導(dǎo)語：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】針對(duì)目前無人駕駛汽車必須配備安全員的情況，本文提出了基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算技術(shù)的遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)，車輛和中控室之間的音視頻數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)在MEC設(shè)備上實(shí)現(xiàn)本地分流，而MEC設(shè)備直接連接到中控室的服務(wù)器而不經(jīng)過核心網(wǎng)，極大的降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，能夠?qū)崿F(xiàn)封閉園區(qū)內(nèi)無人駕駛車輛的遠(yuǎn)程控制。

【關(guān)鍵字】邊緣計(jì)算;無人駕駛;遠(yuǎn)程駕駛;LTE

一、背景

無人駕駛是未來汽車技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然的趨勢(shì)。然而盡管機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在飛速地進(jìn)步，在面對(duì)復(fù)雜道路情況和突發(fā)意外事件時(shí)，無人駕駛的表現(xiàn)仍然不能讓人們完全放心。因此目前各國(guó)的政策法規(guī)規(guī)定在道路上行駛的無人駕駛汽車必須配備安全員。相較于開放道路，以固定線路和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接駁為主的景區(qū)觀光車輛和園區(qū)接送巴士是無人駕駛走向?qū)嵱玫囊粋€(gè)最佳的切入點(diǎn)。然而由于需要為每輛無人駕駛車輛配備安全員，用車的成本和配備相應(yīng)司機(jī)的情況不相上下。這在很大程度上限制了目前無人駕駛商業(yè)推廣。這個(gè)問題的解決方案之一是實(shí)現(xiàn)安全員的遠(yuǎn)程化，一個(gè)中控安全員就能同時(shí)負(fù)責(zé)多輛無人駕駛車，從而大幅降低用人成本。在各種無線方案中，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是最合適的選擇。但是公網(wǎng)LTE的網(wǎng)絡(luò)延遲在數(shù)百毫秒以上，這樣中控安全員將需要秒級(jí)以上反應(yīng)的時(shí)間，這顯然無法滿足現(xiàn)實(shí)情況的需求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI在2015年提出了MEC（Multi-accessEdgeComputing）框架。[1]MEC技術(shù)可以適用于目前的LTE和未來的5G網(wǎng)絡(luò)。MEC系統(tǒng)可以靈活的根據(jù)需要部署在移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，基于MEC的本地分流技術(shù)（LocalBreakout）能將從無人車端的上行視頻流直接轉(zhuǎn)發(fā)到中控員的設(shè)備上，而無需經(jīng)過核心網(wǎng)，這項(xiàng)技術(shù)極大的降低了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本文的車輛遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)有3個(gè)模塊組成：遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)、音視頻監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)可以進(jìn)行多量無人車的狀態(tài)顯示和集中管理；遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)可用切換無人車的自動(dòng)和手動(dòng)兩種駕駛模式，并且在手動(dòng)駕駛模式下通過連接到中控室服務(wù)器的手柄來控制車輛的方向，油門和剎車，同時(shí)獲取車輛的定位，方向角和速度；音視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供車輛的前視、后視、左視、右視和車內(nèi)方向盤視角5路視頻，以及1路車內(nèi)音頻。在車輛端，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和5路攝像頭連接到LTE-CPE（CustomerPremiseEquipment）的局域網(wǎng)端口，再通過CPE的LTE模塊連接到實(shí)驗(yàn)室在部署在室外的TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示。本系統(tǒng)采用web方式實(shí)現(xiàn)，服務(wù)器端用基于node.js的Angular2框架編寫，GUI界面通過瀏覽器顯示。遠(yuǎn)程駕駛模塊通過調(diào)用無人車車載自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供的RESTfulAPI發(fā)送控制命令來控制車輛，在中控室由中控員通過連接至服務(wù)器的手柄進(jìn)行操作。其中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于webRTC實(shí)現(xiàn)。webRTC是一個(gè)支持網(wǎng)頁瀏覽器實(shí)時(shí)視頻及語音通話的開源技術(shù)，非常適合開發(fā)出基于瀏覽器的實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用。經(jīng)過LTE網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)[2]，實(shí)際測(cè)試中在無人車端5路上行實(shí)時(shí)視頻同時(shí)打開的情況下，在LTE信號(hào)覆蓋較好的區(qū)域，系統(tǒng)無線鏈路上行流量為2.85Mbps，下行流量25kbps，中控室服務(wù)器和無人車端中控單元的網(wǎng)絡(luò)平均PING時(shí)延為28ms，遠(yuǎn)低于公網(wǎng)LTE情況。

三、小結(jié)與展望

在實(shí)現(xiàn)最終完全無人駕駛的過程中，本文的技術(shù)可以彌補(bǔ)目前無人自動(dòng)駕駛的不足，作為向無人駕駛的平滑過渡和必要補(bǔ)充，節(jié)省的大量人力。涉及到危險(xiǎn)品運(yùn)輸、惡劣工作環(huán)境和嚴(yán)重災(zāi)害的場(chǎng)景，本項(xiàng)目所涉及的技術(shù)也可以適用。相較于LTE，由于5G網(wǎng)絡(luò)帶來高帶寬和低延時(shí)特性的保障，遠(yuǎn)程駕駛系統(tǒng)的安全性和操控舒適度都將大幅提高。

參考文獻(xiàn)

[1]王慶揚(yáng),謝沛榮,熊尚坤,魏垚,劉昱,李文苡,吳錦蓮.5G關(guān)鍵技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)綜述[J].電信科學(xué),2017,33(11):112-122.

[2]畢波.基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)時(shí)延優(yōu)化方案[J].移動(dòng)通信,2017,41(24):1-6.

作者:金杰鋒 顧靜軍 孫敦磊 劉鵡 單位:上海諾基亞貝爾股份有限公司