность действия радиоинтерфейса 4 ограничены расстоянием от нескольких метров до нескольких десятков метров в пределах дальности действия радиомаяка В, что, таким образом, позволяет при успешной беспроводной связи между бортовым модулем 3 и радиомаяком В точно определять транспортное средство 2 относительно местоположения радиомаяка B, и, таким образом, сегмента а дороги с таким радиомаяком для взимания дорожного сбора для использования этого сегмента.
i
В качестве примера на фиг.2 показана схема бортового модуля 3 для данного конкретного назначения. Бортовой модуль 3 содержит модуль 5 управления, например, микропроцессор, который связывается с приемопередатчиком 6 для формирования радиоинтерфейса 4 с радиомаяком В. Модуль 5 управления также соединен с первым запоминающим устройством 7, которое содержит электронный кредитный счет С дорожного сбора ("кредитный баланс"), на который дорожные сборы d могут непрерывно быть дебетованы всякий раз, когда радиомаяк bi передает соответствующий запрос на дебетование ("транзакция дорожного сбора"), как будет описано ниже со ссылкой на фиг.3.
i
i
Кроме того, бортовой модуль 3 также содержит второе запоминающее устройство 8, для приема информации Т о транзакции, относящейся к самой последней дебетовой транзакции. В простейшем случае информация Т о транзакции может представлять собой Булеву информацию, подтверждающую, что дебет со счета был (фактически) произведен; и/или сумму дорожного сбора d, дебетованную в последний раз с кредитного счета С дорожного сбора; и/или время t последней дебетовой транзакции или дебетового запроса; и/или местоположение р последней дебетовой транзакции, например, которое может просто представлять собой идентификационный код маяка В, который передал последний дебетовый запрос, поскольку местоположения маяков В системы платной дороги известно. В представленном примере информация Т транзакции содержит время t и местоположение р последнего дебета, выполненного для кредитного счета С дорожного сбора в запоминающем устройстве 7. Очевидно, что также возможно сохранять больше, чем информацию Т одной транзакции в запоминающем устройстве 8, например информацию, относящуюся к множеству дебетовых транзакций, обработанных последними.
i
Наконец, бортовой модуль 3 также содержит третье запоминающее устройство 9, в котором сохранен коэффициент F для расчета сумм d дебетования в маяках В, как более подробно поясняется ниже.
i
i
i
i
На фиг.3 показана блок-схема последовательности операций способа, который выполняется между бортовым модулем 3 и радиомаяком В всякий раз, когда бортовой модуль 3 перемешается вдоль радиомаяка В. На этапе 10 инициализации инициируется беспроводная связь через радиоинтерфейс 4, когда бортовой модуль 3 поступает в зону радиообслуживания радиомаяка В. Как правило, этап 10 инициализации содержит "выход" бортового модуля 3 из режима ожидания с малым потреблением тока и обмен несколькими пакетами данных для взаимной идентификации, например, в стандарте DSRC, передают сообщение "Таблица обслуживания маяка" (BST) из радиомаяка bi в бортовой модуль 3 и сообщение "Таблица обслуживания транспортного средства" (VST), как ответ из бортового модуля 3 в радиомаяк В. Уже на этом этапе 10 получают текущее время t и текущее местоположение р, например, в виде идентификации радиомаяка bi, которые могут быть переданы в бортовой модуль 3; однако эта информация также может быть передана позже, как поясняется ниже.
i
i-1
После этапа 10 инициализации, информацию Т о транзакции на первом этапе 11 считывают из второго запоминающего устройства 8, и коэффициент F считывают из третьего запоминающего устройства 9 бортового модуля 3 и считывают в радиомаяке В через радиоинтерфейс 4. В представленном примере информация Т о транзакции представляет собой время t и местоположение р последней дебетовой транзакции, выполненной предыдущим радиомаяком B для кредитного счета С дорожного сбора.
На следующем этапе 12, коэффициент F обновляют в зависимости от считанной информации Т о транзакции; то есть
F=f(F,T).
p
t
p
i-1
p
i-1
В представленном примере используется этап 13 принятия решений, для проверки, находится ли время считывания t в пределах заданных ограничений r(и находится ли считанное местоположение р в заданных пределах R.Разрешенные пределы Rt времени могут, например, составлять один час или один день. Таким образом, только если последняя дебетовая транзакция была выполнен не раньше, чем через один час или один день, представляет собой условие времени, то есть удовлетворяется "t ∈ R?". Пределы R местоположения могут, например, представлять собой локальную область непосредственно вокруг маяка В, которая, в направлении движения, расположена далее по движению; то есть, например, условие местоположения удовлетворяется "р ∈ R?", только если последняя дебетовая транзакция возникла в непосредственно предыдущем маяке B.
Если оба условия при проверке 13 удовлетворяются (ответвление "Да"), коэффициент F уменьшается; например, выполняют его последовательное уменьшение на фракцию (F:=F-0,1), или предпочтительно последовательно уменьшают на фракцию (F:=F:0,9), см. этап 14.
Если проверка 13 дает отрицательный результат (ответвление "Нет"), коэффициент F оставляют постоянным (ветвь 15) или увеличивают; например, постепенно увеличивают на или в фракцию (F:=F+0,1 или предпочтительно F:=F:0,9), см. альтернативу 16. Другая альтернатива 17 выполняет сброс коэффициента F до исходного значения FO, например, F:=1,0.
В качестве альтернативы, коэффициент F на этапе 12 также может быть обновлен другим способом, как функция информации Т транзакции, как уже описано ранее.
В еще одном, другом варианте осуществления коэффициент F также может быть увеличен на этапе 14 и может быть уменьшен на этапе 16, например, если величина d дебета должна быть увеличена, как функция удлинения дороги, по которой прошло транспортное средство, например, для управления потоком графика.
На этапе 18 величину d дебета впоследствии рассчитывают, как функцию обновленного коэффициента F, как
d=f(F),
0
0
i
например, так как d=d·F, где d обозначает заданную величину дебета, начисляемую за использование сегмента дороги а, например, 1 евро.
i
i
На следующем этапе 19 составляют запрос дебета ("передать d"), передаваемый радиомаяком В в бортовой модуль 3, дополненный обновленным коэффициентом F и, в случае необходимости, местоположением р радиомаяка В, например, обозначенным, как идентификация радиомаяка, если информация Т транзакции использует это местоположение р, и если это местоположение еще не было передано ранее, например, на этапе 10 инициализации, в бортовой модуль 3.
На этапе 20, бортовой модуль 3 теперь выполнен с возможностью дебетовать принятую сумму d дебета с кредитного счета С дорожного сбора в первом запоминающем устройстве С:=С-d.
Одновременно, бортовой модуль записывает текущее время t, если только это время уже не было передано радиомаяком bi, если информация Т транзакции должна также содержать время t дебетовой транзакции.
i
На этапе 21, обновленный кредитный счет С дорожного сбора впоследствии записывают в первое запоминающее устройство 7, информацию Т транзакции (в данном случае содержащую время t дебетования, и местоположение р, в котором было выполнено дебетование), записывают во второе запоминающее устройство 8, и коэффициент F, обновленный радиомаяком В, записывают в третье запоминающее устройство 9. Впоследствии бортовой модуль 3 возвращается в режим ожидания до тех пор, пока он не пройдет вдоль следующего радиомаяка (этап 22).
i+1
i
Во время проезда вдоль следующего радиомаяка, например, радиомаяка B, коэффициент F снова считывают на этапе 11 и снова обновляют таким образом, что сумма d дебетования постоянно уменьшается, что приводит, например, к следующему результату:
1
0
d=d·F
0
02=d·F·0,9
3
0
·
d=d·F 0,9·0,9
:
i
i
В альтернативном варианте осуществления способа сумма d дебета также может быть дебетована с кредитного счета С дорожного сбора в радиомаяке В. Как показано на фиг.4, на этапе 11, кредитный счет С для дорожного сбора с этой целью также может быть считан из первого запоминающего устройства 7 бортового модуля 3; на этапе 18 считанный кредитный счет С дорожного сбора уменьшают в радиомаяке В на расчетную величину дебета d (С:=С-d); на этапе 19, обновленный кредитный счет С дорожного сбора вместо величины d дебетования дорожного сбора передают в бортовой модуль 3; на этапе 20 дебетование не выполняют; и на этапе 21 обновленный кредитный счет С дорожного сбора снова записывают в первое запоминающее устройство 7 бортового модуля 3.
Изобретение не ограничено описанными и представленными вариантами осуществления, но охватывает все варианты и модификации, которые находятся в пределах объема приложенной формулы изобретения.