PL217889B1 - Sposób lokalizacji i rejestracji pojazdu przy naliczaniu opłat na płatnym odcinku drogi - Google Patents

Abstract

Sposób oznaczania przejazdu przynajmniej jednego pojazdu (FAR) przez płatny odcinek drogi, przy zastosowaniu systemu określania położenia (POS), który rejestruje aktualne położenia przynajmniej jednego pojazdu (FAR), polegający na tym, że położenia przynajmniej jednego pojazdu (FAR) porównuje się z położeniem przynajmniej jednego charakterystycznego punktu odniesienia dla wjazdu (AUF) na płatny odcinek drogi. Wewnątrz wyznaczonego obszaru (BER) obejmującego wjazd (AUF) wykrywa się rzeczywisty kierunek jazdy (ORI) pojazdu (FAR) i stwierdza się, czy rzeczywisty kierunek jazdy (ORI) jest zgodny, w założonym polu tolerancji, z wyznaczonym kierunkiem jazdy (ORA) dla wjazdu na płatny odcinek drogi.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób lokalizacji i rejestracji pojazdu przy naliczaniu opłat na płatnym odcinku drogi, z zastosowaniem znanego systemu określania położenia z procesorem, rejestrującego aktualne położenia tego pojazdu, polegający na porównywaniu, za pomocą zespołu sterowania, położenia tego pojazdu z położeniem przynajmniej jednego charakterystycznego punktu odniesienia, związanego z danym wjazdem na płatny odcinek drogi.

Z europejskiego opisu patentowego nr DE 43 44 433 znany jest sposób rejestracji pojazdu na płatnym odcinku drogi przez rejestrację współrzędnych miejsca położenia związanego z pojazdem odbiornika GPS (Global Positioning System) i porównywanie ich ze współrzędnymi wjazdu/wyjazdu odcinka autostrady, zgromadzonymi w elektronicznej winiecie. W przypadku zgodności współrzędnych są one przesyłane za pomocą cyfrowej ruchomej sieci do znajdującej się poza pojazdem centrali rozliczeniowej. W centrali rozliczeniowej z przesyłanych danych zostają obliczone przejechane po autostradzie kilometry oraz wynikające z tego opłaty za użytkowanie autostrady.

Z polskiego opisu patentowego nr 176 105 znany jest sposób i urządzenie do lokalizacji pojazdu i obliczania opłat za użytkowanie szlaku komunikacyjnego oraz ewentualnie za użytkowanie powierzchni parkingowej. Sposób polega na tym, że określa się rzeczywiste położenie pojazdu przy pomocy przyrządu lokacyjnego umieszczonego w pojeździe, przy czym porównuje się rzeczywiste położenie pojazdu z wieloma określonymi uprzednio położeniami przypisanymi wielu wirtualnym stanowiskom pobierania opłat przy użyciu procesora w pojeździe. Uzyskane w ten sposób dane dotyczące położenia mogą zostać przekazane radiowo do znajdującej się poza pojazdem centrali celem obliczenia opłaty drogowej, przy czym również obliczenie tej opłaty może być dokonywane w urządzeniu znajdującym się w pojeździe, a obliczona opłata przekazana do centrali, gdzie zostaje odliczona z posiadanego konta. Istotną niegodnością tego sposobu jest to, że przez cały czas musi być rejestrowane położenie pojazdu i nie ma możliwości bezimiennego odliczania z posiadanego konta.

Z opisu zgłoszeniowego PCT nr WO 99/33027 znany jest sposób pobierania opłat, w którym w celu obliczenia opłaty drogowej, aktualne położenie pojazdu porównuje się z położeniem umownego miejsca pobierania opłat, przy czym przejazd pojazdu przez rzeczywiste miejsce pobierania opłat powoduje utworzenie połączenia między pojazdem i centralą rozliczeniową celem uregulowania odpowiedniej opłaty. Po faktycznym dokonaniu transakcji między centralą rozliczeniową i pojazdem zostaje utworzone połączenie, za pomocą którego zostaje przekazane potwierdzenie dokonania opłaty.

Niedogodność tych znanych sposobów obliczania i pobierania opłat polega na tym, że z małą tylko dokładnością może być stwierdzone, czy dokonuje się wjazd na płatny odcinek drogi, gdyż rejestrowany jest tylko przejazd przez punkt opłat.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie wymienionej niedogodności znanych sposobów.

Cel ten zrealizowano sposobem rejestracji pojazdu i naliczania opłat na płatnym odcinku drogi, charakteryzującym się tym, że w pierwszym obszarze w rejonie wjazdu na płatny odcinek drogi, gdy odległość pojazdu jest mniejsza od zadanej jego odległości względem charakterystycznego i wyznaczonego dla tego wjazdu punktu odniesienia dokonuje się pomiaru jego odległości od tego wjazdu przy pomocy zespołu określania położenia, a następnie po wjeździe tego pojazdu w drugi obszar wyznaczony linią oddaloną od tego samego punktu odniesienia o daną odległość określa się również przy pomocy zespołu określania położenia rzeczywisty kierunek jego jazdy, poprzez porównanie jego kierunku w zawartym w polu tolerancji i nadanym w tym obszarze wjazdu kierunkiem jazdy, przy czym w przypadku zgodności jego kierunku w zawartym w polu tej tolerancji uruchamia się również przy pomocy tego zespołu procedura naliczania opłat za przejazd.

W przypadku gdy pojazd znajdzie się kolejno w pierwszym i drugim obszarze, oraz gdy rzeczywisty kierunek jego jazdy jest zgodny z nadanym dla tego wjazdu kierunkiem jazdy przy uwzględnieniu założonej tolerancji, oraz gdy znajdzie się w obszarze kompetencji aktywuje się przy pomocy zespołu określania położenia umieszczonego w pojeździe przynajmniej jeden punkt kontrolny usytuowany na płatnym odcinku drogi, po przekroczeniu którego uruchamia się również przy pomocy tego zespołu procedura naliczania opłat za przejazd.

W celu określenia położenia i kierunku pojazdu względem przynajmniej jednego wjazdu i rzeczywistego kierunku jazdy pojazdu w drugim obszarze obejmującym ten wjazd porównuje się za pomocą zespołu określania położenia dane dotyczące położenia, z danymi geodezyjnymi odniesienia zawartymi w mapie elektronicznej pojazdu.

PL 217 889 B1

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość stwierdzenia z bardzo dużą dokładnością prawdopodobieństwa użytkowania przez pojazd płatnego odcinka drogi na podstawie kierunku jego jazdy w obszarze wjazdu na ten odcinek drogi.

Sposób według wynalazku jest wyjaśniony w przykładach na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat systemu wyznaczania opłat drogowych SYS, a fig. 2 - przebieg realizacji sposobu rejestracji przejazdu pojazdu przez płatny odcinek drogi.

Jak to przedstawia fig. 1 sposób wyznaczania opłat drogowych SYS polega na zastosowaniu systemu określania położenia na przykładzie globalnego systemu określania położenia GPS. Ponieważ jest to system powszechnie znany, to w tym miejscu rezygnuje się z jego szczegółowego przedstawiania i wyjaśniania.

W przypadku zastosowania tego systemu pojazd jest wyposażony w odpowiedni moduł globalnego systemu określania położenia GPS. Wynalazek nie jest jednak ograniczony do zastosowania globalnego systemu określania położenia GPS. Zasadniczo sposób według wynalazku i system wyznaczania opłat drogowych SYS mogą być realizowane z zastosowaniem innego systemu określania położenia. Dla skomplikowanych odcinków drogi nadają się zwłaszcza nawigacyjne systemy bezwładnościowe. Również wiele nawigacyjnych systemów bezwładnościowych jest powszechnie znanych. Tak samo sposób według wynalazku może być stosowany przy użyciu innego satelitarnego albo ziemskiego systemu określania położenia.

Oprócz chwilowego położenia, określonego za pomocą systemu określania położenia POS może być w znany sposób wykryty kierunek jazdy FRR pojazdu FAR. Na podstawie zmiany położenia w czasie może zostać wyznaczony rzeczywisty kierunek jazdy ORI pojazdu FAR.

Obliczenie chwilowego położenia albo rzeczywistego kierunku jazdy ORI pojazdu FAR na podstawie danych o jego położeniu jest realizowane w zespole sterowania STR, na przykład w odpowiednio zaprogramowanym mikroprocesorze, zainstalowanego w pojeździe FAR zespołu określania położenia PEH. Zespół sterowania STR może być w tym celu przystosowany do odbierania odpowiednich sygnałów ze stacji nadawczych, na przykład z satelitów SAT systemu określania położenia za pośrednictwem zespołu komunikacyjnego SEE i może z nich uzyskiwać aktualne dane o położeniu. W przypadku globalnego systemu określania położenia GPS informacja o kierunku jazdy wraz z danymi o położeniu jest uzyskiwana i dostępna w zespole określania położenia PEH. Takie wykonanie przyjmuje się poniżej.

Zespół sterowania STR łączy informacje o aktualnym położeniu z systemu określania położenia z umieszczonymi w zespole pamięci SPR geodezyjnymi danymi odniesienia, zawierającymi również współrzędne wjazdu AUF na płatny odcinek drogi. Każdemu płatnemu odcinkowi drogi może zostać przyporządkowana odpowiednia identyfikacja tego odcinka. Ponadto każdy wjazd AUF na płatny odcinek drogi może zostać podporządkowany, w geodezyjnych danych odniesienia, wyznaczonym kieru nkom jazdy ORA, które w znany sposób mogą być parametrowane jako kąty. Geodezyjne dane odniesienia mogą być uzyskane ze znanej w handlu mapy, na przykład Austrian Map 2.0 Austriackiego Urzędu Miar i Wag, albo w postaci karty elektronicznej, umieszczone w zespole pamięci SPR.

W rozwiązaniu według wynalazku aktualne położenia pojazdu FAR są porównywane z położeniem przynajmniej jednego charakterystycznego punktu odniesienia PUN dla wjazdu AUF na płatny odcinek drogi. Jeżeli aktualne położenie pojazdu FAR znajduje się wewnątrz porównywanego wyznaczonego obszaru BER obejmującego wjazd AUF, to określa się rzeczywisty kierunek jazdy ORI, a następnie sprawdza się, czy stwierdzony rzeczywisty kierunek jazdy ORI, w założonym polu tolerancji, zgadza się z wyznaczonym kierunkiem jazdy ORA dla wjazdu na płatny odcinek drogi. Jako wynik tego sprawdzenia zespół sterowania STR dostarcza albo identyfikację płatnego odcinka drogi, albo odpowiednie stwierdzenie o nie identyfikowanym odcinku.

Jak to przedstawia fig. 2 identyfikacja użytkowania wjazdu AUF może być dokonywana stopniowo. Zgodnie z korzystną odmianą wynalazku zostają wyznaczone trzy kolejne obszary: pierwszy 2, drugi 1 i trzeci 0 dla wjazdu AUF.

Wyznaczony pierwszy obszar 2 zostaje aktywowany gdy zostanie stwierdzona odległość pojazdu mniejsza od wyznaczonej odległości DIS do charakterystycznego punktu odniesienia PUN dla wjazdu AUF, którego współrzędne mogą być umieszczone w połączonym z zespołem sterowania STR zespole pamięci SPR dla geodezyjnych danych odniesienia. Celem sprawdzenia, czy w wyznaczonym pierwszym obszarze 2 wjazdu AUF znajduje się pojazd FAR, mogą zostać obliczone odległości, według globalnego systemu określania położenia GPS, do wszystkich geodezyjnych danych odniesienia wjazdów AUF.

PL 217 889 B1

Wyznaczony drugi obszar 1 zostaje aktywowany, jeżeli wyznaczony pierwszy obszar 2 został już aktywowany i została stwierdzona odległość DIS' pojazdu FAR do wjazdu (AUF) mniejsza od wyznaczonej.

Wyznaczony trzeci obszar 0 zostaje aktywowany dopiero gdy już zostały aktywowane wyznaczone obszary pierwszy 2 i drugi 1, a różnica między rzeczywistym kierunkiem jazdy ORI pojazdu FAR i wyznaczonym kierunkiem jazdy ORA dla wjazdu AUF, umieszczonym w geodezyjnych danych odniesienia jest mniejsza niż na przykład 15°.

Jeżeli wyznaczony trzeci obszar 0 wjazdu AUF został aktywowany, to mogą zostać aktywowane jeden albo kilka punktów kontrolnych KOP odpowiedniego płatnego odcinka drogi, czyli dokonywane jest sprawdzenie, czy przez te punkty kontrolne, po zidentyfikowaniu wjazdu AUF, nastąpił przejazd pojazdu FAR.

Płatny odcinek drogi może zostać zidentyfikowany jako aktualnie przejeżdżany, gdy aktualne położenie pojazdu znajduje się w obszarze kompetencji GUB punktu kontrolnego KOP, albo gdy przecina prostą obliczoną z aktualnych i poprzednich danych dotyczących położenia obszaru kompetencji GUB punktu kontrolnego KOP. W celu wyeliminowania powstania dodatkowych problemów w przypadku chwilowej awarii systemu określania położenia, odcinek czasowy między aktualnymi i poprze dnimi danymi dotyczącymi położenia może zostać sparametryzowany. Wówczas może zostać zmniejszone ryzyko fałszywego wykrywania płatnego odcinka drogi. Pewność, z jaką jest wykrywane przekroczenie punktu kontrolnego KOP, może być podwyższona wówczas, gdy rzeczywisty kierunek jazdy ORI pojazdu FAR jest usytuowany w wyznaczonym obszarze obejmującym punkt kontrolny KOP z uwzględnieniem założonego pola tolerancji.

Dzięki kombinacji identyfikacji wjazdu AUF, aktywizacji punktu kontrolnego KOP i nadzorowaniu przejazdu pojazdu przez punkt kontrolny KOP, możliwe jest z dużym prawdopodobieństwem stwierdzenie przejazdu pojazdu FAR po płatnym odcinku drogi.

Claims (3)

1. Sposób lokalizacji i rejestracji pojazdu przy naliczaniu opłat na płatnym odcinku drogi, z zastosowaniem systemu określania położenia, rejestrującego aktualne położenia tego pojazdu, polegający na porównywaniu, za pomocą zespołu sterowania z procesorem, położenia tego pojazdu z położeniem przynajmniej jednego charakterystycznego punktu odniesienia, związanego z danym wjazdem na płatny odcinek drogi, znamienny tym, że w pierwszym obszarze (2) w rejonie wjazdu (AUF) na płatny odcinek drogi, gdy odległość pojazdu (FAR) jest mniejsza od zadanej jego odległości (DIS) względem charakterystycznego i wyznaczonego dla tego wjazdu (AUF) punktu odniesienia (PUN) dokonuje się pomiaru jego odległości od wjazdu (AUF) przy pomocy umieszczonego w pojeździe zespołu określania położenia (PEH), a następnie po wjeździe tego pojazdu (FAR) w drugi obszar (1) wyznaczony linią oddaloną od tego samego punktu odniesienia (PUN) o odległość (DIS') określa się również przy pomocy zespołu określania położenia (PEH) rzeczywisty kierunek jego jazdy (ORI), poprzez porównanie jego kierunku (FRR) w zawartym w polu tolerancji i nadanym w tym obszarze wjazdu kierunkiem jazdy (ORA), przy czym w przypadku zgodności jego kierunku w zawartym w tym polu tolerancji uruchamia się również przy pomocy tego zespołu procedura naliczania opłat za przejazd.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku gdy pojazd (FAR) znajdzie się kolejno w obszarach pierwszym (2) i drugim (1), oraz gdy rzeczywisty kierunek jego jazdy (ORI) jest zgodny z nadanym dla tego wjazdu (AUF) kierunkiem jazdy (ORA), przy uwzględnieniu założonej tolerancji, oraz gdy znajdzie się w obszarze kompetencji (GUB) aktywuje się przy pomocy zespołu określania położenia (PEH) przynajmniej jeden punkt kontrolny (KOP) usytuowany na płatnym odcinku drogi, po przekroczeniu którego uruchamia się również przy pomocy tego zespołu procedura naliczania opłat za przejazd.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w celu określenia położenia i kierunku pojazdu względem przynajmniej jednego wjazdu (AUF) i rzeczywistego kierunku jazdy (ORI) pojazdu (FAR) w drugim obszarze (1) obejmującym ten wjazd (AUF) porównuje się za pomocą zespołu określania położenia (PEH) dane dotyczące położenia, z danymi geodezyjnymi odniesienia zawartymi w mapie elektronicznej pojazdu.