双服务系统架构的远程驾驶服务系统及方法与流程

本发明涉及远程驾驶，尤其涉及一种双服务系统架构的远程驾驶服务系统及方法。

背景技术：

1、远程驾驶技术作为自动驾驶技术的重要补充，在矿区运输、港口作业、物流配送等场景中发挥着关键作用。远程驾驶系统对服务连续性和实时性有着极高要求，服务中断可能直接导致车辆失控，威胁行车安全。然而，现有远程驾驶系统普遍采用单云端服务器部署或云端同质化双机热备架构，主备服务器均部署在云端同一网络环境，当云端网络链路整体故障时，冗余机制完全失效，无法实现服务接管。

2、现有技术的主备服务器间仅能实现基础配置参数的静态同步，未建立车辆调度状态、驾驶员会话信息等核心业务数据的实时同步链路，导致备份节点接管服务时需重新初始化会话连接，造成服务中断。同时，故障检测机制未针对远程驾驶场景进行适配设计，仅依赖单一心跳检测方式，无法快速捕捉服务器瞬时故障或网络链路异常，故障判定延迟较高。

技术实现思路

1、本发明提供了一种双服务系统架构的远程驾驶服务系统及方法，本发明通过云端主服务器与舱端备份服务器的异址冗余部署架构，消除了云端同质化部署的单点故障风险，当云端网络链路整体故障时，备份服务器仍可通过舱端本地网络与车端建立直连通路，确保冗余机制在极端场景下的有效性。

2、第一方面，本发明提供了一种双服务系统架构的远程驾驶服务方法，所述双服务系统架构的远程驾驶服务方法包括：

3、在云端部署主服务器并在舱端本地部署备份服务器，建立车端经所述主服务器至舱端的主数据通路和车端经所述备份服务器至舱端的备份数据通路，通过所述主数据通路和所述备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据至所述车端和所述舱端；

4、对所述主数据通路进行周期性心跳检测、延时检测和丢包率检测，根据检测得到的心跳超时次数、平均延迟值和第一丢包率将所述备份数据通路接收的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据。

5、结合第一方面，在本发明第一方面的第一种实现方式中，在云端部署主服务器并在舱端本地部署备份服务器，建立车端经所述主服务器至舱端的主数据通路和车端经所述备份服务器至舱端的备份数据通路，通过所述主数据通路和所述备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据至所述车端和所述舱端，包括：

6、在云端部署运行车辆调度模块和视频流转发模块的主服务器，在舱端本地部署运行车辆调度模块和视频流转发模块的备份服务器，建立所述主服务器与所述备份服务器间的加密通信链路；

7、通过所述加密通信链路将车辆调度状态、驾驶员会话信息、视频流数据和网络拓扑配置周期性同步至所述备份服务器；

8、建立车端经所述主服务器至舱端的主数据通路和车端经所述备份服务器至舱端的备份数据通路，通过所述主数据通路和所述备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据至所述车端和所述舱端。

9、结合第一方面，在本发明第一方面的第二种实现方式中，建立车端经所述主服务器至舱端的主数据通路和车端经所述备份服务器至舱端的备份数据通路，通过所述主数据通路和所述备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据至所述车端和所述舱端，包括：

10、车端与主服务器建立主数据通路并接收备份服务器连接信息，基于所述备份服务器连接信息建立车端与备份服务器间的备份数据通路；

11、将车端采集的视频流数据同步传输至所述主数据通路和所述备份数据通路，将舱端生成的控制指令数据通过所述主数据通路和所述备份数据通路同步传输至所述车端，将所述主数据通路传输的视频流数据和控制指令数据标记为有效数据。

12、结合第一方面，在本发明第一方面的第三种实现方式中，对所述主数据通路进行周期性心跳检测、延时检测和丢包率检测，根据检测得到的心跳超时次数、平均延迟值和第一丢包率将所述备份数据通路接收的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据，包括：

13、对所述主数据通路进行周期性心跳检测、延时检测和丢包率检测，获取心跳超时次数、平均延迟值和第一丢包率；

14、当所述心跳超时次数超出预设次数阈值且所述平均延迟值超出预设延迟阈值，或所述心跳超时次数超出预设次数阈值且所述第一丢包率超出预设丢包率阈值时，将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据。

15、结合第一方面，在本发明第一方面的第四种实现方式中，当所述心跳超时次数超出预设次数阈值且所述平均延迟值超出预设延迟阈值，或所述心跳超时次数超出预设次数阈值且所述第一丢包率超出预设丢包率阈值时，将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据，包括：

16、将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记从备用数据切换为有效数据，同时将所述主数据通路传输数据的标记从有效数据切换为无效数据；

17、车端从所述备份数据通路接收控制指令数据并提取控制命令执行车辆控制，舱端从所述备份数据通路接收视频流数据并提取视频帧进行显示。

18、结合第一方面，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述双服务系统架构的远程驾驶服务方法还包括：

19、备份服务器向所述主服务器发送测试数据包并统计连接成功率，测量往返时延并统计第二丢包率，当所述连接成功率达到预设成功率阈值、所述往返时延低于预设时延阈值且所述第二丢包率低于预设丢包率阈值时验证通过；

20、将所述备份服务器维护的车辆状态数据和会话状态数据与所述主服务器的历史数据进行对比，识别得到差异数据，将所述差异数据同步传输至所述主服务器并更新本地数据；

21、基于主服务器向所述车端和所述舱端发送通路切换指令并将所述主数据通路接收的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据。

22、结合第一方面，在本发明第一方面的第六种实现方式中，基于主服务器向所述车端和所述舱端发送通路切换指令并将所述主数据通路接收的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据，包括：

23、基于所述主服务器向所述车端和所述舱端发送包含切换时间戳的通路切换指令；

24、所述车端和所述舱端在所述切换时间戳同步执行数据标记切换，将所述主数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据，将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为备用数据。

25、结合第一方面，在本发明第一方面的第七种实现方式中，所述车端和所述舱端在所述切换时间戳同步执行数据标记切换，将所述主数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据，将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为备用数据，包括：

26、所述车端和所述舱端在所述切换时间戳到达时同步将所述主数据通路传输数据的标记从无效数据切换为有效数据，将所述备份数据通路传输数据的标记从有效数据切换为备用数据；

27、车端从所述主数据通路接收控制指令数据并执行车辆控制，舱端从所述主数据通路接收视频流数据并进行显示。

28、结合第一方面，在本发明第一方面的第八种实现方式中，在将所述备份数据通路传输的视频流数据和控制指令数据的标记切换为备用数据之后，还包括：

29、将所述备份服务器的服务状态从活跃服务状态切换为待命状态，停止处理车辆调度和视频流转发任务并清空临时会话数据；

30、基于切换为待命状态的备份服务器重新启动心跳检测机制，周期性向所述主服务器发送心跳探测报文。

31、第二方面，本发明提供了一种双服务系统架构的远程驾驶服务系统，所述双服务系统架构的远程驾驶服务系统包括：

32、建立模块，用于在云端部署主服务器并在舱端本地部署备份服务器，建立车端经所述主服务器至舱端的主数据通路和车端经所述备份服务器至舱端的备份数据通路，通过所述主数据通路和所述备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据至所述车端和所述舱端；

33、标记切换模块，用于对所述主数据通路进行周期性心跳检测、延时检测和丢包率检测，根据检测得到的心跳超时次数、平均延迟值和第一丢包率将所述备份数据通路接收的视频流数据和控制指令数据的标记切换为有效数据。

34、本发明提供的技术方案中，通过云端主服务器与舱端备份服务器的异址冗余部署架构，消除了云端同质化部署的单点故障风险，当云端网络链路整体故障时，备份服务器仍可通过舱端本地网络与车端建立直连通路，确保冗余机制在极端场景下的有效性。通过预先建立主数据通路和备份数据通路并行传输视频流数据和控制指令数据，结合周期性同步车辆调度状态、驾驶员会话信息和网络拓扑配置至备份服务器，使备份服务器随时具备完整的服务接管能力，无需在故障发生时重新初始化会话连接或重建服务实例。采用心跳检测、延时检测和丢包率检测的故障判定机制，通过联合判定标准实现主服务器故障的快速精准识别，为服务切换预留有效时间窗口。故障判定后立即将备份数据通路的数据标记切换为有效数据，由于双通路在切换前已持续传输数据，切换过程仅涉及本地数据源标记的修改，实现毫秒级无缝切换，视频流和控制指令传输在切换过程中保持连续不中断。主服务器恢复后通过连接状态验证、网络性能测试和增量数据同步确保状态一致性，基于切换时间戳实现车端和舱端的同步回切，本发明无需人工干预，避免了人为操作延迟与失误，提升了远程驾驶服务系统的可用性、连续性和安全性。