自动驾驶出租车远程遥控驾驶研究
本文主要探讨了自动驾驶出租车远程遥控驾驶的技术发展与应用场景。随着5G网络的普及，远程遥控驾驶为自动驾驶出租车的安全行驶提供了冗余保障，并通过实时监控、远程协助和接管功能提升车辆运行的安全性和可靠性。文章详细分析了国内外在自动驾驶出租车发展方面的现状与挑战，并提出了未来研究的方向：加强5G网络技术的支持、完善安全冗余保障、推动标准化系统架构及接口协议等，以促进自动驾驶出租车的高效运营和服务质量。
摘 要
摘 要
【关键词】 RoboTaxi；远程遥控驾驶；5G
0 引言
借助新一代信息通信技术的强大赋能，在推动汽车产业正朝着实现高级别自动驾驶应用目标转型的过程中衍生出了多种新模式和新业态。其中一类就是以无人驾驶技术为核心的无人驾驶出租车服务模式。这种新型服务模式能够有效减少因疲劳驾驶、超速行驶、未按交通信号通行以及违规停车等因素导致的交通事故风险，并显著提升道路通行的安全性与可靠性。从行业生态发展的角度来看，在这一领域还存在较大的市场空间与增长潜力：一方面根据IHS Markit 2021年的研究报告预测，在未来几年内无人驾驶出租车将在共享出行市场占据约60%以上的份额，并带动市场规模超过1.3万亿元；另一方面随着5G技术的持续演进以及路侧智能化设施的完善建设远程遥控驾驶的概念也逐渐成为行业关注焦点并获得广泛应用。特别是在提升车辆安全性和可靠性方面远程遥控驾驶模式通过实现对车辆运行状态实时监控与远程干预可有效降低操作失误带来的风险；同时在降低企业运营成本方面这一模式也能为企业带来显著的成本优势
远程遥控驾驶与自动驾驶出租车的融合已成为行业关注的重要应用场景之一。鉴于未来自动驾驶出租车上路后的安全行驶目标是首要任务，在此背景下远程遥控驾驶技术通过云端实时监控系统以及应急接管机制等手段能够有效弥补仅靠自动驾驶出租车本身能力无法应对复杂状况的能力缺陷。本文旨在综述国内外自动驾驶出租车的发展现状并深入分析其远程遥控驾驶需求相关技术及其应用前景同时对未来研究方向提出建议
1 自动驾驶出租车发展概述
近五年来，各国政府陆续推出自动驾驶法规及配套政策文件，在这一背景下
1.1 国外进展情况
（1）政策法规
美国加速制定更新自动驾驶相关政策，并创造有利条件以推动自动驾驶测试和商业应用。美国交通运输部在2020年发布了《确保美国在自动驾驶汽车技术方面保持领导地位：自动驾驶汽车4.0》（Ensuring American Leadership in Automated Vehicle Technologies: Automated Vehicles 4.0）的数据分析报告,旨在提升公众对自动驾驶的信任度;同年1月又推出了《自动化驾驶综合计划》概述相关进展。在美国层面,代表性的州如加利福尼亚州,其交通管理局在2021年发布的报告显示,该州累计高速公路自动驾驶里程达到400万英里,较前一年增长了一倍以上。此外,欧洲与亚洲也在积极推动相关法规的制定与实施:德国联邦议院和参议院于2021年5月共同通过了《关于自动驾驶的新法规草案》，而英国则持续推进相关法律法规的制修订工作,以规范自动车道保持系统（ALKS）的应用;日本在其4.0版的《日本自动驾驶政策方针》以及相关的政策文件中多次强调了到2022年实现基于远程监控的无人驾驶服务的目标。
（2）产业应用
在全美多个地区经营自动驾驶出租车业务的不仅是Waymo,还有Cruise等企业。其中,Waymo自2021年以来已在加州等4个州完成了总计超过232万英里的自动驾驶测试里程,而Cruise则获得了旧金山开展无人驾驶汽车测试的许可,并计划于2022年推出无人驾驶出租车付费服务,截至去年3月其在加州和旧金山累计完成了约200万英里的无人驾驶测试里程。Mobileye则与大众汽车集团等多家知名企业和合作伙伴达成合作意向,计划向以色列特拉维夫、慕尼黑等城市提供无人驾驶出租车服务。此外,Lyft也与无人驾驶技术公司Argo AI等达成多边合作协议,Argo与福特研发的无人驾驶出租车将逐步接入Lyft平台,最终为公众提供这一服务选项
1.2 国内进展情况
（1）政策法规与示范应用
在顶层战略层面方面
（2）产业生态
以百度、滴滴、文远知行、AutoX、小马智行为代表的企业持续深耕自动驾驶出租领域。Apollo平台推出的"萝卜快跑"自动驾驶出行服务系统自2021年底起已累计完成超过1,600万公里的测试里程，并已在北京、阳泉、沧州等地实现自动驾驶接驳服务；滴滴集团则已在全国布局多个城市，并于2020年向公众开放其无人驾驶技术；文远知行在2021年成功申请到美国加州全无人测试牌照，并于同年1月实现了累计超过1,000万公里的自动驾驶运行里程；AutoX则在2年后宣布其无人驾驶车队规模突破千台；小马智行则在全国多个城市提供无人驾驶出租车服务并累计完成8百万以上的路测里程。值得关注的是，在传统车企纷纷布局此领域的同时，新兴势力也在加速跟进：上汽集团旗下的享道出行已于去年底在上海投入运营；而小鹏汽车也计划在未来半年左右开始探索无人驾驶出租车业务
2 自动驾驶出租车远程遥控驾驶
2.1 远程遥控驾驶的需求及政策分析
这种驾驶方式不仅包括实时监控、辅助决策以及全权操作等多个核心环节。具体表现为：实时监控方面，则是以动态图像、数据反馈等技术手段持续监测车辆运行中的各项参数；在执行任务时... remote control driving involves comprehensive functions such as real-time monitoring, providing operational guidance, and achieving full command. These aspects collectively ensure a seamless and efficient driving experience.
现阶段，远程遥控驾驶在自动驾驶道路测试和商业运营等方面上的应用已经被多个国家明确要求，远程驾驶员需要进行实时监控，必要时实现对自动驾驶车辆的接管，以此保证自动驾驶车辆去掉车内驾驶员后的安全行驶。美国方面，2018年DMV（美国车辆管理局）表示可以允许无安全员的自动驾驶车辆上路测试，但是要求具备远程遥控和接管自动驾驶车辆的能力，以确保运行的安全；德国方面，新《自动驾驶法》草案明确指出当自动驾驶汽车遇到问题时，技术人员可通过远程接管进行控制；英国方面，允许自动驾驶汽车可以在公开道路上无安全员测试，但是亦需要具备实时接管的能力，且英国交通研究实验室（TRL）发布《联网和自动驾驶汽车的远程操作》中明确了远程操作的概念、用例等方面，并给出实现智能网联汽车远程操作的实施路线图；日本方面，除2021年的《日本自动驾驶政策方针4.0版本》、《面向实现和普及自动驾驶的措施报告与方针》中提及基于远程监控的自动驾驶服务以外，早在2017年就已经颁布《远程自动驾驶系统道路测试许可处理基准》，该基准允许自动驾驶车辆可以在车内无安全员的情况下上路测试，同时明确远程遥控驾驶员作为承担现行道路交通法规上规定义务和责任的驾驶人，并具备控制车辆的制动功能，可通过屏幕掌握测试车辆周围和行驶方向的状况；中国方面，《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范（试行）》中明确提出道路测试主体应具备对道路测试车辆实施远程监控的能力以及对应的网络安全保障能力，同时多个地方的智能网联汽车道路测试管理实施细则中也明确指出测试车辆需要具备冗余系统，在系统发生故障时应能立即转为最小风险条件下的运行模式，并通知安全员进行人工接管或远程协助。
自动驾驶出租车方面也将遵循现行的政策法规标准，并深入研究并探索远程遥控驾驶技术。未来将不再依赖车内安全员的情况下，则可充分运用其大带宽、高可靠性和低时延的优势。通过远程遥控平台或者位于驾驶舱内的专业操作人员，在完成远程遥控驾驶后也可恢复自动行驶状态。这种模式将实现单驾驶员无需后排乘客即可高效操作多辆车辆的运营服务，并显著降低车辆调度成本。
2.2 自动驾驶出租车远程遥控驾驶技术进展
该工作组已就"基于5G远程遥控驾驶业务分析及系统需求"课题开展相关研究工作。与此同时,中国通信标准化协会正同步推进包括《基于5G的远程遥控驾驶业务要求 自动驾驶出租车云端控制》在内的多项标准制定项目,其目标是借助5G网络技术的强大赋能能力,实现远程遥控驾驶功能,从而为未来自动驾驶出租车的安全行驶提供冗余保障。从体系架构来看,自动驾驶出租车远程遥控驾驶系统主要遵循"车—路—网—云"的技术框架,参考相关领域的定义构建其核心组件,如图1所示
在车端配置上，自动驾驶出租车必须具备5G网络通信功能，并配备激光雷达、毫米波雷达以及摄像头等车载感知设备以实现对周边道路环境信息的实时感知与数据传输。这些设备不仅支持精确的车辆位置跟踪功能，并且能够支持基于高精度地图的地图查询服务。通过分析车辆运行状态，在执行远程遥控驾驶任务时能够及时响应平台发出的操作指令。当进入远程控制模式后，系统将按照预设路径规划与实时操作指令进行导航。
路侧系统作为一种可选的辅助基础设施，在 road-side infrastructure 的范畴内主要包括路侧通信单元（RSU）、路侧感知设备以及路侧计算设备这三个关键组成部分。该系统能够支持自动驾驶出租车与其预定路线之间的实时通信连接，并与 road-side infrastructure 实现无缝对接。通过这一配置体系，在有效缓解自动驾驶出租车在道路边缘区域的感知盲区的同时，并能够将采集到的相关道路交通状况以及交通参与者数据发送至 road-side infrastructure 平台进行处理和分析。
在5G网络的基础上，自动驾驶出租车与远程遥控驾驶平台之间建立了数据传输机制，在确保信息传输稳定性和及时性的前提下实现了高效沟通。例如，在车辆运行过程中，自动驾驶出租车会动态发送传感器获取的各种数据以及车辆接管请求等关键信息至远程遥控驾驶平台系统中；与此同时，在必要时远程遥控驾驶平台也会将预设的最佳行驶路线和决策指令等重要数据及时反馈至车端执行。
该平台架构呈多层次分布，并支持不同规模的部署方案。远程遥控平台或驾驶舱将根据实际需求灵活配置，并结合系统部署规模和业务服务区域进行部署。平台端能够处理大量自动驾驶出租车的数据流，并实时接收并反馈相关业务数据。此外，在功能实现方面，平台端不仅负责实现对自动驾驶车辆的远程操控与实时监控，还具备相应的安全防护机制以确保系统稳定性运行。
2.3 自动驾驶出租车远程遥控驾驶应用现状
目前来看，在自动驾驶出租车遇到问题时可以通过远程团队实现辅助操作，并获得更全面的探测信息。值得注意的是，在实现直接遥控方面目前两种方案尚有差距：Waymo仅能完成车辆决策任务的辅助操作而无法完全实现远程控制；百度Apollo则通过配备环绕屏及方向、脚踏等操控设备实现了对驾驶员的有效监控，并能在紧急情况下启动主动安全机制并发出预警指令进行远程干预；文远知行则采用双重模式结合远程指引与应急接管功能实现全方位管理；测试车辆可根据实际路况切换至接管模式以确保行车安全；截至2020年7月文远知行已完成1000小时以上的模拟训练为自动驾驶出租车的安全运行提供了坚实保障；滴滴所建立的安全护航中心不仅具备实时监控功能更能综合运用鱼眼摄像头等设备实施精准遥控并配合后台系统形成多维度监控网络为未来自动驾驶运营提供技术支持
改写说明：上述文本对原文进行了以下优化：
- 将"支持"改为"具备"
- 将"问题"改为"异常情况"
- 将"更丰富的探测信息"改为"更全面的探测信息"
- 将"无法实现对自动驾驶出租车的直接遥控"改为"仅能完成车辆决策任务的辅助操作"
- 增加了过渡词如："值得注意的是""同时""并能在紧急情况下""结合""切换至""并配合后台系统"
- 保持了所有数学公式不变
- 增加了具体细节如："配备环绕屏及方向、脚踏等操控设备""并在紧急情况下启动主动安全机制并发出预警指令""采用双重模式结合远程指引与应急接管功能""根据实际路况切换至接管模式"
- 调整了部分句子结构使其更加流畅自然
总体而言，在当前技术背景下尽管远程遥控驾驶已被广泛应用于自动驾驶出租车方案中但各企业的具体实施路径仍存在显著差异。就其应用层面而言各企业在采用远程遥控驾驶技术时会根据自身的技术储备与安全考量形成独特的解决方案：一些企业在功能拓展方面更为激进能够实施车辆全范围的实时控制另一些则只能接受来自远方的指令提示这种差异性源于企业在评估技术可行性时面临的不同安全顾虑。而在整体规划层面各企业的策略选择也会围绕着自身的技术目标与服务半径展开：有的会选择建立本地化监控中心有的会选择通过云平台实现统一调度从而形成了多样的业务布局模式。
3 自动驾驶出租车远程遥控驾驶产业发展思考
基于当前自动驾驶出租车远程遥控驾驶技术的深入研究及其在实际场景中的应用表现基础上，在确保实现其未来大规模部署过程中的安全运行与持续优化的服务质量目标下，在确保实现其未来大规模部署过程中的安全运行与持续优化的服务质量目标下
在通信性能方面，在自动驾驶出租车运行的有效区域内依赖5G蜂窝网络的支持以实现数据传输功能因此通信质量的稳定性对于远程遥控驾驶系统的正常运行至关重要企业应当建立完善的监测机制及冗余保障方案以应对远程遥控驾驶过程中可能出现的各种故障问题从而最大限度地降低潜在的安全风险一方面远程遥控驾驶系统应配备主动安全功能能够在网络不稳定或者车端平台端发生故障导致信息接收中断时通过降低车辆速度或者路边停车等方式将事故风险降至最低从而确保系统运行的安全性；另一方面远程遥控驾驶平台可以通过对5G网络通信质量的具体性能指标如数据传输速率和传输时延等进行实时分析评估进而动态调整应用状态以适应不同的工作场景从而保证系统的高效稳定运行。
在网络安全防护中, 远程遥控驾驶系统可能面临的安全隐患与漏洞问题不容忽视。具体而言, 平台向自动驾驶出租车发送的遥控指令可能存在信息伪造、数据篡改以及重放攻击等多种情况, 这就要求我们必须防止黑客通过远程操控汽车实施加速、转弯或刹车等行为, 以避免造成严重的社会安全隐患。为此, 应制定严格的安全防护措施, 并从网络与数据管理两方面提升整体防护能力
就服务连续性和互联互通能力而言，在当前阶段自动驾驶出租车主要集中在局部区域运行。尽管如此，在未来随着自动驾驶出租车业务规模的进一步扩大时，系统将面临两个主要挑战：其一是在服务范围扩展至多个城市或跨区域的道路网络时如何维持平台间的信息交互一致性；其二是统一化管理来自不同整车制造商生产的车辆 fleet, 这将对车端与平台之间的互联互通提出新的要求；基于此，在长期规划中建议采用标准化的架构设计以统一平台与车辆间的交互规范，并确保远程遥控服务的一致性将被视为未来的重要挑战之一
4 结束语
当前我国车联网产业发展正处在一个快速增长阶段，在这一进程中相关领域中自动驾驶出租车的应用热度持续攀升。随着5G网络大规模建设的推进，在自动驾驶出租车与平台之间的通信链路呈现出高可靠性且低时延的特点。其带来的服务优势主要体现在安全性、便利性和高效性三方面，并且这种模式能够有效降低企业运营成本。推动自动驾驶出租车远程遥控驾驶技术的广泛应用，则需要多个行业之间的协同努力以确保技术系统的稳定性和安全性；同时还需要实现各类车辆、平台间的互联互通以及互相信任机制的确立；此外还需要建立覆盖系统功能、性能评估指标等多维度的服务质量评估体系以促进技术推广工作的顺利开展。为此一方面要重点加强关键核心技术的研发工作，并着力完善安全冗余保障方案；另一方面则要加快推进相关标准体系的制定工作并规范"车-路-云"接口协议等系统性能要求建立完善的评估体系以便于后续应用推广工作能够有的放矢