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作為自動駕駛的行動指南 高精地圖距離產業化還有多遠

科技日報 2020-09-17 09:15:58

地圖服務是互聯網時代的剛需。今年8月份,滴滴推出自研地圖業務“滴滴地圖”。滴滴出行聯合創始人兼CTO、滴滴自動駕駛公司CEO張博表示,無論是發單時的定位、推薦上車點,還是發單后的智能派單、調度、路徑規劃和預估到達時間,以及行程中的導航、安全保護、躲避擁堵等環節,滴滴地圖都在不斷優化。目前該業務已在深圳、成都等十余個城市上線。

在第九屆全球地理信息開發者大會上,張博也曾公開表示:“智能地圖已經成為滴滴核心技術。”有專家認為,滴滴上線自研地圖,除了為出行業務服務外,還瞄準了一個重要目標——高精地圖。

那么,高精地圖的發展現狀如何?未來要如何達到標準化和定制化目標?對此,科技日報記者采訪了業內專家。

對現實道路場景的數字化復刻

對自動駕駛來說,高精地圖是不可或缺的一環。

“高精地圖產品早期就是為了滿足自動駕駛的需求而開發的,相對于傳統的電子地圖而言,二者最大的區別在于,高精地圖的服務對象是自動駕駛決策系統,而傳統導航地圖的服務對象是用戶。”寬凳科技產品副總裁孫旭在接受科技日報記者采訪時表示。

清華大學智能網聯汽車與交通研究中心辦公室副主任、中國智能網聯汽車創新聯盟自動駕駛地圖與定位工作組秘書長江昆表示,在任何級別的自動駕駛方案中,地圖都是一個核心的模塊,自動駕駛等級越高,地圖的地位就越重要。傳統地圖是依賴于衛星定位的存在,而高精地圖本身就是一種定位的平臺,可以在自動駕駛這個領域里主動提供定位信息。

“高精地圖可以說是現實道路場景的數字化復刻,精細、精準地表達了道路及其附屬設施等各類要素的位置、形狀和語義信息,在導航屬性方面表現為車道級的規劃引導。”孫旭說,例如在北京東五環的幾座立交橋的高精地圖中,可以看到整個道路的形態,包括道路上的每一條車道線,甚至每個車道線的起始和終止點都被準確地表達出來了。

據孫旭介紹,基于對現實世界的真實和精準表達,高精地圖可以為自動駕駛決策系統提供自車周邊的豐富道路場景信息,是自動駕駛車輛通過傳感器獲取信息的有效補充。高精地圖信息和車身傳感器信息的融合,能夠實現更高精度和魯棒性(控制系統保持性能穩定的能力)的自車定位功能,為自動駕駛的決策提供全方位的信息,輔助自動駕駛決策的實現。

“高精地圖有著豐富的應用場景,為公共道路、港口、停車場等場景的L3、L4級別自動駕駛提供了不可或缺的底層數據支持。”孫旭說。

同時,在智慧交通領域的城市交通規劃及管理、道路執法、公路資產巡檢和管理、道路養護、道路清潔、智慧公交等多領域,高精地圖也為產業智能化和精細化管理的升級提供了重要基礎。

“隨著高精地圖在自動駕駛、智慧交通和生活服務等各個領域的廣泛應用,更高精確度和豐富度的地圖產品也逐漸成為了產業升級的必備,在國家新基建的大環境下,高精地圖一定會逐步替換掉現有傳統地圖,最終作為產業鏈的重要一環促進自動駕駛和智慧交通的產業升級。”孫旭說。

地圖數據質量是影響自動駕駛的關鍵

高精地圖是連接人、車、路等各種交通參與者的紐帶,車企、地圖廠商、互聯網企業、芯片廠商等圍繞高精地圖開展了各種各樣的合作,共同推進高精地圖發展。與此同時,正在一路高歌猛進的自動駕駛技術,對高精地圖演進也提出了新的需求。

“自動駕駛當前的需求首先體現在對地圖要素的豐富度要求上,比如從相對簡單的高速場景過渡到復雜度較高的城市場景,城市場景道路路口通行規則復雜,各類道路設施以及各種路口通行規則都需要在高精地圖中完整準確地表達,這對高精地圖的數據規格、數據標準定義以及地圖測量的自動化程度等都提出了更高的要求。”孫旭說,作為自動駕駛車輛重要的輔助行駛信息來源,高精地圖的數據質量會直接影響自車定位精度,進而影響到自動駕駛功能的開啟和關閉。

據介紹,高精地圖的數據質量主要體現為地圖的精度以及地圖更新的時效性。假如一張高精地圖的數據無法保證實時更新,那么因信息滯后而帶來的安全風險會持續升高。

理想汽車自動駕駛總經理郎咸朋曾在接受媒體采訪時表示:“L4級自動駕駛對地圖實時更新的頻率要求,最低的限度是以天為單位,一些重要的信息甚至需要以小時為單位。”

要做到數據及時更新,大量的實時動態信息必不可少。高精地圖需要龐大的道路交通數據來支撐,數據采集能力的關鍵性不言而喻。

據了解,高精地圖的數據采集方式主要分為兩種,即專業采集和眾包采集。

專業采集依賴于專業采集設備和專業采集人員,采集時需要包含的數據涵蓋道路網絡數據、車道網絡數據、道路交通設施數據、安全輔助數據等信息。在完成集中式數據采集后,還要經歷數據融合、數據處理、發布、交付等諸多環節。

為了提高高精地圖的采集效率,部分自動駕駛公司或車企已經開始采用眾包的形式,通過各種搭載前置攝像頭的車輛記錄路況數據,再回傳至數據中心,通過算法剝離出有價值的信息,完成地圖的更新。

“高精地圖的快速更新能力,是決定服務質量的重要指標。隨著自動駕駛的推廣,眾包更新方式會逐步成為主要的高精地圖更新源,從而形成高精地圖對自動駕駛車輛的服務閉環。”孫旭說。

可持續發展依賴產業規模化落地

“量產”,今年對高精地圖與高精定位行業意義尤為深遠。3月,廣汽新能源官方宣布Aion LX將正式搭載百度Apollo高精地圖。6月24日,我國北斗三號系統組網成功,在其高精度技術成熟后,也將運用到智能駕駛產業。

當前高精地圖的發展還面臨哪些限制?孫旭坦言,作為自動駕駛產業的重要一環,高精地圖產品要形成可持續的規模化發展,最主要的還是要依賴整個產業的規模化落地。

“高精地圖從采集到制作的復雜程度都遠遠高于傳統地圖的作業工藝。這也就帶來了成本投入上的差異。不論是第一張圖的采集制作,還是后續對地圖的不斷更新,對企業來講都是不小的投入。同時,要形成對自動駕駛產業更有效的服務,打造更強的道路信息數據采集和處理能力,這樣才能真正實現整個產業的良性循環。”孫旭說。

據了解,伴隨新基建的加速推廣,更多道路信息的標準化、服務接口的統一化,會對高精地圖的信息獲取提供更豐富的渠道,從而降低高精地圖的獲取成本,加速高精地圖產品的更快速發展。

地圖本身不是個大產業,但是它作為基礎數據與服務提供方,能與各行各業結合,而且隨著各行業信息化技術的不斷發展,定制化需求會越來越多,地圖數據的標準化體系也亟待建立。

那么,未來要達到標準化和定制化目標,高精地圖還需要做出哪些努力?

“高精地圖的標準化和定制化是一個長期的工作,主要的實現方式還是市場需求的驅動。目前國內外的標準化工作也都是車廠和地圖企業共同探討來執行,只有滿足上游應用需求的標準才是切實可行的,對地圖企業來講,面臨的課題更多是在滿足需求的條件下,如何形成可以用更低成本采集和制作高精地圖的數據工藝和自動化生產平臺。”孫旭表示,未來在高精地圖數據的應用過程中,對數據的加密處理也是必不可少的環節,隨著整個產業的發展,高精地圖數據標準也會不斷細化,將逐步形成一套切實可行的解決方案。

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