[发明专利]道路收费系统

说明书

技术领域

本发明涉及道路收费系统，用于实现自动付费系统以基于所使用 的路段降低道路收费。

背景技术

电信和信息学的综合使用被称作远程信息处理。车辆远程信息处 理系统可以用于许多目的，包括：收取道路收费、管理道路使用(智 能运输系统)、跟踪车队位置、恢复被盗车辆、提供自动碰撞通知、位 置驱动驾驶员信息服务、以及车辆内早期警告通知报警系统(车辆事 故预防)

道路收费被认为是车辆远程信息处理的最具希望的广阔市场。远 程信息处理目前开始作为针对封闭服务的多媒体服务盒进入消费汽车 环境。这些市场在数量上仍旧不大并被认为是缝隙市场。欧盟和荷兰 作为主导国家有意从2012年开始引入道路收费作为每辆车的强制功 能。

迄今，道路收费已经用于高速公路计费、卡车计费以及在特定区 (例如，伦敦城)驾驶车辆的计费。一般使用车辆必须停靠的收费广 场，或者短距离通信系统允许在车辆通过时自动借记资金。

在不久的将来所需的道路付费功能将强制针对缺乏(或无)基础 设施的要求并且将针对驶过的每英里强制收费。

设想车辆将具有车载GPS系统(更一般地具有GNSS系统)和GSM (移动电话网络)连接，使得能够将信息中继至集中式道路收费系统。

自动道路收费系统中的收费系统可以基于通过的距离、时间、位 置和车辆特性。道路收费可以应用于所有车辆，或其可以排除特定种 类的车辆(例如具有外国车号牌的车辆)。基于根据GSM前端报告的 车辆采用的路线来计算费用。GSM前端用来建立与道路收费后端服务 器的类互联网连接。

存在两种基本类型的车载单元(OBU)，并且这些将被描述为“胖” 和“瘦”客户端解决方案。

在胖客户端情况下，在将产生的行程费用传送至道路收费后端服 务器之前，对GPS数据进行处理的车载单元执行地图匹配和行程费用 计算。在这种情况下很容易保守驾驶员隐私，这是由于GPS数据保持 在车载单元内并仅向外部传送简单数字(行程费用)。

在瘦客户端情况下，地图匹配和行程费用计算步骤可以由外部服 务器来执行，因此危及到驾驶员的隐私，这是由于在传输期间第三方 拦截到数据，或者由于(在最差的情况下)外部服务器本身是类“老 大哥”方案的一部分。

在针对瘦客户端的标准解决方案的情况下，驾驶员别无选择，只 能信任系统是强壮的并且他们的数据没有用于除了道路收费应用以外 的其他目的。瘦客户端情况的优点是：OBU所需的计算量较低，并且 当更新地图时仅需要更新后端服务器。

本发明具体涉及瘦客户端解决方案，并旨在增加这样系统内用户 数据的保密性。

发明内容

根据本发明，提供了一种包括车载单元在内的道路收费系统，所 述系统包括：

卫星导航接收器，实现位置跟踪功能；

第一数据处理装置，用于基于从接收器提供的卫星导航数据来确 定采用的路线，并用于确定道路收费等级，所述卫星导航数据与可变 身份相关联；以及

第二数据处理装置，用于接收由第一数据处理装置提供的道路收 费等级，

其中，卫星导航接收器适于使用可变身份来从第二数据处理装置 获得确定的道路收费等级。

上述提供了瘦客户端情况，但是具有与瘦客户端解决方案相对应 的数据安全性。因此，地图映射和行程费用计算步骤由车载单元委托 给外部单元，但是该委托是匿名执行的，使得针对外部处理发送的数 据不危及数据的保密性。

该系统优选地还包括：移动电话接收器，用于在卫星导航接收器 与第一和第二数据处理装置之间实现通信。该系统因此将GPS(或其 他基于卫星的导航系统)与移动电话通信进行组合。

接收器可以将卫星导航数据提供为周期采样块，其中，每当将卫 星导航数据的采样块提供给第一数据处理装置时改变可变身份。如果 可变密钥未知，则这使得将数据采样进行组合的任务变得更加困难。

每个采样块可以与预定持续时间相对应，或者与预定区域内行程 的一部分相对应。在后者的情况下，多个系统将在相同位置(在限定 区域的边界处)交换它们的可变身份值(用作ID加密密钥)。这意味 着，由于许多系统将在相同时刻和位置改变它们的可变身份，行程信 息的匹配将变得更加复杂。