14、基于单元格的道路定价：创新方案解析

基于单元格的道路定价：创新方案解析

1. 引言

道路定价，也被称为电子交通定价（ETP），是一种基于位置的道路使用收费方式。它有多种形式，比如进入市中心收费（如伦敦）、特定高速公路收费（如法国或意大利），以及货车收费（如德国）。这里我们关注用于个人车辆的基于卫星（如GPS或伽利略）的系统。这种方式在荷兰曾有过一定程度的规划，但后来被放弃了，不过在欧洲层面，它仍在政治议程上。

用基于位置的收费方式取代统一道路税主要有两个原因：一是收费公平性，用户只需为实际使用的道路付费；二是可以通过灵活的定价政策来调控交通流量，例如在高峰时段提高繁忙道路的收费。

基于位置的个人车辆道路定价是一个高度敏感的隐私问题，因为它需要详细的车辆位置信息。公众的支持依赖于通过合理的架构来保护隐私，确保数据最小化，且专注于道路定价本身的目标，而非次要目标（如限速执法）。计算机安全研究领域已经关注到这个话题，并提出了多种不同的协议。本文提出了一种新的协议，利用单元格（覆盖道路定价区域）进行费用计算和欺诈检测，该方法解决了早期协议中欺诈检测的一些问题，如时间依赖性、用户勾结、GPS精度和交互水平等问题。

2. 初步认识

我们采用了欧盟提出的电子收费定价（ETP）架构的主要组成部分，该系统包含以下五个组件/参与方：
- ETP用户 ：使用收费道路并向收费服务提供商订阅服务的一方。其主要信息安全目标有两个，一是支付正确的道路使用费用并能验证费用的准确性；二是在该方案中其隐私能得到充分保护，这里的隐私保护不仅包括道路行驶轨迹的保护，在本文中我们主要关注这一方面。充分保护意味着用户接受收费服务提供商系统的隐私保护设计，并确信实际实施