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徐路甄玉娆

智能驾驶时代,高精地图将成新标配

????现在,看导航只知道哪条路堵 未来,高精地图告诉你哪条车道堵

????  5G来了,智能驾驶的车轮越来越近了。

????  说到智能驾驶,我们会畅想其中应用的种种高科技,不过常被忽略的细节是,驾车出行必备的导航电子地图也将随之“变脸”——智能驾驶时代,高精地图将成新标配。

????  日前,全国智能运输系统标准化技术委员会公布了《智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第1部分:高速公路》和《智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第2部分:城市道路》这两项国家标准公开征求意见的通知,征求意见至7月25日前结束。

????  两项高精地图“国标”呼之欲出,看来,用上高精地图不会远了。

????  导航电子地图变高清模式

????  “大家现在所谈的高精地图,主要是指给自动驾驶系统使用的自动驾驶地图,属于特殊的导航电子地图。”北京四维图新科技股份有限公司(以下简称四维图新)自动驾驶地图产品总监王淼在接受科技日报记者采访时说。

????  这种高精地图主要面向L3、L4级别以上的自动驾驶,也就是说至少由车辆完成绝大部分驾驶操作,甚至完全由车辆完成自动驾驶。

????  “高精地图一方面是指精度更高,精确到厘米级;另一方面的含义是指高分辨率和高清,地图包含的细节更多。”王淼介绍。

????  比如,目前的导航电子地图主要强调道路之间的连接关系,而高精地图则包含车道级的关系信息,比如每条车道线的精确位置、车道是虚线还是实线等。此外,道路上每个红绿灯和路边车牌的精确位置也会展现在高精地图上,帮助自动驾驶系统更好地进行感知和规划。

????  “和传统导航电子地图比,高精地图的精度和分辨率更高,包含的内容更多。”北京理工大学研究生院副院长、中国图像图形学会理事黄华打比方说,这就像看电视,以前是低分辨率,现在变高清了。

????  随着汽车厂商开始公布自动驾驶汽车量产时间表,一些导航电子地图厂商也开始掌握高精地图的量产能力。

????  科技日报记者了解到,四维图新自2014年起组建团队绘制高精地图,目前已完成全国30万公里城际高速以及城内快速路的高精地图生产,并于今年年初获得宝马集团在中国L3级别以上高精地图量产订单。高德地图则于今年4月宣布,将对高精地图服务进行升级,同时以成本价格提供标准化高精地图。

????  “高精地图产品一般包含静态和动态两个层面。”王淼介绍,静态层面即在绘制时形成高精度电子地图产品,动态层面则包括对道路信息的变化情况进行实时更新。

????  王淼告诉科技日报记者,传统的导航电子地图也包含交通事故、拥堵等信息,但主要是道路级别的。也就是说,只知某条道路拥堵,不知哪个车道发生拥堵。而高精地图将包含车道级动态信息,更加精确。

????  自动驾驶汽车的多面助手

????  “汽车自动驾驶系统包括环境感知与定位、智能规划与决策、控制执行3大核心模块,高精地图又是各类感知系统中尤为关键的一环。”《智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第1部分:高速公路》征求意见稿编制说明中如此描述。

????  王淼告诉科技日报记者,高精地图对于汽车自动驾驶系统具有多方面意义。

????  在感知方面,高精地图为自动驾驶系统提供大量静态环境信息,可省去许多算力进行实时计算。在定位方面,高精地图可与GPS、北斗等全球卫星导航方式结合,帮助车辆定位其精确位置。在驾驶规划方面,由于高精地图包含实时、高精度的交通信息,可精确帮助自动驾驶系统进行驾驶规划。

????  “高精地图还有一个非常现实的意义,就是帮助自动驾驶汽车降低成本。”王淼说,如果没有高精地图,自动驾驶汽车需要装备昂贵的激光雷达或非常高端的芯片,会增加汽车成本,不利于量产。

????  正如上述征求意见稿编制说明所言,高精地图是“智能驾驶的关键性基础技术”,是否拥有高质量、高精度的电子地图直接影响自动驾驶行业的发展。毋庸置疑,绘制和维护高精地图,也需要一定技术门槛。

????  王淼告诉科技日报记者,高精地图在绘图时需要按照测绘、交通等行业的高精度标准来进行。首先需要使用高精度测量技术,如全球定位系统、惯性导航技术等。在感知环境时,需要使用大量高级别传感器,例如激光雷达、工业摄像机等。

????  “获取相关数据之后,还需要高度自动化能力对数据进行自动处理。因为在同等里程下,高精地图是传统导航电子地图数据量的上百倍,靠人工方法很难处理。”王淼说,此外还需要相关技术将高精地图实时发布到自动驾驶汽车上,并保证通信通道的安全性。

????  5G为高精地图带来机遇

????  “高速道路和城市道路可以使用高精地图的方法构建,但在没有道路的地方,地图怎么绘制?”黄华说,真正的自动驾驶系统除了高精地图,还需要即时的高精度定位与之匹配。

  " gao su dao lu he cheng shi dao lu ke yi shi yong gao jing di tu de fang fa gou jian, dan zai mei you dao lu de di fang, di tu zen me hui zhi?" huang hua shuo, zhen zheng de zi dong jia shi xi tong chu le gao jing di tu, hai xu yao ji shi de gao jing du ding wei yu zhi pi pei.

????  黄华解释说,高精地图是虚拟的电子地图,依赖GPS、北斗等定位系统确定车辆在电子地图中的位置。但由于目前的定位精度还不够高,在高楼遮挡等信号不好的情况下,不能在高精地图上准确定位。此外,如果仅依赖GPS、北斗等定位系统,则由于对高度信息的识别精度不够,在复杂的高架桥等环境下,也会导致定位不够准确。

????  “此时,需要使用视觉同时定位与地图构建(SLAM)技术。SLAM能凭借图像传感器对自动驾驶系统周围的图像信息进行计算,实时绘制地图并同时给出车辆的定位。”黄华说。

????  “我们绘制高精地图时,在某些全球定位系统信号不太好的区域,会使用SLAM技术进行局部修复或优化。”王淼告诉科技日报记者。

????  谈到5G,专家认为,它将为高精地图带来重要发展机遇。

????  在黄华看来,5G作为更新一代的通信技术,可以保证足够带宽,数据传输足够快,因此对高精地图的实时传输有很大帮助。毕竟在自动驾驶场景下,高精地图需要实时进行应用。

????  “5G能为高精地图的快速发布提供更好的通道,因为它更强调边缘通信和计算能力,我们可以将道路上发生的动态信息实时发布到相应车辆上,提升高精地图的实时性和准确性。”王淼说,当前国内大厂商提出的高精地图量产目标主要面向L3和L4级别的自动驾驶,这与目前通信基础设施的迭代升级节奏是相匹配的。

????  记者了解到,为满足相关政策法规要求,高精地图在采集完成后一般会进行加密偏移,最终保证一定的相对精度,而不是绝对精度。目前高精地图厂商所追求的相对精度是20厘米以内,以满足L3、L4级别的自动驾驶需求。

????  “目前,四维图新高精地图的数据来源分为3类:一类是以采集车为主导的高精地图采集设备,质量可靠但成本相对较高;第二类来自合作伙伴的数据补充;第三类则通过UGC数据进行数据更新。”王淼说,高精地图的产品定义已经明确,但成本依然较高,业内依然在探索如何用更加高效、经济、共享的方式将其构建出来。

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????责任编辑:

????王萌萌

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