[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zur Fehlererkennung in einem Mautsystem
gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
[0002] Ein solches erfindungsgemäßes Mautsystem umfasst wenigstens eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
und wenigstens eine Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen, von
denen jede (i) von einem mautpflichtigen Fahrzeug mitgeführt wird, dem sie zugeordnet
ist, sowie (ii) ausgebildet ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind
für die Befahrung von mautpflichtigen Streckenabschnitten eines Netzes von mautpflichtigen
Streckenabschnitten durch das mautpflichtige Fahrzeug und (iii) eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung
zumindest zur Versendung von Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung aufweist
oder zumindest zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist, wobei
wenigstens eine der Datenverarbeitungseinrichtungen ausgebildet ist, mittels eines
Streckenabschnittserkennungsprogramms zur Verarbeitung der Befahrungsdaten die Befahrung
der jeweiligen Streckenabschnitte a
i durch das jeweilige Fahrzeug zu erkennen und den jeweiligen Streckenabschnitten a
i entsprechende Streckenabschnittskennungen s
i in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft mit einem Zeitwert ihrer
Befahrung durch das jeweilige Fahrzeug zu registrieren.
[0003] Beispielsweise ist die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung als stationär in
das Fahrzeug eingebautes Fahrzeuggerät ausgebildet oder als lösbar im Fahrzeug befestigbares
Mautgerät oder aber als Mobilfunkgerät mit den im Oberbegriff genannten Funktionen.
[0004] Beispiel für ein Fahrzeuggerät ist die sogenannte On-Board-Unit (OBU) der Toll Collect
GmbH, mit der seit dem Jahr 2005 das Befahren von mautpflichtigen Streckenabschnitten
im deutschen Autobahnnetz durch das jeweilige Fahrzeug, in dem die OBU installiert
ist, erkannt wird.
[0005] Die Zuordnung der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung zum Fahrzeug ist datentechnisch
in dem Sinne zu verstehen, dass im Mautsystem ein Datensatz vorliegt, der eine Gerätekennung
der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (z. B. eine OBU-ID oder eine Mobilfunknummer)
umfasst und eine Fahrzeugkennung (z. B. das Fahrzeugkennzeichen) umfasst, wobei bei
die Gerätekennung und die Fahrzeugkennung durch den Datensatz, in dem sie vorliegen,
in eindeutiger Weise miteinander verknüpft sind. Ein solcher Initialisierungs-Datensatz
kann in einem Datenspeicher der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung und/ oder
in einem Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert sein.
[0006] Typischerweise handelt es sich bei den Befahrungsdaten um Positionsdaten des Fahrzeugs,
die durch eine von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung umfasste oder an
diese zumindest zeitweise kommunikationstechnisch gekoppelte und ebenfalls von dem
Fahrzeug mitgeführte GNSS-Empfangseinrichtung in Folge des Empfangs und der Verarbeitung
von GNSS-Daten aus GNSS-Signalen von Satelliten eines GNSS (Global Navigation Satellite
System), zum Beispiel GPS, bereitgestellt werden. Ergänzt um Einrichtungen zur Koppelortung
können Positionsdaten des Fahrzeugs auch bei zeitweise ausbleibendem GNSS-Signal-Empfang
erhalten werden.
[0007] Das erfindungsgemäße Streckenabschnittserkennungsprogramm kann ausgebildet sein,
die Übereinstimmung der Positionsdaten mit den geographischen Koordinaten von Geo-Objekten
zu untersuchen, die jeweils einen bestimmten Streckenabschnitt repräsentieren und
in diesem Sinne jeweils mit einer bestimmten Streckenabschnittskennung verknüpft sind.
Die zutreffende Übereinstimmung der Positionsdaten des Fahrzeugs mit einem solchen
Geo-Objekt interpretiert das Streckenabschnittserkennungsprogramm als Befahrung des
betreffenden Streckenabschnitts und löst eine Registrierung der betreffenden Streckenabschnittskennung
aus. Diese Registrierung kann beispielsweise durch Speicherung der betreffenden Streckenabschnittskennung
in einem dedizierten Speicherbereich eines dezentralen Datenspeichers der dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtung und/ oder eines zentralen Datenspeichers der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung - zugeordnet zur Gerätekennung und/ oder Fahrzeugkennung
des Fahrzeugs, in dem die Befahrungsdaten erfasst wurden, die der Erkennung des betreffenden
Streckenabschnitts zugrunde lagen - erfolgen.
[0008] Alternativ oder optional kann es sich bei den Befahrungsdaten um Daten handeln, die
von einer straßenseitigen Einrichtung (RSE, Road-Side Equipment) mittels kurzreichweitiger
DSRC (Dedicated Short-Range Communication) an die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
übertragen werden, welche dazu eine DSRC-Kommunikationseinrichtung umfasst oder an
eine solche kommunikationstechnisch gekoppelt ist.
[0009] Das Streckenabschnittserkennungsprogramm ist in diesem Fall dazu ausgebildet, die
RSE-Daten als Streckenabschnittskennungen zu interpretieren.
[0010] Das Streckenabschnittserkennungsprogramm kann durch einen dezentralen Prozessor der
dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt werden und/ oder durch einen
zentralen Prozessor der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung.
[0011] Im ersten Fall (dezentrale Erkennung) kann das Streckenabschnittserkennungsprogramm
auf einem Fahrzeuggerät implementiert sein oder als sogenannte APP auf einem Mobiltelefon.
[0012] Im zweiten Fall (zentrale Erkennung) werden zur Erkennung die Befahrungsdaten mittels
der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung, insbesondere einer langreichweitigen
Mobilfunk-Kommunikationseinrichtung (beispielsweise ein GSM-/ GPRS-/ UMTS- oder LTE-Modem
eines Mobilfunkgerätes) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übertragen.
[0013] Die Erkennung befahrener Streckenabschnitte zieht verfahrenstechnisch die Erhebung
einer dem Fahrzeug, dem Fahrzeuggerät und/ oder dem Nutzer/ Halter/ Eigentümer des
Fahrzeugs zugeordneten Mautgebühr für die Nutzung des betreffenden Streckenabschnittes
nach sich. Diese Erhebung kann dezentral durch Reduzierung eines in der dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtung gespeicherten pre-paid-Guthabens erfolgen oder durch
die zentralseitig mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung ausgelöste Abbuchung
von einem Konto des Nutzers/ Halters/ Eigentümers des Fahrzeugs (post-paid-Bezahlung).
[0014] Im Zuge der konsekutiven Befahrung von mehreren mautpflichtigen Streckenabschnitten
des mautpflichtigen Straßennetzes kommt es zu einer konsekutiven Registrierung der
entsprechenden Streckenabschnittskennungen.
[0015] Bei den gattungsgemäßen Mautsystemen besteht nun das Problem, zu erkennen, ob eine
Sequenz von zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen
eine Streckenabschnittslücke aufweist in dem Sinne, dass der Sequenz eine Streckenabschnittskennung
oder eine Reihe von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen fehlt, die
bei einer korrekten Funktion des Mautsystems hätte registriert werden müssen.
[0016] Im Falle der korrekten Funktion des Mautsystems entspräche eine solche lückenbehaftete
Sequenz von Streckenabschnittskennungen dem Verlassen des Netzes von mautpflichtigen
Streckenabschnitten durch das Fahrzeug nach dem Befahren eines Vorläufer-Streckenabschnittes
der besagten Streckenabschnittslücke und dem Wiedereintreten in das Netz von mautpflichtigen
Streckenabschnitten durch das Fahrzeug mit dem Befahren eines Nachfolger-Streckenabschnittes
der besagten Streckenabschnittslücke, wobei im Netz von mautpflichtigen Streckenabschnitten
der Nachfolger-Streckenabschnitt nicht unmittelbar an den Vorläufer-Streckenabschnitt
anschließt, sondern von ihm durch eben den Streckenabschnitt oder eben die Reihe von
Streckenabschnitten beabstandet ist, deren Kennungen die besagte Streckenabschnittslücke
bilden. Eine solche Fahrt erfolgt dann tatsächlich im mautfreien Straßennetz und sollte
hinsichtlich der gefahrenen Route im Interesse der Datenschutzbedürfnisse des Nutzers
nicht überwacht werden.
[0017] Im Gegensatz dazu kann die besagte lückenbehaftete Sequenz auch das Resultat eines
Fehlers im Mautsystem sein. Dieser Fehler kann darin begründet sein, dass (i) der
oder von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung keine repräsentativen - weil
nicht vorhanden oder fehlerhaft-Befahrungsdaten vorliegen (im Folgenden als Erfassungsfehler
bezeichnet), oder (ii) das Streckenabschnittserkennungsprogramm nicht in der Lage
ist aufgrund der vorliegenden-möglicherweise ungenauen, jedoch korrekten - Befahrungsdaten
die Befahrung eines Streckenabschnittes zu erkennen (im Folgenden als Erkennungsfehler
bezeichnet). Dies lässt sich jedoch nicht ohne weiteres ermitteln, weil der Nutzer
von einem korrekten Funktionieren des Mautsystems ausgehen darf und in der Regel nicht
möchte , dass seine Route außerhalb des mautpflichtigen Streckennetzes nachverfolgt
wird.
[0018] Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, Verfahren und Einrichtungen bereitzustellen,
mit denen zuverlässig zwischen einer echten (fehlerlosen) Lückensequenz durch Fahrt
außerhalb des mautpflichtigen Straßennetzes und einer unechten (fehlerhaften) Lückensequenz
bei Fahrt innerhalb des mautpflichtigen Straßennetzes unterschieden werden kann, ohne
dass eine absolute Position des Fahrzeugs außerhalb des mautpflichtigen Streckennetzes
zur Unterscheidung erfasst oder herangezogen werden müsste.
[0019] Dazu sind für das erfindungsgemäße Verfahren sind die Verfahrensschritte des Oberbegriffs
vorgesehen, mit denen (a) durch zumindest eine der Datenverarbeitungseinrichtungen
wenigstens eine zu untersuchende Lückensequenz, die von wenigstens einer Sequenz von
jeweils mehreren, einem bestimmten Fahrzeug zugeordneten, zeitlich aufeinanderfolgend
registrierten Streckenabschnittskennungen umfasst ist, bereitgestellt wird, wobei
die zu untersuchende Lückensequenz dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens
eine ausgewählte Streckenabschnittskennung oder wenigstens eine ausgewählte Reihe
von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen an im Streckenabschnittsnetz
unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten nicht enthält und eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung
enthält, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem ersten Streckenabschnitt der ausgewählten
Reihe unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung enthält,
die dem Nachfolger-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem letzten Streckenabschnitt der
ausgewählten Reihe unmittelbar nachfolgt; (b) für die zu untersuchende Lückensequenz
im Zuge wenigstens einer ersten Plausibilitätsprüfung durch zumindest eine der Datenverarbeitungseinrichtungen
geprüft wird, ob wenigstens ein erster Fahrzeugbewegungsparameterwert, der aus wenigstens
einem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang mit den Befahrungsdaten
von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung erfasst wurde, gebildet oder abgeleitet
ist und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Vorläufen- und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen
von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt
zugeordnet wurde, wenigstens einer ersten Regel bezüglich wenigstens eines ersten
Referenzparameterwertes für das Vorläufer-Nachfolger-Paar, der zumindest zeitweise
in wenigstens einem zentralen Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
gespeichert ist oder war, genügt; wobei (c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein
positives Ergebnis erbringt, durch die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung ein
Fehler-Signal erzeugt wird, das auf einen möglichen Fehler hinweist; und (d) wenn
die erste Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch die prüfende
Datenverarbeitungseinrichtung kein Signal erzeugt wird oder ein Nicht-Fehler-Signal
erzeugt wird, das auf keinen Fehler hinweist.
[0020] Wann immer davon die Rede ist, dass ein Parameter größer oder kleiner als ein Referenzparameter
ist, ist damit - sofern nicht explizit auf eine anders lautende Interpretation hingewiesen
wird - gemeint, dass der Wert oder Betrag dieses Parameters größer beziehungsweise
kleiner als der Wert oder Betrag des besagten Referenzparameters ist.
[0021] Durch den Vergleich des mit der zu untersuchenden Lückensequenz verknüpften, dezentral
generierten Fahrzeugbewegungsparameterwertes mit dem bezüglich der zu untersuchenden
Lückensequenz zentral hinterlegten Referenzparameterwert wird es vorteilhaft möglich,
zwischen einer echten, realen und fehlerfreien Lückensequenz und einer unechten, weil
fehlerhaften nur scheinbaren, Lückensequenz zu unterscheiden, indem das Fehler-Signal
auf eine mögliche, unechte Lückensequenz hinweist und das ausbleibende Fehler-Signal
oder das Nicht-Fehler-Signal auf eine echte Lückensequenz.
[0022] Aus der Offenlegungsschrift
EP 1 659 550 A2 ist bekannt, Lückensequenzen auf Erfassungsfehler zu untersuchen, indem der Fahrzeugbewegungsparameter
der Zeitdifferenz, der aus einem ersten Messwert des Zeitpunktes der Ausfahrt vom
Vorläufer-Streckenabschnitt und einem zweiten Messwert des Zeitpunktes der Einfahrt
auf den Nachläufer-Streckenabschnitt gewonnen wird, mit dem Referenzparameter der
üblichen Fahrtdauer auf den in der Lückensequenz fehlenden Streckenabschnitten verglichen
wird.
[0023] Dabei besteht das Problem, dass bei gewollten Pausen (Rast oder Tankstopp) oder erzwungenen
Pausen (Stau oder Panne) auf nicht erkannten Streckenabschnitten im mautpflichtigen
Streckennetz die tatsächliche Fahrtdauer deutlich von der üblichen Fahrtdauer abweicht,
so dass im Falle von Pausen unechte Lückensequenzen mit dem aus der Offenlegungsschrift
EP 1 659 550 A2 bekannten Verfahren nicht mehr oder zumindest nicht mehr zuverlässig erkannt werden
können.
[0024] Darüber hinaus können zu dem nicht erkannten Streckenabschnitt oder den nicht erkannten
Streckenabschnitten Abkürzungsrouten im mautfreien Streckennetz existieren, die zwischen
der Ausfahrt vom Vorläufer-Streckenabschnitt und der Einfahrt auf den Nachläufer-Streckenabschnitt
eine kürzere Weglänge aufweisen als die Route im mautpflichtigen Streckennetz. Diese
Abkürzungsrouten kann das Fahrzeug innerhalb einer Zeitdifferenz zurücklegen, die
der üblichen Fahrtdauer auf den in der Lückensequenz fehlenden Streckenabschnitten
entspricht. Die Fahrtdauer scheidet in diesen Fällen als hinreichendes Entscheidungskriterium
hinsichtlich der Unterscheidung zwischen echten und unechten Lückensequenzen aus.
[0025] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Einrichtungen vorzuschlagen, mit
denen fehlerhafte Lückensequenzen noch zuverlässiger und für ein größeres Spektrum
an Alternativrouten im mautfreien Streckennetz erkannt werden können.
[0026] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und Einrichtungen
gemäß der Ansprüche 11 und 13. Die unabhängigen, zur selben Anspruchskategorie gehörenden
Erzeugnisansprüche über die erfindungsgemäßen Einrichtungen stellen alternative Ausführungsformen
für Einrichtungen zur Durchführung von erfindungswesentlichen Schritten des erfindungsgemäßen
Verfahrens bereit, die sich durch ihren Charakter, einmal mobil (sprich: dezentral)
und einmal stationär (sprich: zentral) unterscheiden.
[0027] Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden in der
Beschreibung genannt. Die zu einer Kategorie und ihren verschiedenen Ausführungsformen
genannten Merkmale und Vorteile gelten dabei stets als übertragbar auf die jeweils
anderen Ausführungsformen und andere Kategorie, soweit dies widerspruchsfrei technisch
möglich ist.
[0028] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fahrzeugbewegungsparameter
eine Distanz ist, die abhängig ist von einem ersten Streckenwert als erstem Messwert,
der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten
Streckenwert als einem zweiten Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung
zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter eine Referenzdistanz ist und die
erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen
einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert
ist.
[0029] Da gefahrene Distanzen in keinem oder nur verhältnismäßig geringem Maße von den Einflüssen
abhängen, die eine Verlängerung der Fahrtdauer durch Pausen verursachen, wird mit
Fahrzeugbewegungsparameter der Distanz und dem Referenzdistanzwert, der vorzugweise
der summarischen Länge der Streckenabschnitte entspricht, die die Lücke bilden, ein
unabhängiges Entscheidungskriterium zur Erkennung von unechten Lückensequenzen geschaffen.
[0030] Einzig in dem Fall, in dem es Routen im mautfreien Streckennetz gibt, deren Länge
der Referenzdistanz entsprechen, muss eine ergänzende Prüfung, beispielsweise mittels
eines zweiten
[0031] Fahrzeugbewegungsparameters und eines zweiten Referenzparameters, erfolgen. Für die
ergänzende Prüfung bietet sich wiederum die Fahrtzeit an, die auf Routen, deren Länge
ähnlich der Referenzdistanz ist, größer ist als im mautpflichtigen Streckennetz. Vorteilhaft
sind in bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erlangung
des Prüfungsergebnisses keine Befahrungsdaten aus dem mautfreien Straßennetz nötig.
Insbesondere müssen keine Positionsdaten des Fahrzeugs auf seiner Fahrt im mautfreien
Straßennetz erfasst, verarbeitet oder gar an die zentrale Datenverarbeitungsvorrichtung
übertragen werden.
[0032] Dem Datenschutzbedürfnis der potentiell nicht mautpflichtigen Fahrer wird insbesondere
dadurch Rechnung getragen, dass vorzugsweise nur ein solcher erster Messwert zur Bestimmung
des ersten Fahrzeugbewegungsparameters einfließt, der im Zusammenhang mit der Erkennung
der Befahrung eines mautpflichtigen Vorläufer-Streckenabschnittes erfasst wurde und
ein solcher zweiter Messwert in die Bestimmung des ersten Fahrzeugbewegungsparameters
einfließt, der im Zusammenhang mit der Erkennung der Befahrung eines mautpflichtigen
Nachfolger-Streckenabschnittes erfasst wurde. Andererseits können dennoch datenschutzgerecht
auch Befahrungsdaten aus dem mautfreien Straßennetz erfasst werden, so lange sie nur
relative Positionsdaten und keine absoluten Positionsdaten enthalten. Relative Positionsdaten
können Kilometerstandsangaben des Tachometers sein und/ oder die ab Erkennung des
Vorläufer-Streckenabschnittes gefahrene Distanz. Auch Geschwindigkeitswerte des Tachometers
oder des GNSS-Empfängers und/ oder Zeitwerte einer Uhr können erfasst werden, wobei
nur Zeitdifferenzen gesammelt und übermittelt werden, zu denen eine Grenzgeschwindigkeit
überschritten war, die nicht offensichtlich einem Verstoß gegen eine Geschwindigkeitsbegrenzung
entspricht. Ohne die dafür nötigen absoluten Positionsangaben ist das möglich für
Grenzgeschwindigkeiten zwischen 0 km/h (Stillstand im Rahmen der Messgenauigkeit)
und 40 km/h, wobei 50 km/h einer regelmäßigen Geschwindigkeitsbegrenzung innerhalb
geschlossener Ortschaften entspricht.
[0033] Ausführungsformen der Erfindung - sowohl des erfindungsgemäßem Verfahrens als auch
der erfindungsgemäßen Einrichtungen - machen es möglich, das Auftreten einer unechten
Lückensequenz einem bestimmten Fehlertyp zuzuordnen. Zunächst sind als Fehlertyp Softwarefehler
von Hardwarefehlern zu unterscheiden.
[0034] Softwarefehler bestehen darin, dass das aktuelle Straßennetz nicht korrekt in Daten
übersetzt wurde, die (a) zur Erkennung der Befahrung eines in der Lückensequenz fehlenden
Streckenabschnitts dienen oder (b) zur Erkennung der Befahrung einer Alternativroute
im mautfreien Straßennetz dienen. Der erste Fehler (a) bildet einen Erkennungsfehler
im Streckenabschnittserkennungsprogramm, der zur fehlerhaften Nichterkennung eines
tatsächlich befahrenen mautpflichtigen Streckenabschnitts führt; der zweite Fehler
(a) bildet einen Referenzfehler des Referenzparameterwertes (Referenzparameterfehler),
der sich auf die unterschiedlichen Eigenschaften von mautpflichtiger und mautfreier
Alternativrouten bezieht und zur Nichterkennung der Befahrung einer möglichen Alternativroute
im mautfreien Straßennetz führt. Sofern das aktuelle Straßennetz sich nicht von dem
bekannten Straßennetz unterscheidet, auf dessen Grundlage die Daten zur Erkennung
erstellt wurden (man spricht hier auch von "Modellierung"), bleiben Softwarefehler
aufgrund umfangreicher Tests vor der Verwendung dieser Daten in der Regel aus. Tritt
jedoch eine Änderung im Straßennetz auf, die zu einem Aktualisierungszustand eines
- fortan teilweise - unbekannten Straßennetzes führt, der sich vom Modellierungszustand
des - ehemals bekannten - Straßennetzes unterscheidet, so können Softwarefehler dann
auftreten, wenn die Änderungen im Straßennetz derart eklatant sind, dass sie die Erkennung
beeinflussen und zu einem anderen Erkennungsergebnis führen. Ehemals fehlerfreie Software
wird durch eine Änderung des Straßennetzes zu einer fehlerhaften Software.
[0035] Derartige Softwarefehler gilt es zu unterscheiden von den Hardwarefehlern, die dazu
führen, dass das Streckenabschnittserkennungsprogramm mit fehlerhaften oder fehlenden
Befahrungsdaten versorgt wird und eine korrekte Erkennung der Befahrung eines mautpflichtigen
Streckenabschnitts damit nicht möglich ist. Diese als eigentliche Erfassungsfehler
zu klassifizierenden Hardwarefehler können den zeitweisen Ausfall des Empfangs von
GNSS-Signalen oder den zeitweisen Ausfall der GNSS-Empfangseinrichtung oder den ausbleibenden
Empfang von ergänzenden Signalen eines Odometers oder eines Gyroskops zur Koppelortung
zur Ursache haben. Treten derartige Fehler bei einer dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
mehrfach auf, so ist von einem Defekt, sprich: einem Hardwarefehler, der dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtung auszugehen.
[0036] Zur Unterscheidung der Softwarefehler von Hardwarefehlern und der Erkennungsfehler
von Referenzfehlern sieht die Erfindung eine weitere und mehrere weitere Plausibilitätsprüfungen
vor. Auf diese wird untenstehend Bezug genommen. Bevorzugte Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens erste
Fahrzeugbewegungsparameterwert durch diejenige Datenverarbeitungseinrichtung dem Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen von erkannten Streckenabschnitten zugeordnet wurde,
die die zu untersuchende Lückensequenz bereitgestellt hat. Damit wird eine zuverlässige
Verknüpfung des Fahrzeugbewegungsparameterwertes mit der zu untersuchenden Lückensequenz
gewährleistet.
[0037] Im Falle dezentraler Erkennung kann der erste Fahrzeugbewegungsparameterwert zusammen
mit der Lückensequenz mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung an die
zentrale Datenverarbeitungseinrichtung übertragen werden.
[0038] Alternativ ist es möglich, von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung einzelne
Streckenabschnittskennungen oder Gruppen einzelner Streckenabschnittskennungen verknüpft
mit jeweils dem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen. Mittels der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung werden anschließend die einzelnen Streckenabschnittskennungen
oder Gruppen von Streckenabschnittskennungen fahrzeugspezifisch zu einer Sequenz von
Streckenabschnittskennungen zusammengefasst und im Falle einer vorhandenen Lücke wird
eine solche Sequenz als Lückensequenz identifiziert. Für das von dieser Lückensequenz
umfasste vor Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen wird aus dem
ersten Messwert der Fahrzeugbewegung der Fahrzeugbewegungsparameterwert gebildet oder
abgeleitet.
[0039] Vorzugsweise umfasst die Bereitstellung der zu untersuchenden Lückensequenz die Identifizierung
einer Sequenz von Streckenabschnittskennungen als Lückensequenz,. Dabei werden eine
oder mehrere Sequenzen von Streckenabschnittskennungen durch die dezentrale und/ oder
zentrale Datenverarbeitungseinrichtung auf das Vorhandensein einer möglichen Lücke
analysiert.
[0040] In einer derartigen Analyse wird jedes Paar von unmittelbar aufeinander folgend registrierten
Streckenabschnittskennungen (Vorläufer-Nachfolger-Paar) auf Übereinstimmung mir einer
Repräsentation des Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten - beispielsweise
als Graph - verglichen. Das Netz mautpflichtiger Streckenabschnitte, zum Beispiel
ein Autobahnnetz, kann nämlich mathematisch als Graph dargestellt werden mit den Auf-
und Abfahrten als Knoten und den Streckenabschnitten als Kanten. Findet sich ein solches
durch Knoten und/ oder Kanten repräsentiertes Paar von Streckenabschnitten in der
Repräsentation des Graphs wieder, so liegt mit diesem Paar keine Lückensequenz vor;
fehlt dieses Paar, so repräsentiert es eine Lückensequenz. Repräsentationen des Graphs
können als Adjazenz-Matrix (Nachbarschaftsmatrix) oder als Inzidenzmatrix (Knoten-Kanten-Matrix)
vorliegen. Alternativ kann ein Vergleich mit einer Lückenmatrix in Form einer Tabelle
mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen s
i als Spaltenwerten und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen s
j als Zeilenwerten erfolgen, die für eine Vielzahl von Kombinationen an Vorläufer-Nachfolger-Paaren
von Streckenabschnittskennungen (s
i, s
j) in ihren Zellen eine ausgewählte Streckenabschnittskennung oder eine ausgewählte
Reihe von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen in den Fällen enthält,
in denen das Vorläufer-Nachfolger-Paar von Streckenabschnittskennungen eine durch
die ausgewählte Streckenabschnittskennung oder die ausgewählte Reihe von mehreren
verschiedenen Streckenabschnittskennungen gebildete Lücke enthält, und in den Fällen,
in denen die Lückenmatrix keine Streckenabschnittskennung enthält, das Vorläufer-Nachfolger-Paaren
von Streckenabschnittskennungen lückenfrei ist, sprich: einem Paar von Streckenabschnittskennungen
entspricht, deren Streckenabschnitte im Straßennetz unmittelbar aneinander anschließen.
[0041] Im Falle zentraler Erkennung empfängt die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
Befahrungsdaten, denen jeweils ein erster Messwert zugeordnet ist, zusammen mit diesen
ersten Messwerten, die von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung erfasst und
mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung versandt wurden. Aus den Befahrungsdaten
erkennt die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung mittels des Streckenabschnittserkennungsprogramms
die befahrenen Streckenabschnitte und bildet aus den zugehörigen Streckenabschnittskennungen
eine Sequenz von befahrenen Streckenabschnitten. Zumindest für den Fall des Vorliegens
einer Lücke von Streckenabschnitten in dieser Sequenz bestimmt die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
aus dem einem ersten Messwert oder mehreren ersten Messwerten den Fahrzeugbewegungsparameterwert,
den sie dem von der Sequenz umfassten Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
zuordnet.
[0042] Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens der erste Referenzparameterwert ein Referenzparameterwert von einer
Vielzahl von Referenzparameterwerten ist, die für eine Vielzahl von Kombinationen
an Vorläufer-Nachfolger-Paaren von Streckenabschnittskennungen in Zellen einer Referenzparametermatrix
in Form einer Tabelle mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen als Spaltenwerten
und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen als Zeilenwerten - oder umgekehrt - in
wenigstens einem zentralen Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
zumindest zeitweise gespeichert sind oder waren. Mit einer solchen Referenzparametermatrix
wird eine effiziente Zuordnung des für die Prüfung zu verwendenden Referenzparameterwertes
zu der zu untersuchenden Lückensequenz möglich. Dabei wird vorzugsweise das Original
dieser Referenzparametermatrix zentralseitig gespeichert. Das bedeutet nicht zwingend,
dass deswegen die Prüfung nur zentralseitig erfolgen kann. Die Prüfung kann alternativ
oder kumulativ auch dezentralseitig durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
erfolgen, wenn der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung eine Kopie der Referenzparametermatrix
vorliegt. Dazu wird eine Kopie der Referenzparametermatrix von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
an alle dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
drahtlos übermittelt und vorzugsweise mittels der jeweiligen dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
von der jeweiligen dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung empfangen. Auf diese
Weise können auch allfällige Aktualisierungen der Referenzparametermatrix von der
zentralen Datenverarbeitungseinrichtung an die dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
übermittelt werden.
[0043] Beispielsweise kann der Referenzparameterwert einem Wert des Fahrzeugbewegungsparameters
entsprechen, der der Fahrzeugbewegung auf einer Fahrt außerhalb des mautpflichten
Streckennetzes zwischen dem Vorläufer-Streckenabschnitt und dem Nachfolger-Streckenabschnitt
entspricht. Andererseits kann der Referenzparameterwert auch dem Wert eines Fahrzeugbewegungsparameters
entsprechen, der der Fahrzeugbewegung auf einer Fahrt innerhalb des mautpflichten
Streckennetzes zwischen dem Vorläufer-Streckenabschnitt und dem Nachfolger-Streckenabschnitt
entspricht.
[0044] Die bevorzugte Wahl des Referenzparameterwertes hängt von dem Referenzparameter selbst
ab, den zur Verfügung stehenden Alternativrouten von Fahrten außerhalb des mautpflichtigen
Streckennetzes sowie insbesondere von der ersten Regel, deren Erfüllung in der ersten
Plausibilitätsprüfung geprüft wird.
[0045] So muss für eine Regel, die auf Übereinstimmung des Fahrzeugbewegungsparameterwertes
mit einem Referenzparameterwert lautet, der Referenzparameterwert dem einer Fahrzeugbewegung
auf einer vorzugsweise bestimmten Fahrtroute innerhalb des mautpflichtigen Streckennetzes
entsprechen, wenn die Erfüllung der Regel in der Plausibilitätsprüfung im Sinne eines
positiven Ergebnisses auf einen möglichen Fehler hinweisen soll, und für eine Regel,
die auf Abweichung des Fahrzeugbewegungsparameterwertes von einem Referenzparameterwert
lautet, der Referenzparameterwert dem einer Fahrzeugbewegung auf einer vorzugsweise
bestimmten Fahrtroute außerhalb des mautpflichtigen Streckennetzes entsprechen, wenn
die Erfüllung der Regel in der Plausibilitätsprüfung im Sinne eines positiven Ergebnisses
auf einen möglichen Fehler hinweisen soll, weil ja die mangelnde Erkennung der Fahrt
innerhalb des mautpflichtigen Streckennetzes der Fehler ist, den es zu detektieren
gilt.
[0046] In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass im Zuge
der ersten Plausibilitätsprüfung zusätzlich geprüft wird, ob wenigstens ein zweiter
Fahrzeugbewegungsparameterwert, der aus wenigstens einem dritten Messwert der Fahrzeugbewegung,
welcher im Zusammenhang mit den Befahrungsdaten von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
erfasst wurde, gebildet oder abgeleitet ist und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Vorläufen-
und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt
und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt zugeordnet wurde, wenigstens einer zweiten
Regel bezüglich wenigstens eines zweiten Referenzparameterwertes für das Vorläufer-Nachfolger-Paar,
der zumindest zeitweise in wenigstens einem zentralen Datenspeicher der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert ist oder war, genügt, wobei der zweite Fahrzeugbewegungsparameter
einer der folgenden Parameter ist: (i) eine Zeitdifferenz, die abhängig ist von einem
ersten Zeitwert als drittem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung
zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Zeitwert als einem vierten Messwert, der
der Nachfolger-Streckenabschnittskennung zugeordnet ist; (ii) eine mittlere fiktive
Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Division einer Referenzdistanz für das Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen durch die Zeitdifferenz von Ziffer (i) erhalten wurde;
(iii) eine Grenzgeschwindigkeitsdauer als Summe von Teildauern, während denen die
Fahrzeuggeschwindigkeit als drittem Messwert eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet;
(iv) ein Grenzgeschwindigkeitsdauerverhältnis, das durch die Division der Grenzgeschwindigkeitsdauer
von Ziffer (iii) durch die Zeitdifferenz von Ziffer (i) erhalten wurde; (v) eine Grenzgeschwindigkeitsstrecke
als Summe von Teilstrecken, auf denen die Fahrzeuggeschwindigkeit als drittem Messwert
eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet; (vi) ein Grenzgeschwindigkeitsstreckenverhältnis,
das durch die Division der Grenzgeschwindigkeitsstrecke von Ziffer (vi) durch den
ersten Fahrzeugbewegungsparameter gebildet wurde;
wobei im jeweiligen Falle (i) der zweite Referenzparameter eine Referenzzeitdifferenz
ist und die zweite Regel das Unterschreiten des Referenzzeitdifferenzwertes durch
den Zeitdifferenzwert ist; (ii) der zweite Referenzparameter eine Referenzgeschwindigkeit
ist und die zweite Regel das Überschreiten des Referenzgeschwindigkeitswertes durch
den Wert der mittleren fiktiven Fahrzeuggeschwindigkeit ist; (iii) der zweite Referenzparameter
eine Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauer ist und die zweite Regel das Unterschreiten
oder Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerwertes durch den Grenzgeschwindigkeitsdauerwert
ist; (iv) der zweite Referenzparameter ein Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerverhältnis
ist und die zweite Regel das Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerverhältniswertes
durch den Grenzgeschwindigkeitsdauerverhältniswert ist; (v) der zweite Referenzparameter
eine Referenzgrenzgeschwindigkeitsstrecke ist und die zweite Regel das Überschreiten
des Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenwertes durch den Grenzgeschwindigkeitsstreckenwert
ist; und (vi) der zweite Referenzparameter ein Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenverhältnis
ist und die zweite Regel das Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenverhältniswertes
durch den Grenzgeschwindigkeitsstreckenverhältniswert ist.
[0047] Damit erfolgt die erste Plausibilitätsprüfung durch mehrere erste Teilprüfungen auf
das Genügen von Werten mehrerer verschiedener Fahrzeugbewegungsparameter hinsichtlich
erster Teilregeln bezüglich der Werte der mehreren entsprechend verschiedenen ersten
Referenzparameter. Die erste Plausibilitätsprüfung gilt in manchen Kombinationen von
Plausibilitäts-Teilprüfungen und/ oder manchen Kombinationen von Vorläufer-Nachfolger-Streckenabschnitts-Paaren
nur dann als fehler-positiv abgeschlossen, wenn alle eine Teilprüfungen fehler-positiv
enden. Die erste Plausibilitätsprüfung gilt dann als fehler-negativ abgeschlossen,
wenn wenigstens eine Teilprüfung fehler-negativ endet. Beispielsweise kann die Fahrstrecke
einer mautfreien Route im mautfeien Straßennetz (von beispielsweise Bundes-, Landes-,
Kreis- und/ oder Gemeindestraßen) kürzer sein als die Referenzdistanz der Fahrt auf
der mautpflichtigen Route im mautpflichtigen Straßennetz (von beispielsweise Autobahnen),
wobei die kürzeste Fahrtdauer auf der kürzesten mautfreien Route in der Regel genauso
groß ist wie die Fahrtdauer auf der mautpflichtige Route. Somit ist das fehlerhafte
Unterschreiten einer als kürzeste Fahrtdauer festgelegten Referenzzeitdifferenz (auch:
Referenzdauer) durch keine Fahrt in irgendeinem der beiden Netze möglich (in diesem
Fall wäre das ein fehler-negatives Ergebnis der ersten Teilprüfung). Jedoch ist das
Abweichen von der Referenzdistanz durch eine kürzere oder eine längere Fahrstrecke
im mautpflichtigen Straßennetz möglich (fehler-negatives Ergebnis der zweiten Teilprüfung).
Allerdings existieren im mautfreien Straßennetz auch Routen, deren Länge mit der Referenzdistanz
übereinstimmen (fehler-positives Ergebnis der zweiten Teilprüfung). Deswegen wird
als Referenzdauer für die Fahrt im mautfreien Streckennetz diejenige gewählt, die
der zeitschnellsten Route im mautfreien Straßennetz entspricht, deren Länge gleich
der Referenzdistanz der Fahrt im mautpflichtigen Straßennetz ist. Wird nun diese Referenzdauer
unterschritten (fehler-positives Ergebnis), so ist das bei fehler-positivem Ergebnis
der Distanzprüfung (Distanz entspricht Autobahnroute) nur möglich, wenn die Autobahn
benutzt wurde. Da hierfür jedoch die entsprechende Lücke in der Lückensequenz vorhanden
ist, ist dies als eine mögliche unechte Lückensequenz und als ein möglicher Fehler
des Mautsystems zu werten. Ein fehler-positives Ergebnis der Zeitdifferenzprüfung
(schnellere Fahrt) führt für sich allein genommen noch nicht zu einem fehler-positiven
Ergebnis der Plausibilitätsprüfung insgesamt, weil diese ja auch (in diesem Falle
fehlerfrei) auf einer kürzeren Fahrtroute im mautfreien Straßennetz (fehler-negatives
Ergebnis der Distanzprüfung) erlangt werden kann. Umgekehrt führt, wie schon oben
angedeutet, ein fehler-positives Ergebnis der Distanzprüfung (Distanz entspricht einer
Fahrt im mautpflichtigen Straßennetz) führt für sich allein genommen noch nicht zu
einem fehler-positiven Ergebnis der Plausibilitätsprüfung insgesamt, weil diese Distanz
ja auch (in diesem Falle fehlerfrei) auf einer langsameren Route im mautfreien Straßennetz
zurückgelegt werden konnte.
[0048] In anderen Kombinationen von Plausibilitäts-Teilprüfungen und/oder anderen Kombinationen
von Vorläufer-Nachfolger-Streckenabschnitts-Paaren gilt die erste Plausibilitätsprüfung
bereits dann als fehler-positiv abgeschlossen, wenn wenigstens eine Teilprüfung fehler-positiv
endet. Die erste Plausibilitätsprüfung gilt dann als fehler-negativ abgeschlossen,
wenn alle Teilprüfungen fehler-negativ enden.
[0049] Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, dass
die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung wenigstens eine dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
ist, wobei jeweils eine Kopie des Referenzparameterwertes in jeweils wenigstens einem
dezentralen Datenspeicher in jeder der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
abgelegt ist, eine allfällige Änderung des Referenzparameterwertes im zentralen Datenspeicher
durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung detektiert und/ oder bewirkt wird,
und die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, eine Übertragung des
geänderten Referenzparameterwertes an jede der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
auszulösen, und wobei wenigstens das Fehler-Signal der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
versandt wird.
[0050] Damit wird eine effiziente und zuverlässige Möglichkeit zur Durchführung der erfindungsgemäßen
ersten Plausibilitätsprüfung in einer dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung geschaffen.
Vorteilhaft sind die Referenzparameterwerte, die von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
für die erste Plausibilitätsprüfung verwendet werden, immer auf dem neuesten Stand,
weil geänderte Referenzparameterwerte von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
an die dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen verteilt werden.
[0051] Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Ausführungsform, die die Durchführung der
ersten Plausibilitätsprüfung durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung vorsieht,
besteht darin, dass zusammen mit dem Fehler-Signal oder als Fehler-Signal der erste
Fahrzeugbewegungsparameter und das betreffenden Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
übermittelt wird und die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, Fehler-Signale,
die es zu dem betreffenden Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
in wenigstens einem vorgegebenen Zeitintervall empfängt, zu zählen, und die Fehleranzahl
der gezählten Fehler-Signale oder einen Fehlerquotienten, der gebildet wird aus der
Fehleranzahl der gezählten Fehler-Signale und der Gesamtanzahl der Sequenzen, die
das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen umfassen
und die die zentrale Datenverarbeitungsanlage im vorgegebenen Zeitintervall von der
Vielzahl an dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen empfangen hat, (e) einer zweiten
Plausibilitätsprüfung zu unterwerfen, mit der geprüft wird, ob die Fehleranzahl der
Fehler-Signale eine vorgegebene erste Referenzfehleranzahl oder der Fehlerquotient
einen vorgegebenen ersten Referenzfehlerquotienten überschreitet; wobei (f) wenn die
zweite Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
ein Software-Fehler-Signal erzeugt wird, das auf einen möglichen Softwarefehler hinweist;
und (g) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ein Hardware-Fehler-Signal erzeugt wird,
das auf einen möglichen Erfassungsfehler hinsichtlich der Erfassung der Befahrungsdaten
durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung hinweist, von der die Befahrungsdaten
stammen, die der untersuchten Lückensequenz zugrunde lagen.
[0052] Dabei können die Sequenzen, die das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
umfassen, Sequenzen sein, die - lückenlos - die ausgewählte Streckenabschnittskennung
oder die ausgewählte Reihe von mehreren Streckenabschnittskennungen umfassen und/
oder Sequenzen sein, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung oder die ausgewählte
Reihe von mehreren Streckenabschnittskennungen - lückenbehaftet - nicht umfassen,
und zwar sowohl mit oder ohne Fehlermeldung.
[0053] Vorzugsweise ist liegt das Zeitintervall im Bereich von einer Stunde bis zu einem
Monat.
[0054] Vorzugsweise liegt die erste Referenzfehleranzahl im Bereich von 3 bis 10 für das
Zeitintervall von einer Stunde bis zu 100 bis 10000 für das Zeitintervall von einem
Monat. Im Wesentlichen hängt dieser Wert von der durchschnittlichen Verkehrsdichte
auf den Streckenabschnitten der Lückensequenz ab.
[0055] Vorzugsweise liegt der erste Referenzfehlerquotient im Bereich von 0,001 % bis 10
%. Besonders bevorzugt liegt er im Bereich von 0,01 % bis 1 %. In vielen Fällen wird
ein Referenzfehlerquotient von 0,1 % oder näherungsweise 0,1 % verwendet.
[0056] Diese erfinderische Lösung macht sich die Erkenntnis der Erfinder zu Nutze, dass
bei einer hohen Qualität der Hardware der dezentralen Einrichtungen zur Erfassung
und Verarbeitung der Befahrungsdaten und bei einer hohen Qualität der Software des
Streckenabschnittserkennungsprogramms und der Referenzparameterwerte selten auftretende
Lückensequenzen auf einen Hardwarefehler zurückzuführen sein müssen, während häufig
auftretende Lückensequenzen auf eine Änderung des Straßennetzes zurückzuführen sein
müssen, wobei die Software bezüglich dieser Änderung zumindest teilweise nicht mehr
verwendungsfähig ist und einer Aktualisierung bedarf, um wieder fehlerfrei zu sein.
[0057] Das Erfassungs-Fehler-Signal kann von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung,
in der es erzeugt wurde, in Form eines Erfassungs-Fehler-Codes an die betreffende
dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung gesendet werden, von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
empfangen werden und der Fehler in Form eines Warnsignals mittels einer optischen
Anzeigevorrichtung der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung, beispielsweise in
Form einer LED, von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung zur Anzeige gebracht
werden.
[0058] Alternativ oder optional kann ein Hinweistext auf einer optischen Anzeigevorrichtung
den Nutzer bereits beim erstmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers oder aber erst
nach mehrmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers darauf hinweisen, dass er die dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb einer bestimmten Frist auszutauschen hat.
Dabei kann die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet sein, nach Ablauf
dieser Frist in einen Passiv-Modus zu wechseln, in dem die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
die Erfassung von Befahrungsdaten und/ oder die Erkennung von Streckenabschnitten
unterlässt.
[0059] Mit der zweiten Plausibilitätsprüfung kann das erfindungsgemäße Fehlererkennungsverfahren
abgeschlossen sein, wobei es in der Folge des Software-Fehler-Signals in der Zentrale
dem Sachverstand eines Sachbearbeiters obliegt, anhand weiterer Analysen festzustellen,
ob es sich bei dem Softwarefehler um einen Erkennungsfehler oder um einen Referenzparameterfehler
handelt.
[0060] Dies ist jedoch nicht zwingend. Mit einer (h) dritten Plausibilitätsprüfung, in der
geprüft wird, ob die Fehleranzahl der Fehler-Signale eine vorgegebene zweite Referenzfehleranzahl
überschreitet, die größer ist als die erste Referenzfehleranzahl, oder der Fehlerquotient
einen vorgegebenen zweiten Referenzfehlerquotienten überschreitet, der größer ist
als der erste Referenzfehlerquotient, kann schließlich durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
bestimmt werden, ob ein Erkennungsfehler oder ein Referenzparameterfehler vorliegt:
Wenn (i) die dritte Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, wird durch
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ein Erkennungs-Fehler-Signal erzeugt, das
auf einen tatsächlichen Erkennungsfehler des Streckenabschnittserkennungsprogramms
hinweist.
Wenn (j) die dritte Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, erzeugt
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ein Referenz-Fehler-Signal, das auf einen
tatsächlichen Referenzfehler des Referenzparameterwertes hinweist.
[0061] Vorzugsweise liegt die zweite Referenzfehleranzahl im Bereich von 10 bis 1000 für
das Zeitintervall von einer Stunde bis zu 10.000 bis 1.000.000 für das Zeitintervall
von einem Monat. Im Wesentlichen hängt dieser Wert von der durchschnittlichen Verkehrsdichte
auf den Streckenabschnitten der Lückensequenz ab.
[0062] Vorzugsweise liegt der zweite Referenzfehlerquotient im Bereich von 10 % bis 99 %.
Besonders bevorzugt liegt er im Bereich von 30 % bis 90 %. In vielen Fällen wird ein
Referenzfehlerquotient von 50 % oder näherungsweise 50 % verwendet.
[0063] Es versteht sich, dass das Erkennungs-Fehler-Signal, das Referenz-Fehler-Signal und
das Erfassungs-Fehler-Signal auch bereits in der zweiten Plausibilitätsprüfung erhalten
werden können, wenn diese dahingehend geändert wird, dass mit ihr die Fehleranzahl
und/ oder der Fehlerquotient auf das Überschreiten des ersten und des zweiten Referenzwertes
geprüft werden: Liegt ein Fehlerwert (Fehleranzahl oder Fehlerquotient) unterhalb
des ersten Referenzwertes (erste Referenzfehleranzahl oder erster Referenzfehlerquotient),
so wird ein Erfassungs-Fehler-Signal erzeugt; liegt ein Fehlerwert zwischen dem des
ersten Referenzwert und dem zweiten Referenzwert (zweite Referenzfehleranzahl oder
zweiter Referenzfehlerquotient), so wird ein Referenz-Fehler-Signal erzeugt; liegt
ein Fehlerwert oberhalb des zweiten Referenzwertes, so wird ein Erkennungs-Fehler-Signal
erzeugt;
[0064] Als Alternative oder Ergänzung zur dezentralen ersten Plausibilitätsprüfung kann
eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gekennzeichnet sein,
dass die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
ist, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung Befahrungsdaten und/ oder wenigstens
eine Sequenz von mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen
zusammen mit wenigstens dem ersten Messwert und/ oder wenigstens dem ersten Fahrzeugbewegungsparameterwert
von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung empfängt.
[0065] Damit wird ein Verfahren zur Durchführung einer zentralen ersten Plausibilitätsprüfung
geschaffen.
[0066] Unabhängig davon, ob die erste Plausibilitätsprüfung dezentral oder zentral durchgeführt
wird, kann vorgesehen sein das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weiterzubilden,
dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung von der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
eine Menge von Sequenzen von jeweils mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten
Streckenabschnittskennungen oder Befahrungsdaten empfängt, aus denen die zentrale
Datenverarbeitungseinrichtung mittels des Streckenabschnittserkennungsprogramms die
Menge von besagten Sequenzen erlangt, und für wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung
oder wenigstens eine ausgewählte Reihe von mehreren Streckenabschnittskennungen an
im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten durch
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (i) diejenige Menge von ausgewählten Sequenzen
aus der Menge der empfangenen Sequenzen bestimmt wird, die eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung
enthalten, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem ersten Streckenabschnitt der ausgewählten
Reihe unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung enthalten,
die dem Nachfolger-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem letzten Streckenabschnitt der
ausgewählten Reihe unmittelbar nachfolgt, und (ii) diejenige Menge an ausgewählten
außerordentlichen Lückensequenzen aus der Menge der ausgewählten Sequenzen bestimmt
wird, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung oder die ausgewählte Reihe an
Streckenabschnittskennungen nicht enthalten und die das Fehler-Signal in der ersten
Plausibilitätsprüfung ausgelöst haben, wobei ferner aus der Anzahl der ausgewählten
außerordentlichen Lückensequenzen der Menge von ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen
und der Anzahl von ausgewählten Sequenzen der Menge von ausgewählten Sequenzen ein
außerordentlicher Lückenquotient gebildet wird, und wobei (e) wenn die erste Plausibilitätsprüfung
ein positives Ergebnis erbringt, im Zuge einer zweiten Plausibilitätsprüfung durch
eine der Datenverarbeitungseinrichtungen geprüft wird, ob der außerordentliche Lückenquotient
wenigstens einen ersten Referenzlückenquotienten überschreitet; (f) wenn die zweite
Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, durch die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung
ein Software-Fehler-Signal erzeugt wird, das auf einen möglichen Softwarefehler hinweist;
(g) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch die
prüfende Datenverarbeitungseinrichtung ein Hardware-Fehler-Signal erzeugt wird, das
auf einen möglichen Erfassungsfehler hinsichtlich der Erfassung der Befahrungsdaten
durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung hinweist, von der die Befahrungsdaten
stammen, die der untersuchten Lückensequenz zugrunde lagen.
[0067] Dabei sind die ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen, die das Fehler-Signal
in der ersten Plausibilitätsprüfung ausgelöst haben, vorzugsweise in einem Datensatz,
der die Lückensequenz umfasst, durch einen entsprechenden Fehler-Code im Datensatz
gekennzeichnet.
[0068] Dabei versteht es sich, dass in dem weniger bevorzugten Fall, in dem die dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung die zweite Plausibilitätsprüfung durchführt, die Anzahl
an ausgewählten Sequenzen und die Anzahl an ausgewählten Lückensequenzen oder der
Lückenquotient selbst von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung an die dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung zu übertragen ist - vorzugsweise über ein Mobilfunknetz
-, wobei der die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, die Anzahl
an ausgewählten Sequenzen und die Anzahl an ausgewählten Lückensequenzen oder den
Lückenquotienten selbst mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung zu
empfangen. Vorzugsweise empfängt die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung regelmäßig
(z. B. einmal am Tag oder einmal pro Woche) oder zu bestimmten Anlässen (z. B. Einschalten
der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung) eine Vielzahl an jeweils aktuellen
Lückenquotienten, die für eine Vielzahl von Kombinationen an Vorläufer-Nachfolger-Paaren
von Streckenabschnittskennungen in Zellen einer Lückenquotientenmatrix in Form einer
Tabelle mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen als Spaltenwerten s
i und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen s
j als Zeilenwerten - oder umgekehrt - enthält. Damit wird die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
in die Lage versetzt, für jede zu untersuchende Lückensequenz, die von ihr registriert
wurde, sehr schnell eine Aussage auf einen entsprechenden Fehler zu treffen.
[0069] Zur Vermeidung eines hohen Datenvolumens in der Kommunikation wird die zweite Plausibilitätsprüfung
jedoch vorzugsweise von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt.
[0070] Vorzugsweise ist der erste Referenzlückenquotient größer als 0,001 % und kleiner
als 10 %. Besonders bevorzugt liegt er im Bereich von 0,01 % bis 1 %. In vielen Fällen
wird ein Referenzlückenquotient von 0,1 % oder näherungsweise 0,1 % verwendet.
[0071] Vorzugsweise wird ein Lückenquotient nur dann gebildet und die zweite Plausibilitätsprüfung
nur dann durchgeführt, wenn die Anzahl der ausgewählten Sequenzen nicht kleiner ist
als eine vorgegebene Mindestanzahl und nicht größer ist als eine vorgegebene Maximalanzahl.
Vorzugsweise ist die vorgegebene Mindestanzahl gleich 100 und die vorgegebene Maximalanzahl
gleich 1.000.000. dies erzielt einerseits eine hinreichende statistische Aussagekraft
des Lückenquotienten und andererseits eine hinreichende Empfindlichkeit, eine Erhöhung
des Lückenquotienten schnell festzustellen.
[0072] Vorzugsweise werden innerhalb eines Zeitabschnittes, in dem die Anzahl an ausgewählten
Sequenzen ansteigt, mehrmals Lückenquotienten gebildet. Damit liegt stets ein aktueller
Wert des Lückenquotienten vor.
[0073] Vorzugsweise werden bei Hinzufügung von neu erlangten Sequenzen zur Menge der ausgewählten
Sequenzen diejenigen Sequenzen aus der Menge der ausgewählten Sequenzen entfernt,
die die ältesten sind. Damit wird die Aktualität des Lückenquotienten weiter erhöht
und die Empfindlichkeit, eine Erhöhung des Lückenquotienten festzustellen, vergrößert,
so dass eine solche Erhöhung noch schneller festgestellt werden kann.
[0074] Das Erfassungs-Fehler-Signal kann beim erstmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers
oder aber erst nach mehrmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers von der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung, in der es erzeugt wurde, in Form eines Erfassungs-Fehler-Codes
an die betreffende dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung gesendet werden, von der
dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung empfangen werden und der Fehler in Form
eines Warnsignals mittels einer optischen Anzeigevorrichtung der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung,
beispielsweise in Form einer LED, von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
zur Anzeige gebracht werden.
[0075] Alternativ oder optional kann beim erstmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers
oder aber erst nach mehrmaligen Auftreten eines Erfassungsfehlers ein Hinweistext
auf einer optischen Anzeigevorrichtung den Nutzer darauf hinweisen, dass er die dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung innerhalb einer bestimmten Frist auszutauschen hat.
Dabei kann die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet sein, nach Ablauf
dieser Frist in einen Passiv-Modus zu wechseln, in dem die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
die Erfassung von Befahrungsdaten und/ oder die Erkennung von Streckenabschnitten
unterlässt.
[0076] Das mehrmalige Auftreten eines Erfassungsfehlers kann zentralseitig oder dezentralseitig
erkannt werden, in dem die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung die Anzahl der
Erfassungs-FehlerMeldungen kumuliert und/ oder die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
die Erfassungsfehler zugeordnet zur Kennung der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
sammelt.
[0077] In diesem Sinne kann auch erst das mehrmalige Auftreten eines möglichen Erfassungsfehlers
die zentrale oder dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung dazu veranlassen festzustellen,
dass es sich bei den möglichen Erfassungsfehlern um einen tatsächlichen Erfassungsfehler
der besagten dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung handelt.
[0078] Mit der zweiten Plausibilitätsprüfung kann das erfindungsgemäße Fehlererkennungsverfahren
abgeschlossen sein, wobei es in der Folge des Software-Fehler-Signals in der Zentrale
dem Sachverstand eines Sachbearbeiters obliegt, anhand weiterer Analysen festzustellen,
ob es sich bei dem Softwarefehler um einen Erkennungsfehler oder um einen Referenzparameterfehler
handelt.
[0079] Alternativ kann das erfindungsgemäße Fehlererkennungsverfahren mit der zweiten Plausibilitätsprüfung
auch deswegen abgeschlossen sein, weil die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
allgemein oder nur für bestimmte Lückensequenzen das Software-Fehler-Signal ohne weitere
Prüfung ausschließlich entweder als Referenzfehler oder als Erkennungsfehler interpretiert.
[0080] Keine von beiden Varianten ist jedoch zwingend. Mit einer (h) dritten Plausibilitätsprüfung,
in der vorzugsweise durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung geprüft wird,
ob der Lückenquotient einen vorgegebenen zweiten Referenzlückenquotienten überschreitet,
der größer ist als der erste Referenzlückenquotient, kann schließlich bestimmt werden,
ob ein Erkennungsfehler oder ein Referenzparameterfehler vorliegt:
Wenn (i) die dritte Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, wird durch
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ein Erkennungs-Fehler-Signal erzeugt, das
auf einen tatsächlichen Erkennungsfehler des Streckenabschnittserkennungsprogramms
hinweist.
Wenn (j) die dritte Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, erzeugt
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bei positivem Ergebnis der zweiten Plausibilitätsprüfung
ein Referenz-Fehler-Signal, das auf einen tatsächlichen Referenzfehler des Referenzparameterwertes
hinweist.
[0081] Vorzugsweise liegt der zweite Referenzlückenquotient im Bereich von 10 % bis 99 %.
Besonders bevorzugt liegt er im Bereich von 30 % bis 90 %. In vielen Fällen wird ein
Referenzlückenquotient von 50 % oder näherungsweise 50 % verwendet.
[0082] Es versteht sich, dass das Erkennungs-Fehler-Signal, das Referenz-Fehler-Signal und
das Erfassungs-Fehler-Signal auch bereits in der zweiten Plausibilitätsprüfung erhalten
werden können, wenn diese dahingehend geändert wird, dass mit ihr der Lückenquotient
auf das Überschreiten des ersten und des zweiten Referenzlückenquotienten geprüft
wird: Liegt der Wert des Lückenquotienten unterhalb des Wertes des ersten Referenzlückenquotienten,
so wird ein Erfassungs-Fehler-Signal erzeugt; liegt der Wert des Lückenquotienten
zwischen dem Wert des ersten Referenzlückenquotienten und dem Wert des zweiten Referenzlückenquotienten,
so wird ein Referenz-Fehler-Signal erzeugt; liegt der Wert des Lückenquotienten oberhalb
des Wertes des zweiten Referenzlückenquotienten, so wird ein Erkennungs-Fehler-Signal
erzeugt.
[0083] Erfindungswesentlich für die Erkennung entweder eines Referenzfehlers oder eines
Erkennungsfehlers ist im allgemeinen der Umstand, dass die zweite Plausibilitätsprüfung
allein oder in Kombination mit der dritten Plausibilitätsprüfung ein Referenz-Fehler-Signal
oder eines Erkennungs-Fehler-Signal auslöst.
[0084] Ein solches Fehlersignal kann darin bestehen, dass in einem Datensatz, der eine Kennung
der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung und/ oder eine Kennung des Fahrzeugs,
dem die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung zugeordnet ist, und die Streckenabschnittskennungen
der Lückensequenz sowie wenigstens den der Lückensequenz zugeordneten Wert des Fahrzeugbewegungsparameters
umfasst, ein den jeweiligen Fehler repräsentierendes Fehlerbit von einem Nicht-FehlerZustand
(beispielsweise Null) auf einen Fehler-Zustand (beispielsweise Eins) gesetzt wird.
Alternativ oder optional kann ein solches Fehlersignal in der optischen Anzeige (LED,
Text einer Fehlernachricht) durch eine Anzeigevorrichtung bestehen.
[0085] Vorzugsweise wird in den erfindungsgemäßen Verfahren, in denen in Folge der zweiten
Plausibilitätsprüfung (dies schließt eine mögliche dritte Plausibilitätsprüfung ein)
vorzugsweise durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ein Referenzfehler ermittelt
beziehungsweise ein Referenz-Fehler-Signal ausgelöst wurde, mittels der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung der fehlerhafte Referenzparameterwert im zentralen Datenspeicher
durch einen geänderten Referenzparameterwert ersetzt wird, der so weit von dem fehlerhaften
Referenzparameter abweicht, dass der erste Fahrzeugbewegungsparameterwert, bezüglich
dessen die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbracht hatte, in einer
erneuten ersten Plausibilitätsprüfung gemäß der ersten Regel bezüglich des geänderten
Referenzparameterwertes eine negatives Ergebnis bringen würde.
[0086] Vorzugsweise wird der geänderte Referenzparameterwert mittels eines
[0087] Referenzparameterbestimmungsprogramms, das durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
ausgeführt wird, gebildet, das mehrere Fahrzeugbewegungsparameter verschiedener Fahrzeuge
oder verschiedener dezentraler Datenverarbeitungseinrichtungen der Menge von ausgewählten
Lückensequenzen einbezieht.
[0088] Vorzugsweise werden diejenigen Fahrzeugbewegungsparameter, deren Werte der ersten
Regel zur Ermittlung eines Fehlers entsprechen (das sind diejenigen Werte von Fahrzeugbewegungsparametern,
die zu einem positiven Ergebnis der ersten Plausibilitätsprüfung geführt haben) mittels
des Referenzparameterbestimmungsprogramms zu einer Gruppe zusammengefasst, soweit
sie nicht von einem Mittelwert dieser oder einer Auswahl dieser Fahrzeugbewegungsparameter
um mehr als einen vorgegeben Betrag oder Anteil abweichen. Die Auswahl kann eine vorgegebene
Anzahl (beispielsweise drei oder mehr als drei oder beispielsweise einhundert oder
weniger als einhundert) derjenigen Werte der besagten Fahrzeugbewegungsparameter kennzeichnen,
die am engsten beieinander liegen. Anschließend wird mittels des zentralen Referenzparameterbestimmungsprogramms
aus dieser Gruppe derjenige maßgebliche Fahrzeugparameterwert ausgewählt, der sowohl
am weitesten von diesem Mittelwert als auch am weitesten von dem fehlerhaften Referenzparameterwert
abweicht, und der fehlerhafte Referenzparameterwert durch den maßgeblichen Fahrzeugparameterwert
zur Bildung des geänderten Referenzparameterwertes ersetzt.
[0089] Eine erfindungsgemäße Einrichtung wird beispielsweise bereitgestellt durch eine dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung eines Mautsystems, das wenigstens eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
umfasst, wobei die dezentrale Datenverarbeitungsvorrichtung zur Mitführung in einem
mautpflichtigen Fahrzeug, dem sie zugeordnet ist, vorgesehen ist sowie ausgebildet
ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung von mautpflichtigen
Streckenabschnitten eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das
mautpflichtige Fahrzeug, und eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung zumindest
zur Versendung von Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung aufweist oder
zumindest zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist, wobei die
dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, mittels wenigstens eines
Prozessors ein Streckenabschnittserkennungsprogramms zur Verarbeitung der Befahrungsdaten
auszuführen mit dem Ergebnis, die Befahrung der jeweiligen Streckenabschnitte durch
das Fahrzeug zu erkennen, und den jeweiligen Streckenabschnitten entsprechende Streckenabschnittskennungen
in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft mit einem Zeitwert ihrer
Befahrung durch das Fahrzeug in einem Datenspeicher zu registrieren, wobei die dezentrale
Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, (a) wenigstens eine zu untersuchende
Lückensequenz von jeweils mehreren, dem mautpflichtigen Fahrzeug zugeordneten, zeitlich
aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen bereitzustellen, wobei
die Lückensequenz dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens eine ausgewählte
Streckenabschnittskennung oder wenigstens eine ausgewählte Reihe von mehreren verschiedenen
Streckenabschnittskennungen an im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden
Streckenabschnitten nicht enthält und eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung enthält,
die dem Vorläufer-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem ersten Streckenabschnitt der ausgewählten
Reihe unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung enthält,
die dem Nachfolger-Streckenabschnitt entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt
der ausgewählten Streckenabschnittskennung oder dem letzten Streckenabschnitt der
ausgewählten Reihe unmittelbar nachfolgt; (b) für die zu untersuchende Lückensequenz
im Zuge wenigstens einer ersten Plausibilitätsprüfung zu prüfen, ob wenigstens ein
erster Fahrzeugbewegungsparameterwert, der aus wenigstens einem ersten Messwert der
Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang mit den Befahrungsdaten von der dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtung erfasst wurde, gebildet oder abgeleitet ist und dem
Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt
und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt zugeordnet wurde, wenigstens einer ersten
Regel bezüglich wenigstens eines ersten Referenzparameterwertes für das Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen, der zumindest zeitweise in wenigstens einem dezentralen
Datenspeicher der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung gespeichert ist oder war,
genügt; (c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt,
in einer Fehler-Nachricht den ersten Fahrzeugbewegungsparameter und das betreffende
Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu senden; und (d) wenn die erste Plausibilitätsprüfung
ein negatives Ergebnis erbringt, keine Fehler-Nachricht mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu senden oder in einer Nicht-Fehler-Nachricht
das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen ohne den
ersten Fahrzeugbewegungsparameter mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung zu senden; und dadurch gekennzeichnet
ist, dass der erste Fahrzeugbewegungsparameter eine Distanz ist, die abhängig ist
von einem ersten Streckenwert als erstem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung
zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Streckenwert als einem zweiten Messwert,
der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter
eine Referenzdistanz ist und die erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes
mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung
des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert ist.
[0090] Damit kann die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
unabhängig etwaiger Fahrtpausen zuverlässig und vorteilhaft über das Vorliegen eines
möglichen Fehlers informieren.
[0091] Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
einen dezentralen Datenspeicher auf, in dem eine Vielzahl von Referenzparameterwerten,
die für eine Vielzahl von Kombinationen an Vorläufer-Nachfolger-Paaren von Streckenabschnittskennungen
in Zellen einer Referenzparametermatrix in Form einer Tabelle mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen
als Spaltenwerten und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen als Zeilenwerten - oder
umgekehrt-zumindest zeitweise gespeichert sind.
[0092] Vorzugsweise ist eine solche erfindungsgemäße dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
ausgebildet, wenigstens einen geänderten Referenzparameterwert für ein bestimmtes
Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
zu empfangen, und den bis dahin im dezentralen Datenspeicher für das bestimmte Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen gespeicherten Referenzparameterwert durch den geänderten
Referenzparameterwert zu ersetzen.
[0093] Der Empfang des geänderten Referenzparameterwertes kann mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung erfolgen.
[0094] Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung
ergeben sich durch Ausbildungsmerkmale der erfindungsgemäßen dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung,
die der Durchführung oben angeführter erfindungsgemäßer Verfahrensschritte dienen.
[0095] Ein anderes Beispiel für eine erfindungsgemäße Einrichtung wird durch eine zentrale
Datenverarbeitungseinrichtung eines Mautsystems bereitgestellt, das eine Vielzahl
von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen umfasst, von denen jede von einem
mautpflichtigen Fahrzeug mitgeführt wird, dem sie zugeordnet ist, sowie ausgebildet
ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung von mautpflichtigen
Streckenabschnitten eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das
mautpflichtige Fahrzeug und eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung zumindest
zur Versendung von Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung aufweist oder
zumindest zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist, wobei wenigstens
eine der Datenverarbeitungseinrichtungen ausgebildet ist, mittels eines Streckenabschnittserkennungsprogramms
zur Verarbeitung der Befahrungsdaten die Befahrung der jeweiligen Streckenabschnitte
durch das jeweilige Fahrzeug zu erkennen und den jeweiligen Streckenabschnitten entsprechende
Streckenabschnittskennungen in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft
mit einem Zeitwert ihrer Befahrung durch das jeweilige Fahrzeug zu registrieren, wobei
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, Befahrungsdaten und/ oder
zeitlich geordnete Streckenabschnittkennungen von jeder der Vielzahl von dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtungen zu empfangen, und die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
einen zentralen Datenspeicher aufweist oder zumindest zeitweise kommunikationstechnisch
an einen solchen gekoppelt ist, in dem zumindest zeitweise eine Menge von Sequenzen
von jeweils mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen;
die jeweils einer von der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
zugeordnet sind, gespeichert und zur Verarbeitung an der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
bereitgestellt sind, wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet
ist, (a) für wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung oder wenigstens
eine ausgewählte Reihe von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen an im
Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten diejenige
Menge von ausgewählten Sequenzen aus der Menge der bereitgestellten Sequenzen zu bestimmen,
die eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung enthalten, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt
entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt der ausgewählten Streckenabschnittskennung
oder dem ersten Streckenabschnitt der ausgewählten Reihe unmittelbar vorangeht, und
eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung enthalten, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt
entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt der ausgewählten Streckenabschnittskennung
oder dem letzten Streckenabschnitt der ausgewählten Reihe unmittelbar nachfolgt, und
(ii) diejenige Menge an ausgewählten Lückensequenzen aus der Menge der ausgewählten
Sequenzen zu bestimmen, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung oder die ausgewählte
Reihe an Streckenabschnittskennungen nicht enthalten; (b) für zumindest eine zu untersuchende
Lückensequenz der Menge an ausgewählten Lückensequenzen im Zuge wenigstens einer ersten
Plausibilitätsprüfung zu prüfen, ob wenigstens ein erster Fahrzeugbewegungsparameterwert,
der aus wenigstens einem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang
mit den Befahrungsdaten von derjenigen dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung erfasst
wurde, der die zu untersuchende Lückensequenz zugeordnet ist, gebildet oder abgeleitet
ist und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen von erkanntem
Vorläufer-Streckenabschnitt und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt zugeordnet
wurde, wenigstens einer ersten Regel bezüglich wenigstens eines ersten Referenzparameterwertes
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen, der zumindest zeitweise
in wenigstens einem zentralen Datenspeicher der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
gespeichert ist oder war, genügt; (c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives
Ergebnis erbringt, ein Fehler-Signal zu erzeugen wird, das auf einen möglichen Fehler
hinweist; und (d) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt,
kein Signal zu erzeugen oder ein Nicht-Fehler-Signal zu erzeugen, das auf keinen Fehler
hinweist; und dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Fahrzeugbewegungsparameter
eine Distanz ist, die abhängig ist von einem ersten Streckenwert als erstem Messwert,
der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten
Streckenwert als einem zweiten Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung
zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter eine Referenzdistanz ist und die
erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen
einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert
ist.
[0096] Vorzugsweise ist das Streckenabschnittserkennungsprogramm in einem jeweiligen Datenspeicher
jeder der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen gespeichert und
die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtungen sind jeweils ausgebildet, das Streckenabschnittserkennungsprogramm
durch einen jeweiligen dezentralen Prozessor der von jeder der Vielzahl von dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtungen umfasst ist, auszuführen.
[0097] Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
ergeben sich durch Ausbildungsmerkmale der erfindungsgemäßen zentralen Datenverarbeitungseinrichtung,
die der Durchführung oben angeführter erfindungsgemäßer Verfahrensschritte dienen.
[0098] Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Dazu zeigen für beide Ausführungsbeispiele
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Mautsystems,
- Fig. 2a
- eine schematische Darstellung eines ersten Straßennetzes,
- Fig. 2b
- eine schematische Darstellung eines gegenüber dem ersten Straßennetz geänderten zweiten
Straßennetzes,
- Fig. 2b
- eine schematische Darstellung eines gegenüber dem ersten Straßennetz geänderten dritten
Straßennetzes und
- Fig. 3
- eine Lückenmatrix für einen Ausschnitt des mautpflichtigen Streckennetzes des Straßennetzes
der Fig. 2a, 2b und 2c.
[0099] Für beide Ausführungsbeispiele gilt folgendes:
Das in Figur 1 dargestellte Mautsystem 10 für ein Vielzahl 210 von N mautpflichtigen
Fahrzeugen umfasst eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 100 in Form einer zentralen
Elektronischen DatenVerarbeitungsanlage (EDV) in einer Zentrale 110 des Mautsystems
10 und eine Vielzahl 200 von N dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen 200 k von denen jede (2001, 2002, ..., 200N) von einem mautpflichtigen Fahrzeug (210k) mitgeführt wird, dem sie zugeordnet ist.
Jede der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen 200 k ist in Form einer On-Board-Unit (OBU) 200 k ausgebildet, Befahrungsdaten in Form von Positionsdaten des Fahrzeugs 210k zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung von mautpflichtigen Streckenabschnitten
eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das mautpflichtige Fahrzeug
210 k ist. Dazu umfasst jede OBU 200 k eine nicht dargestellte GNSS-Positionsbestimmungseinrichtung in Form eines GPS-Gerätes,
das aus GPS-Signalen von GPS-Satelliten, die es empfängt, die Position des Fahrzeugs
bestimmen kann.
Jede OBU 200 k umfasst eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung 205 k in Form eines GSM-Moduls, mittels der sie Daten über Funk-Kommunikationswege 320
k eines Kommunikationsnetzwerkes 300, das über eine Kommunikationsleitung 310 mit einem
Kommunikationsmodul 105 der Mautzentrale 10 verbunden ist, an die zentrale EDV 100
versenden kann, deren zentraler Prozessor 103 kommunikationstechnisch mit dem Kommunikationsmodul
105 verbunden ist.
[0100] In nicht dargestellten Varianten der beiden Ausführungsbeispiele ist die dezentrale
Funkkommunikationseinrichtung 205
k in Form eines eigenständigen Mobiltelefons ausgebildet, das als solches nicht von
der OBU umfasst ist, sondern in einer kurzreichweitigen Funkverbindung (beispielsweise
einer Bluetooth-Verbindung) kommunikationstechnisch mit der OBU verbunden ist.
[0101] Jede OBU 200
k ist ausgebildet, mittels eines Streckenabschnittserkennungsprogramms, das in einem
zweiten Datenspeicher 202
k der OBU 200
k abgespeichert ist und durch einen Prozessor 203
k der OBU ausgeführt wird, die Positionsdaten von dem GPS-Gerät durch den Vergleich
mit geographischen Daten von Geo-Objekten, die in einer Datenbank des zweiten Datenspeichers
202 enthalten sind, zu verarbeiten mit dem Ergebnis, die Befahrung der jeweiligen
mautpflichtigen Streckenabschnitte durch das Fahrzeug 210
k zu erkennen und den jeweiligen Streckenabschnitten entsprechende, jeweils mit den
Geo-Objekten verknüpfte Streckenabschnittskennungen in der zeitlichen Reihenfolge
ihrer Befahrung durch das jeweilige Fahrzeug 210
k durch Speichern im ersten Datenspeicher 201
k zu registrieren.
[0102] Zu vorgegebenen Bedingungen versendet jede OBU 200
k mittels des GSM-Moduls 205 k die registrierten Streckenabschnittskennungen einzeln,
oder in Teilsequenzen von mehreren Streckenabschnittskennungen an die zentrale EDV,
die aus den empfangen Streckenabschnittskennungen aller OBUs 200 der Vielzahl von
OBUs eine Menge {Q} von Q Sequenzen von Streckenabschnittskennungen in der Reihenfolge
ihrer Befahrung erstellt oder die empfangenen Teilsequenzen als solche in die Menge
{Q} aufnimmt.
[0103] In nicht dargestellten Varianten der beiden Ausführungsbeispiele ist das Streckenabschnittserkennungsprogramm
in einem Datenspeicher der zentralen EDV 100 abgespeichert und wird durch einen Prozessor
der zentralen EDV 100 ausgeführt. Dazu empfängt die zentrale EDV 100 die Positionsdaten
der OBUs 200
k auf dem Weg über das Kommunikationsnetz 300.
[0104] Figur 2a zeigt schematisch einen Ausschnitt des Straßennetzes, in dem sich die Vielzahl
210 der Fahrzeuge 210
k mit ihren OBUs 200
k bewegen. Das Straßennetz weist ein mautpflichtiges Autobahnnetz mit mautpflichtigen
Streckenabschnitten a
i auf, die durch Auffahrten k
i und Abfahrten k
j gekennzeichnet sind. Im Streckenabschnittserkennungsprogramm sind die mautpflichtigen
Streckenabschnitte a
i durch entsprechende Streckenabschnittskennungen s
i repräsentiert, die in Fig. 2a als Bezugszeichen der mautpflichtigen Streckenabschnitte
dargestellt sind. Das Autobahnnetz kann mathematisch als Graph dargestellt werden
mit den Auf- und Abfahrten k
i, k
j als Knoten und den Streckenabschnitten a
i als Kanten.
[0105] Das Straßennetz weist außerdem ein mautfreies Straßennetz von untergeordneten Bundes-
und Landesstraßen auf, das an einigen Knoten des Autobahnnetzes an das mautpflichtige
Autobahnnetz angeschlossen ist. Durch Auffahrt auf einen ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt
a
i verlässt das Fahrzeug das mautfreie Straßennetz. Das Streckenabschnittserkennungsprogramm
ist ausgebildet zu erkennen, ob das Fahrzeug den ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt
a
i durch das Verlassen des mautfreien Streckennetzes befahren hat. In diesem Fall versieht
es die registrierte Streckenabschnittskennung s
i mit einem Einfahrts-Zeitstempel der Uhrzeit T
i1 der Auffahrt auf den ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i. Gleichzeitig registriert es einen ersten Streckenwert, zum Beispiel D
i1 = 0 km, ab der Auffahrt. Das Streckenabschnittserkennungsprogramm ist ferner ausgebildet,
die ab der Auffahrt gefahrene Strecke durch einen Datenabgriff von dem Tachometer
des Fahrzeugs zu erfassen oder durch Differenzbildung zu ermitteln. Es kann auch ausgebildet
sein, kontinuierlich Positionsdaten von dem GPS-Gerät zu empfangen und durch wiederholte
Differenzenbildung aufeinander folgender Positionsdaten Teilstrecken zu ermitteln
und durch Addition der Teilstrecken eine ab der Auffahrt gefahrene Gesamtstrecke zu
ermitteln.
[0106] Durch Abfahrt von dem mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i kann das Fahrzeug das mautpflichtige Straßennetz wieder verlassen, es sei denn, es
fährt auf dem unmittelbar folgenden mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i+1 weiter.
[0107] Das Streckenabschnittserkennungsprogramm ist dazu ausgebildet zu erkennen, ob das
mautpflichtige Autobahnnetz an einem Knoten k
i+1 zwischen einem ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i und einem zweiten, dem ersten mautpflichtigen Streckeabschnitt a
i unmittelbar nachfolgenden, mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i+1 verlassen wurde. Ferner ist es ausgebildet alternativ zu erkennen, ob das Fahrzeug
auf dem unmittelbar folgenden mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i+1 im Autobahnnetz weiterfährt. Im Falle des Erkennens des Verlassens des Autobahnnetzes
versieht das Streckenabschnittserkennungsprogramm die registrierte Streckenabschnittskennung
s
i mit einem Abfahrts-Zeitstempel der Uhrzeit T
i2 der Abfahrt von dem ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt a
i. Im Falle des Erkennens einer Weiterfahrt auf dem unmittelbar folgenden mautpflichtigen
Streckenabschnitt a
i+1 unterbleibt eine Hinzufügung des Zeitstempels zu der Streckenabschnittskennung s
i+1.
[0108] Für den Fall, dass das Streckenabschnittserkennungsprogramm weder das Verlassen des
Autobahnnetzes an der Abfahrt k
i+1 erkennen konnte noch die Weiterfahrt auf dem unmittelbar folgenden mautpflichtigen
Streckenabschnitt a
i+1 des Autobahnnetzes erkennen konnte, führt das Streckenabschnittserkennungsprogramm
die folgende Prozedur durch: Es ermittelt kontinuierlich die ab Auffahrt des Fahrzeugs
auf den ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt gefahrene Strecke durch Differenzenbildung
kontinuierlich gemessener zweiter Streckenwerte D
ij. Sobald eine ermittelte gefahrene Strecke größer ist als ein erster Grenzstreckenwert
D
i,max, der einer maximalen Länge des ersten Streckenabschnitts a
i entspricht, wird das Autobahnnetz als verlassen registriert und das Verlassen des
Autobahnnetzes durch das Versehen der registrierten Streckenabschnittskennung s
i mit einem Abfahrts-Zeitstempel der Uhrzeit T
i2 der ersatzweise festgestellten Abfahrt von dem ersten mautpflichtigen Streckenabschnitt
a
i durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm durchgeführt. Damit erhält die Streckenabschnittskennung
auch dann einen Abfährts-Zeitstempel T
i2, wenn das Verlassen des Streckenabschnittes nicht durch Vergleich der Positionsdaten
mit dem Geo-Objekt des Knotens k
i+1 durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm ermittelt werden konnte.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL: DEZENTRALE TEILPRÜFUNG
[0109] In der ersten Variante des ersten Ausführungsbeispiels wird eine erste Fahrt eines
LKWs als Fahrzeug 210 im Straßennetz der Fig. 2a betrachtet, die über die mautpflichtigen
Streckenabschnitte a
101 (k
101, k
102) und a
102 (k
102, k
103) mit den Streckenabschnittskennungen s
101 und s
102 (kurz: Streckenabschnitte s
101 und s
102) und anschließend ein zweites Mal über den mautpflichtigen Streckenabschnitte a
102 (k
102, k
103) mit der Streckenabschnittskennung s
102 (kurz: Streckenabschnitt s
102) auf einer Autobahn führt. Die mittels des durch den Prozessor 203 auf der OBU 200
ausgeführten Streckenabschnittserkennungsprogramms erkannte und im ersten Datenspeicher
201 der OBU 200 registrierte Sequenz von Streckenabschnitten lautet s
101, s
102, s
102.
[0110] Es bestehen zwei alternative Routen, auf denen es zu dieser Sequenz kommen kann:
Erstens durch die Befahrung des Streckenabschnittes a
202 (k
103, k
102) mit der Streckenabschnittskennung s
202, die den Streckenabschnitt der Autobahn bezeichnet, der in Gegenrichtung zum Streckenabschnitt
s
102 liegt; zweitens durch die Befahrung der mautfreien Landesstraßen L 1222 und L 1121
durch das Dorf. Aus Datenschutzgründen wird der Verlauf von Fahrten im mautfreien
Streckennetz hinsichtlich der Position des Fahrzeugs nicht erfasst geschweige denn
zentralseitig registriert.
[0111] Damit bleibt ohne Weiteres offen, ob der Autobahnabschnitt s
202 tatsächlich aufgrund der Fahrt im mautfreien Straßennetz nicht benutzt wurde, oder
ob aufgrund eines Fehlers die Befahrung des Autobahnabschnittes s
202 nicht erkannt wurde.
[0112] Ein Lückenerkennungsprogramms, das durch den Prozessor 203 der OBU 200 ausgeführt
wird, vergleicht das erste Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnitten s
101 und s
102 mit der im zweiten Datenspeicher 202 abgelegten Lückenmatrix von Fig. 3 und findet
in der betreffenden Zelle keine Streckenabschnittsangaben. Damit qualifiziert das
Lückenerkennungsprogramm das erste Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnitten
s
101 und s
102 als lückenlos, so dass bezüglich dieses ersten Vorläufer-Nachfolger-Paares an Streckenabschnitten
s
101 und s
102 keine weiteren Analysen durchgeführt werden.
[0113] Anschließend vergleicht das Lückenerkennungsprogramm das zweite Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnitten s
102 und s
102 mit der Lückenmatrix von Fig. 3 und findet in der betreffenden Zelle die Streckenabschnittskennung
s
202. Damit qualifiziert das Lückenerkennungsprogramm das erste Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnitten s
102 und s
102 als lückenbehaftet mit dem Streckabschnitt a
202 und s
102 als ausgewählter Streckenabschnittskennung und stellt diese zu untersuchende Lückensequenz
s
102, s
102 für weiteren Analysen durch ein erfindungsgemäßes dezentrales Fehlererkennungsprogramm
bereit.
[0114] Mit der Abfahrt von dem Streckenabschnitt s
102 wurde ein erster Zeitwert T
1,102 von einer Funkuhr der OBU 200 erfasst und durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm
zusammen mit der Kennung des Vorläufer-Streckenabschnitts s
102 im ersten Datenspeicher 201 gespeichert. Mit der erneuten Auffahrt auf den Streckenabschnitt
s
102 wurde ein zweiter Zeitwert T
2,102 von der Funkuhr der OBU erfasst und durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm
zusammen mit der Kennung des Nachfolger-Streckenabschnitts s
102 gespeichert.
[0115] Das dezentrale Fehlererkennungsprogramm, das durch den Prozessor 203 der OBU 200
ausgeführt wird, bildet aus dem ersten Zeitwert und dem zweiten Zeitwert einen Fahrzeugbewegungsparameter
in Form einer Zeitdifferenz, die den Wert von 30 Minuten aufweist. Aus einer im zweiten
Datenspeicher 202 abgelegten Distanzmatrix entnimmt das Fehlererkennungsprogramm für
die zu untersuchende Lückensequenz einen Referenzdistanzwert von 20 km, der der Länge
der Strecke für eine Fahrt auf der mautfreien Landesstraßen L 1222 und L 1121 durch
das Dorf entspricht. Aus der Zeitdifferenz und dem Referenzdistanzwert berechnet das
Fehlerkennungsprogramm eine Durchschnittsgeschwindigkeit für die Fahrt von der Abfahrt
des Streckenabschnitts a
102 zur Auffahrt des Streckenabschnitts a
102, die 40 km/ h beträgt. Aus einer im zweiten Datenspeicher 202 abgelegten Geschwindigkeitsmatrix
entnimmt das Fehlererkennungsprogramm für die zu untersuchende Lückensequenz einen
Wert einer Referenzgrenzgeschwindigkeit von 60 km/h. Es prüft anschließend, ob der
Wert der als Fahrzeugbewegungsparameter bereitgestellten Durchschnittsgeschwindigkeit
der Regel des Überschreitens des Referenzgeschwindigkeitswertes entspricht. Da die
festgestellte Durchschnittsgeschwindigkeit mit 40 km/h geringer ist als der Wert der
Referenzgrenzgeschwindigkeit von 60 km/h, die auf der Autobahn in der Regel überschritten
wird, auf Fahrt auf der mautfreien Landesstraßen L 1222 und L 1121 durch das Dorf
jedoch in der Regel nicht, ist das Prüfungsergebnis negativ mit der Folge dass kein
Fehler-Signal erzeugt wird. Infolgedessen sendet die OBU mittels ihres GSM-Moduls
die Streckenabschnitts-Sequenz s
101, s
102, s
102 ohne eine Fehlermeldung an die Zentrale. Eine Übermittlung der erfassten Zeitwerte
und ermittelten Fahrzeugbewegungsparameterwerte kann aufgrund des fehler-negativen
Prüfergebnisses unterbleiben, so dass die Nutzung dieser Daten ganz im Sinne des Datenschutzes
im Privatbereich der nutzereigenen OBU verbleibt.
[0116] Es wird im folgenden angenommen, das Fahrzeug habe anstatt der beschriebenen mautfreien
Route tatsächlich den ausgewählten (nicht erkannten) Streckenabschnitt s
202 befahren, weil sich an diesem Streckenabschnitt eine Tankstelle befindet, die er
aufsuchen musste. Durch die mit dem Tanken verbundene Pause ergibt sich dieselbe Zeitdifferenz
von 30 min, so dass die vorgenannte Plausibilitätsprüfung fälschlicherweise ein fehler-negatives
Ergebnis liefern würde. Ein solches fehlerhaftes Ergebnis kann durch alternative oder
zusätzliche Plausibilitätsprüfungen vermieden werden.
[0117] In einer solchen alternativen Plausibilitätsprüfung werden nur die Zeitabschnitte
ab Abfahrt von dem Streckenabschnitt s
102 zur Bildung der Zeitdifferenz berücksichtigt, in denen das Fahrzeug schneller als
eine Grenzgeschwindigkeit von 10 km/h fährt. Stillstände des Fahrzeugs an Tankstellen,
Rastplätzen oder im Stau können somit von der Betrachtung ausgeschlossen werden. Abzüglich
der Stillstandszeit von 24 Minuten an der Tankstelle ergibt sich für eine solche Grenzgeschwindigkeitsdauer
der Zeitdifferenzwert von 6 Minuten und bezüglich der Referenzdistanz von 20 km eine
Durchschnittsgeschwindigkeit von 200 km/h, die untypisch für einen LKW ist, der auf
den mautfreien Landesstraßen L 1222 und L 1121 durch das Dorf fährt. Auf dem Streckenabschnitt
s
202 hingegen, der eine Länge von 7 km besitzt, wäre eine pausenfreie Durchschnittgeschwindigkeit
von 70 km/ h plausibel. Insofern ergibt die Regel, die Durchschnittsgeschwindigkeit
müsse die pausenfreie Grenzgeschwindigkeit von 60 km/h überschreiten, ein fehlerpositives
Ergebnis, das auf einen möglichen Software-Fehler oder einen möglichen Hardware-Fehler
schließen lässt, der Ursache für dieses Ergebnis ist.
[0118] In einer zur ersten ursprünglichen Plausibilitätsprüfung zusätzlich durchgeführten
Plausibilitätsprüfung können gemessene Streckenwerte verwendet werden:
Mit der Abfahrt von dem Streckenabschnitt s102 wurde ein erster Streckenwert D1,102 eines Tachometers erfasst, der kommunikationstechnisch an die OBU 200 angeschlossen
ist, und durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm zusammen mit der Kennung des
Vorläufer-Streckenabschnitts s102 im ersten Datenspeicher 201 gespeichert. Mit der erneuten Auffahrt auf den Streckenabschnitt
s102 wurde ein zweiter Streckenwert D2,102 von dem Tachometer erfasst und durch das Streckenabschnittserkennungsprogramm zusammen
mit der Kennung des Nachfolger-Streckenabschnitts s102 gespeichert.
[0119] Das dezentrale Fehlererkennungsprogramm, das durch den Prozessor 203 der OBU 200
ausgeführt wird, bildet aus dem ersten Streckenwert und dem zweiten Streckenwert einen
Fahrzeugbewegungsparameter in Form einer Länge der gefahrenen Strecke, die den Wert
von 7,4 Kilometern aufweist. Aus der im zweiten Datenspeicher 202 abgelegten Distanzmatrix
entnimmt das Fehlererkennungsprogramm für die zu untersuchende Lückensequenz einen
Referenzdistanzwert von 7,0 km, der der Länge des Streckenabschnitts s
202 entspricht.
[0120] Anschließend prüft es, ob der Wert der als Fahrzeugbewegungsparameter bereitgestellten
Länge der gefahrenen Strecke der Regel der Übereinstimmung mit dem Wert der Referenzdistanz
von 7,0 bei einer maximalen Abweichung von betragsmäßig 1 km entspricht. Das Ergebnis
dieser zusätzlichen Plausibilitätsprüfung ist fehler-positiv, nachdem die ursprüngliche
Plausibilitätsprüfung fehler-negativ ausgefallen war. In diesem Fall reicht das fehler-positive
Ergebnis der Distanz-Teilprüfung aus, unabhängig von dem fehler-negativen Ergebnis
der Zeitdifferenz-/ Durchschnittsgeschwindigkeits-Teilprüfung ein fehler-positives
Gesamtresultat der Plausibilitätsprüfung zu erbringen.
[0121] Das vom dezentralen Fehlererkennungsprogramm infolgedessen erzeugte Fehler-Signal
besteht in einer Nachricht, die mittels des von der OBU umfassten GSM-Moduls nebst
der Kennung der OBU an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 100 übermittelt
wird und zusätzlich zu den Streckenabschnittskennungen s
102, s
102 der fehlerhaften (und damit außerordentlichen) Lückensequenz den gemessen Wert der
Länge der gefahrenen Strecke enthält oder einen Fehler-Code, der auf die fehler-positive
Teilprüfung bezüglich der Referenzdistanz verweist.
[0122] In der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung der zentralen EDV 100 werden in einem
ersten zentralen Datenspeicher 101 alle Fehlernachrichten zugeordnet zu ihren außerordentlichen
Lückensequenzen als Fehler-Signale gespeichert. Zusätzlich werden im ersten zentralen
Datenspeicher 101 alle Streckenabschnittssequenzen, die die Sequenz aus Vorläufer-Nachfolger-Paar
der Streckenabschnitte s
102, s
102 mit oder ohne Lücke, sprich: fehlerhaft oder fehlerfrei mit oder ohne den ausgewählten
Streckenabschnitt s
202, enthalten, gespeichert. Basierend auf einer Menge von 200 derartiger ausgewählter
Sequenzen, die über einen Zeitraum von einem Monat empfangen wurden, bildet ein zentrales
Fehlererkennungsprogramm, das durch den zentralen Prozessor 103 ausgeführt wird, einen
außerordentlichen Lückenquotienten in Form eines Fehlerquotienten aus der Anzahl aller
ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen, die den ausgewählten Streckenabschnitt
der Lücke s
202 gemäß der vorangegangenen ersten Plausibilitätsprüfung fehlerhaft nicht enthalten,
und der Anzahl aller 200 ausgewählten Sequenzen., Zu den ausgewählten außerordentlichen
Lückensequenzen zählt neben der ausgewählten Lückensequenz des LKWs 210 auch eine
ältere, ebenfalls gemäß einer vorangegangenen ersten Plausibilitätsprüfung fehlerhaft
qualifizierte Lückensequenz eines anderen LKWs. Die Menge aller ausgewählten Sequenzen
mit einem Vorläufer-Streckenabschnitt s
102 und einem Nachfolger-Streckenabschnitt s
102 enthält sowohl alle Sequenzen mit dem dazwischen liegenden Streckenabschnitt s
202, und zwar jeweils in der Reihenfolge s
102, s
202, s
102 in Konformität mit der Lückenmatrix von Fig. 3 als auch alle Lückensequenzen ohne
den Streckenabschnitt s
202, und zwar sowohl die fehlerlosen, für die die vorangegangene erste Plausibilitätsprüfung
an der Sequenz s
102, s
102 keine Fehlernachricht erzeugt hatte, als auch die zwei fehlerbehafteten des LKWs
210 und des anderen LKWs. Dieser außerordentliche Lückenquotient beläuft sich daher
auf 1 %. Der für diese Anzahl 200 der Menge von ausgewählten Sequenzen gültige Referenzlückenquotient
beträgt 3 %. Ein Vergleich des ermittelten außerordentlichen Lückenquotienten mit
dem Referenzlückenquotienten auf eine Überschreitung des letzteren durch die zentrale
EDV ergibt ein negatives Ergebnis dieser zweiten Plausibilitätsprüfung, was auf einen
Erfassungsfehler durch die OBU 200 des LKWs 210 hinweist. Dieser Erfassungsfehler
wird in einer Datenbank, die Erfassungsfehler aller OBUs protokolliert, zugeordnet
zur Kennung der OBU abgespeichert.
[0123] Das Fehlererkennungsprogramm entnimmt dieser Fehlerdatenbank, dass dieser Erfassungsfehler
der zehnte Erfassungsfehler dieser OBU binnen eines Monats war. Damit wurde ein Fehlergrenzwert
überschritten, der das Senden einer Fehler-Nachricht an die OBU 200 auslöst, die einen
Hinweis auf einer Anzeigevorrichtung der OBU zur Anzeige bringt, mit der der Nutzer
aufgefordert wird, die OBU 200 binnen einer Woche gegen eine neue OBU auszutauschen.
[0124] In einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels fährt der LKW 210 an der
Abfahrt k 104 von dem Streckenabschnitt s
103 ab und über die Landesstraßenabschnitte L 1423, L 1124, L 1424 und den Bundesstraßenabschnitt
B 132 durch die Stadt zu dem Knoten k
314, an dem der LKW auf den Streckenabschnitt s
314 des Autobahnnetzes auffährt. Das Vorläufer-Nachfolger-Streckenabschnitts-Paar dieser
Lückensequenz lautet s
103, s
314. Die ausgewählte Reihe an Streckenabschnittskennungen, die die Lücke für dieses Paar
bildet, lautet s
104, s
105, s
106, s
312, s
313.
[0125] Im mautfreien Streckennetz existiert nun eine Strecke über die Bundesstraßenabschnitte
B 131 und B 132, deren Länge mit insgesamt 35 km kürzer ist als die Gesamtlänge der
mautpflichtigen Strecke von 50 km über die ausgewählte Reihe an Lücken-Abschnitten.
Die Fahrzeit ist auf beiden Routen jedoch im Idealfall identisch. Eine auf der Zeitdifferenz
zwischen beiden Knoten k
104 und k
314 basierende erste Plausibilitäts-Teilprüfung würde daher für diese räumliche Abkürzungsroute
im mautfreien Netz fehler-positiv sein. Eine auf der Distanz zwischen beiden Knoten
k
104 und k
314 basierende zweite Plausibilitäts-Teilprüfung würde daher für diese Abkürzungsroute
im mautfreien Netz richtigerweise fehler-negativ sein, weil die Bundesstraßenroute
hinsichtlich ihrer Länge signifikant von Autobahnroute mit einer Referenzdistanz von
50 km abweicht.
[0126] Im Falle einer solchen räumlichen Abkürzung und insbesondere zeitlichen Abkürzung
einer Fahrt im mautfreien Straßennetz reicht es für ein insgesamt fehler-positives
Ergebnis der Plausibilitätsprüfung nicht aus, wenn nur eine Teilprüfung ein fehler-positives
Ergebnis ergibt.
[0127] Umgekehrt gilt für die beschriebene Strecke über die Landesstraßen, deren Länge (ebenso
wie die mautpflichtige Strecke) 50 km beträgt, dass eine auf der Distanz zwischen
beiden Knoten k
104 und k
314 basierende zweite Plausibilitäts-Teilprüfung für diese Route im mautfreien Netz fehler-positiv
sein würde, wobei aufgrund der längeren Fahrzeit die auf der Zeitdifferenz zwischen
beiden Knoten k
104 und k
314 basierende erste Plausibilitäts-Teilprüfung ein fehler-negatives Ergebnis ergeben
würde.
[0128] Nur in dem Fall, in dem die Zeitdauer der gefahrenen Strecke kürzer ist als die Referenzzeitdifferenz
der gleichlangen Alternativroute im mautfreien Straßennetz (fehler-positives Ergebnis
der ersten Teilprüfung) und die Länge der gefahrenen Strecke vergleichbar ist mit
der Referenzdistanz auf den mautpflichtigen Streckenabschnitten (fehler-positives
Ergebnis der zweiten Teilprüfung) ergibt sich ein insgesamt fehler-positives Ergebnis
der Gesamt-Prüfung.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL: VOLLSTÄNDIGE ZENTRALE PRÜFUNG
[0129] Die zentrale EDV 100 empfängt Streckenabschnittskennungen s
i von jeder OBU 200 k, die von jedem LKW 210
k, der das Straßennetz, von dem in Fig. 3a, 3b und 3c jeweils ein Teil dargestellt
ist, befährt, mitgeführt wird. Die entsprechenden Streckenabschnitte a
i wurden von dem Streckenabschnittserkennungsprogramm der OBU 200 k als befahren erkannt
und registriert. Die Streckenabschnittskennungen s
i der erkannten Streckenabschnitte a
i werden mittels der von jeder OBU 200
k umfassten GSM-Modul über das Mobilfunk-Kommunikations-Netz 300 an die zentrale EDV
zusammen mit einer Kennung der OBU 200
k und Messwerten der Zeit von einer Funkuhr und Messwerten der Strecke von einem Tachometer
übertragen, die zusammen mit der Auffahrt auf einen Streckenabschnitt a
m und der Abfahrt von einem Streckenabschnitt a
n durch die OBU 200
k erfasst wurden, die an die Funkuhr und das Tachometer gekoppelt ist.
[0130] Die zentrale EDV bildet aus den empfangenen Streckenabschnitten s
i eine Menge {Q} von Q Sequenzen von jeweils mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten
Streckenabschnittskennungen (s
i, ... ,s
j).
[0131] Im Kontext eines Fehlerdurchsuchungsprogramms wählt die zentrale EDV eine Streckenabschnittskennung
s
m aus, für die die Q Sequenzen, die diese Streckenabschnittskennung nicht enthalten,
auf Fehler untersucht werden sollen. Im Kontext eines Fehlerdurchsuchungsprogramms
wählt die zentrale EDV auch eine Reihe R
mn von mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen
(s
m, s
n) oder (s
m, ..., s
n) aus, für die die Q Sequenzen, die diese Reihe R
mn an Streckenabschnittskennungen nicht enthalten, auf Fehler untersucht werden sollen.
[0132] Mittels eines Lückenerkennungsprogramms, das dem des ersten Ausführungsbeispiels
entspricht, bestimmt die zentrale EDV zunächst diejenige Menge {Q
mn} von Q
mn ausgewählten Sequenzen aus der Menge {Q} der empfangenen Sequenzen bestimmt wird,
die eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung s
m-1 enthalten, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt a
m-1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt a
m der ausgewählten Streckenabschnittskennung s
m oder dem ersten Streckenabschnitt a
m der ausgewählten Reihe R
mn unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung s
m+1 oder s
n+1 enthalten, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt a
m+1 oder a
n+1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt a
m der ausgewählten Streckenabschnittskennung s
m oder dem letzten Streckenabschnitt a
n der ausgewählten Reihe R
mn unmittelbar nachfolgt. Anschließend bestimmt die zentrale EDV diejenige Menge {Q0
mn} an Q0
mn ausgewählten Lückensequenzen aus der Menge {Q
nm} der Q
mn ausgewählten Sequenzen, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung s
m oder die ausgewählte Reihe R
nm an Streckenabschnittskennungen (s
m, s
n) oder (s
m, ..., s
n) nicht enthalten. Für diese Q
mn ausgewählten Sequenzen führt die zentrale EDV eine erste Plausibilitätsprüfung durch,
indem sie aus den Zeitmesswerten des Vorläufer- und des Nachfolger-Streckenabschnitts
eine Zeitdifferenz bildet und aus den Streckenmesswerten des Vorläufer- und des Nachfolger-Streckenabschnitts
eine Distanz bildet und in einer ersten Teilprüfung das Unterschreiten einer unter
den Streckenabschnittskennungen der Vorläufer-Nachfolger-Paar aus einer Zeitdifferenzmatrix
entnommenen Referenzzeitdifferenz durch die gemessene Zeitdifferenz prüft und in einer
zweiten Teilprüfung die Übereinstimmung einer unter den Streckenabschnittskennungen
der Vorläufer-Nachfolger-Paar aus einer Distanzmatrix entnommenen Referenzdistanz
mit der gemessenen Distanz prüft. Die Datensätze aller ausgewählten Lückensequenzen,
für die die Gesamtheit von Teilprüfungen entsprechend den Ausführungen zum ersten
Ausführungsbeispiel ein fehler-positives Ergebnis der ersten Plausibilitätsprüfung
ergibt, werden durch die zentrale EDV mit einem Fehler-Code versehen. Diese, mit einem
solchen Fehler-Code versehenen, ausgewählten Lückensequenzen werden von der zentralen
EDV als ausgewählte außerordentliche Lückensequenzen erkannt.
[0133] Anschließend wird durch die zentrale EDV aus der Anzahl Q0
mn(f) der ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen der Menge {Q0
mn(f)} von ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen und der Anzahl Q
mn von ausgewählten Sequenzen der Menge {Q
mn} von ausgewählten Sequenzen ein außerordentlicher Lückenquotient q0
mn(f)= Q0
mn(f)/ Q
mn gebildet. Dabei werden alle Lückensequenzen der Menge {Q} berücksichtigt, die innerhalb
eines vorgegeben Zeitraumes von einem Monat von der zentralen EDV empfangen wurden.
[0134] Die Durchführung der zweiten Plausibilitätsprüfung durch die zentrale EDV wird anhand
von zwei verschiedenen Fahrtrouten durch das Straßennetz der Fig. 2a, 2b und 2c erläutert:
Die erste Fahrtroute folgt dem Verlauf der Autobahn, wobei die Fahrzeuge 210k die Streckenabschnitte s 102, s 103 und s104 befahren. Die ausgewählte Streckenabschnittskennung ist s103, der Vorläufer-Streckenabschnitt ist s102 und der Nachfolger-Streckenabschnitt ist s104. Die ausgewählten Sequenzen von Streckenabschnitten lauten (s102, s 103, s104) und (s 102, s104); die ausgewählte Lückensequenz lautet (s102, s104): Von der Menge {Q0mn} an Q0mn dieser ausgewählten Lückensequenzen wird jede Lückensequenz mittels der ersten Plausibilitätsprüfung
auf einen möglichen Fehler untersucht. Über einen ersten vorgegebenen Zeitraum von
einem Monat bis zu einem ersten Eingangsdatum der neuesten ausgewählten Lückensequenz
werden im Falle dieses Ausführungsbeispieles durch die erste Plausibilitätsprüfung
nur drei Fehler-Signale erzeugt, die diese ausgewählten Lückensequenzen als außerordentlich
kennzeichnen. Im Gegenzug umfasst die Menge an Sequenzen - sprich: die Menge an Fahrten
- , die das Vorläufer-Nachfolger-Paar s102, s104 mit oder ohne den Streckenabschnitt enthalten, einhunderttausend (100.000) Der außerordentliche
Lückenquotient beträgt somit 0,003 %. Mit der zweiten Plausibilitätsprüfung wird geprüft,
ob dieser außerordentliche Lückenquotient einen ersten Referenzlückenquotient von
0,1 % überschreitet. Das Ergebnis dieser zweiten Plausibilitätsprüfung ist negativ,
was zur Erzeugung eines Hardware-Fehler-Signals führt, das auf einen Erfassungsfehler
der betreffenden OBUs hinweist, von der die ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen
stammen.
[0135] Über einen zweiten vorgegebenen Zeitraum von einem Monat bis zu einem zweiten Eingangsdatum
der neuesten ausgewählten Lückensequenz, das später liegt als das erste Eingangsdatum,
erbringt die erste Plausibilitätsprüfung nun 1000 Fehler-Signale bei einer gleichbleibenden
Gesamtanzahl von 100.000 Fahrten. In der zweiten Plausibilitätsprüfung wird nun fehler-positiv
festgestellt, dass der erste Referenzlückenquotient von 0,1 % durch den außerordentlichen
Lückenquotienten des zweiten Zeitraums von 1 % überschritten wurde. Daraufhin gibt
die zentrale EDV ein Software-Fehler-Signal aus. Gleichzeitig stellt die zentrale
EDV fest, dass der außerordentliche Lückenquotient im Vergleich mit früheren Ergebnissen
der zweiten Plausibilitätsprüfung kontinuierlich ansteigt.
[0136] Die zentrale EDV ist ausgebildet, den vorgegebenen Zeitraum der zweiten Plausibilitätsprüfung
zu verkürzen in den Fällen, in denen die zweite Plausibilitätsprüfung ein fehler-positives
Ergebnis bringt. Für einen dritten vorgegebenen Zeitraum von einem 24 Stunden bis
zum minutengenauen zweiten Eingangsdatum stellt das Fehlererkennungsprogramm fest,
dass 900 Fehler-Signale auf eine Gesamtheit von 3000 Fahrten kommen. Dies entspricht
einem außerordentlichen Lückenquotienten von 30%. In einer dritten Plausibilitätsprüfung
stellt die zentrale EDV fest, dass dieser außerordentliche Lückenquotienten einen
zweiten Referenzlückenquotient von 10% überschreitet. Infolgedessen gibt die zentrale
EDV ein Erkennungs-Fehler-Signal aus, das auf einen Erkennungsfehler für den Streckenabschnitt
s
104 hinweist. Mit einer Überprüfung vor Ort an dem Knoten k
103, den das Fahrzeug passieren muss, um vom Vorläufer-Streckenabschnitt auf den Lücken-Streckenabschnitt
zu gelangen, wird festgestellt, dass die Straßenführung im Bereich dieses Knotens
k
103 geändert wurde, was durch die quadratische Darstellung dieses Knotens k
103 in der Fig. 2b, die das Straßennetz der Fig. 2a zu einem späteren Zeitpunkt darstellt,
veranschaulicht ist.
[0137] Diese Veränderung der Straßenführung im Bereich des Knotens k
103 hat dazu geführt, dass das Streckenabschnittserkennungsprogramm die Befahrung des
Lücken-Streckenabschnitts s
103 nicht mehr zuverlässig erkennt.
[0138] Die zweite Fahrtroute umfasst die Streckenabschnitte s
101 auf der Autobahn und die Streckenabschnitte L 1121, L 1122, L 1123, L 1124 und L
1125 sowie den Autobahnabschnitt s
315 gemäß Fig. 2a.
[0139] Die ausgewählte Reihe von Streckenabschnittskennungen lautet s
102, s
103, s
104, s
105, s
106, s
312, s
313, s
314; der Vorläufer-Streckenabschnitt ist s
101 und der Nachfolger-Streckenabschnitt ist s
315. Die ausgewählten Sequenzen von Streckenabschnitten lauten (s
101, s
102, s
103, s
104, s
105, s
106, s
312, s
313, s
314, s
315) und (s
101, s
315); die ausgewählte Lückensequenz lautet (s
101, s
315): Von der Menge {Q0
mn} an Q0
mn dieser ausgewählten Lückensequenzen wird jede Lückensequenz mittels der ersten Plausibilitätsprüfung
auf einen möglichen Fehler untersucht.
[0140] Dabei beruht die erste Plausibilitätsprüfung auf einer Prüfung daraufhin, ob die
gemessene Zeitdifferenz für die Fahrt von dem Vorläufer-Streckenabschnitt s
101 zu dem Nachfolger-Streckenabschnitt s
314 kleiner ist als eine Referenzzeitdifferenz, die der schnellsten Fahrtzeit von 60
Minuten über die besagte Route im mautfreien Straßennetz durch die Stadt entspricht.
Über einen ersten vorgegebenen Zeitraum von einem Monat bis zu einem ersten Eingangsdatum
der neuesten ausgewählten Lückensequenz wird durch die erste Plausibilitätsprüfung
nur ein Fehler-Signal erzeugt, das eine der untersuchten ausgewählten Lückensequenzen
als außerordentlich kennzeichnet. Im Gegenzug umfasst die Menge an Sequenzen - sprich:
die Menge an Fahrten -, die das Vorläufer-Nachfolger-Paar (s
101, s
315) mit oder ohne den Streckenabschnitt enthalten, zehntausend (10.000) Der außerordentliche
Lückenquotient beträgt somit 0,01 %. Mit der zweiten Plausibilitätsprüfung wird geprüft,
ob dieser außerordentliche Lückenquotient einen ersten Referenzlückenquotient von
0,1 % überschreitet. Das Ergebnis dieser zweiten Plausibilitätsprüfung ist negativ,
was zur Erzeugung eines Hardware-Fehler-Signals führt, das auf einen Erfassungsfehler
der betreffenden OBU hinweist, von der die ausgewählten außerordentliche Lückensequenz
stammt.
[0141] Über einen zweiten vorgegebenen Zeitraum von einem Monat bis zu einem zweiten Eingangsdatum
der neuesten ausgewählten Lückensequenz, das später liegt als das erste Eingangsdatum,
erbringt die erste Plausibilitätsprüfung nun 30 Fehler-Signale bei einer gleichbleibenden
Gesamtanzahl von 10.000 Fahrten. Dabei wurde in der ersten Plausibilitätsprüfung festgestellt,
dass die gemessene Zeitdifferenz in allen Fehlerfällen weniger als 60 Minuten beträgt.
[0142] In der zweiten Plausibilitätsprüfung wird nun fehler-positiv festgestellt, dass der
erste Referenzlückenquotient von 0,1 % durch den außerordentlichen Lückenquotienten
des zweiten Zeitraums von 0,3 % überschritten wurde. Daraufhin gibt die zentrale EDV
ein Software-Fehler-Signal aus. Gleichzeitig stellt die zentrale EDV fest, dass der
außerordentliche Lückenquotient im Vergleich mit früheren Ergebnissen der zweiten
Plausibilitätsprüfung konstant geblieben ist. Dies nimmt die zentrale EDV zum Anlass,
festzustellen, dass zunächst nicht mit einem Überschreiten des zweiten Referenzlückenquotienten
zu rechnen ist.
[0143] Infolgedessen gibt die zentrale EDV ein Referenz-Fehler-Signal aus, das auf einen
Referenzfehler für Lücken der oben genanten Reihe beziehungsweise für Vorläufer-Nachfolger-Paare
von Streckenabschnitten (s
101, s
315) hinweist. Mit einer Überprüfung der mautfreien Strecke vor Ort wird festgestellt,
dass die Straßenführung im Bereich der Stadt geändert wurde, indem die Stadt - wie
in Fig. 2c dargestellt, eine Ortsumfahrung U 11234 erhalten hat, auf der die Landesstraßenabschnitte
L 1123 und L 1124 - und mit ihnen die Stadt - umfahren werden können. Auf dieser Alternativroute
ergibt sich eine wesentlich kürzere Fahrzeit als durch die Stadt. Die gemessenen Zeitdifferenzen,
die zu dem Fehler-Signal der ersten Plausibilitätsprüfung führten liegen im Bereich
von 45 Minuten bis 50 Minuten mit einem Mittelwert bei 48 Minuten. Die zentrale EDV
ist ausgebildet, aufgrund des Referenz-Fehler-Signals den Wert der Referenzzeitdifferenz
für das besagte Vorläufer-Nachfolger-Paar von Streckenabschnitten (s
101, s
315) in der Zeitdifferenz-Matrix zu ändern. Dabei wird durch das mittels des zentralen
Prozessors ausgeführten Fehlererkennungsprogramms der im zweiten zentralen Datenspeicher
gespeicherte Wert der Referenzzeitdifferenz für das besagte Vorläufer-Nachfolger-Paar
von Streckenabschnitten (s101, s
315) durch einen geänderten Wert der Referenzzeitdifferenz ersetzt. Dieser geänderte
Werte entspricht dem ermittelten Mittelwert abzüglich des Doppelten der maximalen
Abweichung eines gemessen Zeitdifferenzwertes, der nicht um mehr als 10 % geringer
ist als der Mittelwert selbst. Diese maximale Abweichung beträgt 3 Minuten, so dass
der geänderte Wert der Referenzzeit 42 Minuten beträgt.
[0144] Für den Fall, in dem das Mautsystem ausgebildet ist, die erste Plausibilitätsprüfung
- wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben - durch die OBU durchführen zu lassen,
ist die zentrale EDV ausgebildet, den geänderten Wert der Referenzzeitdifferenz über
das Mobilfunknetz an jede OBU der Vielzahl 200 von OBUs zu übermitteln, die ihrerseits
ausgebildet sind, den in ihrem zweiten Datenspeicher gespeicherten Wert der Referenzzeitdifferenz
durch den geänderten Wert der Referenzzeitdifferenz zu überschreiben.
1. Verfahren zur Fehlererkennung in einem Mautsystem, das
wenigstens eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) und
wenigstens eine Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen (200) umfasst,
von denen jede (200 k)
i) von einem mautpflichtigen Fahrzeug (210 k) mitgeführt wird, dem sie zugeordnet
ist, sowie
ii) ausgebildet ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung
von mautpflichtigen Streckenabschnitten ai eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das mautpflichtige Fahrzeug
(210 k) und
iii) eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung (205 k) zumindest zur Versendung
von Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) aufweist oder zumindest
zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist,
wobei
wenigstens eine der Datenverarbeitungseinrichtungen (100/200 k) ausgebildet ist,
mittels eines Streckenabschnittserkennungsprogramms zur Verarbeitung der Befahrungsdaten
die Befahrung der jeweiligen Streckenabschnitte (ai) durch das jeweilige Fahrzeug (210 k) zu erkennen und den jeweiligen Streckenabschnitten
(ai) entsprechende Streckenabschnittskennungen (si) in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft mit einem Zeitwert ihrer
Befahrung durch das jeweilige Fahrzeug (210 k) zu registrieren,
wobei
a) durch zumindest eine der Datenverarbeitungseinrichtungen (100/200 k) wenigstens
eine zu untersuchende Lückensequenz (QOmn(u)), die von wenigstens einer Sequenz von jeweils mehreren, einem bestimmten Fahrzeug
(210 k) zugeordneten, zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen
(si, ... ,sj) umfasst ist, bereitgestellt wird,
wobei die zu untersuchende Lückensequenz (Q0mn(u)) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung (s m) oder wenigstens eine ausgewählte Reihe (Rmn) von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen ((sm, sn) oder (sm, ..., sn)) an im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten
(a m, an oder am, ...,an) nicht enthält und
eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung (sm-1) enthält, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt (am-1) entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung (sm) oder dem ersten Streckenabschnitt (am) der ausgewählten Reihe (Rmn) unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung (sm+1 oder s n+1) enthält, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt (a m+1 oder a n+1) entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt (a m) der ausgewählten Streckenabschnittskennung (s m) oder dem letzten Streckenabschnitt (an) der ausgewählten Reihe (Rmn) unmittelbar nachfolgt;
b) für die zu untersuchende Lückensequenz (Q0mn(u)) im Zuge wenigstens einer ersten Plausibilitätsprüfung durch zumindest eine der Datenverarbeitungseinrichtungen
(100/200 k) geprüft wird, ob
wenigstens ein erster Fahrzeugbewegungsparameterwert,
der aus wenigstens einem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang
mit den Befahrungsdaten von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200 k)
erfasst wurde, gebildet oder abgeleitet ist
und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Vorläufen- und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen
(sm-1, sm+1 oder s n+1) von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt (am-1) und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt (am+1 oder an+1) zugeordnet wurde,
wenigstens einer ersten Regel bezüglich wenigstens eines ersten Referenzparameterwertes
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar (sm-1, sm+1 oder sn+1),
der zumindest zeitweise in wenigstens einem zentralen Datenspeicher (101) der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung (100) gespeichert ist oder war,
genügt;
wobei
c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, durch die
prüfende Datenverarbeitungseinrichtung (100/200 k) ein Fehler-Signal erzeugt wird,
das auf einen möglichen Fehler hinweist;
und
d) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch die
prüfende Datenverarbeitungseinrichtung (100/200 k) kein Signal erzeugt wird oder ein
Nicht-Fehler-Signal erzeugt wird, das auf keinen Fehler hinweist;
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Fahrzeugbewegungsparameter eine Distanz ist, die abhängig ist von einem
ersten Streckenwert (D
m-1) als erstem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung (s
m-1) zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Distanzwert (D
m+1 oder D
n+1) als einem zweiten Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung (s
m+1 oder s
n+1) zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter eine Referenzdistanz ist und die
erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen
einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert
ist.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Referenzparameterwert ein Referenzparameterwert von einer Vielzahl
von Referenzparameterwerten ist, die für eine Vielzahl von Kombinationen an Vorläufer-Nachfolger-Paaren
von Streckenabschnittskennungen (si, sj) in Zellen einer Referenzparametermatrix in Form einer Tabelle mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen
(si) als Spaltenwerten und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen (sj) als Zeilenwerten - oder umgekehrt - in wenigstens einem zentralen Datenspeicher
(101) der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (100) zumindest zeitweise gespeichert
sind oder waren.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
im Zuge der ersten Plausibilitätsprüfung zusätzlich geprüft wird, ob wenigstens ein
zweiter Fahrzeugbewegungsparameterwert,
der aus wenigstens einem dritten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang
mit den Befahrungsdaten von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200 k)
erfasst wurde, gebildet oder abgeleitet ist
und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Vorläufen- und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen
(s
m-1, s
m+1 oder s
n+1) von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt (a
m-1) und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt (a
m+1 oder a
n+1) zugeordnet wurde,
wenigstens einer zweiten Regel bezüglich wenigstens eines zweiten Referenzparameterwertes
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar (s
m-1, s
m+1 oder s
n+1),
der zumindest zeitweise in wenigstens einem zentralen Datenspeicher (101) der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung (100) gespeichert ist oder war,
genügt;
wobei
der zweite Fahrzeugbewegungsparameter einer der folgenden Parameter ist:
i) eine Zeitdifferenz, die abhängig ist von einem ersten Zeitwert (Tm-1) als drittem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung (sm-1) zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Zeitwert (T m+1 oder Tn+1) als einem viertem Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung (s m+1 oder s n+1) zugeordnet ist;
ii) eine mittlere fiktive Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Division einer Referenzdistanz
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (sm-1, sm+1 oder sn+1) durch die Zeitdifferenz von Ziffer i) erhalten wurde;
iii) eine Grenzgeschwindigkeitsdauer als Summe von Teildauern, während denen die Fahrzeuggeschwindigkeit
als drittem Messwert eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet;
iv) ein Grenzgeschwindigkeitsdauerverhältnis, das durch die Division der Grenzgeschwindigkeitsdauer
von Ziffer iii) durch die Zeitdifferenz von Ziffer i) erhalten wurde;
v) eine Grenzgeschwindigkeitsstrecke als Summe von Teilstrecken, auf denen die Fahrzeuggeschwindigkeit
als drittem Messwert eine Grenzgeschwindigkeit überschreitet;
vi) ein Grenzgeschwindigkeitsstreckenverhältnis, das durch die Division der
Grenzgeschwindigkeitsstrecke von Ziffer v) durch den ersten Fahrzeugbewegungsparameter
gebildet wurde;
wobei im jeweiligen Falle
i) der zweite Referenzparameter eine Referenzzeitdifferenz ist und die zweite Regel
das Unterschreiten des Referenzzeitdifferenzwertes durch den Zeitdifferenzwert ist;
ii) der zweite Referenzparameter eine Referenzgeschwindigkeit ist und die zweite Regel
das Überschreiten des Referenzgeschwindigkeitswertes durch den Wert der mittleren
fiktiven Fahrzeuggeschwindigkeit ist;
iii) der zweite Referenzparameter eine Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauer ist und
die zweite Regel das Unterschreiten oder Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerwertes
durch den Grenzgeschwindigkeitsdauerwert ist;
iv) der zweite Referenzparameter ein Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerverhältnis
ist und die zweite Regel das Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsdauerverhältniswertes
durch den Grenzgeschwindigkeitsdauerverhältniswert ist;
v) der zweite Referenzparameter ein Referenzgrenzgeschwindigkeitsstrecke ist und die
zweite Regel das Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenwertes durch
den Grenzgeschwindigkeitsstreckenwert ist;
vi) der zweite Referenzparameter ein Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenverhältnis
ist und die zweite Regel das Überschreiten des Referenzgrenzgeschwindigkeitsstreckenverhältniswertes
durch den Grenzgeschwindigkeitsstreckenverhältniswert ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung wenigstens eine dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung
200 k) ist,
wobei
jeweils eine Kopie des Referenzparameterwertes in jeweils wenigstens einem dezentralen
Datenspeicher (201 k) in jeder der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen (200
k) abgelegt ist, eine allfällige Änderung des Referenzparameterwertes im zentralen
Datenspeicher (101) durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) detektiert
und/ oder bewirkt wird, und
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) ausgebildet ist, eine Übertragung
des geänderten Referenzparameterwertes an jede der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
(200 k) auszulösen,
und wobei
wenigstens das Fehler-Signal der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200 k)
mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung (205 k) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(100) versandt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, dass zusammen, mit dem Fehler-Signal oder als Fehler-Signal der erste Fahrzeugbewegungsparameter
und das betreffenden Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (s
m-1, s
m+1 oder s
n+1) mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung (205 k) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(100) übermittelt wird und
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) ausgebildet ist, Fehler-Signale,
die es zu dem betreffenden Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
(s
m-1, s
m+1 oder s
n+1) in wenigstens einem vorgegebenen Zeitintervall empfängt, zu zählen, und
die Fehleranzahl der gezählten Fehler-Signale
oder
einen Fehlerquotienten, der gebildet wird aus der Fehleranzahl der gezählten Fehler-Signale
und der Gesamtanzahl der Sequenzen, die das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen (s
m-1, s
m+1 oder s
n+1) umfassen und die die zentrale Datenverarbeitungsanlage im vorgegebenen Zeitintervall
von der Vielzahl an dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen empfangen hat,
e) einer zweiten Plausibilitätsprüfung zu unterwerfen, mit der geprüft wird, ob die
Fehleranzahl Fehler-Signale eine vorgegebene erste Referenzfehleranzahl oder der Fehlerquotient
einen vorgegebenen ersten Referenzfehlerquotienten überschreitet;
wobei
f) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, durch die
zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) ein Software-Fehler-Signal erzeugt wird,
das auf einen möglichen Softwarefehler hinweist;
und
g) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch die
zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) ein Hardware-Fehler-Signal erzeugt wird,
das auf einen möglichen Erfassungsfehler hinsichtlich der Erfassung der Befahrungsdaten
durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung (200 k) hinweist, von der die Befahrungsdaten
stammen, die der untersuchten Lückensequenz zugrunde lagen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die prüfende Datenverarbeitungseinrichtung die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(100) ist, wobei
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) Befahrungsdaten und/ oder wenigstens
eine Sequenz Q(k) von mehreren zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen
(si, ... ,sj) zusammen mit wenigstens dem ersten Messwert und/ oder wenigstens dem ersten Fahrzeugbewegungsparameterwert
von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200 k) empfängt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6
dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) von der Vielzahl von dezentralen
Datenverarbeitungseinrichtungen (200) eine Menge {Q} von Q Sequenzen von jeweils mehreren
zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen (s
i, ... ,s
j)
n der Befahrungsdaten empfängt, aus denen die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
mittels des Streckenabschnittserkennungsprogramms die Menge {Q} von Q besagten Sequenzen
erlangt,
und
für wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung s
m oder wenigstens eine ausgewählte Reihe R
mn von mehreren Streckenabschnittskennungen (s
m, s
n) oder (s
m, ..., s
n) an im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten
a
m, a
n oder a
n, ..., a
m durch die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100)
i) diejenige Menge {Qmn} von Qmn ausgewählten Sequenzen aus der Menge {Q} der empfangenen Sequenzen bestimmt wird,
die eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung sm-1 enthalten, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt am-1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem ersten Streckenabschnitt am der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung sm+1 oder sn+1 enthalten, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt a m+1 oder a n+1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt a m der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem letzten Streckenabschnitt an der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar nachfolgt, und
ii) diejenige Menge (Q0mn(f)} an Q0mn(f) ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen aus der Menge {Qnm} der ausgewählten Sequenzen bestimmt wird, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung
sm oder die ausgewählte Reihe Rnm an Streckenabschnittskennungen (sm, sn) oder (s m, ..., sn) nicht enthalten und die das Fehler-Signal in der ersten Plausibilitätsprüfung ausgelöst
haben,
wobei
ferner aus der Anzahl Q0mn(f) der ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen der Menge {Q0mn(f)} von ausgewählten außerordentlichen Lückensequenzen und der Anzahl Qmn von ausgewählten Sequenzen der Menge {Qmn} von ausgewählten Sequenzen ein außerordentlicher Lückenquotient q0mn(f) = Q0mn(f)/Qmn gebildet wird,
und wobei
e) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, im Zuge einer
zweiten Plausibilitätsprüfung durch eine der Datenverarbeitungseinrichtungen (100/
200 k) geprüft wird, ob der außerordentliche Lückenquotient q0 mn(f)=Q0mn/ Qmn wenigstens einen ersten Referenzlückenquotienten überschreitet;
f) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, durch die
prüfende Datenverarbeitungseinrichtung (100/200 k) ein Software-Fehler-Signal erzeugt
wird, das auf einen möglichen Softwarefehler hinweist;
g) wenn die zweite Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, durch die
prüfende Datenverarbeitungseinrichtung (100/200 k) ein Hardware-Fehler-Signal erzeugt
wird, das auf einen möglichen Erfassungsfehler hinsichtlich der Erfassung der Befahrungsdaten
durch die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung (200 k) hinweist, von der die Befahrungsdaten
stammen, die der untersuchten Lückensequenz zugrunde lagen.
8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Referenzlückenquotient größer als 0,001 % und kleiner als 10 % ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass
wird ein Lückenquotient q0mn nur dann gebildet und die zweite Plausibilitätsprüfung nur dann durchgeführt wird,
wenn die Anzahl Qmn der ausgewählten Sequenzen nicht kleiner ist als eine vorgegebene Mindestanzahl Qmn(min) und nicht größer ist als eine vorgegebene Maximalanzahl Qmn(max), wobei die vorgegebene Mindestanzahl Qmn(min) gleich 100 und die vorgegebene Maximalanzahl Qmn(max) gleich 1.000.000 ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass ausgelöst durch das Referenz-Fehler-Signal mittels der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
(100) der fehlerhafte Referenzparameterwert im zentralen Datenspeicher (101) durch
einen geänderten Referenzparameterwert ersetzt wird, der so weit von dem fehlerhaften
Referenzparameter abweicht, dass der erste Fahrzeugbewegungsparameterwert, bezüglich
dessen die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbracht hatte, in einer
erneuten ersten Plausibilitätsprüfung gemäß der ersten Regel bezüglich des geänderten
Referenzparameterwertes eine negatives Ergebnis bringen würde.
11. Dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung (200) eines Mautsystems,
das wenigstens eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) umfasst,
wobei die dezentrale Datenverarbeitungsvorrichtung (200) zur Mitführung in einem mautpflichtigen
Fahrzeug (210), dem sie zugeordnet ist, vorgesehen ist, sowie
ausgebildet ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung
von mautpflichtigen Streckenabschnitten a
i eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das mautpflichtige Fahrzeug
(210) und
eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung (205) zumindest zur Versendung von
Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) aufweist oder zumindest
zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist,
wobei die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist,
mittels wenigstens eines Prozessors ein Streckenabschnittserkennungsprogramms zur
Verarbeitung der Befahrungsdaten auszuführen mit dem Ergebnis, die Befahrung der jeweiligen
Streckenabschnitte a i durch das Fahrzeug (210) zu erkennen,
und den jeweiligen Streckenabschnitten a
i entsprechende Streckenabschnittskennungen s
i in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft mit einem Zeitwert ihrer
Befahrung durch das Fahrzeug (210) in einem Datenspeicher zu registrieren,
wobei
die dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist,
a) wenigstens eine zu untersuchende Lückensequenz Q0mn(u) von jeweils mehreren, dem mautpflichtigen Fahrzeug (210) zugeordneten, zeitlich aufeinanderfolgend
registrierten Streckenabschnittskennungen (si, ... ,sj) bereitzustellen,
wobei die Lückensequenz Q0mn(u) dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung sm oder wenigstens eine ausgewählte Reihe Rmn von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen (sm, sn) oder (sm, ..., sn) an im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten
am, an oder an, ..., am nicht enthält und
eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung sm-1 enthält, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt am-1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem ersten Streckenabschnitt am der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung s m+1 oder s n+1 enthält, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt a m+1 oder a n+1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem letzten Streckenabschnitt an der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar nachfolgt;
b) für die zu untersuchende Lückensequenz Q0mn(u) im Zuge wenigstens einer ersten Plausibilitätsprüfung zu prüfen wird, ob
wenigstens ein erster Fahrzeugbewegungsparameterwert,
der aus wenigstens einem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang
mit den Befahrungsdaten von der dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200) erfasst
wurde, gebildet oder abgeleitet ist
und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (sm-1, sm+1 oder sn+1) von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt am-1 und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt a m+1 oder a n+1 zugeordnet wurde,
wenigstens einer ersten Regel bezüglich wenigstens eines ersten Referenzparameterwertes
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (sm-1, sm+1 oder sn+1), der zumindest zeitweise in wenigstens einem dezentralen Datenspeicher (201) der
dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200) gespeichert ist oder war,
genügt;
c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, in einer
Fehler-Nachricht den ersten Fahrzeugbewegungsparameter und das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen (sm-1, sm+1 oder sn+1) mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung (205) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(100) zu senden;
und
d) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, keine Fehler-Nachricht
mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung (205) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung
(100) zu senden oder
in einer Nicht-Fehler-Nachricht das betreffende Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen
(sm-1, sm+1 oder sn+1) ohne den ersten Fahrzeugbewegungsparameter mittels der dezentralen Funk-Kommunikationseinrichtung
(205) an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) zu senden.
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Fahrzeugbewegungsparameter eine Distanz ist, die abhängig ist von einem
ersten Streckenwert (D
m-1) als erstem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung (s
m-1) zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Distanzwert (D
m+1 oder D
n+1) als einem zweiten Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung (s
m+1 oder s
n+1) zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter eine Referenzdistanz ist und die
erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen
einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert
ist.
12. Dezentrale Datenverarbeitungseinrichtung (200) nach Anspruch 11
mit einem dezentralen Datenspeicher (201), in dem
eine Vielzahl von Referenzparameterwerten, die für eine Vielzahl von Kombinationen
an Vorläufer-Nachfolger-Paaren von Streckenabschnittskennungen (si, s j) in Zellen
einer Referenzparametermatrix in Form einer Tabelle mit Vorläufer-Streckenabschnittskennungen
si als Spaltenwerten und Nachfolger-Streckenabschnittskennungen s j als Zeilenwerten
- oder umgekehrt - zeitweise gespeichert sind, wobei die dezentrale Fahrzeugeinrichtung
eingerichtet ist,
wenigstens einen geänderten Referenzparameterwert für ein bestimmtes Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen (si, s j) von der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
zu empfangen, und den bis dahin im dezentralen Datenspeicher für das bestimmte Vorläufer-Nachfolger-Paar
an Streckenabschnittskennungen (si, s j) gespeicherten Referenzparameterwert durch
den geänderten Referenzparameterwert zu ersetzen.
13. Zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) eines Mautsystems,
das eine Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen (200) umfasst,
von denen jede (200 k)
i) von einem mautpflichtigen Fahrzeug (210 k) mitgeführt wird, dem sie zugeordnet
ist, sowie
ii) ausgebildet ist, Befahrungsdaten zu erfassen, die repräsentativ sind für die Befahrung
von mautpflichtigen Streckenabschnitten ai eines Netzes von mautpflichtigen Streckenabschnitten durch das mautpflichtige Fahrzeug
(210 k) und
iii) eine dezentrale Funk-Kommunikationseinrichtung (205 k) zumindest zur Versendung
von Daten an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) aufweist oder zumindest
zeitweise kommunikationstechnisch an eine solche gekoppelt ist,
wobei
wenigstens eine der Datenverarbeitungseinrichtungen (100/ 200 k) ausgebildet ist,
mittels eines Streckenabschnittserkennungsprogramms zur Verarbeitung der Befahrungsdaten
die Befahrung der jeweiligen Streckenabschnitte ai durch das jeweilige Fahrzeug (210 k) zu erkennen und den jeweiligen Streckenabschnitten
ai entsprechende Streckenabschnittskennungen si in der zeitlichen Reihenfolge und/ oder jeweils verknüpft mit einem Zeitwert ihrer
Befahrung durch das jeweilige Fahrzeug (210 k) zu registrieren,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) ausgebildet ist, Befahrungsdaten
und/ oder zeitlich geordnete Streckenabschnittkennungen si von jeder der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen (200) zu empfangen,
und
die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (100) einen zentralen Datenspeicher (101)
aufweist oder zumindest zeitweise kommunikationstechnisch an einen solchen gekoppelt
ist, in dem zumindest zeitweise eine Menge {Q} von Q Sequenzen von jeweils mehreren
zeitlich aufeinanderfolgend registrierten Streckenabschnittskennungen (si,... ,sj), die jeweils einer von der Vielzahl von dezentralen Datenverarbeitungseinrichtungen
(200) zugeordnet sind, gespeichert und zur Verarbeitung an der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung
bereitgestellt sind,
wobei die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist,
a) für wenigstens eine ausgewählte Streckenabschnittskennung sm oder wenigstens eine ausgewählte Reihe Rmn von mehreren verschiedenen Streckenabschnittskennungen (sm, sn) oder (s m, ..., sn) an im Streckenabschnittsnetz unmittelbar aufeinander folgenden Streckenabschnitten
a m, a n oder a n, ..., am
i) diejenige Menge {Qmn} von Qmn ausgewählten Sequenzen aus der Menge {Q} der bereitgestellten Sequenzen zu bestimmen,
die eine Vorläufer-Streckenabschnittskennung sm-1 enthalten, die dem Vorläufer-Streckenabschnitt am-1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem ersten Streckenabschnitt am der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar vorangeht, und eine Nachfolger-Streckenabschnittskennung sm+1 oder sn+1 enthalten, die dem Nachfolger-Streckenabschnitt am+1 oder a n+1 entspricht, der im Netz dem Streckenabschnitt am der ausgewählten Streckenabschnittskennung sm oder dem letzten Streckenabschnitt an der ausgewählten Reihe Rmn unmittelbar nachfolgt, und
ii) diejenige Menge {Q0mn} an Q0mn ausgewählten Lückensequenzen aus der Menge {Qnm} der ausgewählten Sequenzen zu bestimmen, die die ausgewählte Streckenabschnittskennung
sm oder die ausgewählte Reihe Rnm an Streckenabschnittskennungen (sm, sn) oder (s m, ..., sn) nicht enthalten;
b) für zumindest eine zu untersuchende Lückensequenz Q0mn(u) der Menge {Q0mn} an ausgewählten Lückensequenzen im Zuge wenigstens einer ersten Plausibilitätsprüfung
zu prüfen, ob
wenigstens ein erster Fahrzeugbewegungsparameterwert,
der aus wenigstens einem ersten Messwert der Fahrzeugbewegung, welcher im Zusammenhang
mit den Befahrungsdaten von derjenigen dezentralen Datenverarbeitungseinrichtung (200
k) erfasst wurde, der die zu untersuchende Lückensequenz Q0mn(u) zugeordnet ist, gebildet oder abgeleitet ist
und dem Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (s m-1, sm+1 oder sn+1) von erkanntem Vorläufer-Streckenabschnitt am-1 und erkanntem Nachfolger-Streckenabschnitt am+1 oder an+1 zugeordnet wurde,
wenigstens einer ersten Regel bezüglich wenigstens eines ersten Referenzparameterwertes
für das Vorläufer-Nachfolger-Paar an Streckenabschnittskennungen (sm-1, sm+1 oder sn+1),
der zumindest zeitweise in wenigstens einem zentralen Datenspeicher (101) der zentralen
Datenverarbeitungseinrichtung (100) gespeichert ist oder war,
genügt;
c) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein positives Ergebnis erbringt, ein Fehler-Signal
zu
erzeugen wird, das auf einen möglichen Fehler hinweist;
und
d) wenn die erste Plausibilitätsprüfung ein negatives Ergebnis erbringt, kein Signal
zu erzeugen oder ein Nicht-Fehler-Signal zu erzeugen, das auf keinen Fehler hinweist;
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Fahrzeugbewegungsparameter eine Distanz ist, die abhängig ist von einem
ersten Streckenwert (D
m-1) als erstem Messwert, der der Vorläufer-Streckenabschnittskennung (s
m-1) zugeordnet ist, und zumindest einem zweiten Distanzwert (D
m+1 oder D
n+1) als einem zweiten Messwert, der der Nachfolger-Streckenabschnittskennung (s
m+1 oder s
n+1) zugeordnet ist, wobei der erste Referenzparameter eine Referenzdistanz ist und die
erste Regel die Übereinstimmung des Distanzwertes mit dem Referenzdistanzwert im Rahmen
einer vorgegebenen, maximal zulässigen Abweichung des Distanzwertes von dem Referenzdistanzwert
ist.