現(xiàn)在，看導航只知道哪條路堵未來，高精地圖告訴你哪條車道堵
5G來了，智能駕駛的車輪越來越近了。
說到智能駕駛，我們會暢想其中應用的種種高科技，不過常被忽略的細節(jié)是，駕車出行必備的導航電子地圖也將隨之“變臉”——智能駕駛時代，高精地圖將成新標配。
日前，全國智能運輸系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會公布了《智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式第1部分：高速公路》和《智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式第2部分：城市道路》這兩項國家標準公開征求意見的通知，征求意見至7月25日前結(jié)束。
兩項高精地圖“國標”呼之欲出，看來，用上高精地圖不會遠了。
導航電子地圖變高清模式
“大家現(xiàn)在所談的高精地圖，主要是指給自動駕駛系統(tǒng)使用的自動駕駛地圖，屬于特殊的導航電子地圖。”北京四維圖新科技股份有限公司(以下簡稱四維圖新)自動駕駛地圖產(chǎn)品總監(jiān)王淼在接受科技日報記者采訪時說。
這種高精地圖主要面向L3、L4級別以上的自動駕駛，也就是說至少由車輛完成絕大部分駕駛操作，甚至完全由車輛完成自動駕駛。
“高精地圖一方面是指精度更高，精確到厘米級;另一方面的含義是指高分辨率和高清，地圖包含的細節(jié)更多。”王淼介紹。
比如，目前的導航電子地圖主要強調(diào)道路之間的連接關(guān)系，而高精地圖則包含車道級的關(guān)系信息，比如每條車道線的精確位置、車道是虛線還是實線等。此外，道路上每個紅綠燈和路邊車牌的精確位置也會展現(xiàn)在高精地圖上，幫助自動駕駛系統(tǒng)更好地進行感知和規(guī)劃。
“和傳統(tǒng)導航電子地圖比，高精地圖的精度和分辨率更高，包含的內(nèi)容更多。”北京理工大學研究生院副院長、中國圖像圖形學會理事黃華打比方說，這就像看電視，以前是低分辨率，現(xiàn)在變高清了。
隨著汽車廠商開始公布自動駕駛汽車量產(chǎn)時間表，一些導航電子地圖廠商也開始掌握高精地圖的量產(chǎn)能力。
科技日報記者了解到，四維圖新自2014年起組建團隊繪制高精地圖，目前已完成全國30萬公里城際高速以及城內(nèi)快速路的高精地圖生產(chǎn)，并于今年年初獲得寶馬集團在中國L3級別以上高精地圖量產(chǎn)訂單。高德地圖則于今年4月宣布，將對高精地圖服務(wù)進行升級，同時以成本價格提供標準化高精地圖。
“高精地圖產(chǎn)品一般包含靜態(tài)和動態(tài)兩個層面。”王淼介紹，靜態(tài)層面即在繪制時形成高精度電子地圖產(chǎn)品，動態(tài)層面則包括對道路信息的變化情況進行實時更新。
王淼告訴科技日報記者，傳統(tǒng)的導航電子地圖也包含交通事故、擁堵等信息，但主要是道路級別的。也就是說，只知某條道路擁堵，不知哪個車道發(fā)生擁堵。而高精地圖將包含車道級動態(tài)信息，更加精確。
自動駕駛汽車的多面助手
“汽車自動駕駛系統(tǒng)包括環(huán)境感知與定位、智能規(guī)劃與決策、控制執(zhí)行3大核心模塊，高精地圖又是各類感知系統(tǒng)中尤為關(guān)鍵的一環(huán)。”《智能運輸系統(tǒng)智能駕駛電子地圖數(shù)據(jù)模型與交換格式第1部分：高速公路》征求意見稿編制說明中如此描述。
王淼告訴科技日報記者，高精地圖對于汽車自動駕駛系統(tǒng)具有多方面意義。
在感知方面，高精地圖為自動駕駛系統(tǒng)提供大量靜態(tài)環(huán)境信息，可省去許多算力進行實時計算。在定位方面，高精地圖可與GPS、北斗等全球衛(wèi)星導航方式結(jié)合，幫助車輛定位其精確位置。在駕駛規(guī)劃方面，由于高精地圖包含實時、高精度的交通信息，可精確幫助自動駕駛系統(tǒng)進行駕駛規(guī)劃。
“高精地圖還有一個非?，F(xiàn)實的意義，就是幫助自動駕駛汽車降低成本。”王淼說，如果沒有高精地圖，自動駕駛汽車需要裝備昂貴的激光雷達或非常高端的芯片，會增加汽車成本，不利于量產(chǎn)。
正如上述征求意見稿編制說明所言，高精地圖是“智能駕駛的關(guān)鍵性基礎(chǔ)技術(shù)”，是否擁有高質(zhì)量、高精度的電子地圖直接影響自動駕駛行業(yè)的發(fā)展。毋庸置疑，繪制和維護高精地圖，也需要一定技術(shù)門檻。
王淼告訴科技日報記者，高精地圖在繪圖時需要按照測繪、交通等行業(yè)的高精度標準來進行。首先需要使用高精度測量技術(shù)，如全球定位系統(tǒng)、慣性導航技術(shù)等。在感知環(huán)境時，需要使用大量高級別傳感器，例如激光雷達、工業(yè)攝像機等。
“獲取相關(guān)數(shù)據(jù)之后，還需要高度自動化能力對數(shù)據(jù)進行自動處理。因為在同等里程下，高精地圖是傳統(tǒng)導航電子地圖數(shù)據(jù)量的上百倍，靠人工方法很難處理。”王淼說，此外還需要相關(guān)技術(shù)將高精地圖實時發(fā)布到自動駕駛汽車上，并保證通信通道的安全性。
5G為高精地圖帶來機遇
“高速道路和城市道路可以使用高精地圖的方法構(gòu)建，但在沒有道路的地方，地圖怎么繪制?”黃華說，真正的自動駕駛系統(tǒng)除了高精地圖，還需要即時的高精度定位與之匹配。
黃華解釋說，高精地圖是虛擬的電子地圖，依賴GPS、北斗等定位系統(tǒng)確定車輛在電子地圖中的位置。但由于目前的定位精度還不夠高，在高樓遮擋等信號不好的情況下，不能在高精地圖上準確定位。此外，如果僅依賴GPS、北斗等定位系統(tǒng)，則由于對高度信息的識別精度不夠，在復雜的高架橋等環(huán)境下，也會導致定位不夠準確。
“此時，需要使用視覺同時定位與地圖構(gòu)建(SLAM)技術(shù)。SLAM能憑借圖像傳感器對自動駕駛系統(tǒng)周圍的圖像信息進行計算，實時繪制地圖并同時給出車輛的定位。”黃華說。
“我們繪制高精地圖時，在某些全球定位系統(tǒng)信號不太好的區(qū)域，會使用SLAM技術(shù)進行局部修復或優(yōu)化。”王淼告訴科技日報記者。
談到5G，專家認為，它將為高精地圖帶來重要發(fā)展機遇。
在黃華看來，5G作為更新一代的通信技術(shù)，可以保證足夠帶寬，數(shù)據(jù)傳輸足夠快，因此對高精地圖的實時傳輸有很大幫助。畢竟在自動駕駛場景下，高精地圖需要實時進行應用。
“5G能為高精地圖的快速發(fā)布提供更好的通道，因為它更強調(diào)邊緣通信和計算能力，我們可以將道路上發(fā)生的動態(tài)信息實時發(fā)布到相應車輛上，提升高精地圖的實時性和準確性。”王淼說，當前國內(nèi)大廠商提出的高精地圖量產(chǎn)目標主要面向L3和L4級別的自動駕駛，這與目前通信基礎(chǔ)設(shè)施的迭代升級節(jié)奏是相匹配的。
記者了解到，為滿足相關(guān)政策法規(guī)要求，高精地圖在采集完成后一般會進行加密偏移，最終保證一定的相對精度，而不是絕對精度。目前高精地圖廠商所追求的相對精度是20厘米以內(nèi)，以滿足L3、L4級別的自動駕駛需求。
“目前，四維圖新高精地圖的數(shù)據(jù)來源分為3類：一類是以采集車為主導的高精地圖采集設(shè)備，質(zhì)量可靠但成本相對較高;第二類來自合作伙伴的數(shù)據(jù)補充;第三類則通過UGC數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)更新。”王淼說，高精地圖的產(chǎn)品定義已經(jīng)明確，但成本依然較高，業(yè)內(nèi)依然在探索如何用更加高效、經(jīng)濟、共享的方式將其構(gòu)建出來。
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責任編輯：Rex_01
