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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Erfassen und
Auswerten von Fahrzeugreisedaten, bei welchem Fahrzeuge beim Einfahren
in einen definierten Streckenabschnitt und Ausfahren aus diesem
Streckenabschnitt anhand von Identifizierungsdaten eindeutig identifiziert
werden und zumindest Einfahrts- und Ausfahrtszeitdaten sowie die
Identifizierungsdaten an eine zentrale Recheneinheit zur Weiterverarbeitung übermittelt
werden.
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Ein
solches Verfahren kommt bei Verkehrstelematiksystemen zum Einsatz,
welche in hohem Maße
Daten über
Fahrzeuge benötigen,
welche die zu überwachenden,
definierten Streckenabschnitte benutzen. Verkehrstelematiksysteme
kommen mit unterschiedlichen Aufgabenstellungen zum Einsatz. Eine
dieser Aufgaben ist es, die durchschnittliche Reisezeit einer definierten
Strecke zu erfassen und anhand dieser Daten Verkehrsströme gezielt
zu beeinflussen, beispielsweise durch Anordnung von Umleitungen
oder Geschwindigkeitsbegrenzungen. Eine andere Aufgabe ist es, Daten
zwecks statistischer Auswertung zu erhalten, um Aussagen über den
Verkehrsfluss innerhalb des definierten Streckenabschnittes tätigen zu
können.
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In
beiden Fällen
ist es erforderlich die Durchfahrtszeit eines Fahrzeuges durch den
definierten Streckenabschnitt zu bestimmen. Dies wird in der Regel
durch Identifizierung eines bestimmten Fahrzeuges bei der Einfahrt
in den Streckenabschnitt und bei der Ausfahrt aus dem Streckenabschnitt
erfolgen. Eine eindeutige Identifizierung des Fahrzeuges ist daher
immer erforderlich, um die gewünschten
Daten, wie beispielsweise Durchfahrtszeit, Durchschnittsgeschwindigkeiten,
Fahrstreifenverhalten usw. berechnen zu können. In der Regel eignet sich dabei
das Kennzeichen eines Fahrzeuges am besten zur eindeutigen Identifizierung.
Es sind aber auch andere, zu sätzliche
Fahrzeugidentifikationsdaten vorhanden, welche zum Einsatz kommen
können,
wie beispielsweise Farbe, Achsanzahl, usw.
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Aber
auch für
andere statistische Auswertungen ist es erforderlich bei der Einfahrt
und der Ausfahrt des definierten Streckenabschnittes eine eindeutige
Identifizierung der Fahrzeuge vorzunehmen, beispielsweise dann,
wenn es das Ziel der Auswertung sein soll, in Erfahrung zu bringen,
wie viele Fahrzeuge einer bestimmten Art (LKW, PKW) den definierten
Streckenabschnitt durchfahren.
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Aus
der europäischen
Patentanmeldung
EP 0
978 811 A2 ist ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur
Reisezeitermittlung von Kraftfahrzeugen bekannt. Demnach ergibt
sich die Reisezeit eines Kraftfahrzeuges auf einem Streckenabschnitt
eines Verkehrsweges aus der Differenz von Ausfahrtszeit zu Einfahrtszeit.
Dazu werden die Kraftfahrzeuge an durch den Ort der Zufahrt bzw.
der Ausfahrt bestimmten Kontrollpunkten des Streckenabschnittes
im Verkehrsfluss individuell automatisch mittels Videokamera optisch
erfasst. Die Bildinformation zu individuellen Kraftfahrzeugen wird
jeweils in Bilddaten umgewandelt und mit einer Zeitinformation über den
Zeitpunkt der Aufnahme zu einem Bilddatensatz gekoppelt. Die Bilddatensätze für Zufahrt
werden fortlaufend mit den Bilddatensätzen für Ausfahrt auf Übereinstimmung
der Bilddaten verglichen, um bei einer festgestellten Übereinstimmung
zweier Bilddatensätze
aus der Differenz der Zeitinformationen die individuelle Reisezeit
abzuleiten. Um den Aufwand für
die dabei erforderliche Korrelationsrechnung zu minimieren, wird
die Bildinformation der Videoaufnahmen jeweils in einer Bildauswerteeinheit
digitalisiert und auf ein signifikantes Merkmal, insbesondere das
Muster des Kraftfahrzeugkennzeichens, reduziert.
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Aus
der europäischen
Patentanmeldung
EP 1
091 333 A2 ist ein Verfahren zur Erfassung von Verkehrsdaten
mittels Lokalisierungsdaten von Mobilfunkkommunikationssystemen
bekannt. Der Aufenthaltsort von Mobilstationen des Mobilfunkkommunikationssystems
wird durch Laufzeitmessungen der zwischen Mobilstation und mindestens
zwei Basisstationen ausgetauschten Signale ermittelt. Die Ermittlung
des Aufenthaltsortes ausgewählter
Mobilstationen erfolgt regelmäßig in definierten
zeitlichen Abständen,
wobei die Mobilfunkendgeräte
in definierten zeitlichen Abständen
eine bekannte Bittfolge an mindestens zwei Basisstationen des Mobilkommunikationssystems
senden, mit der die Basisstationen durch Korrelationsberechnungen
den zeitlichen Abstand zu den jeweiligen Mobilfunkendgeräten ermitteln.
Die Informationen über
die zeitlichen Abstände
der Mobilfunkendgeräte
von den Basisstationen werden an eine Zentrale weitergeleitet, die
mittels eines geeigneten mathematischen Verfahrens anhand der Informationen
eine Ortsbestimmung der Mobilfunkendgeräte durchführt.
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Die
Patentschrift
US 6,490,519
B1 offenbart ein System und Verfahren zur Verkehrsüberwachung und
Routenführung.
Das System umfasst eine Mobilkommunikationsnetzwerkschnittstelle,
welches von wenigstens einem einer Vielzahl von Mobilkommunikationsgeräten dienenden
Kommunikationsnetzwerk Ortsinformationen empfängt und speichert, die wenigstens
einige aus der Vielzahl von Mobilkommunikationsgeräten charakterisieren.
Das System umfasst ferner ein Verkehrsüberwachungsgerät, welches
dazu ausgebildet ist, wenigstens einen verkehrscharakterisierenden
Parameter auf der Basis der Ortsinformation zu berechnen.
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Problematisch
ist es dabei jedoch, dass die eindeutige Identifikation der Fahrzeuge
zwar zwingend erforderlich ist, es jedoch gleichzeitig aus Datenschutzgründen nicht
erlaubt ist, aus den gewonnenen Daten personenbezogene Rückschlüsse und Evaluierungen
vorzunehmen. Das Arbeiten mit den Fahrzeugidentifikationsdaten,
insbesondere deren Speicherung durch die auswertende Behörde und das
auswertende Unternehmen ist daher immer mit dem Risiko verbunden,
dass sich Unbefugte Dritte Zugang zu diesen Daten verschaffen und
somit personenbezogene Rückschlüsse daraus
zu ziehen in der Lage sind.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zu
schaffen, das eine für
die Datenauswertung erforderliche, eindeutige Identifizierung der
Fahrzeuge ermöglicht,
gleichzeitig aber den Datenschutzerfordernissen gerecht wird und Rückschlüsse auf
personenbezogene Daten verlässlich
verhindert.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, wonach beim Einfahren
eines Fahrzeugs in den Streckenabschnitt mittels einer ersten Detektiervorrichtung
detektierte Einfahrtszeitdaten sowie Fahrzeugidentifikationsdaten
sowie beim Ausfahren dieses Fahrzeugs aus dem Streckenabschnitt mittels
einer zweiten Detektiervorrichtung detektierte Ausfahrtszeitda ten
sowie Fahrzeugidentifikationsdaten an eine zentrale Recheneinheit übermittelt
werden, wobei zumindest die Fahrzeugidentifikationsdaten vor der Übermittlung
verschlüsselt
werden und die zentrale Recheneinheit eine Weiterverarbeitung der übermittelten
Daten vornimmt, ohne die verschlüsselten
Daten zu entschlüsseln,
ist eine Auswertung der ermittelten Daten garantiert, ohne personenbezogene
Rückschlüsse aus
den Daten ziehen zu können.
Es ist somit einerseits gar nicht erforderlich, andererseits aber
auch gar nicht gewünscht
und vorgesehen, dass die zentrale Recheneinheit die Möglichkeit
besitzt, die verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten zu entschlüsseln. In der Praxis wird dies
dadurch erreicht werden, dass man den Schlüssel zur Entschlüsselung
der zentralen Recheneinheit gar nicht zur Verfügung stellt.
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Weiter
ist vorgesehen, dass die Verschlüsselung
mittels eines lediglich temporär
gültigen
Schlüssels
erfolgt. Dadurch ist eine zusätzliche
Sicherheit bei der Übertragung
der Fahrzeugidentifikationsdaten gegeben, da die Wahrscheinlichkeit,
dass unbefugte Dritte den Schlüssel
ausforschen bzw. „knacken" dadurch stark reduziert
wird.
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Weiter
wird die Schlüsselgenerierung
lokal vor Ort, am Streckenabschnitt vorgenommen, ohne die zentrale
Recheneinheit hinzuzuziehen. Dadurch ist auch gewährleistet,
dass die zentrale Recheneinheit nicht in den Besitz des Schlüssels gelangt.
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Gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 2 ist vorgesehen, dass die Übermittlung
des temporär
gültigen
Schlüssels
an die jeweils andere Detektiervorrichtung verschlüsselt erfolgt, wodurch
auch gewährleistet
ist, dass der Schlüssel nicht
von Unbefugten zur Entschlüsselung
der Fahrzeugidentifikationsdaten benutzt werden kann.
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Zur
Auswertung der Daten ist es gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 3 vorgesehen, dass die zentrale Recheneinheit
jene von der ersten Detektiereinheit übermittel ten, verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten mit den von der zweiten Detektiereinheit übermittelten
verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten hinsichtlich Identität miteinander
vergleicht und bei Identität
die gleichzeitig mit diesen verschlüsselten Fahrzeugidentifikationsdaten übermittelten
Einfahrts- und Ausfahrtszeitdaten einem einzelnen Fahrzeug zuordnet.
Eine Entschlüsselung
der Fahrzeugidentifikationsdaten ist dazu nicht erforderlich, wodurch
auch das Abspeichern der übermittelten
Daten möglich
und erlaubt ist, ohne dass ein Rückschluss
auf personenbezogene Daten möglich
ist.
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Es
ist weiters gemäß der kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 4 vorgesehen, dass die zweite Detektiereinheit die
Fahrzeugidentifikationsdaten sowohl mit dem aktuell temporär gültigen Schlüssel als
auch mit dem davor zuletzt temporär gültig gewesenen Schlüssel verschlüsselt an
die zentrale Recheneinheit übermittelt,
da die Situation eintreten kann, dass sich ein Fahrzeug genau zwischen der
ersten Detektiervorrichtung und der zweiten Detektiervorrichtung
befinden kann, wenn der temporär gültige Schlüssel geändert wird.
In diesem Fall ist die Verschlüsselung,
mit welcher die Fahrzeugidentifikationsdaten von der ersten Detektiereinheit
an die zentrale Recheneinheit übertragen
werden eine andere als jene mit welcher die zweite Detektiereinheit
die Fahrzeugidentifikationsdaten an die zentrale Recheneinheit überträgt. In einem
solchen Fall, sendet die zweite Detektiereinheit sowohl die mit
dem aktuell gültigen
Schlüssel
verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten als auch die mit dem zuletzt gültig gewesenen
Schlüssel
verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten an die zentrale Recheneinheit, die
in weiterer Folge durch Vergleich der verschlüsselten Fahrzeugidentifikationsdaten
eine Zuordnung der Einfahrt- und Ausfahrtzeitdaten zu demselben
Fahrzeug vornehmen kann.
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Dabei
ist in einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, dass die Übermittlung
der Fahrzeugidentifikationsdaten sowohl mit dem aktuell temporär gültigen Schlüssel als
auch mit dem davor zuletzt temporär gültig gewesenen Schlüssel verschlüsselt an
die zentrale Re cheneinheit lediglich für einen definierten Zeitraum
nach Wechsel des temporär
gültigen Schlüssels erfolgt,
innerhalb welchem mit hoher Wahrscheinlichkeit alle von der ersten
Detektiereinheit identifizierten Fahrzeuge den definierten Streckenabschnitt
verlassen haben.
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Im
Anschluss erfolgt nun eine detaillierte Beschreibung der Erfindung
anhand eines Ausführungsbeispiels.
Dabei zeigt
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1 eine
schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur Durchführung des
Verfahrens.
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Zwei
lokal am definierten Streckenabschnitt angeordnete Detektiereinheiten 1, 2 sind
auf an sich bekannte Art und Weise (drahtlose Datenverbindung, leitungsgebundene
Datenverbindung) mit einer zentralen Recheneinheit 4 verbunden.
Erfindungsgemäß weisen
die beiden Detektiereinheiten 1, 2 Mittel 5, 6 zur
Datenverschlüsselung
auf.
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Dem
erfindungsgemäßen Verfahren
nach wird zuerst von einer der Detektiereinheiten, beispielsweise
der Detektiereinheit 2 ein Schlüssel generiert, der an die
Detektiereinheit 1 übertragen
wird. Dieser Schlüssel
kann beispielsweise durch Generierung eines asymmetrischen Schlüsselpaars
(bspw. mittels RSA Verfahren) erfolgen, das bekannterweise aus einem „öffentlichen" Kpub und
einem „privaten" Schlüssel Kpriv besteht. Die Übermittlung des „öffentlichen" Schlüssels Kpub von der Detektiereinheit 2 an die
Detektiereinheit 1 kann auf direktem Weg erfolgen, falls
eine direkte Datenverbindung zwischen den beiden Detektiereinheiten 1, 2 möglich ist,
andernfalls erfolgt die Übermittlung
des „öffentlichen" Schlüssels Kpub über
die zentrale Recheneinheit 4.
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Detektiereinheit 1 erzeugt
nun in regelmäßigen Abständen (zum
Beispiel alle 24 Stunden) einen temporär gültigen Schlüssel K i / temp und übermittelt diesen, verschlüsselt mit
dem zuvor erhaltenen öffentlichen
Schlüssel
Kpub der Detektiereinheit 2 an
diese. Falls keine direkte Datenübertragung
zwischen den beiden Detektiereinheiten 1, 2 möglich ist,
erfolgt die Übermitt lung
des verschlüsselten,
temporär
gültigen Schlüssels K i / temp an
die Detektiereinheit 2 über
die zentrale Recheneinheit 4. Eine Speicherung des temporär gültigen Schlüssels K i / temp in
der zentralen Recheneinheit findet in diesem Fall nicht statt. Aber selbst
wenn hier der verschlüsselte,
temporär
gültige Schlüssel K i / temp in
der zentralen Recheneinheit 4 gespeichert werden würde, so
könnte
die zentrale Recheneinheit 4 damit keine Dekodierung der
empfangenen Fahrzeugidentifikationsdaten vornehmen, da K i / temp lediglich
in verschlüsselter
Form vorliegt und nur durch den „privaten" Schlüssel Kpriv der
Detektiereinheit 2 entschlüsselt werden kann, über den
die zentrale Recheneinheit 4 jedoch nicht verfügt.
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Detektiereinheit 2 kann
den temporär
gültigen
Schlüssel
K i / temp jedenfalls mit deren „privatem" Schlüssel Kpriv dekodieren, so dass beide Detektiereinheiten 1, 2 nunmehr
den aktuell, jedoch nur temporär
gültigen
Schlüssel
K i / temp verwenden können.
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Sobald
nun ein Fahrzeug 3 in den definierten Streckenabschnitt
X einfährt,
wird es von der lokalen Detektiereinheit 1 erfasst und
anhand seines Kennzeichens (und/oder anderer Identifikationsmerkmale) identifiziert.
Handelt es sich um das Kennzeichen, welches eine eindeutige personenbezogene
Zuordnung ermöglichen
würde,
so wird dieses von der Detektiereinheit 1 und dessen Mittel
zur Verschlüsselung 5 mit
dem aktuell gültigen
Schlüssel
K i / temp verschlüsselt
und der zentralen Recheneinheit 4, gemeinsam mit den Zeitdaten,
welche zum Zeitpunkt der Detektierung des Fahrzeuges 3 durch
die Detektiereinheit 1 generiert wurden, übermittelt.
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Sobald
das Fahrzeug 3 aus dem definierten Streckenabschnitt wieder
ausfährt,
wird es von der lokalen Detektiereinheit 2 erfasst und
anhand seines Kennzeichens (und/oder anderer Identifikationsmerkmale)
identifiziert und diese Fahrzeugidentifikationsdaten durch deren
Mittel zur Verschlüsselung 6 verschlüsselt und
gemeinsam mit den Zeitdaten, welche zum Zeitpunkt der Detektierung
des Fahrzeuges 3 durch die Detek tiereinheit 2 generiert
wurden, an die zentrale Recheneinheit 4 übermittelt.
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Die
zentrale Recheneinheit 4 speichert die von den Detektiereinheiten 1, 2 empfangenen
Daten und vergleicht diese auf identische, verschlüsselte Fahrzeugidentifikationsdaten.
Hat sie zwei Datensätze
gefunden, welche identische, verschlüsselte Fahrzeugidentifikationsdaten
aufweist, so ist sichergestellt, dass es sich bei den zusätzlich mit
diesen Datensätzen übertragenen
Daten (beispielsweise Zeitdaten) um ein und demselben Fahrzeug 3 zugeordnete
Daten handelt und sie kann die erforderliche Weiterverarbeitung
dieser Daten vornehmen.
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Für den Fall,
dass das Fahrzeug 3 sich gerade zwischen den beiden Detektiereinheiten 1, 2 befindet,
wenn der temporär
gültige
Schlüssel
K i / temp gewechselt wird, was beispielsweise alle 24 Stunden stattfinden
kann, so ist es erforderlich, dass die Detektiereinheit 2 zusätzlich zu
dem zum Zeitpunkt der Detektion temporär gültigen Schlüssel K i / temp auch den zuletzt temporär gültig gewesenen
Schlüssel
K i–1 / temp an die zentrale Recheneinheit 4 übermittelt.
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Diese
muss aus den von den Detektiereinheiten 1, 2 übermittelten
Daten jene mit identischen, verschlüsselten Fahrzeugidentifikationsdaten
ermitteln, um zwei zusammengehörende
Datensätze
zu erkennen. In diesem Fall bleibt dann für jenes Fahrzeug 3,
welches sich zwischen den beiden Detektiereinheiten befunden hat,
als ein Wechsel des temporär
gültigen
Schlüssels
stattgefunden hat, ein Datensatz über, für welchen keine identischen
Fahrzeugidentifikationsdaten gefunden werden. Dieser Datensatz kann
dann gelöscht
werden, wie es im Ürigen auch
mit Datensätzen
für Fahrzeuge
geschieht, die beispielsweise zwischen den beiden Detektiervorrichtungen 1, 2 den
definierten Streckenabschnitt x verlassen haben, beispielsweise über eine
Ausfahrt oder auf einem Abschleppwagen.
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Prinzipiell
kann hier vorgesehen sein, dass die Detektiereinheit 2 stets
die Fahrzeugidentifikationsdaten nicht nur mit dem aktuell temporär gültigen Schlüssel K i / temp verschlüsselt an
die zentrale Recheneinheit 4 übermittelt, sondern zusätzlich auch
mit dem zuletzt temporär
gültig
gewesenen Schlüssel K i–1 / temp.
Detektiereinheit 2 würde
in diesem Fall doppelt so viele Datensätze an die zentrale Recheneinheit 4 übermitteln
wie die Detektiereinheit 1, wobei die zentrale Recheneinheit 4 dann
jeweils über
die identischen, verschlüsselten
Fahrzeugidentifikationsdaten einander zugehörende Datensätze ermittelt.
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Alternativ
dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass die Detektiereinheit 2 lediglich
in einem bestimmten Zeitraum nach Änderung des temporär gültigen Schlüssels K i / temp jeweils
mit dem aktuellen und dem zuletzt gültig gewesenen Schlüssel verschlüsselte Fahrzeugidentifikationsdaten
an die zentrale Recheneinheit 4 übermittelt, wobei sich der
Zeitraum nach den lokalen Gegebenheiten vorort richtet, beispielsweise
nach der Länge
des Streckenabschnittes x. Ausschlaggebend wird in diesem Fall sein,
dass garantiert werden kann, dass mit ausreichender Wahrscheinlichkeit
jedes von der Detektiereinheit 1 gescannte Fahrzeug 3 den
Streckenabschnitt x wieder verlassen hat, wobei es nicht relevant
ist, ob es dabei von der Detektiereinheit 2 identifiziert
wurde oder aber ob es den Streckenabschnitt x auf anderem Wege (Ausfahrt)
verlassen hat.