多接入边缘计算(MEC)是一种网络架构,为网络运营商和服务提供商提供云计算能力以及网络边缘的IT服务环境。 MEC与CV2X融合是将CV2X业务部署在MEC平台上,借助Uu接口或PC5接口支持实现“人-车-路-云”协同交互,可以降低端到端数据传输时延缓解终端或路侧智能设施的计算与存储压力,减少海量数据回传造成的网络负荷,提供具备本地特色的高质量服务。MEC与CV2X融合的场景如图5-42所示。 MEC与C-V2X融合场景可按照“路侧协同”与“车辆协同”的程度进行分类。
无须路侧协同的C-V2X应用可以直接通过MEC平台为车辆或行人提供低时延高性能服务:当路侧部署了能接入MEC平台的路侧雷达、摄像头、智能红绿灯智能化标志标识等智能设施时,相应的C-V2X应用可以借助路侧感知或采集的数据为车辆或行人提供更全面的信息服务。在没有车辆协同时,单个车辆可以直接从MEC平台上部署的相应CV2X应用获取服务;在多个车辆同时接入MEC平台时,相应的CV2X应用可以基于多个车辆的状态信息,提供智能协同的信息服务。
依据是否需要路侧协同以及车辆协同,将MEC与CV2X融合场景分为单车与MEC交互、单车与MEC及路侧智能设施交互、多车与MEC协同交互多车与MEC及路侧智能设施协同交互,如图5-43所示
在C2X应用中,本地信息分发、动态高精度地图、车载信息增强、车辆在线诊断等功能通过单车与MEC进行交互即可实现,其应用场景如图5-44所示(1)本地信息分发MEC作为内容分发的边缘节点,实现在线分发和流量卸载的功能:可为车辆提供音视频等多媒体休闲娱乐信息服务、区域性商旅餐饮等信息服务,或提供软件/固件升级等服务。
(2)动态高精度地图服务MEC可以存储动态高精度地图和分发高精度地图信息,减少时延并降低对核心网传输带宽的压力。在应用中,车辆向MEC发送自身具体位置以及目标地理区域信息,部署在MEC的地图服务提取相应区域的高精度地图信息发送给车辆。当车辆传感器检测到现实路况与高精度地图存在偏差时,可将自身传感信息上传至MC用于对地图进行更新,随后MEC的地图服务可选择将更新后的高精度地图回传至中心云平台。
(3)信息增强功能MEC提供车载信息增强功能,车辆可将车载传感器感知的视频/雷达信号等上传至MEC,MEC通过车载信息增强功能提供的视频分析、感知融合、AR合成等多种应用实现信息增强,并将结果下发至车辆进行直观显示。
(4)在线诊断功能MEC可支持自动驾驶在线诊断功能。车辆可将其状态、决策等信息上传至MEC,利用在线诊断功能对实时数据样本进行监控分析,用于试验、测试、评估或应对紧急情况处理。同时MEC可定期将样本及诊断结果汇总压缩后回传中心云平台在单车与MEC交互场景中,车辆与部署在MEC上的服务进行交互,无须路侧智能设施及其他车辆参与。
2单车与MEC及路侧智能设施交互场景在C-V2X应用中,危险驾驶提醒、车辆违章提醒等功能可通过单车、路侧智能设施及MEC进行交互实现,其应用场景如图5-45所示。
(1)危险驾驶提醒MEC部署危险驾驶提醒功能后,可结合路侧智能设施,通过车牌识别等功能分析车辆进入高速的时间,定期为车辆提供疲劳驾驶提醒或在夜间通过视频分析,提醒车辆正确使用灯光;或在感知到突发车辆事故时提醒附近车辆谨慎驾驶;或在天气传感器感知到高温“镜面效应”、雨雪大雾等恶劣天气时,提醒车辆安全驾驶。此外,MEC可阶段性地将危险驾驶信息汇总后上传中心云平台。
(2)车辆违章预警MEC部署车辆违章预警功能后,可结合路侧智能设施通过视频识别、雷达信号分析等应用实现车牌识别,并对超速、逆行、长期占据应急车道等违章行为判定,并将违章预警信息下发对应车辆,提醒车辆遵守交通
规则行驶。此外,MEC可阶段性将违章信息汇总后上传中心云平台。
在单车与MEC及路侧智能设施交互的场景中,车辆、路侧智能设施与部署在MEC上的服务进行交互,无须其他车辆参与。
3.多车与MEC协同交互场景。
在CV2X应用中,V2V信息转发、车辆感知共享等功能可通过多车与MEC协同交互实现,其应用场景如图5-46所示。
(1)V2V信息转发MEC部署V2X信息转发功能后,可作为桥接节点,以V2NV的方式实现车与车之间的通信,实时交流车辆位置、速度、方向及刹车、双闪开启等车辆状态信息,提升道路安全。
(2)车辆感知共享MEC部署车辆感知共享功能,可将具备环境感知车的感知结果转发至周围其他车辆,用于扩展其他车辆的感知范围。也可以用于“穿透”场景,即当前车遮挡后车视野时,前车对前方路况进行视频监控并将视频实时传输至MEC,MEC的车辆感知共享功能对收到的视频进行实时转发至后方车辆,便于后方车辆利用视频扩展视野,有效解决汽车行驶中的盲区问题提高车辆的驾驶安全在多车与MEC协同交互场景中,多个车辆与部署在MEC上的服务进行交互,无须路侧智能设施参与。
⒋多车与MEC及路侧智能设施协同交互场景。
C-V2X应用中,匝道合流辅助、智慧交叉路口、大范围协同调度等功能可通过多车、路侧智能设施及MEC进行协同交互实现,其应用场景如图5-47。
(1)匝道合流辅助MEC部署匝道合流辅助功能,在匝道合流汇入点部署监测装置(如摄像头)对主路车辆和匝道车辆同时进行监测,并将监测信息实时传输到MEC,同时相关车辆也可以将车辆状态信息发送至MEC,MEC的匝道合流辅助功能利用视频分析、信息综合、路况预测等应用功能对车、人、障碍物等的位置、速度、方向角等进行分析和预测,并将合流点动态环境分析结果实时发送相关车辆,提升车辆对于周边环境的感知能力,减少交通事故,提升交通效率。
(2)智慧交叉路口MEC部署智慧交叉路口功能,交叉路口处的路侧智能传感器(如摄像头、雷达等)将路口处探测的信息发送至MEC,同时相关车辆也可以将车辆状态信息发送至MEC。MEC的智慧交叉路口功能通过信号处理、视频识别、信息综合等应用功能对交叉路口周边内的车辆、行人等位置、速度和方向角等进行分析和预测,并将分析结果实时发送至相关车辆,综合提升车辆通过交叉路口的安全性和舒适性:同时MEC的可以通过收集和分析相关信息,对交通信号灯各相位配时参数进行优化,提高交叉路口的通行效率。
(3)大范围协同调度MEC部署大范围协同调度功能,可在重点路段、大型收费口处借助视频传感信息,通过MEC进行路况分析和统一调度,实现一定范围内大规模车辆协同、车辆编队行驶等功能。或在城市级导航场景中,MEC根据区域车辆密度、道路拥堵严重程度、拥堵节点位置以及车辆目标位置等信息,利用路径优化的算法对车辆开展导航调度,避兔拥堵进一步恶化。
在多车与MEC及路侧智能设施交互场景中,多个车辆、路侧智能设施与部署在MEC上的服务进行交互。
