Forstudierapport. Smartere vegtrafikk med ITS. Betalingssystemer - teknologiutvikling. Vestre Rosten TILLER Org.nr.

Transkript

1 Vestre Rosten TILLER Org.nr Smartere vegtrafikk med ITS Forstudierapport Betalingssystemer - teknologiutvikling Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 1 av 43

2 Innholdsfortegnelse Dokumenthistorikk... 4 Ordforklaringer... 5 Referanser Sammendrag Bakgrunn Innledning Om dette dokumentet Avgrensninger Målgruppe Prosjektorganisering Oversikt over dagens betalingssystemer Innledning Direktiv og retningslinjer på europeisk nivå Teknologier for dagens betalingssystemer Passive DSRC-løsninger (5,8 GHz) Kamerabaserte løsninger GNSS-baserte systemer Bruk av kooperative systemer i dag Begrensninger og nye muligheter med DSRC Innledning Teknologi og begrensninger Arkitektur Avgiftsstruktur Håndhevelse Standarder og reguleringer Interoperabilitet Tilleggstjenester Nye muligheter og begrensninger med GNSS Innledning Teknologi og begrensninger Arkitektur Avgiftsstruktur Håndhevelse Standarder og reguleringer Interoperabilitet Tilleggstjenester Nye muligheter og begrensninger med kooperative systemer Innledning Prosjekter og organisasjoner som jobber med kooperativ ITS Arkitektur Økosystem for kooperative system Overordnet arkitektur Kjøretøyplattform/telematikkenhet Serversiden Konnektivitet Innledning Kortholdskommunikasjon Mobilnettet Interoperabilitet Innledning Utrulling av applikasjoner og applikasjonenes livssyklus Vegprisingsapplikasjoner på en ITS-stasjon Standardisering Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 2 av 43

3 7.7 Aktører og roller Hva innebærer kooperativ ITS for framtidas betalingstjenester? Begrensninger Tilleggstjenester Anbefalt veg videre Ombordenheter OBU er Pilot 1 GNSS-basert finansiering av miljøpakken Pilot 2 Simulere den utvidete bomstasjonsplanen Pilot 3 Alternativ GNSS-basert vegprising Pilot 4 Kooperative systemer Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 3 av 43

4 Dokumenthistorikk Dato Versjon Laget av Godkjent av Beskrivelse av endring SF Første versjon SF Første draft overlevert SVV til gjennomsyn og vurdering SF SVV gir konkrete tilbakemeldinger på denne versjonen SF Kommentarer fra SVV innarbeidet i dokumentet SF Oppdatert etter arbeidsmøte SF Versjon overlevert Statens vegvesen for godkjenning og evt. siste kommentarer SF Innarbeidet mottatte synspunkter fra Statens vegvesen Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 4 av 43

5 Ordforklaringer Ord ANPR/ALPR ASFiNAG AutoPASS CREATE C-ITS CALM CEN DSRC EasyGO EETS EFC/ETC EGNOS ERI ETSI Galileo GLONASS GNSS GPS IEEE ITS ITS-S OBU OBE OCR RSE TDP V2I V2V V2X WLAN Forklaring Automatic number plate recognition/ Automatic license-plate recognition Statlig selskap som bygger og drifter veier i Østerrike. Det norske systemet for elektronisk betaling av bompenger Charging Road users in Easygo and Asfinag Towards Eets. CREATE er en utvidelse av EasyGO. Cooperative ITS / samhandlende/kooperativ ITS Communications Access for Land Mobiles. Et initiativ fra ISO TC 204/arbeidsgruppe 16 for å definere et sett med trådløse kommunikasjonsprotokoller og grensesnitt for ITS-applikasjoner. Comité Européen de Normalisation er en felles europeisk standardiseringsorganisasjon bestående av ca. 30 land Dedicated Short-Range Communications. Trådløs enveis eller toveis kommunikasjon. DSRC benytter 5,8 GHz bandet i Europa, Sør-Amerika og Oseania. I USA benyttes begrepet for bil-til-bil og bil-til-vegkant kommunikasjon i 5,9 GHz bandet. Samarbeid mellom norske og svenske vegmyndigheter, Storebæltsbroen og Øresundsbro Konsortiet. Europas første kommersielle grenseoverskridende bompengeinnkrevningstjeneste. Mer enn 40 operatører inkl. flere ferger. European Electronic Toll Service Electronic Fee Collection/Electronic Toll Collection European Geostationary Navigation Overlay System eller EGNOS er en teknologi som forbedrer nøyaktigheten i GPS- og GLONASS-mottakere Electronic Registration Identification European Telecommunications Standards Institute er en organisasjon som arbeider med standarder innen telekommunikasjon Europeisk sivilt satellittnavigasjonssystem Russisk satellittnavigasjonssystem Global Navigation Satellite System. En fellesbenevnelse på GPS, GLONASS, Compass og Galileo Global Positioning System. Amerikansk satellittnavigasjonssystem Institute of Electrical and Electronics Engineers Intelligente TransportSystemer og tjenester ITS-stasjon On Board Unit / Betalingsbrikke for bil On Board Equipment / Ombordenhet med flere komponenter enn en betalingsbrikke (kjøretøycomputer) Optical Character Recognition Road Side Equipment Time-distance-place Vehicle-to-Infrastructure communication Vehicle-to-Vehicle communication Vehicle-to-X communication, kooperative systemer Wireless local Area Network / Tråløst lokalt datanettverk Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 5 av 43

6 Referanser [1] ITS-strategi for Statens vegvesen, des Statens vegvesen rapport nr [2] Strategi Intelligente transportsystemer, Samferdselsdepartementet, 2010 [3] Statens vegvesen strategi for AutoPASS, [4] NVF, ITS terminology, ISSN [5] EU s ITS-direktiv [6] EU s ITS action plan [7] EU s EETS-direktiv [8] ITS-standardisering. Statens vegvesen rapport nr Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 6 av 43

7 1 Sammendrag Forstudien har tatt utgangspunkt i dagens AutoPASS-system og andre europeiske betalingssystemer. Fokus i rapporten er på framtidige muligheter med GNSS-baserte betalingsløsninger og hvordan utbredelsen av kooperative systemer vil influere på framtidens systemer for vegprising. Rapporten oppsummerer også status på disse to teknologiene i Europa pr. i dag. Slik vi ser det er GNSS-baserte løsninger et steg på vegen mot kooperative løsninger. Kooperative systemer er en hel infrastruktur som forventes å gi helt nye muligheter for informasjonsutveksling mellom alle aktørene i trafikken. Dette gir muligheter for nye systemer for å støtte trafikantene innenfor alle områder, der forenklede betalingssystemer bare er en liten brikke i helheten. For å innføre kooperative systemer kreves det omfattende investeringer både fra myndigheter (vegsiden) og fra kjøretøysleverandørene. Dette er naturligvis begrensende for en framgang på kort sikt, og gjør at det vil ta litt tid før kooperative løsninger får et stort gjennomslag. I kap. 8 foreslår vi vegen videre. Det er, slik vi ser det, viktig å tilegne seg praktisk erfaring med bruk av de nye teknologiene ifb. med betalingssystemer. Etter som vi allerede har DSRC-baserte betalingsstasjoner rundt Trondheim ligger det godt til rette for å implementere ulike testprosjekter basert på GNSS og kooperative systemer. Konkret har vi forslått følgende piloter: 1. GNSS-basert finansiering av miljøpakken 2. Simulering av den utvidete bomstasjonsplanen 3. Alternativ GNSS-basert vegprising 4. Kooperative systemer Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 7 av 43

8 2 Bakgrunn Statens vegvesen har gjennom mange år bidratt til standardisering og utvikling av AutoPASS-systemet. AutoPASS er nå knyttet opp mot den nordiske EasyGo-tjenesten som muliggjør interoperabilitet mellom Norge, Sverige og Danmark. I 2013 vil en også få interoperabilitet mot Østerrike gjennom prosjektet CREATE. I dag benyttes DSRC-teknologi til å registrere passering for biler med betalingsbrikke (OBU) og videobilder med OCR-lesing av registreringsnummeret for de som ikke har brikke. Vegprisingssystemer basert på GNSS satellittnavigasjon er på veg inn i markedet. Slike systemer er innført i noen europeiske land, og er på trappene i flere andre land. Foreløpig benyttes slike systemer kun for avgift på tunge kjøretøy. Kjøretøyene vil etter hvert være online med kommunikasjon basert på mobilteknologi og kortholds WLAN-teknologi, og der betalingsapplikasjoner kan lastes ned til kjøretøyene fra omkringliggende veginfrastruktur. Denne forstudien ser på hvilke muligheter dette åpner for nye betalingssystemer Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 8 av 43

9 3 Innledning Forstudien utføres ved å ta utgangspunkt i dagens AutoPASS-system og andre europeiske betalingssystemer. Videre vurderer man status på GNSS-baserte betalingsløsninger, hva som er operativt i dag, hvilke muligheter og begrensninger som finnes. Videre skal man vurdere hvordan utbredelsen av kooperative systemer (V2X) vil influere på framtidens systemer for vegprising. 3.1 Om dette dokumentet Dokumentet er i hovedsak strukturert i henhold til prosjektets fem arbeidspunkter: Oversikt over dagens betalingsløsninger på europeisk nivå Nye muligheter og begrensninger med DSRC Nye muligheter og begrensninger med GNSS Nye muligheter og begrensninger med kooperative systemer Anbefalt veg videre Avgrensninger Denne rapporten handler først og fremst om nye teknologiske muligheter. Litt for DSRC, men mest for GNSS og kooperative systemer. Det betyr at andre viktige temaer ikke tas opp i sin fulle bredde i denne rapporten. Personvern, som alltid er et sentralt tema i systemer som identifiserer brukere, blir bare sporadisk berørt. I et betalingssystem er mange aktører og løsninger involvert, det være seg utsteder, bompengeselskap, operatør, bruker, sentralsystem, betalingsstrømmer, avtaleverk, osv. Rollene vil sporadisk bli nevnt, men det gjøres ingen fullstendig analyse av hvilke påvirkninger evt. nye systemer har på de ulike rollene. Systemer for vegprising innebærer investeringsutgifter (CAPEX), driftsutgifter (OPEX) og inntektsstrømmer. Rapporten vil bare gjøre kvalitative og komparative vurderinger av størrelsene på disse utgiftene og inntektene Målgruppe Målgruppen for dette dokumentet er alle som vil oppdatere seg på status og framtidige muligheter for betalingssystemer i Europa. Dokumentet kan også være et grunnlagsdokument internt hos Statens vegvesen ved utarbeidelse eller revidering av strategi for framtidige betalingssystemer. 3.2 Prosjektorganisering Triona AS er ansvarlig for utarbeidelsen av dette dokumentet. Leverandørens prosjektgruppe har bestått av: Sigmund Fredriksen, prosjektleder, Triona AS Runar Søråsen, GNSS, kooperative systemer, Q-Free ASA Espen Moseng, DSRC, Triona AS Per Olof Svensk, kooperative systemer, Triona AB Ifra Statens vegvesen ITS-seksjonen i Trondheim har følgende deltatt: Per Einar Pedersli, prosjektleder Jo Øyvind Andersen, prosjektmedarbeider Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 9 av 43

10 4 Oversikt over dagens betalingssystemer 4.1 Innledning I de neste kapitlene vil vi kort beskrive dagens status for betalingssystemer. Med hovedvekt på status i Europa, men også med litt overordnet informasjon om verden for øvrig. 4.2 Direktiv og retningslinjer på europeisk nivå EU har gjennom mandat 453 utarbeidet et ITS-direktiv (Directive 2010/40/EU) og laget en ITS handlingsplan (Action Plan for the Deployment of Intelligent Transport Systems in Europe). Her er det beskrevet visse krav og retningslinjer for å sikre en effektiv implementasjon av ITS i Europa. I Norge har Samferdselsdepartementet utarbeidet et eget strategidokument og Statens Vegvesen kom i slutten av 2012 med en oppdatert ITS-strategi. Disse dokumentene beskriver planer og strategier og gir føringer for hva som kommer også i Norge. ITS-direktivet sier ikke noe direkte om vegprising og betalingssystemer, men understreker at ITS-tiltak må koordineres med EETS 1 -direktivet (2004/52/EC) der det er relevant. Det eksisterer åpenbare synergier mellom vegprisingssystemer og ITS-direktivets prioriterte tiltak angående innsamling og tilgjengeliggjøring av sanntids trafikkinformasjonstjenester. ITS-strategien til Statens Vegvesen refererer til forslag til Nasjonal transportplan for I følge Nasjonal transportplan er ITS et viktig virkemiddel for å implementere effektive betalingssystemer. 4.3 Teknologier for dagens betalingssystemer Passive DSRC-løsninger (5,8 GHz) DSRC er en teknologi for trådløs kommunikasjon med kort rekkevidde (0-20 m), som brukes til å automatisere betaling av bompenger i Norge. Teknologi Systemet benytter ei radioantenne og en brikke. Brikken modulerer inn en unik identifikasjon på signalet den får fra antennen, som kan brukes til å identifisere brukeren som passerer betalingspunktet. Når brikken får signal fra antennen, våkner den opp og sender identifikasjonen sin tilbake til antennen. Identifikasjonen til brikken sjekkes, og sendes videre til en datamaskin i bomstasjonen. Norge - AutoPASS Norge har vært et foregangsland hva gjelder DSRC-løsninger og var et av de første land i Europa til å implementere elektronisk betalingssystem med denne teknologien. Dagens system for elektronisk betaling av bompenger kalles AutoPASS og følger europeiske standarder. Dette er ofte betegnet som CEN DSRC som er beskrivelsen av 5,8 GHz systemet spesifisert av CEN TC278/WG9. Dette har resultert i en rekke europeiske standarder som beskriver alle detaljer vedrørende CEN DSRC. AutoPASS benyttes i alle anlegg med elektronisk betaling av bompenger i Norge, og AutoPASS er dermed i omfattende bruk i de fleste bompengeanleggene. Betalingssystemet med AutoPASS er interoperabelt slik at brukerne kan bruke den samme brikken i alle norske bompengeanlegg. I tillegg benyttes den samme DSRC-teknologien for betaling av parkering og til reisetidsmåling i noen få installasjoner. 1 European Electronic Toll Service Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 10 av 43

11 Norge - AutoPASS ferge AutoPASS kan benyttes som betalingsmiddel på ferger. Dette gjøres mulig gjennom egne felt for ombordkjøring, der det er installert utstyr for avlesning av brikken. På samme måte som ved passering av bomstasjon trenger ikke bilen stoppe for å betale. Slik det er nå kan man bare betale per kjøretøy med AutoPASS-brikken, og betaling av passasjerer lar seg ikke inkludere i systemet. Passasjerer i kjøretøyene kan inkluderes i kjøretøystaksten, men passasjerer som reiser uten kjøretøy faller utenfor. For fergebetaling skal prisen være basert på kjøretøylengde. En prismodell for lengdeklasser er innført sammen med teknisk utstyr for å måle om kjøretøy er over eller under fastsatte lengdeklasser. I Norge er det foreløpig bare ett samband, Flakk-Rørvik i Sør-Trøndelag, som har AutoPASS-betaling. Frankrike - TIS Frankrike har hatt betalingssystemer basert på DSRC i en årrekke. Det franske systemet kalles TIS (Télépéage Inter Sociétés) og er CEN DSRC kompatibelt. Systemene er nasjonalt interoperable og benyttes på mange motorveger som driftes av ulike operatører. Bompengesystemene er ofte implementert som et «lukket» system, dvs. at man registreres både når man kjører inn på motorvegnettverket og når man forlater det. Prisen beregnes ut i fra den strekning som er kjørt i henhold til ferdigdefinerte priser mellom en bomstasjon inn og en bomstasjon ut av motorvegnettverket. Informasjon om hvilken stasjon man kjørte inn på kan enten skrives til brikken og leses av i den stasjonen man kjører av motorvegen eller sendes til et sentralsystem for å settes sammen til en tur. Fordelen med førstnevnte er at prisen på turen kan beregnes «real time» og vises på et display for sjåføren i det man forlater motorvegen og kjører gjennom bomstasjonen. Frankrike er det landet i Europa som har flest bomstasjoner (inkludert manuell, myntmaskin og EFC) og er også det landet i Europa som tar inn mest penger totalt på bompenger. Portugal Via Verde Portugal var tidlig ute med sitt Via Verde system og har en av Europas høyeste brikketettheter. Selskapet Brisa var lenge den eneste vegoperatøren, men det har i de senere år kommet flere aktører på banen. Systemene er CEN DSRC kompatible og er nasjonalt interoperable. Systemene benyttes i hovedsak på motorveg og er implementert som en blanding av «lukket» og «åpne» systemer. I tillegg benyttes det på noen bruer. I Portugal er alle kunder som benytter bombrikke registrert i Via Verde systemet og kundens brikkekonto er direkte knyttet til kundens bankkonto. I Portugal benyttes også DSRC teknologi for tilgangskontroll i den gamle delen av Lisboa samt til betaling for tjenester som bensinfylling og parkering. De ulike operatørene forholder seg til avtaler som er inngått mellom brikkebrukeren og brikkeutstederen. Italia - Telepass Italia har et nasjonalt system for elektronisk betaling som heter Telepass. Dette er trolig Europas største målt i antall abonnenter som benytter DSRC-brikker. Den italienske motorvegoperatøren Autostrade SpA har monopol på teknologien og utvikler og produserer DSRC-brikker og leseutstyr. Andre motorvegoperatører må benytte utstyr fra Autostrade for interoperabilitet i Italia. Telepass er ikke CEN DSRC kompatibelt og benyttes kun i Italia. Spania Via T Spania har siden 60-tallet fokusert på privat utbygging av motorveger. Dette har ført til mange aktører og bompengesystemer. Systemene for automatisk betaling er CEN DSRC kompatibel og er nasjonalt interoperable. I likhet med de fleste andre land i Europa er teknologien benyttet for å effektivisere innkreving for å finansiere motorvegutbyggingen. I Spania er det ulike banker som er utsteder og som tilbyr DSRC-brikker til bilistene. Bruken og betalingen er knyttet direkte opp mot kundens bankkonto og banken har det økonomiske ansvar ovenfor tjenestetilbyderen. Andre Europeiske land Det finnes en rekke mindre systemer basert på DSRC-teknologi rundt omkring i Europa. Dette er ofte systemer som skal dekke betaling for passering over bruer og gjennom tunneler. Disse finnes i UK, Irland, Island, Færøyene, Danmark, Nederland, Hellas, Kroatia, Serbia og Slovenia Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 11 av 43

12 Figuren under viser en oversikt over europeiske land med antall kjørefelt med DSRC-teknologi samt hvor mange brukere man har av denne teknologien. (Kilde, Asecap) Figur 4.1 Oversikt DSRC-teknologi Kvalitet I kap. 5.2 er begrensninger og noen av feilkildene for DSRC beskrevet. Det er i hovedsak disse som er med på å påvirke den reelle ytelsen for registreringssikkerhet av DSRC brikker. Etter korreksjon for åpenbare eksterne feilkilder (feilmontering, tomt batteri, metalliserte frontruter ol.) er registreringssikkerhet (leserate) bedre enn 99,5% med en feilrate i størrelsesorden 10-6 betraktet som etablerte tall på kvalitet for DSRC. I Norge har Statens Vegvesen foretatt omfattende analyser av registreringssikkerhet for DSCR teknologien i AutoPASS. Interoperabilitet og utenlandstrafikk NorITS var et samarbeidsprosjekt som jobbet for en samordning av de nordiske bompengesystemene (NORdic Interoperability for Tolling Systems). Målet var full interoperabilitet mellom eksisterende og kommende EFC-operatører i Norden. Dette betyr at en bruker kun trenger én avtale og én brikke for å kunne passere alle bompengeanlegg i Norden, og brukeren vil motta kun én faktura fra sin utsteder. Et resultat av arbeidet i NorITS er AutoPASS EasyGo, en tjeneste som gjør det mulig å benytte AutoPASS-brikken ved passering av bompengeanlegg på Øresundsforbindelsen og over Storebælt. Norge, Sverige og Danmark har dermed samordnet sine systemer for elektronisk betaling av bompenger på enkelte strekninger. I tillegg til passering av Øresund og Storebælt kan brikken benyttes på enkelte fergeforbindelser i Sverige og Danmark. Faktura vil bli tilsendt i etterkant av passeringen Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 12 av 43

13 Trafikanter med brikke fra utenlandske utstedere (Sund og Bælt AS) kan også bruke denne brikken i de norske bompengeanleggene med AutoPASS. Bomstasjonsutstyret er tilpasset lesing av begge brikketypene og betalingstransaksjonene blir utvekslet og avregnet mellom operatører og utstedere. I framtiden er det forventet at "European Electronic Toll Service" (EETS) vil øke interoperabiliteten mellom de forskjellige systemene i Europa. I henhold til EFC-direktivet for EETS (2004/52/EC) skulle dette vært innført i oktober 2012 og selv om det er etablert en gruppe med potensielle tjenesteytere finnes det ingen operativ tjeneste tilgjengelig. Dette er i hovedsak en kommersiell og ikke en teknologisk utfordring. EETS er ytterligere beskrevet i kap Kamerabaserte løsninger Teknologi ANPR/ALPR, dvs. kamerabaserte systemer som gjør bruk av OCR teknologi, benytter bilens registreringsnummer for identifikasjon. Ved registreringspunktet finnes det ett eller flere kamera som tar bilde av kjøretøyet forfra og/eller bakfra. I tillegg kan det i noen tilfeller tas et oversiktsbilde, ofte i farger, som viser hele kjøretøyet. Dette benyttes gjerne for bevisførsel ved behov for håndhevelse, og spesielt hvis man skal dokumentere dynamisk kjøretøyklasse (kjøretøy med henger). Deretter benyttes programvare for å lokalisere det området i bildet der bilens registreringsnummer befinner seg for så å tolke tegn og bokstaver i registreringsnummeret automatisk. Resultatet presenteres ofte med en konfidens per tegn som sier noe om hvor «sikker» datamaskinen er på resultatet. På bakgrunn av dette og menneskelig kontroll av bilder opp mot resultatet fra datamaskinen kan man konfigurere og «tune» ANPR-programvaren for best mulig resultat. Tradisjonelt har DSRC-baserte betalingsløsninger, der det ikke er installert fysisk bom, benyttet kamera for håndhevelse (enforcement). Etter hvert som både kamerasystemer og ikke minst ANPR har blitt bedre og mer pålitelig er det implementert systemer hvor kun kamera er benyttet for registrering av kjøretøyets passering. Kamerasystemer er, i motsetning til DSRC, utsatt for flere typer feilkilder og situasjoner der teknologien vil få problemer eller ikke virke i det hele tatt. For å øke ytelsen samt gjøre det mulig å tyde registreringsnummer om natten, benyttes det gjerne kamera og blitsløsninger i det infrarøde spekteret. En kamerabasert løsning er likevel avhengig av å ha fri sikt mellom kamera og bilnummerets plassering på kjøretøyet. Er registreringsnummeret på kjøretøyet tildekket, enten med hensikt, eller uforskyldt pga. snø eller skitt vil det ikke være mulig å lese skiltet. Værforhold og kvaliteten på bilskiltet vil derfor være avgjørende for resultatet. I tillegg er registreringsnummeret som regel festet lavt på kjøretøyet slik at det ved køkjøring kan oppstå problemer med å «se» skiltet fra kameraet. Falske skilt kan også være et problem enkelte steder. London Betalingssystemet i London kom i drift i februar Dette er et system som har til hensikt å begrense trafikken i den sentrale delen av London. Systemet består av kontrollpunkter med kamera plassert rundt omkring i sonen som er definert for betalingssystemet. Til å begynne med måtte bilister forhåndsdeklarere eller innen midnatt samme dag registrere sin betaling og knytte denne opp til sitt registreringsnummer. Prisen er ikke avhengig av antall passeringer inn og ut av sonen eller gjennom kontrollpunkter, men basert på betaling per dag. Systemet framstår derfor som et kontrollsystem, der brukerne selv initierer betaling og der kamerasystemet kun trenger å identifisere de som ikke har deklarert og betalt for kjøretøyet. Unnlatelse av å deklarere kan føre til en bot i størrelsesorden 12 ganger dagsprisen. Dette forenklet systemet i forhold til behandling av bilder og spesielt ANPR når man kun trenger å identifisere sikkert de som ikke er på listen over deklarerte kjøretøy. Et ANPR-resultat kan slettes hvis det står på listen selv om resultatet har lav konfidens. I 2006 ble denne regelen utvidet til betaling innen midnatt neste dag og i 2011 ble dette endret til vanlig etterskuddsbasert betaling. Stockholm / Gøteborg Betalingssystemet i Stockholm ble satt i drift i august 2007 etter en prøveperiode (januar til juli 2006) med påfølgende folkeavstemming. Systemet er definert som trengselsskatt, det vil si at det har til hensikt å begrense trafikken og dermed bedre framkommelighet i Stockholm. Systemet er å betrakte som Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 13 av 43

14 en skatt, og ikke en avgift som vi er vant med fra de fleste andre systemer. I motsetning til London er systemet implementert som en bomring som definerer de ytre grensene av sonen. Man betaler per passering inn og ut av sonen, men med et tak på hvor stor kostnaden totalt kan være per dag. I systemet betaler alle kjøretøy den samme prisen uavhengig av type/størrelse på kjøretøy. Kun svenske kjøretøy omfattes av ordningen. Betaling gjelder alle hverdager mellom 06:30 og 18:30 og prisen varierer mellom 10 og 20 kr flere ganger i løpet av dagen. I prøveperioden benyttet betalingssystemet DSRC-brikker og antenner. Da systemet ble satt i ordinær drift valgte man å gå for en ANPR løsning med unntak av håndtering for beboere på Lidingø. Disse benytter brikker for registrering for å unngå betaling i flere betalingspunkt innen 30 minutter ved reise til og fra Lidingø. Hele Stockholmssystemet er derfor utstyrt med DSRC antenner på vegkant. Det foreligger forslag om å utvide løsningen til og ta i bruk DSRC i løpet av 2014 og at systemet da også skal ta betaling fra utenlandske kjøretøy. Dette krever trolig en lovendring. Gøteborg innførte 1. januar 2013 et tilsvarende system som Stockholm. Her er det i tillegg innført såkalt timesregel, dvs. at man kun betaler for én passering innenfor én time. I Gøteborg er systemet også levert med DSRC-antenner på vegkant slik at oppgradering til bruk av brikker enkelt kan gjennomføres. Interoperabilitet og utenlandstrafikk Kamerabaserte løsninger gjør bruk av bilens registreringsnummer for identifikasjon. Teknisk interoperabilitet er derfor ikke nødvendig på samme måte som for eksempel DSRC-baserte løsninger. Når et avfotografert registreringsnummer er lest manuelt eller maskinelt ved hjelp av OCR teknologi vil kommersielle/juridiske avtaler for å kunne gjøre oppslag i utenlandske kjøretøysregistre og utveksle eierinformasjon muliggjøre identifikasjon. De fleste bilskilt lar seg lese automatisk (ANPR), men kvalitet og ytelse vil variere basert på skiltets beskaffenhet og parametere som font, farger og retrorefleksivitet. Skilt med samme syntaks (oppbygning) og font (utseende) gjør det vanskelig å tyde forskjell på like skilt utstedt i ulike land. Det er en utfordring for ANPR hvis skiltene ikke har egne identifikatorer for nasjonalitet som kan leses automatisk. Kvalitet Måling av kvalitet på ANPR-systemer er mer omdiskutert enn for eksempel kvalitet for DSRC. Den tekniske kvaliteten på kamera- og blitssystemer er i dag blitt veldig bra, men som tidligere nevnt avhenger ANPR av en rekke andre faktorer som kvalitet på skilt og i hvilken grad skiltet faktisk lar seg lese av et menneske. Høy leserate oppgis ofte uten at feilrate taes i betraktning. For skilt som lar seg lese av et menneske ligger kvaliteten for ANPR i størrelsesorden +/- 90% med en feilrate på 0,5-1%. Menneskelig feilrate ved manuell lesing av skilt ligger ofte i området 2-4%. ANPR-løsninger gir derfor mange muligheter for å justere på automatisk leserate utifra akseptabel feilrate ved hjelp av konfidenskurver. Dette er krevende da man trenger manuell kontroll av ANPR-resultater for å generere kurver for leserate, feilrate og konfidens. Hvilke terskelverdier man velger vil ofte være påvirket av forretningsmodellen for betalingssystemet GNSS-baserte systemer Teknologi Global Navigation Satellite Systems (GNSS) er systemer av satellitter der dedikerte mottakere kan estimere avstanden til disse satellittene for å beregne sin egen posisjon. Det mest kjente systemet er GPS (Global Positioning System) som opereres av USA. I tillegg har Russland bygget opp GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), EU holder på å bygge ut Galileo og Kina bygger ut Compass. For å realisere GNSS trengs typisk dedikerte satellitter i tillegg til bakkesystemer for overvåkning og drift. GNSS-basert vegprising blir i stadig større grad oppfattet som en framtidsrettet metode for å realisere fleksible vegprisingssystemer. Slik GNSS-basert vegprising krever i utgangspunktet ikke vegkantutstyr eller fysiske betalingssnitt på vegnettet. I stedet er det selve kjøretøyet som ved hjelp av en GNSS-utrustet ombordenhet (OBE) rapporterer kjørt distanse eller eventuell kryssing av betalingssnitt til et baksystem. For rapportering til baksystem benyttes vanligvis eksisterende mobilnett. Selv om GNSS-basert vegprising i utgangspunktet ikke krever vegkantutstyr vil de fleste reelle implementasjoner kreve noe Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 14 av 43

15 vegkantutstyr (både fast og mobilt) for å kunne detektere kjøretøy uten OBE eller kjøretøy med ulovlig modifisert OBE. På grunn av den ekstra kompleksiteten i OBE ene for et GNSS-basert system er det ventet at både stykkpris og kostnad for installasjon er høyere enn for tradisjonelle DSRC-baserte systemer. Driftskostnadene per enhet vil også være høyere på grunn av kostnadene ved bruk av mobilnett. Kostnaden for bruk av mobilnett varierer i de forskjellige landene. Mengden av data det er nødvendig å utveksle mellom OBE og baksystem varierer i de ulike implementasjonene. Sveits Sveits har et distansebasert vegprisingssystem for tunge kjøretøy. I systemet, som ble innført i 2001, er alle kommersielle kjøretøy med tillatt totalvekt over 3,5 tonn avgiftspliktige. Den totale avgiften beregnes basert på kjørt distanse, maksimal tillatt totalvekt og utslippsklasse. En OBE registrerer total distanse med inndata fra bilens fartsskriver. Ved grensene til Sveits er det utplassert DSRC-portaler for å detektere innreise og utreise til/fra Sveits. OBE en er utstyrt med en GNSS-mottaker, men denne brukes i hovedsak bare for å kontrollere de andre delelementene, og for å avdekke eventuell svindel. I motsetning til mer moderne systemer er ikke OBE en utrustet med teknologi for mobilkommunikasjon. I stedet blir data om kjøringen lagret på et smartkort. Dette smartkortet sendes til vegeier månedlig, alternativt leses smartkortet av i en PC av brukeren selv og overføres via internett. Tyskland Tyskland har hatt et distansebasert vegprisingssystem siden januar Systemet drives av selskapet Toll Collect, som er et joint venture mellom Deutsche Telekom, Daimler og Cofiroute. Systemet gjelder for alle kommersielle kjøretøy med tillatt totalvekt over 12 tonn. Avgiften per kilometer varierer med utslippsklasse og antall aksler. Bruk av OBE er frivillig. Manuell betaling er tilgjengelig over internett eller ved hjelp av utplasserte terminaler. Ved manuell betaling må planlagt kjørerute oppgis på forhånd. Et automatisk system med OBE er tilbys for å forenkle betalingen. Foreløpig har nesten kjøretøy valgt dette automatiske systemet. Teknisk er avgiftsberegningen basert på et system med strategisk plasserte virtuelle betalingssnitt og der OBE en ved hjelp av kartdata beregner kjørt distanse. Beregnet skyldig avgift overføres via mobilnettet. I Tyskland er det valgt å bruke infrarød (IR) kommunikasjon for håndheving. Dette er også en form for DSRC, men der det brukes infrarødt lys istedenfor radiosignaler som kommunikasjonsbærer. OBE'ene er også utstyrt med CEN DSRC modul. Toll Collect har åpnet for at denne modulen kan benyttes for å betale bompenger i Østerrike, uten å måtte installere egen østerriksk OBU. Slovakia Slovakia innførte et landsomfattende GNSS-basert system for vegprising 1. januar Systemet drives av SkyToll, som er et joint venture mellom SanToll og Ibertax. Systemet gjelder for alle kjøretøy med tillatt totalvekt over 3,5 tonn, tilsvarende ca kjøretøy. Veginfrastrukturen er delt opp i spesifiserte strekninger og soner. Ved bruk av virtuelle betalingssnitt registrerer OBE en når kjøretøyet kjører inn i en slik strekning eller sone, og mobilnettet brukes for å overføre kjøretøyets identitet og aktuell strekning/sone til baksystemet. I baksystemet beregnes aktuell avgift avhengig av kjøretøyets kategori, antall aksler og utslippsklasse. OBE ene er utrustet med et CEN DSRC kommunikasjonsgrensesnitt for håndhevelse. I tillegg brukes bilder for å samle bevis. Frankrike I Frankrike besluttet regjeringen i februar 2009 å innføre en kilometeravgift, EcoTax, for alle kjøretøy over 3,5 tonn. Dette kommer i tillegg til eksisterende bomveger operert av private konsesjonærer. De private bomvegene benytter i stor utstrekning CEN DSRC for automatisk bompengeinnkreving. Systemet for kilometerskatt vil basere seg på GNSS OBE er. En anbudsprosess for kilometerskattsystemet er gjennomført og ble vunnet av Ecomouv konsortiet. Systemet vil i løpet av 2013 innføres i Alsace, og vil i løpet av seks til tolv måneder skaleres opp til å dekke hele landet. Da vil kilometeravgiften være gjeldende for km av riksvegnettet, samt km med regionale veger. De regionale vegene er valgt ut for å hindre lekkasje. Det er estimert at franske lastebiler og utenlandske lastebiler vil bli påvirket av systemet. I motsetning til det tyske systemet vil det i Frankrike være obligatorisk med OBE. Bomavgift forventes å variere avhengig av vekt og utslippsklasse. Prinsippet for avgiftsberegning er veldig lik det tyske systemet, der beregningen av kjørt distanse er basert på et system med virtuelle betalingssnitt plassert på midtpunktet av strekninger. For håndhevelse planlegges det Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 15 av 43

16 stasjonære sjekkpunkter og 500 mobile sjekkpunkter. CEN DSRC vil brukes som kommunikasjon for disse sjekkpunktene. Systemet åpner for både forhånds- og etterskuddsbetaling. For forhåndsbetaling vil brukerne signere en avtale direkte med Ecomouv, betale et forskudd og få utlevert en OBE. For etterskuddsbetaling legger systemet opp til at det vil bli etablert en eller flere tjenesteytere for vegavgifter som håndterer dette. Disse vil ha en avtale med Ecomouv, men ellers være uavhengige. Disse tjenesteyterne vil levere og bruke sine egne OBE er. Skjemaet er veldig likt EETS som er beskrevet seinere. Så langt har bla. Axxès, Eurotoll og AS 24 meldt sin interesse for å bli tjenesteleverandør. Systemet er forventet å generere en årlig omsetning på 1,24 milliarder, hvorav 250 millioner vil gå til drift av systemet. Total investering er 600 millioner. Totalt er det forventet at 25% av omsetningen vil gå til å dekke kapitalkostnad og operasjonelle kostnader. Konsesjonen for å drive systemet er på 11,5 år. Belgia I Belgia har de tre regionale myndighetene (Flandern, Vallonia og Brussel) blitt enige om å innføre et distansebasert vegprisingssystem for alle lastebiler over 3,5 tonn. Foreløpig plan er å innføre dette fra De tre regionene vil selv definere hvilke veger som skal inkluderes i systemet og prisen for bruk av dette vegnettet. Tariffene skal kunne skaleres basert på kjøretøyets totale maksimalvekt og Euroklasse. Regionene er også selv ansvarlig for håndhevelse. For å koordinere mellom regionene er det opprettet et interregionalt selskap. Myndighetene har beskrevet et system der OBU'ene er obligatorisk for alle tunge kjøretøy. Det er planlagt et system av servicepunkter der brukere kan hente OBU'er. OBU'ene skal kunne installeres av brukeren selv. OBU'ene skal registrere kjørt distanse ved hjelp av GNSS-posisjoner. CEN DSRC skal brukes til håndhevelse. Belgia har allerede bompenger for noen strekninger drevet av private konsesjonærer, typisk basert på CEN DSRC. Det er et krav at det nye systemet skal være interoperabelt med disse systemene. Parallelt med introduksjonen av GNSS-basert vegprising vil Belgia introdusere et vignettbasert system for personbiler. I dette vignettsystemet vil registreringsnummeret for de som har betalt registreres. Håndhevelse skjer ved et ALPR-basert system. Myndighetene ønsker at systemene for håndhevelse, både for GNSS og vignett, integreres for økt deteksjonssannsynlighet. Det er planlagt 40 stasjonære vegkantstasjoner for håndhevelse av det GNSS-baserte systemet. Disse stasjonene inkluderer CEN DSRC lesere. For håndhevelse av vignettsystemet er det planlagt 800 stasjonære vegkantstasjoner. Disse vil bare være utstyrt med kamera/alpr. Hvordan informasjon fra disse to systemene skal integreres er foreløpig uklart. I tillegg til de stasjonære systemene ønsker Belgia også å bruke hva de kaller fleksible og mobile stasjoner for håndhevelse. Fleksible stasjoner skal kunne flyttes hver 4. time. Mobile stasjoner for håndhevelse er kjøretøy utrustet med CEN DSRC-leser og videokamera. Foreløpig tidsplan antyder introduksjon av systemet i løpet av Ved introduksjonen i 2015 vil bare 916 km motorveg være tollbelagt, men likevel kreves installasjon av OBU for en mye større del av vegnettet. Det er estimert at belgiske lastebiler og utenlandske lastebiler vil benytte systemet. Danmark I Danmark har det vært diskusjoner om å innføre køprising i København. Dette for å forsøke å redusere trafikk- og luftforurensning, og for å finansiere offentlig transport. Pga. sterk motstand ble denne bomringbaserte ordningen vraket av regjeringen tidlig i Nå har myndighetene engasjert seg i innføringen av et landsdekkende GNSS-basert vegprisingssystem for tunge kjøretøy. Planen er å avgiftsbelegge alle kjøretøy over 12 tonn på utpekte veger. Det vil være avgift for bruk av alle motorveger og hele riksvegnettet. I tillegg vil noen spesifikke deler av region-/kommunevegene inkluderes for å redusere lekkasje. Estimatene for det totale avgiftsbelagte veinettet varier mellom og km. Avgiften pr. kilometer vil basere seg på antall aksler og kjøretøyets Euroklasse. Det er forventet at systemet vil påvirke danske kjøretøy og utenlandske kjøretøy. I systemet vil alle tollkvalifiserte kjøretøy utrustes med GNSS OBU'er. Disse OBU'ene skal detektere innreise i avgiftsbelagte segmenter. CEN DSRC er planlagt brukt for å støtte håndhevelse Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 16 av 43

17 I februar 2013 ble det annonsert at den danske regjeringen har besluttet å terminere planene om vegprising av tunge kjøretøy. Begrunnelsen er at summen av investerings- og driftskostnader ikke er i samsvar med fordelene man oppnår. Regjeringen har samtidig understreket at de vil følge med på den teknologiske utviklingen for å se om slike løsninger kan implementeres på en mer kostnadseffektiv måte på et senere tidspunkt. Ungarn I Ungarn har myndighetene annonsert at de ønsker å introdusere vegprising for tunge kjøretøy over 3,5 tonn fra midten av En anbudsprosess har blitt gjennomført, men status per i dag er at vinneren av anbudet (Getronics) har trukket seg fra kontrakten. Det er usikkert hva som skjer videre i Ungarn, men myndighetene har stadfestet at de vil introdusere systemet som planlagt. Anbudsdokumentene var i utgangspunktet teknologinøytrale, men spesifikasjonene er vinklet mot et GNSS-basert system. Systemet skal totalt dekke km av vegnettet og det forventes at kjøretøy må utstyres med OBU'er. Kvalitet I kapittel 6.2 er noen av feilkildene til et GNSS-basert vegprisingssystem beskrevet. Disse feilkildene gjør at beregning av avgift ikke er perfekt. Kvalitetsmål for hvor nøyaktig innkrevingen er for et gitt system blir betraktet som forretningshemmeligheter. Det er derfor vanskelig å skaffe til veie relevante måltall/nøkkeltall. I Belgia har myndighetene satt opp en del ønskemål for ytelse på både avgiftsberegning og håndhevelse. Merk at i Belgia forespeiles det et system som beregner kjørt distanse ut i fra et sett av GNSS-posisjoner, og ikke bruk av virtuelle bomsnitt som i de fleste andre systemene. Kravet til nøyaktighet på distanseberegningen er satt til 2%. Denne nøyaktigheten deles videre opp i overbetaling og underbetaling. Kravet er at maksimalt 0,1% av kjøretøyene vil få en beregnet distanse som er mer enn 1% lengre enn faktisk distanse. Tilsvarende er kravet at maksimalt 2% av kjøretøyene skal ha en beregnet distanse som er mer enn 2% kortere en faktisk distanse. Interoperabilitet og utenlandstrafikk Som tidligere beskrevet er OBE'ene i det tyske systemet utstyrt med en CEN DSRC modul. Gjennom en avtale mellom den tyske avgiftsinnkreveren Toll Collect og den østerrikske avgiftsinnkreveren ASFINAG er det åpnet for at OBE'er fra Toll Collect kan brukes for å betale bompenger også i Østerrike. Denne tjenesten kalles TOLL2GO. Selv om samme OBE kan brukes i begge land, krever tjenesten fortsatt at kunden har direkte avtale med begge operatørene. Han får derfor fortsatt to fakturaer. ASFINAG har en tilsvarende avtale med den sveitsiske avgiftsinnkreveren slik at sveitsiske OBE'er kan brukes i Østerrike. Østerrikske OBE'er fungerer ikke i Sveits, siden de mangler funksjonalitet for å beregne distanse. I framtiden er det forventet at "European Electronic Toll Service" (EETS) vil øke interoperabiliteten mellom de forskjellige systemene. Dette er ytterligere beskrevet i kapittel 6.3. Målet her er at brukeren bare har kontrakt med, og mottar faktura fra, én tjenesteyter Bruk av kooperative systemer i dag Peek Traffic som eies av Imtech lanserte i desember 2012 det første kommersielle kooperative systemet med ITS-plattform i Europa. Utviklingen har skjedd ved pilotimplementasjoner innenfor rammen av EUprosjektet Freilot. Systemet tilbyr vegmyndigheter, redningstjenester og logistikkselskaper en mulighet for å øke sikkerheten, minske utslipp og drivstofforbruk, samt innsamling av pålitelige reisetider i tettsteder. Dette kan bl.a. brukes til å prioritere tunge kjøretøy i lyskryss og til å informere førerne når de nærmer seg og skal passere krysset. Systemet oppmuntrer til god kjøreadferd, og minsker dårlig oppførsel i trafikken. En viktig komponent i systemet er bruk av kommunikasjonsstandarden p for informasjonsutveksling i sann tid mellom kjøretøy og vegkantutstyr. Systemet består av en kjøretøyenhet (OBE), vegkantenhet (RSE) og et webbasert kontrollverktøy. Systemet gjør det mulig å legge til ulike typer av nye trafikkledelses- og trafikkinformasjonstjenester, som detaljert navigering og parkeringssystem. Så langt er ikke betalingssystemer nevnt i denne sammenhengen. Imtech har fått en første ordre på systemet fra København kommune. Ordren omfatter oppgradering av systemet for trafikkstyring i 365 kryss. En bestilling på 10 millioner euro er gjort for en innledende fase Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 17 av 43

18 Kapsch har i sitt produktspekter både RSE og OBE for ITS-anvendelser i kooperative systemer, som kan kommunisere via 5,9 GHz-båndet. RSE og OBE støtter IEEE p og framover også ETSI-standarden ITS-G5. GPS-posisjonering, blåtann, grensesnitt mot CAN-buss, etc. finnes på OBE en. Den er testet i Østerrike og innenfor rammen for USDOT Safety Pilot. Se bildet nedenfor for overordnete beskrivelse av løsningen. Kapsch har satt opp det første 5,9 GHz ETC-systemet på Hood River Bridge i Oregon/Washington State. Figur 4.2 Kapsch system med OBU og vegsideenhet. 4G nettverk - standard i bilene I en artikkel i NyTeknik i februar 2013 meddeles at alle nye biler fra GM som selges i USA og Canada vil leveres med ferdig montert 4G nettverk som standard fra Nettet leveres i samarbeid med teleoperatøren AT&T. Med en integrert WiFi-sentral vil det raskt og effektivt bli mulig å laste ned trafikkdata eller underholdning, koble til sitt eget nettbrett, eller at bilen selv oppdaterer sin egen programvare Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 18 av 43

19 5 Begrensninger og nye muligheter med DSRC 5.1 Innledning På 80-tallet opplevde Europa sterk vekst, noe som førte til økt trafikk på vegnettet. Behovet for å finansiere nye veger, redusere kø på grunn av bomstasjoner med manuell betaling og samtidig gjøre dette så kostnadseffektivt som mulig, la grunnlaget for elektronisk betaling. Tidlige systemer benyttet trådløs teknologi på frekvenser som 856MHz, 916MHz og 2,45GHz. Bruken av disse frekvensene var ikke allokert til intelligente transportsystemer spesielt og i 1991 ble derfor frekvensbåndet 5,795-5,825GHz allokert for dette formålet. I 1992 startet CEN arbeidet med teknologistandardiseringen av 5,8GHz kortholds radiokommunikasjon, DSRC. I tillegg til dette ble det i CEN TC278 gjort standardiseringsarbeid for applikasjoner for EFC (Electronic Fee Collection). De første kommersielle produktene basert på CEN DSRC kom rundt 1996 og i volum fra1999. Man anslår at det i dag er levert mer en 40 millioner brikker i markedet. 5.2 Teknologi og begrensninger DSRC som begrep ble først tatt i bruk av TC278 Working Group 9 i Teknologien baserer seg på bruk av frekvensbåndet rundt 5,8GHz og ble spesifisert spesielt for bruk innen ITS (derav Dedicated). Teknologien har kort rekkevidde (derav Short Range). Praktisk rekkevidde ved bruk i betalingsløsninger er typisk rundt 10 meter. CEN DSRC-brikker krever lite strøm da de ikke aktivt sender ut radiosignaler, men baserer seg på passiv refleksjon. De trenger derfor ikke å være koblet til kjøretøyets strømforsyning, noe som gjør de svært enkle å installere. De fleste DSRC-brikker vil ha en normal levetid på 5-7 år med det innebygde batteriet. I motsetning til f.eks. RFID-brikker så støtter CEN DSRC DES/3-DES kryptering. Dette gjør teknologien sikker til betaling og at man i et interoperabelt system kan stole på transaksjonene. I tillegg er teknologien gjennomprøvd, dvs. man har kommersielle fordeler som pris og mange leverandører i markedet pga. standardisering. Karakteristikk: - Rekkevidde: 0-40meter. For alle praktiske formål ~10 meter - Båndbredde: 250 kbit/s uplink/500 kbit/s downlink - Passiv brikke med lavt strømforbruk. 5-7 års batterilevetid - God sikkerhet DES/3-DES DSRC har begrenset rekkevidde og en kommunikasjonssone som gjør at det kreves mye utstyr på vegkant for å kommunisere med kjøretøy i flere kjørefelt. Båndbredden er lav, noe som kun gjør det mulig å utveksle små datamengder. Siden brikkene er passive er det heller ikke mulig å kommunisere mellom brikker i to kjøretøy. DSRC-basert teknologi alene har også begrenset mulighet for kommunikasjon med sjåfør i kjøretøyet og ingen definert metode for kommunikasjon med andre sensorer i kjøretøyet. Metalliserte frontruter kan skape problemer for kommunikasjon mellom antenne og brikke Arkitektur Et DSRC-basert system består av en antenne (transmitter) montert ved eller over veibanen og en brikke (receiver) montert i kjøretøyet. Antennen er gjerne koblet til en datamaskin som samler og sammenstiller transaksjoner og sender dette til et sentralsystem. Til denne datamaskinen kan det også være tilkoblet kamera, deteksjonsutstyr, lyssignal og annen infrastruktur som benyttes i bomstasjonen Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 19 av 43

20 Transmitter Receiver Application ADU Application F.eks. AutoPASS EFC-SDU EFC Application Interface EFC-PDU EFC-SDU EFC Application Interface CEN EN ASDU DSRC ASDU DSRC CEN ENs 12253, 12795, 12834, Microwave Link Figur 5.1 DSRC arkitektur Avgiftsstruktur DSRC-teknologi egner seg for punktregistrering pga. sin korte rekkevidde. Antenneutstyr monteres i vegkant og kjøretøyet registreres ved passering. Fysisk plassering av registreringspunktet avgjør dermed i stor grad hvilken avgiftsstruktur man kan operere med og utgangspunktet er gjerne betaling pr. passering på et fysisk sted. Sonebasert, som ved implementasjon for en bomring eller distansebasert, enten ved å knytte flere bomstasjoner logisk sammen på en bestemt strekning (åpent system) eller ved plassering av bomstasjoner ved på- og avkjørselsramper langs en strekning (lukket system) lar seg også gjennomføre med hjelp av et sentralsystem som kan konvertere enkelttransaksjoner fra registreringspunkt til ulike avgiftsstrukturer. En slik implementasjon vil ofte kreve svært mye vegkantutstyr Håndhevelse Tradisjonelle DSRC-systemer har normalt håndtert sniking og forsøk på å unndra seg betaling på to måter. Den enkleste formen er å stenge veien med en fysisk bom i forbindelse med bomstasjonen som da bare åpnes ved registrering av en gyldig brikke. For såkalte «free-flow» systemer, der man ikke benytter fysisk bom er det kamerasystemer som tar bilde av kjøretøyet som benyttes som bevis for passering. I tillegg kan DSRC-brikker være utstyrt med en mekanisme som detekterer om den f.eks. er forsøkt fysisk åpnet eller flyttet på Standarder og reguleringer I perioden produserte CEN TC278 WG9 4 fundamentale europeiske standarder for DSRC og disse danner ennå grunnlaget for elektroniske betalingssystemer rundt omkring i verden. Mange land utenfor Europa, slik som Australia, Brasil, Chile, Tyrkia, Sør Afrika og Thailand har adoptert det som kalles CEN DSRC standardene. Disse er: EN 12253:2004 (L1) DSRC Physical Layer using microwave at 5.8 GHz EN 12795:2003 (L2) DSRC Data link layer: medium access and logical link control EN 12834:2003 (L7) DSRC Application Layer EN 13372:2004 (Profile) DSRC Profiles for RTTT applications I tillegg er det laget standarder på toppen av basisstandardene for applikasjoner og profiler samt teststandarder for typegodkjenning. Disse er: Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 20 av 43

21 EN ISO 14906:2011 Electronic Fee Collection Application Interface Definition EN 15509:2007 Interoperability Application Profile for DSRC ETSI EN General characteristics and test methods for Road Side Units (RSU) and On-Board Units (OBU) Interoperabilitet CEN-standardene dekker alle tekniske aspekter og muliggjør dermed at interoperabilitet i utgangspunktet kun vil være avhengig av juridisk og kommersiell samsvar og enighet mellom operatører og aktører i markedet. Imidlertid garanterer ikke EN ISO for en entydig teknisk implementasjon av EFCapplikasjonen. Det er derfor blitt implementert ulike transaksjonsmodeller for EFC-applikasjoner i Europa basert på arbeid gjort i prosjekter som f.eks. Cardme, Pista og Cesare. Dette har ført til at det ikke er interoperabilitet mellom alle EFC-systemer selv om disse er i henhold til basisstandardene. AutoPASS er basert på EN ISO EN definerer et sammenhengende sett av krav for en interoperabel EFC-applikasjon som vil muliggjøre en teknisk plattform for å oppnå interoperabilitet. Innføring av EN for DSRC-baserte EFC-applikasjoner vil lette innføringen av European Electronic Toll Service (EETS). 5.3 Tilleggstjenester CEN DSRC ble utviklet spesielt med tanke på Electronic Fee Collection. Teknologien er i dag moden, billig og sikker og fungerer tilfredsstillende til sitt formål. Teknologien egner seg for sikker identifisering på faste og forutbestemte steder da den er avhengig av fastmontert vegkantutstyr for kommunikasjon og prosessering. Det finnes tjenester som benytter mobile/håndholdte DSRC-lesere, men kommunikasjon mellom brikkene er ikke mulig. Teknologien gir også en begrenset mulighet for interaksjon mellom bruker og brikke med lyd- eller lyssignal. Med knapper på brikken kan det være mulig å endre status, for eksempel kjøretøy med dynamisk kjøretøyklasse. Det er imidlertid mulig å se for seg flere typer tilleggstjenester selv om teknologien slik den er implementert har visse begrensinger. Tjenester som i hovedsak kun har behov for identifisering på faste steder og hvor dette eventuelt skal resultere i en betalingstransaksjon egner seg best i forhold til hvordan teknologien er implementert i Norge i dag. Flere av tilleggstjenestene vil være av interesse for kommersielle aktører. Hvordan dette passer med bompengemodellen i Norge i forhold til infrastruktur, kostnader, rettigheter, juridiske avtaler og personvern vil være forskjellig for de ulike bruksområder. Det vil derfor kunne være behov for, og opp til myndighetene, å regulere dette. Reisetidsmåling Data om reisetid og forsinkelser på en vegstrekning kan danne et viktig grunnlag i trafikkanalyser, trafikantinformasjon og trafikkstyring. Reisetidsmåling ved hjelp av DSRC er implementert flere steder, også i Norge. Prioritet for kollektivtransport I byområder kan prioritering av lyssignal for kollektivtransport være et tiltak for å bedre framkommeligheten. DSRC-lesere kan monteres i eller i nærheten av lyskryss og registrere når et bestemt kjøretøy nærmer seg. Signalet om dette sendes til lysreguleringssystemet som sørger for å prioritere kjøretøyet. Prioritering for kollektivtransport er testet ut i Norge, men er ikke i praktisk bruk. ERI (Electronic Registration Identification) ERI som konsept har sin opprinnelse hos offentlige myndigheter i flere land. Ideen bak ERI er basert på behovet for å lagre data om kjøretøyet elektronisk i en OBU for enklere kontroll og håndhevelse. Data vil typisk være informasjon man normalt finner i vognkortet slik som karosserinummer, motornummer og registreringsnummer, samt informasjon om betalt årsavgift, gyldig forsikring, godkjent EU-kontroll og lignende. Det drives et eget standardiseringsarbeid i CEN TC278 WG12 innenfor ERI (EN ISO 17264, EN ISO med flere) Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 21 av 43

22 Overvåkning Farlig gods For spesifikke og spesielle områder kan man tenke seg at kjøretøy som frakter farlig gods, for eksempel drivstoff, er utstyrt med DSRC-brikke der informasjon om kjøretøy og last er registrert i et felles register. Området som skal overvåkes må kunne «lukkes» med DSRC leseutstyr på alle steder man kan bevege seg inn eller ut av området, for eksempel ved inn- og utgangen av en tunnel. Et slikt system vil dermed kunne varsle om slike kjøretøy blir igjen inne i tunnelen og om det befinner seg spesielle kjøretøy inne i tunnelen ved ulykker. For områder som krever mye infrastruktur for og lukkes vil GNSS-baserte systemer være mer egnet. Tilgangskontroll Bruk av DSRC-brikke for å regulere tilgang til områder der dette kan gjøres gjennom et relativt begrenset antall tilgangspunkter vil være en enkel tjeneste å implementere med dagens teknologi. Dette kan dreie seg om tilgang til både private og offentlige områder. Aktuelle tjenester kan være tilgang til fabrikkområder, kai- og transittområder, miljøsoner i bykjerner, tilgang til terminalområde på flyplass, privat parkering og tilgangskontroll for bedrifter og lignende. Tilgangskontrollsystemer ved hjelp av DSRC er implementert mange steder, også i Norge, for eksempel på flyplasser. Parkering Betaling av parkering kan sees på som en utvidet tjeneste for tilgangskontroll. I parkeringshus, såkalt lukket parkering med inn- og utkjøring, kan DSRC-brikken benyttes for å registrere kjøretøy ved innkjøring. Betaling skjer på bakgrunn av registrering ved utkjøring og målt tid. Transaksjonen avregnes mot kredittkort eller bankkonto registrert i et baksystem. Denne type tjeneste kan utvikles med dagens implementasjon av DSRC. Betaling for såkalt åpen parkering (gateparkering) er testet ut blant annet i Portugal. Dette krevde en modifisert DSRC-brikke der man hadde mulighet for å angi start- og stopptid for parkeringen ved hjelp av knapper på brikken. Håndhevelse ble gjort av parkeringsvakter med håndholdt DSRC-utstyr og transaksjonen ble levert til sentralsystemet ved neste passering av fastmontert DSRC-utstyr (bomstasjon eller lesere montert for miljøsonekontroll). Parkering for parkeringshus ved hjelp av DSRC er implementert flere steder, også i Norge. Drivstoffylling Ved å montere en DSRC-leser i tilknytning til hver enkelt drivstoffpumpe har man muligheten for å betale for dette ved hjelp av brikken. Som en ekstra sikkerhet kan man kombinere dette med inntasting av PIN-kode på gjeldende drivstoffpumpe. Betaling for drivstoffylling er implementert i Portugal Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 22 av 43

23 6 Nye muligheter og begrensninger med GNSS 6.1 Innledning Vegprisingssystemer basert på GNSS er på veg inn i markedet. Flere land har allerede introdusert det, og flere har besluttet å innføre det. I dette kapittelet vil vi beskrive hvilke nye muligheter innføring av GNSS-basert vegprising gir. Eventuelle begrensninger ved slike systemer vil også bli gjennomgått. I tillegg til å beskrive mulighetene for nye og mer fleksible vegprisingsmodeller vil også aktuelle tilleggstjenester som utnytter samme plattform bli beskrevet. Teknologiske og operasjonelle begrensninger vil bli beskrevet (feilkilder, robusthet, kapasitet på nødvendig kommunikasjonsinfrastruktur, krav til håndhevelse etc.). GNSS-baserte systemer blir i dag brukt til vegprising av tungtrafikk. Rapporten vil se på hvilke momenter som må vurderes ved utvidelse til også å gjelde privatbilisme. Til slutt vil krav, begrensninger og muligheter som følge av EETS-direktivet bli beskrevet. 6.2 Teknologi og begrensninger Posisjonering ved hjelp av GNSS er basert på et system av satellitter. Hver satellitt sender, med en fast frekvens, sin egen posisjon sammen med et nøyaktig tidsstempel. Ved å bruke trilaterasjon (posisjonsbestemmelse vha. avstandsmåling) kan en GNSS-mottaker beregne sin posisjon (x, y, z) samt nåværende tidspunkt, hvis mottakeren "ser" minst fire satellitter. GNSS-mottakeren bruker et estimat på signalets reisetid fra satellittene til å beregne avstanden til satellittene. Signalene fra satellittene vil i utgangspunktet forplante seg med lysets hastighet, men jordens atmosfære påvirker hastigheten. Dette gir unøyaktigheter i beregnet posisjon og tid. Videre vil refleksjon av signalene føre til lengre reiseveg og derfor også introdusere feil. Dette er illustrert i Figur. Slike feil kan ha stor innvirkning i by og bylignende omgivelser. Figur 6.1 Refleksjon av GNSS-signaler introduserer feil Andre feilkilder er feil i utsendt informasjon om satellittens posisjon og unøyaktigheter i satellittens klokke. Siden måling av avstanden til hver satellitt aldri er eksakt vil posisjoneringsnøyaktigheten avhenge av geometrien til de observerte satellittene. I tillegg vil nøyaktigheten variere i løpet av dagen, selv om man er på samme sted, siden satellittene ikke er stasjonære på himmelen. Dette er et problem når man prøver å estimere kjørt distanse ved hjelp av GNSS. For å forbedre posisjonsnøyaktigheten for GNSS er det innført flere støttesystemer. De mest brukte, WAAS og EGNOS, bruker fast bakkeinfrastruktur for måling av feilkilder. Disse bakkeinstallasjonene måler aktuell forsinkelse gjennom ionosfæren, eventuelle avvik i satellittenes bane og satellittens klokkenøyaktighet. Basert på disse målingene kan korreksjonsdata beregnes og distribueres til GNSS-mottakere, enten gjennom flere satellitter, gjennom bakkeradio eller via internett. Det mest vanlige er å bruke geostasjonære satellitter. Slike geostasjonære satellitter går i bane ca km over ekvator og kan dermed være vanskelige å bruke langt nord eller sør på jordkloden. For eksempel vil slike satellitter være lavt over horisonten nord i Norge. De nevnte korrigeringssystemene Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 23 av 43

24 kan ikke korrigere feil som skyldes lokale refleksjoner eller observert satellittgeometri (DOP). I tillegg er disse feilene nesten umulig å oppdage av mottakeren. Mottakeren vil kunne anta at den har en veldig god posisjonsbestemmelse, selv når feilen er ganske stor. Tabell 6.1 gir en oversikt over eksisterende og planlagte satellittbaserte navigasjonssystemer. Alle disse systemene er globale. System navn Eierland Status 2013 Plan 2014 Plan 2020 GPS USA Full operasjon, 32 satellitter GLONASS Russland Full operasjon, 24 satellitter Modernisert Modernisert Modernisert, 30 satellitter Modernisert, 24 satellitter Galileo EU 4 satellitter 18 satellitter 30 satellitter Compass Kina 8 satellitter Asiatisk dekning Global dekning Tabell 6.1 Oversikt over satellittbaserte navigasjonssystemer Det forventes at fremtidige GNSS-mottakere vil være kapable til å motta satellittsignaler fra flere GNSSoperatører samtidig, og dermed oppnå større posisjonsnøyaktighet. Spesielt feil som skyldes DOP vil da reduseres. Når en GNSS-mottaker brukes til vegprising er det rimelig å anta at posisjonen til enhver tid er begrenset til vegnettet. Ved å utnytte kjennskap til vegens geometri kan posisjonen dermed bestemmes med større nøyaktighet. Men slik kartbasert posisjonskorrigering krever nøyaktige kart, ikke bare med alle vegelementene, men også antall kjørefelt og tillatte kjøreretninger m.m. I Figur 6.2 er en slik prosess illustrert. Den turkise ruten er posisjonene som rapporteres av GNSS-mottakeren, mens den lilla ruten er etter kartbasert posisjonskorrigering. Figur 6.2 Eksempel på kartbasert posisjonskorrigering Problemer med refleksjoner i det urbane miljøet er tydelig avbildet med brudd i ruten rapportert fra GNSS-mottakeren. I tilfeller der for eksempel to veger ligger veldig tett, eller til og med ligger ovenpå hverandre, vil grunnleggende algoritmer for kartbasert posisjonskorrigering ikke fungere. I disse tilfellene er det nødvendig med algoritmer som tar hensyn til posisjonshistorien, og avhengig av de mulig tillatte rutene kunne utlede den mest sannsynlige nåposisjonen. På deler av vegnettet vil det være tilfeller der det ikke er fri sikt til himmelen, for eksempel i tunneler, parkeringshus og under bruer. Her er det mulig, ved hjelp av tilleggssensorer, å utlede den gjeldende posisjonen basert på sist kjente GNSS-posisjon sammen med målt hastighet over medgått tid og retning Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 24 av 43

25 I dag gir GNSS god nok posisjonsnøyaktighet for veldig mange anvendelser, men dagens systemer gir ingen garantier for nøyaktighet og tilgjengelighet. Systemene mangler også metoder for å detektere manglende integritet. Integriteten kan påvirkes av de feilkildene som tidligere er beskrevet, men i tillegg kan integriteten reduseres av støysendere og falske GNSS-signaler. Det har også forekommet at GNSSsatellitter har sendt ut feil signaler, men dette skjer svært sjelden. Det eksisterer noen metoder for å detektere falske signaler og støy. Kryptografiske metoder, der signalene fra satellittene blir kryptert eller signert, benyttes allerede for militære anvendelser, men det er ikke planlagt å gjøre tilsvarende løsninger tilgjengelig for sivile anvendelser. Andre metoder for integritetsovervåkning baserer seg i stor grad på redundans. For eksempel kan tilleggssensorer som gir hastighet, akselerasjon og andre parametere uavhengig av satellittmålingene benyttes til å detektere unormale avvik i GNSS-posisjonen Arkitektur I Figur 6.3 er det vist en generell arkitektur for GNSS-basert vegprising. I kjøretøyet er det montert ombordenhet. OBE en inkluderer minst én GNSS-mottaker for beregning av posisjon. OBE en kommuniserer passering av betalingssnitt (eller kostnader) til et sentralt system. Til dette brukes vanligvis det kommersielt tilgjengelige mobilnettet (vist mellom OBE og proxy i figuren). For håndhevelse vil det i de fleste tilfeller kreves et dedikert kortholds kommunikasjonsgrensesnitt, typisk DSRC. Dette er ytterligere beskrevet i kapittel For å redusere GNSS-feilkildene som tidligere beskrevet vil OBE i mange tilfeller også inkludere teknologi for bestikknavigasjon (treghetssensorer/kopling til kjøretøyets sensorer). Figur 6.3 Generell arkitektur for GNSS vegprising I figuren er ansvaret for operasjon delt i to roller. Avgiftsinnkrever (Toll Charger) er typisk vegeier eller eier av annen infrastruktur. Eventuelt så opererer avgiftsinnkrever på vegne av vegeier. Avgiftsinnkrever mottar penger for bruk av infrastruktur. Tjenesteyteren for vegavgifter (Toll Service Provider) er ansvarlig for å levere ombordutstyr (OBE) til sine kunder (brukerne). Tjenesteyteren for vegavgifter er ansvarlig for drift av OBE som brukes for å samle data slik at avgiftsinnkrever kan sende krav til tjenesteyteren for vegavgifter for bruken av infrastrukturen Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 25 av 43

26 For ombordutstyret er det vanlig å skille mellom tykke og tynne ombordenheter (klienter). I et system med tykke klienter utfører ombordenheten de fleste databehandlingsstegene for å beregne kostnaden for bruk av infrastrukturen. I et system med tynne klienter utføres bare minimal databehandling i ombordenheten. Det meste av databehandling foregår i sentrale databehandlingsfasiliteter (OBE proxy i figuren). Tynne klienter setter derfor større krav til databåndbredde i mobilnettverket. Som vist i Figur 6.3 vil et system for GNSS-basert vegprising være avhengig av mobilkommunikasjon. Systemene må konstrueres slik at de kan tolerere bortfall av mobilkommunikasjon, enten bortfall på grunn av tekniske feil eller bortfall på grunn av geografiske betingelser. Det vil ofte være lettere å håndtere slike situasjoner med tykke klienter Avgiftsstruktur Arkitekturen vist i Figur 6.3 kan støtte flere forskjellige avgiftsstrukturer for bruk av veg. Den konseptuelt enkleste strukturen er der kostnad beregnes ut fra kjørt distanse basert på hyppige GNSSposisjoner. Til en slikt distansebasert struktur kan det legges til en arealstruktur slik at km-avgift er høyere i enkelte geografiske områder. I tillegg kan det legges til en tidsvariabel pris slik at kostnaden også avhenger av når på døgnet infrastrukturen benyttes. En slik struktur kalles ofte time-distance-place (TDP) i den engelske litteraturen. En annen struktur for vegprising er bruk av virtuelle bomstasjoner. Her vil ombordutstyret, eller alternativt baksystemet, registrere kjøretøy som passerer gjennom definerte vegsnitt. Dette simulerer dagens bomstasjonsbaserte systemer, men uten kostnaden av utstyr på vegkanten. Merk at en slik struktur med virtuelle bomstasjoner også kan brukes for a beregne en km-avgift ved å utplassere disse bomstasjonene systematisk. Kombinert med kjennskap til vegens topologi kan dette brukes til å beregne kjørt distansene. En slik implementering vil ofte være mer robust overfor feil i posisjonsbestemmelsen. De fleste eksisterende systemene for GNSS-basert vegprising baserer seg derfor på en slik strategi. I et norsk perspektiv med mange tunneler og ferjer kan en slik struktur være spesielt ønskelig Håndhevelse Vegprisingssystemer vil i de aller fleste tilfeller kreve et høyt sikkerhetsnivå for å unngå at brukere prøver å unndra seg betaling. Parallelt ønskes det systemer som gir operatøren muligheten til å samle bevis for eventuelle forsøk på slik svindel. Slik svindel kan være bevisst manipulering av ombordutstyr, bruk av elektroniske støysendere eller etterligning av GNSS-signaler. Alt med det formål å lure systemet til å beregne en lavere kostnad. Til sammenlikning med tradisjonell vegprising med bomstasjoner kreves det i et GNSS-basert system ingen infrastruktur på vegkanten for å beregne kostnad. Likevel vil det i de aller fleste tilfeller være nødvendig med infrastruktur på vegkanten for å sikre at alle pålagte kjøretøy har ombordutstyr installert, og at det fungerer som det skal. Slik håndhevelse kan gjøres med stikkontroller, enten basert på visuell inspeksjon av ombordutstyret, inkludert eventuell utlesing av statusdisplay, eller det kan være mer automatisert ved å bruke trådløs kommunikasjon (DSRC) mellom ombordutstyret og tilpasset vegkantutstyr. Bruk av trådløs kommunikasjon for håndhevelse muliggjør sjekk av kjøretøy i fart, uten å forstyrre de kjøretøy som har alt i orden. Typisk vil slikt vegkantutstyr spørre om aktuell posisjon og tidligere spor fra ombordutstyret for å sjekke riktig operasjon av ombordutstyret. Hvis eventuelle avvik blir oppdaget kan kjøretøyet enten bli stoppet på stedet, eller bevis kan samles for senere forfølgelse. Bevis kan være et bilde eller video med en tilhørende tidsangivelse. En ekstra utfordring ved håndhevelse av vegprising er at det i mange tilfeller vil være kjøretøy som det ikke skal kreves penger fra eller at prisen er avhengig av kjøretøyklassen. Dette er tilfellet for alle eksisterende systemer for GNSS-basert vegprising. Her er det bare tunge kjøretøy (over 3,5 eller 7 tonn) som er kvalifisert for avgift og er forpliktet til å ha ombordenhet. For disse tilfellene av håndhevelse er det nødvendig med en klassifisering av kjøretøyet før eventuell prosedyre for håndhevelse gjennomføres. Slik klassifisering kan gjøres ved hjelp av automatisk nummerskiltgjenkjenning 2 etterfulgt av et oppslag i kjøretøyregisteret. 2 Vist som ALPR (Automatic Licence Plate Recognition) i Figur Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 26 av 43

27 Generelt er kostnaden for installasjon og drift av vegkantstasjoner for håndhevelse sammenliknbar med tilsvarende stasjoner for tradisjonell DSRC-basert bompengeinnkreving. Samme teknologi (DSRC og video/alpr) kreves, men det vil i mange tilfeller være mulig å redusere kravene til nøyaktighet og deteksjonsgrad. Dette fordi håndhevelse i hovedsak skal ha en avskrekkende virkning. Nøyaktighet og deteksjonsgrad påvirker ikke inntektsstrømmene direkte. Det vil derfor i noen tilfeller være mulig å redusere kostnaden både for installasjon og drift av stasjoner dedikert til håndhevelse Standarder og reguleringer Flere standardiseringsorganisasjoner utvikler standarder for GNSS-basert tolling. For øyeblikket foregår de mest relevante aktivitetene i ISO (International Organization for Standardization) og CEN (Comité Européen de Normalisation). ISOs tekniske komité (TC) 204 og CEN TC 278 samarbeider tett, herunder felles møter. Standarden ISO 17573:2010 " Electronic fee collection Systems architecture for vehiclerelated tolling" omhandler den generelle arkitekturen for vegprisingssystemer, inklusive definisjoner av de ulike rollene og forretningsarkitektur. ISO omhandler vegprisingssystemer der det benyttes ombordenheter, men er ellers teknologinøytral. Innen ISO og CEN dekkes GNSS-basert vegprising av den bredere kategorien av autonome elektroniske vegprisingssystemer. I slike autonome vegprisingssystemer opererer ombordutstyret uavhengig av dedikert vegkantutstyr. I ISO/TS 17575, som er en standard i fire deler, defineres applikasjonsgrensesnitt mellom proxy og tolltjenesteleverandøren for autonome systemer. Tilsvarende så definerer ISO 12855:2012 "Information exchange between service provision and toll charging" grensesnittet mellom tollinnkrever og tolltjenesteleverandøren. ISO/TS 12813:2009 "Compliance check communication for autonomous systems" standardiserer hvordan kommunikasjon mellom ombordutstyr og vegkantutstyr skal utføres for å gjennomføre håndhevelse av systemet. Standarden åpner for et sett av forskjellige kommunikasjonsteknologier : CEN DSRC, ISO CALM IR, UNI DSRC og Arib DSRC. ISO/TS 13141:2010 " Localisation augmentation communication for autonomous systems" fastsetter krav til kortdistansekommunikasjon for å støtte ombordenheter i autonome systemer til å beregne sin egen posisjon. Dette kan være aktuelt der omgivelsene gjør det vanskelig å få en nøyaktig GNSS-posisjon, for eksempel i tunneler. Slik posisjonsstøtte brukes i Tyskland Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 27 av 43

28 Figur 6.4 Standarder for GNSS-basert vegprising I Figur 6.4 er relevante standarder for GNSS-basert vegprising oppsummert. 6.3 Interoperabilitet Per i dag brukes GNSS-basert vegprising bare for tunge kjøretøy. Mange av disse kjøretøyene, spesielt i Europa, har transporter på tvers av landegrensene. For å unngå at kjøretøyene må utstyres med mange forskjellige OBU er er det ønskelig med interoperabilitet. For å sikre interoperabilitet har Europaparlamentet utstedt direktiv 2004/52/EC. Dette direktivet kalles også "European Electronic Toll Service" (EETS) direktivet. Dette direktivet har blitt inkludert i nasjonal lovgivning av alle medlemslandene. Direktivet åpner for både DSRC-baserte vegprisingssystemer og GNSS-baserte systemer. Direktivet har blitt etterfulgt av et vedtak (2009/750/EC) som fastsetter grunnleggende krav for EETS. Teknologisk så beskriver direktivet at alle nye elektroniske vegprisingsanlegg som tas i bruk etter 1. januar 2007 skal bruke én eller flere av følgende teknologier: GNSS Mobilkommunikasjon ved hjelp av GSM/GPRS 5,8 GHz DSRC Satellittposisjonering, eller GNSS, er derfor ikke obligatorisk, men direktivet gir ytterligere anbefaling om at nye elektroniske bompengeanlegg bør være GNSS-basert. I tillegg til teknologiske krav spesifiserer direktivet og tilhørende vedtak også hvordan EETS skal organiseres. En rollemodell for EETS er vist i Figur 6.5. Denne rollemodellen er kompatibel med GNSSarkitekturen i Figur Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 28 av 43

29 Figur 6.5 Roller i EETS Intensjonen er at hvert kjøretøy skal være koplet til én tjenesteyter. Denne tjenesteyter utsteder en OBU som kan brukes i alle avgiftsområder. Tjenesteyteren håndterer alle krav om betaling fra de forskjellige avgiftsinnkreverne. For at en tjenesteyter for vegavgifter skal bli akseptert som en EETS tjenesteyter kreves det at denne tjenesteyteren gjør avtaler med alle EETS kompatible avgiftsinnkrevere i løpet av en 24-måneders periode. En av hovedutfordringene med EETS er at selv om en EETS leverandør har rett til å inngå slike kontraktsforhandlinger, står avgiftsinnkreveren fritt til å sette de kommersielle betingelsene. Den eneste forpliktelsen for avgiftsinnkreveren er at den må behandle alle EETS tjenesteytere på en ikkediskriminerende måte. Denne ulikheten i forhandlingsmakt gir en stor usikkerhet i forretningsmodellen for tjenesteyterne. 6.4 Tilleggstjenester Basert på et system for GNSS-basert vegprising er det mulig å se for seg at forskjellige verdiøkende tjenester kan tilbys med minimale tilleggsinvesteringer. For en GNSS ombordenhet kan både posisjoneringsplattformen og mobilkommunikasjonsgrensesnittet utnyttes. For noen tilleggstjenester kan også DSRC-grensesnittet være av interesse. I tillegg vil enhetene i de fleste GNSS-betalingssystemene inneholde funksjonalitet for datasikkerhet (kryptering, signering). CEN har skrevet en egen teknisk rapport, CEN/TR 16219:2011 "Value added services based on EFC on-board equipment", som omhandler mulige tilleggstjenester basert på GNSS ombordenheter. Denne tekniske rapporten deler mulige tjenester opp i ti applikasjonsklasser: - Flåtestyring - Underholdning - Betaling - Kooperativ trafikksikkerhet - Førerstøtte - Kommunikasjon - Navigasjon og trafikkinformasjon - Innsamling av trafikkdata - Innsamling av kjøretøybruk - Regulatoriske applikasjoner Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 29 av 43

30 CEN/TR 16219:2011 identifiserer tre drivere/forutsetninger for levering av verdiøkende tjenester på en GNSS ombordenhet: 1) Tekniske og forretningsmessige synergier ved integrering 2) Tilleggstjenestene må ikke kompromittere vegprisingsfunksjonaliteten 3) Kostnad for plattform, inkludert operasjonelle tilleggskostnader for tjenester, er gunstig Dagens eksisterende OBU er for GNSS-basert vegprising har begrensede muligheter for menneskemaskin interaksjon. Typisk finnes det noen knapper for å sette antall aksler på kjøretøyet og et lite display eller noen lysdioder for å lese ut status og prisinformasjon. Dette gir en begrensning for hvilke tilleggstjenester som kan implementeres. For å øke mulighetene kan man se for seg et system der en smarttelefon brukes som menneske-maskin grensesnittet. Denne smarttelefonen kan enten være koplet direkte til OBU en via Bluetooth eller WLAN, eller den kan assosieres med OBU en i baksystemet. Det siste alternativet stiller større krav til kommunikasjon over mobilnettet. Et eksempel på en tilleggstjeneste som har få (eller ingen) krav til menneske-maskin grensesnitt inne i kjøretøyet er reisetidsmåling. Siden kjøretøyet til en hver tid vet hvor det selv befinner seg kan det enkelt legges inn funksjonalitet der OBU en enten rapporterer sin posisjon regelmessig eller der den rapporterer tidspunkt ved passering av forutbestemte snitt. I et baksystem kan dermed reisetider beregnes. Et annet tilsvarende eksempel er overvåkning av farlig gods, men her vil det kreves muligheter for å melde inn type og mengde av farlig gods Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 30 av 43

31 7 Nye muligheter og begrensninger med kooperative systemer 7.1 Innledning En framtidig utbredelse av kooperative systemer gir nye muligheter for vegprising. Både ved at kjøretøyene vil ha en plattform å kjøre vegprisingsapplikasjoner på og ved at kommunikasjon over 5,9 GHz åpner nye muligheter for tilleggstjenester og mer effektiv bruk. Også kortholdskommunikasjon via CEN DSRC (5,8 GHz) kan være en bestanddel i kommende kooperative systemløsninger. Bilprodusentene, både av personbiler og tunge kjøretøy, regner med at OBU er kommer til å være fabrikkmontert i ca. 80 % av alle nye kjøretøy i 2016 (tall fra Continental, ITS World Wien). Enheten inneholder basisfunksjonalitet som grensesnitt til fører, applikasjonsserver, posisjonering via GNSS, kommunikasjon med kjøretøyet, ekstern kommunikasjon (kortholds- og mobilkommunikasjon), mm. Som kritiske framgangsfaktorer for en suksessfull etablering av kooperative systemer regnes: Standarder som er akseptert av markedsaktørene Internasjonalt samarbeid rundt både tekniske og organisatoriske løsninger Interoperabilitet Løsninger som sikrer integritet og sikkerhet EU har besluttet et direktiv som skal gi støtte og retningslinjer for framgangsfaktorene nevnt ovenfor. Dette direktivet er «DIRECTIVE 2010/40/EU on the framework for the deployment of Intelligent Transport Systems in the field of road transport and for interfaces with other modes of transport». 7.2 Prosjekter og organisasjoner som jobber med kooperativ ITS I EU-prosjektet DRIVE C2X jobber nå 31 partnere, deriblant de fleste Europeiske bilfabrikantene, sammen for å legge til rette for etablering av kooperative systemer i Europa. Se mer på DRIVE C2X bygger på tidligere prosjekter som CVIS og Safespot. Også i prosjekt som ecomove og Freilot testes kooperativ ITS. I EasyWay finnes en «task force» for å støtte implementering av prioriterte kooperative ITS-tjenester. Car2Car Communication Consortium er bilfabrikkenes paraplyorganisasjon for samarbeid rundt etableringen av kooperativ teknologi. 12 bilfabrikker i Europa er med i C2C CC. MOBINET er et nystartet prosjekt innenfor EU s 7. rammeprogram med fokus på «Europe-Wide Platform for Cooperative Mobility Services». MOBINET har som mål å etablere et åpent økosystem for kooperative systemer der kjøretøy, reisende, tjenesteleverandører, myndigheter, m.fl. skal kunne utveksle informasjon og tjenester. Det er viktig å identifisere og håndtere utfordringen som finnes i dag. Etter som MOBINET er et nystartet prosjekt er relasjonen til etablerte prosjekt som DRIVE C2X ennå uklar. 7.3 Arkitektur Økosystem for kooperative system Med et økosystem for kooperative system menes en fungerende infrastruktur basert på en felles og åpen teknologi der alle aktørene kan jobbe sammen Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 31 av 43

32 Figur 7.1 Økosystem for kooperative system Overordnet arkitektur Figuren nedenfor er hentet fra prosjektet DRIVE C2X. Figuren gir et overordnet bilde av den arkitekturen som kooperative systemer bygger på. «Roadside infrastructure» kan for eksempel være en betalingsstasjon, et variabelt skilt, et trafikklys, etc. «Central Component» kan for eksempel være en vegmeldingssentral eller et senter for styring av et selskaps kjøretøysflåte. Figur7.2 Overordnet arkitektur for kooperative system Figuren nedenfor viser også overordnet kommunikasjonsarkitektur for kooperative systemer, med de tre samme sentrale enheter: Kjøretøy, vegkantutstyr og sentralenhet Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 32 av 43

33 Figur 7.3 Kommunikasjonsarkitektur for kooperative systemer Kjøretøyplattform/telematikkenhet En avansert kjøretøyplattform behøver grensesnitt mot kjøretøybussen, clusterenheter, eksternt display, lyd, mobiltelefoner, kommunikasjonsprotokoll via antenne, GPS, minne, prosessor, etc. for å kunne kjøre applikasjoner, som lastes ned til kjøretøyplattformen. Nedenfor vises en figur fra Continental på hvordan de ser på sin kjøretøyplattform. Det finnes mange flere leverandører med tilsvarende løsninger. Figur 7.4 Continental sin kjøretøyplattform Betalingstjeneste er en av flere tjenester som vil finnes på applikasjonsserveren Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 33 av 43

34 7.3.4 Serversiden Serversiden kan bestå av mange ulike deler alt fra vegmeldingssentraler til plattform for tjenesteleverandører. I standardiseringsgruppene CEN/TC278/WG1 og ISO/TC204/WG5 ser man på rollemodellen for EFC på ITS-stasjoner og de tekniske og operasjonelle mulighetene for å benytte generiske ITS-stasjoner for EFC. For å få tilgang til de ulike tjenestene kreves en plattform på serversiden som kan tilby tjenester fra eksterne tjenesteleverandører på en sikker måte. Figuren 7.5 viser hvordan Ericsson ser på sin serverplattform for tjenester, Multiservice Delivery Platform. Figur 7.5 Ericssons Multiservice Delivery Platform 7.4 Konnektivitet Innledning Konnektivitet er en nøkkel for kooperativ ITS, dvs. samvirkende system der kjøretøy kan kommunisere med hverandre, med veginfrastrukturen og med servere over alt i verden Kortholdskommunikasjon I motsetning til CEN DSRC krever ikke CALM M5 (IEEE802.11p) basert teknologi en sentral kontrollenhet. CALM M5 er derfor mer passende for V2V kommunikasjon. CALM M5 tilbyr også en høyere båndbredde. DSRC er imidlertid en mer moden teknologi i dag, og anvendes kommersielt først og fremst til vegprisingssystemer. CALM M5 er ISO-standard mens ITS-G5 er ETSI-standard, men kommunikasjonsprotokollen er i begge tilfeller IEEE p Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 34 av 43

35 CEN DSRC Karakteristikk: Frekvensbånd: 5.8 GHz Båndbredde: 0.5 Mbps Rekkevidde: ca. 10 meter CALM M5 / ITS-G5 med IEEE p Karakteristikk: Frekvensbånd: 5.9 GHz Båndbredde: 6-27 Mbps Rekkevidde: m Mobilnettet 4G/LTE innebærer store forbedringer for kjøretøynære tjenester i forhold til GPRS/3G. Karakteristikk: Frekvensbånd: 2.6 GHz, men f.eks. 900 MHz-bandet og også høyere frekvensbånd kan brukes Båndbredde: Mbps Rekkevidde: mange kilometer 7.5 Interoperabilitet Innledning Interoperabilitet innen Europa er helt nødvendig for at kooperative systemer skal ta markedet i Europa. Generelt har etableringen av ITS-løsninger i Europa så langt gått langsomt og vært fragmentert ved at lokale løsninger blir etablert som ikke har vært interoperable med hverandre. Nå finnes imidlertid rammeverk og standarder som gir mulighet til interoperabilitet, men det gjenstår å se i hvilken takt markedet for kooperative systemer kommer til å vokse. Roaming er et eksempel der det ennå gjenstår en del å gjøre for å oppnå full interoperabilitet Utrulling av applikasjoner og applikasjonenes livssyklus Kooperativ ITS betraktes som en metode for å komme bort fra dagens situasjon med mange proprietære frittstående bokser, spesielt på kjøretøysiden. Målet er at ITS-stasjonen skal bli en plattform for en rekke applikasjoner, hvor applikasjonene deler felles ressurser der det er mulig. Det er naturlig å anta at det ønskede settet av applikasjoner som er installert på en ITS-stasjon vil endre seg over tid. Både på grunn av at eksisterende tjenester blir bedre og nye tjenester blir tilbudt. Siden det komplette settet av applikasjoner er ukjent under produksjon av en ITS-stasjon trengs det metoder for senere å rulle ut, oppgradere og avinstallere applikasjoner. Flere metoder for å realisere dette eksisterer, men det er en gjengs oppfatning at hver ITS-stasjon må håndteres av et enhetsforvaltningssenter (host management centre, HMC). En slik mekanisme ble implementert og testet i CVIS-prosjektet. Ansvarsområdene til HMC er både utrulling og fjernovervåking. Et HMC kan betjene flere ITS stasjoner. Dette er illustrert i figur 7.6 (tilpasset fra CVIS) og viser de tre trinnene for å installere nye programmer: 1) Tjenesteutvikling (service creation) 2) Distribusjon (deployment) 3) Utrulling (service provisioning). Prosedyren for utrulling er ansvarlig for applikasjonenes livssyklus. Dette inkluderer installasjon, starte, stoppe og oppdatere programmene Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 35 av 43

36 1. Service creation ITS-S Service Centre(s) 3. Service provisioning 2. Service deployment ITS-S Host Management Centre Figur 7.6 Arkitektur Host management centre (HMC) Utrulling av applikasjoner til en ITS-stasjon skjer vanligvis etter forespørsel fra ITS-stasjonen (brukeren). Men det er også mulig å anse noen applikasjoner som obligatoriske. Noen applikasjoner kan også være obligatoriske når et kjøretøy kjører i et bestemt område. Eksempler på slike applikasjoner kan være av regulatorisk art, slik som elektronisk avgiftsinnkreving, elektronisk registreringsidentifisering (ERI) og miljøsoner Vegprisingsapplikasjoner på en ITS-stasjon En ITS-stasjon som beskrevet over vil ha et rikt sett av innebygde funksjoner/fasiliteter. Disse fasilitetene gjør det mulig med "tynne" applikasjoner. Dette reduserer kompleksiteten og kostnadene for applikasjonsutvikling. Prosedyrene for utrulling muliggjør at slike applikasjoner kan installeres og avinstallert under drift. Fra et vegprisingssynspunkt åpner dette nye muligheter med hensyn på interoperabilitet. Lokale applikasjoner kan installeres for hvert nytt avgiftsdomene. En slik tilnærming kan gi lokale vegprisingstjenester som er fullt tilpasset de lokale forholdene. Det kan også tillate innføring av vegprising i områder der gjeldende standarder anses for begrenset. En annen fordel med å kjøre vegprisingsapplikasjoner på en ITS-stasjon er tilgjengeligheten av V2I og V2V kommunikasjonsmuligheter (på 5,9 GHz). Disse V2I og V2V kommunikasjonsmulighetene kan brukes til kommunikasjon for håndhevelse. Sammenlignet med tradisjonell kommunikasjon med CEN DSRC eller infrarød DSRC gir V2I og V2V bedre kommunikasjonsrekkevidde og er også mindre følsom for ikkeoptimale antenne/transponder plasseringer. Spesielt i de tilfeller hvor kjøretøy brukes for håndhevelse kan dette være en stor fordel. 7.6 Standardisering EU-kommisjonen har utstedt et mandat (M453) for den europeiske kjøretøyrelaterte industrien og regjeringene om å ta fram et minimum av standarder som trengs for å sikre funksjonalitet og interoperabilitet innenfor området kooperativ ITS (C-ITS). Det skal gjøre det mulig for tilknyttede kjøretøy å kommunisere intelligent med trafikkstyringen og kontrollinfrastrukturen i hele Europa. Mandatet rettes til ETSI og CEN, som allerede har publisert mange av de nødvendige standardene. Etableringen av disse standardene kommer til å åpne vegen for en harmonisert europeisk utbygging av C- ITS i byer og på vegnettet. Dette muliggjør samvirke mellom alle deler av infrastrukturen kontrollsenteret, tjenesteformidlerne, vegkantutstyret, bilene, lastebilene, ambulanser, politi, etc Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 36 av 43

37 Flere selskaper, bl.a. Q-Free, Siemens, Imtech Traffic og Swarco, har undertegnet mandatet og har dermed sagt seg villig til å arbeide for å implementere disse standardene i sine C-ITS produkter og tjenester. Standarder som er relevante for 5,9 GHz betalingssystemer: ETSI ITS-G5 (202663) som spesifiserer bruken av 5GHz bandet for ITS-løsninger, som benytter IEEE802.11p. ITS-G5A spesifiserer bruk av sikkerhetskritiske løsninger i frekvensbandet 5,875 GHz til 5,905 GHz. ITS-G5B spesifiserer bruk av ikke-sikkerhetskritiske løsninger i frekvensbandet 5,855 GHz til 5,875 GHz. ITS-G5C spesifiserer bruk av løsninger i frekvensbandet 5,470 GHz till 5,725 GHz. CALM M5 er ISO-standard nr og bygger på WAVE (IEEE p), mange tilleggskomponenter er lagt til WAVE, for eksempel interkonnektivitet med mobilnettet. IEEE p: Physical and medium access control layers for 5.9 GHz WAVE/DSRC (published) IEEE : Networking services for 5.9 GHz WAVE/DSRC (approved by working group) IEEE : Multichannel operation for 5.9 GHz WAVE/DSRC (approved by working group) IEEE : Electronic payment data exchange protocol for 5.9 GHz WAVE/DSRC (approved by working group) ISO 15628: DSRC application layer (published) ISO 14906: Electronic fee collection Application interface definition for DSRC (published) 7.7 Aktører og roller For å lykkes med innføringen av kooperativ ITS, kreves det infrastruktur der ulike aktører samvirker og tar ulike roller for å få helheten til å fungere: Kjøretøyleverandører Leverandører av telematikkplattform Leverandører av vegkantutstyr Leverandører av serverplattformer Tjenesteleverandører Bompengeinnkrever Myndighet trafikkstyring Myndighet regler og forskrifter Ericsson har nylig inngått en avtale med Volvo personbiler der Ericsson tilbyr sin Multiservice Delivery Platform hvor tjenester kan publiseres og lastes ned til alle Volvo-biler. Ved å tilby denne plattformen tar Ericsson ansvaret for at app er kan lastes ned, installeres og fungerer som forventet i Volvos biler. Man kan tenke seg alle typer av app er - navigasjon, trafikkinformasjon, underholdning, verkstedsservice og ikke minst registrering og betaling av bompenger. App er som sikkerstilles via en spesifikk plattform på serversiden og kjøres på en dedikert kjøretøyplattform kan ha mer informasjonsutveksling med kjøretøyets egen kommunikasjonsbuss enn app er som lastes ned til en smartphone fra en allmenn markedsplass. Allerede i dag har Volvo app er for smartphones der man bl.a. kan låse/låse opp bilen, sette på varme eller kjøling, kommunisere med verkstedet etc. Smartphonen kommuniserer aldri direkte med kjøretøybussen, men alltid via en server i det som Volvo kaller «Volvo-on-Call-systemet». Det er ingen ting i vegen for å flytte DSRC- eller GNSS-baserte betalingssystemer til en mer generell telematikk-plattform som kan være en del i et kooperativt system. Dette gir bare mange flere muligheter. Man kan se kooperative systemer som neste trinn i utviklingen, der GNSS-baserte betalingssystemer kan utvikles videre Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 37 av 43

38 7.8 Hva innebærer kooperativ ITS for framtidas betalingstjenester? Når det gjelder kundefokus og behov som kooperative systemer skal møte, er det en veldig kompleks problemstilling. Kooperative systemer er en hel infrastruktur som forventes å gi helt nye muligheter for høyere nivåer av informasjonsutveksling mellom alle aktørene i trafikken. Dette gir muligheter for nye systemer for å støtte trafikantene innenfor alle områder, der forenklede betalingssystemer bare er en liten brikke i helheten. De generelle behovene som driver utviklingen av kooperative systemer er målet om større trafikksikkerhet, mindre miljøbelastning, større bekvemmelighet osv. For betalingssystemer kommer kooperativ ITS til å innebære: At betalingstjenesten kan finnes i en generell plattform i bilen man behøver ikke ulike enheter for ulike betalingssystemer eller for betalingssystem og andre tjenester i kjøretøyet At det blir mye enklere for aktørene å tilby konkurrerende betalingstjenester Økt mulighet for å kommunisere med vegkantutstyr, noe som forenkler både distansebaserte avgifter, arealbaserte avgifter og avgifter basert på virtuelle bomstasjoner Muligheter for å kommunisere mellom kjøretøyene, noe som sannsynligvis gir nye muligheter også for betalingssystemer som vi ennå ikke har sett 7.9 Begrensninger Generelt kan det sies at det kommer til å kreves omfattende investeringer både fra myndigheter (vegsiden) og fra kjøretøyleverandørene/underleverandørene. Dette er naturligvis begrensende for en framgang på kort sikt, og gjør at det vil ta litt tid før kooperative løsninger får et stort gjennomslag. Når det gjelder tekniske begrensninger kan det nevnes at 5,9 GHz ikke er optimalt mhp. rekkevidde for alle applikasjoner. Signalene skygges lett av trær og bygninger. Ønskefrekvensen ligger mer i nærheten av 1 GHz. I Japan er et frekvensbånd rundt 700 MHz reservert for ITS applikasjoner. I tillegg har 5,9GHz/802.11p utfordringer når det er stor last i systemet. Siden det ikke er noen sentral koordinering er det risiko for at radiokanalen kan bli overbelastet ved stor trafikk. Det pågår forskning i både Europa og USA på metoder og algoritmer for å unngå dette Tilleggstjenester En kjøretøyplattform/telematikkenhet i samsvar med beskrivelsen over innebærer at et antall ulike tjenester kan eksistere på samme plattform. Betalingstjenester er bare én av mange tjenester, men betalingstjenester kan være den tjenesten som driver utviklingen i og med at det finnes stor økonomisk interesse i å etablere vel fungerende betalingstjenester. Etableres betalingstjenester i denne type plattform gir det også forutsetninger som f.eks.: 1. Avansert førerstøtte infrastrukturbasert. Gis i form av informasjon og varsling i sann tid til føreren. Dette kan i sin tur deles inn i: ISA/Speed Alert hastighetsinformasjon og varsling når fastsatt fartsgrense overskrides eller når passende hastighet pga. av andre årsaker overskrides, for eksempel pga. vegdekke, kurvatur, bredde, vær, føre etc. Hazard Alert varsler om trafikkhendelser eller annet i gate-/vegbildet som krever ekstra oppmerksomhet. Eksempel kan være kryss med veg/jernbane, ulykke, utrykningskjøretøy på veg, etc. Road Status Information informasjon om spesielle vegforhold på litt lengre vegstrekninger, eksempel kan være dårlig vegdekke eller vegarbeidsområder Violation Alert varsel om at visse trafikkforskrifter overtredes 2. Aktiv sikkerhet kjøretøybasert. Det gis i form av sensorstyrte varsler (kan også være aktive handlinger, f.eks. automatisk oppbremsing) av type filbyttevarsel, kollisjonsvarsel og varsel Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 38 av 43

39 for kjøretøy og ubeskyttede trafikanter i nærheten av ditt eget kjøretøy. Foruten sensorer på eget kjøretøy kan informasjon sendes mellom kjøretøyene og eventuelt fra kjøretøy til vegkantutstyr og videre til andre kjøretøy. Figur 7.7 Eksempel på bruk av V2V i et aktivt sikkerhetssystem 3. Green driving support. Tilbakemelding i sann tid og som feedback i etterkant på ulike parametre relevant for å minimere utslipp, f.eks. CO2 og drivstofforbruk 4. Post krasj system, av type e-call 5. Individuell reisestøtte, noe som innebærer å finne beste rute fra start til mål. Ruten kan optimeres f.eks. ut ifra: Beste multimodale reise der valgfritt antall trafikkslag kan forekomme inklusive eller eksklusive privat bil Raskeste eller mest miljøvennlige rute med bil eller beste rute for tunge kjøretøy. Omruting skal alltid kunne skje ut ifra tilgjengelig sanntidsinformasjon. 6. Traffic Management, som foruten betalingssystemer også kan innebære f.eks. prioritering av kjøretøy grønn bølge, håndhevelse av lover og reguleringer, etc. 7. Access kontroll til definerte soner (Geofencing), kan f.eks. være overvåking slik at kjøretøy holder seg innenfor visse soner eller slik at farlig gods ikke kommer inn i soner eller at bare visse kjøretøy får kjøre inn i visse soner (miljøsoner). 8. Støtte for co-modale godstransporter i form av informasjon om omlastningspunkter, anbefalte veger for farlig gods, etc. 9. Allokering av plass og tidsluke for tunge kjøretøy f.eks. i forbindelse med parkering, lasting, lossing, etc. 10. Benytte kjøretøyene som prober i vegnettet. Av data som kan samles inn av kjøretøyet er f.eks.: Reisetider Glatt veg / friksjon 11. Pay-as-you-drive kjøretøyforsikring ut ifra hvordan (hvor og når) man kjører Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 39 av 43

40 Det er ikke bare ifra bilførerens perspektiv at nye muligheter åpner seg. Figuren nedenfor viser også noen muligheter som kooperative systemer og en standardisert kjøretøyplattform gir myndigheter, for eksempel overvåkning og mer effektiv trafikkstyring. Public Transport System Electronic Registration Identification Traffic Infotainment Car Park Travel Time Information Advanced Traffic Management System Road User Charging Highway Control System Urban Traffic Control Route Guidance Public Transport Priority Figur 7.8 Advanced Traffic Management System (Q-Free) Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 40 av 43

41 8 Anbefalt veg videre Vår studie bekrefter at GNSS-baserte og kooperative ITS-systemer er satsningsområder rundt omkring i Europa, og i verden forøvrig. Dette gjelder også for betalingssystemer. Her er det viktig at Norge får egen erfaring, gjerne gjennom uttesting i ulike pilotprosjekter. At denne muligheten faller sammen i tid med Statens vegvesen sin satsing på ITS-stasjon er positivt. Tida er også moden for å se på framtidige teknologiske løsninger for bompengebetaling/vegprising. Det er behov for fornyelse for å oppnå større fleksibilitet i å definere ulike betalingsprinsipper (snitt, strekning, sone, miljø) og for å forbedre kvaliteten i utstyr og i betalingstjenesten. Nedenfor har vi foreslått ulike aktiviteter (piloter) som kan igangsettes for å vinne erfaring med både GNSS-baserte og kooperative systemer for betaling. Vi har lagt vekt på at pilotprosjektene skal være relativt «lette» å starte og gjennomføre, med liten forhåndsinvestering i utstyr og programvare. Men samtidig er det lagt vekt på at prosjektene skal se framover slik at erfaringer og utvikling som gjøres med dagens GNSS-baserte vegprisingssystemer kan videreføres inn mot framtidens kooperative systemer. Merk at det er få avhengigheter mellom pilotene, men det anbefales å starte med Pilot 1 for å etablere den nødvendige systemarkitekturen. Pilot 2, 3 og 4 er til en stor grad uavhengige av hverandre og kan startes i vilkårlig rekkefølge. 8.1 Ombordenheter OBU er Noen leverandørselskaper, bl.a. Q-Free har i løpet av de siste årene drevet utvikling av GNSS-OBU for vegprising. Fungerende prototyper eksisterer og er tilgjengelige for bruk i pilotprosjekter. Man kan også se for seg at mobiltelefoner kan benyttes i piloter, men vi mener kunnskap og erfaring blir bedre med bruk av dedikerte OBU er. Dedikerte OBU'er er også en nødvendighet for å teste ut et totalsystem, inklusive håndhevelse vha. CEN DSRC. Figur 8.1 viser en skisse av prototypen. Figur 8.1: Q-Free GNSS OBU prototype Prototypen støtter innsamling av GPS-posisjoner og kan enten overføre posisjoner uten videre prosessering ("tynn" klient), eller betalingshendelser kan beregnes i OBU en ("smart" eller "tykk" klient). Et innebygd CEN DSRC grensesnitt støtter håndhevelse. OBU'en har følgende innebygde funksjoner: Posisjoneringsplattform: o CPU (32-bits ARM) o GPS (m/ EGNOS) o Plattform for treghetsnavigasjon (akselerometer/gyro) o Innebygget flash-minne og støtte for microsd minnekort Betalingssystemer - teknologiutvikling Side 41 av 43