導語：移動通信網(wǎng)絡遠程駕駛系統(tǒng)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】針對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通信網(wǎng)絡邊緣計算技術的遠程駕駛系統(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設備上實現(xiàn)本地分流，而MEC設備直接連接到中控室的服務器而不經(jīng)過核心網(wǎng)，極大的降低了網(wǎng)絡時延，能夠實現(xiàn)封閉園區(qū)內無人駕駛車輛的遠程控制。

【關鍵字】邊緣計算;無人駕駛;遠程駕駛;LTE

一、背景

無人駕駛是未來汽車技術發(fā)展的一個必然的趨勢。然而盡管機器學習技術在飛速地進步，在面對復雜道路情況和突發(fā)意外事件時，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，以固定線路和點對點接駁為主的景區(qū)觀光車輛和園區(qū)接送巴士是無人駕駛走向實用的一個最佳的切入點。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司機的情況不相上下。這在很大程度上限制了目前無人駕駛商業(yè)推廣。這個問題的解決方案之一是實現(xiàn)安全員的遠程化，一個中控安全員就能同時負責多輛無人駕駛車，從而大幅降低用人成本。在各種無線方案中，移動通信網(wǎng)絡是最合適的選擇。但是公網(wǎng)LTE的網(wǎng)絡延遲在數(shù)百毫秒以上，這樣中控安全員將需要秒級以上反應的時間，這顯然無法滿足現(xiàn)實情況的需求。國際標準組織ETSI在2015年提出了MEC（Multi-accessEdgeComputing）框架。[1]MEC技術可以適用于目前的LTE和未來的5G網(wǎng)絡。MEC系統(tǒng)可以靈活的根據(jù)需要部署在移動接入網(wǎng)絡的各個節(jié)點，基于MEC的本地分流技術（LocalBreakout）能將從無人車端的上行視頻流直接轉發(fā)到中控員的設備上，而無需經(jīng)過核心網(wǎng)，這項技術極大的降低了網(wǎng)絡時延。

二、系統(tǒng)實現(xiàn)

本文的車輛遠程駕駛系統(tǒng)有3個模塊組成：遠程管理系統(tǒng)、遠程駕駛系統(tǒng)、音視頻監(jiān)控系統(tǒng)。遠程管理系統(tǒng)可以進行多量無人車的狀態(tài)顯示和集中管理；遠程駕駛系統(tǒng)可用切換無人車的自動和手動兩種駕駛模式，并且在手動駕駛模式下通過連接到中控室服務器的手柄來控制車輛的方向，油門和剎車，同時獲取車輛的定位，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、右視和車內方向盤視角5路視頻，以及1路車內音頻。在車輛端，自動駕駛系統(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模塊連接到實驗室在部署在室外的TD-LTE網(wǎng)絡，如圖1所示。本系統(tǒng)采用web方式實現(xiàn)，服務器端用基于node.js的Angular2框架編寫，GUI界面通過瀏覽器顯示。遠程駕駛模塊通過調用無人車車載自動駕駛系統(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器的手柄進行操作。其中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)基于webRTC實現(xiàn)。webRTC是一個支持網(wǎng)頁瀏覽器實時視頻及語音通話的開源技術，非常適合開發(fā)出基于瀏覽器的實時多媒體應用。經(jīng)過LTE網(wǎng)絡調優(yōu)[2]，實際測試中在無人車端5路上行實時視頻同時打開的情況下，在LTE信號覆蓋較好的區(qū)域，系統(tǒng)無線鏈路上行流量為2.85Mbps，下行流量25kbps，中控室服務器和無人車端中控單元的網(wǎng)絡平均PING時延為28ms，遠低于公網(wǎng)LTE情況。

三、小結與展望

在實現(xiàn)最終完全無人駕駛的過程中，本文的技術可以彌補目前無人自動駕駛的不足，作為向無人駕駛的平滑過渡和必要補充，節(jié)省的大量人力。涉及到危險品運輸、惡劣工作環(huán)境和嚴重災害的場景，本項目所涉及的技術也可以適用。相較于LTE，由于5G網(wǎng)絡帶來高帶寬和低延時特性的保障，遠程駕駛系統(tǒng)的安全性和操控舒適度都將大幅提高。

參考文獻

[1]王慶揚,謝沛榮,熊尚坤,魏垚,劉昱,李文苡,吳錦蓮.5G關鍵技術與標準綜述[J].電信科學,2017,33(11):112-122.

[2]畢波.基于LTE的車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)時延優(yōu)化方案[J].移動通信,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