高精地图的机会与隐忧

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盖世汽车智能网联
熊薇
2019-11-12 · 15:10
[ 亿欧导读 ] 在多方势力角逐之下,高精度地图的市场进程节奏已然加快。
汽车,高精地图,导航,四维图新 图片来自“亿欧网”

【编者按】就感知信息而言,高精度地图除了可以为自动驾驶汽车提供高精度的静态信息,如路网、路形、车道、POI、建筑、路标等,还包含动态的实时交通信息,通过对这两类信息进行融合,形成一个虚拟的驾驶环境,供车辆进行环境感知、认知和理解,并开展路径规划、躲避拥堵和交通障碍。

本文转自“盖世汽车智能网联”,作者熊薇,原标题《高精地图的机会与隐忧》经亿欧编辑,仅供业内人士参考。


对于人类驾驶员来说,电子地图的主要作用是导航,包括从A地到B地的路径规划、车辆和道路的定位匹配、POI检索等,那么当未来汽车可以实现一定程度的自动驾驶,甚至不需要驾驶员,能够完全自动驾驶了,需要的地图又是什么样的呢?

答案是高精度地图。

高精度地图如何助力自动驾驶?

精准的自身位置评估和周边环境感知,尤为重要。

目前来看,诸如摄像头、毫米波雷达、激光雷达等传感器,在进行环境感知时还存在一些缺陷,尤其在沙尘、雨雪、浓雾等极端天气下,容易发生误判,甚至失效,即使将多个传感器进行融合,也不能完全避免。而高精度地图,不仅在极端天气情况下依然能发挥作用,且视野范围还不会受到遮挡、距离与视觉限制,可以与上述传感器在感知层形成很好的互补,为自动驾驶汽车提供更加可靠的感知能力。

就感知信息而言,高精度地图除了可以为自动驾驶汽车提供高精度的静态信息,如路网、路形、车道、POI、建筑、路标等,还包含动态的实时交通信息,通过对这两类信息进行融合,形成一个虚拟的驾驶环境,供车辆进行环境感知、认知和理解,并开展路径规划、躲避拥堵和交通障碍。从这一点上来讲,高精度地图其实相当于一个超级感知容器,一方面可对现有传感器进行辅助,另一方面作为平台对接车道级规划的需求,最终实现感知和决策的双增强。

值得一提的是,基于对3D道路环境的重建,高精度地图可以帮助自动驾驶汽车减轻对昂贵传感器的依赖,大幅降低系统成本,并减轻车内计算压力。

而在上海晶众信息科技有限公司陆哲元看来,高精度地图除了可以帮助自动驾驶汽车进行位置感知、更精准的路径规划,为决策层提供支持,对智慧交通的发展也大有裨益。例如在智能停车领域,可以用于车位诱导以及反向寻车,帮助用户快速找到停车位。

“高精度地图还能够作为自动驾驶现有传感器的补充和增强,强化车路协同架构中车端的感知能力,进而提升智能网联应用。以及助力车企、科研机构等开展自动驾驶虚拟测试。”陆哲元表示。

四维图新车路协同研究院副院长郭磐石则认为,与传统地图相比,自动驾驶所需要的地图在精度方面的要求固然更高,并不是说绝对精度一定要达到什么级别,而是指精度能够覆盖出行所需的各种场景。“例如我们在高速公路上开车,需要的并不是车辆绝对的地理坐标精度,而是车道线之间的相对关系。”

除此之外,郭磐石认为用于自动驾驶的地图还应该具备要素全、更新快、协同强等特点。“何谓要素全,比如我们用滴滴打车,你得知道上车点是小区的东门、西门、南门还是北门,这在地图上也应该显示出来。至于更新,虽然目前已经实现了秒级更新,但对自动驾驶而言,还不够,需要进一步做到毫秒级。协同强则是指地图能够和感知系统、计算系统、通信系统等进行全方位的协同。”

不过,鉴于自动驾驶有多个不同的级别,并不是每个阶段都需要这样的高精尖技术。

在中汽中心汽车技术情报研究所政策研究中心刘斌看来,在L1、L2阶段,依旧需要传统的电子地图作为出行参考,因为此时控制车辆的还是人类驾驶员。但到了L3级别,由于是人和系统共享车辆的控制权,引入高精度地图,与传感器进行结合,有助于降低研发成本,利于后续量产。

清华大学汽车工程系主任杨殿阁也认为,对于L1、L2级的ADAS系统,使用亚米级的ADAS地图就可以了,而到了L3,除了ADAS地图,可能还会用到高精度地图,但不是必须的。在L4阶段,厘米级的高精度地图是必须的,L5同样如此,不仅必须具备,还要能够做到实时更新。

高精度地图的发展现状

与传统的电子地图相比,高精度地图由于精度更高,涵盖的信息更广,可以为车辆提供较传感器更详细的环境信息,俨然成了自动驾驶汽车最核心的技术之一。然由于自动驾驶地图提供的数据过于详细,涉及到了空间信息安全,现行的法律以及政策在数据采集、传输、储存、使用以及表达上都存在着很多的限制,这在一定程度上制约了高精度地图的发展。

具体来看,据自然资源部地理信息管理司综合处处长章炜分析,现阶段高精度地图面临的难点主要有以下几个方面:

第一,数据的采集和使用以及表达受限制。这一点主要是针对车企和自动驾驶方案解决商而言的,由于现行法规限制,他们没有测绘资质就没办法采集、使用以及储存这些空间位置信息,只能够跟有资质的图商进行合作。另外还包括众包采集,以及道路的高程、坡度、曲率,桥梁隧道的限高、限重等信息,按照现行政策,其实也有明确的限制。而车企对于这些数据又有很强的需求,这也就间接影响了自动驾驶的发展。

第二,国内没有专门针对自动驾驶地图的统一标准。目前在国际上通行的标准基本上都是基于欧美道路设计的,跟国内场景有很大的区别。

第三,保密技术需要改进。按照现行法规,自动驾驶地图仍属于导航电子地图的一种,在公开使用前,需要进行处理,而自动驾驶对定位的要求又很高,这明显与法规要求相矛盾。

第四,现行审图方式可能存在一定的问题。目前导航电子地图实行的是许可制,在出版和发行之前需要经过地理信息主管部门的审核,然自动驾驶地图采用的是数字串的形式来表达相关信息,且有很高的更新频率和周期,现行的审图模式难以满足这些需求。

第五,没有划定专门的测试区。目前国内的自动驾驶测试场主要集中在对自动驾驶技术的测试上面,对地图相关的测试验证还没有,由此导致对地理信息安全方面的评估较为缺乏。

第六,缺少统一的数据管理平台。自动驾驶地图不仅包含很高精度的道路静态信息,未来可能还会包含交通事件以及道路施工等动态信息,基于这样一个特性,其数据采集和更新成本未来会很高。如果有了统一的数据管理平台,用于自动驾驶的数据采集、诊断、评估,可以实现更加高效的数据共享。

由此可见,高精度地图的产业化之路也是道路且长。然尽管如此,过去几年该领域还是吸引了大批企业布局。放眼市场,除了传统的图商,像BAT等科技巨头,以及BBA等传统车企,都在纷纷借助收购、投资或者合作等手段进入高精度地图领域,甚至还诞生了一大批初创型企业,如Momenta、宽凳、晶众等。

其中BAT方面,百度已经获得了来自长城汽车的高精度地图和自定位量产订单,并与比亚迪、奇瑞、现代、北汽新能源、汉腾汽车、广汽传祺、大乘汽车等诸多品牌签署了商业定点协议,阿里系的高德地图先后拿下了凯迪拉克和吉利两个高精度地图商业订单,腾讯系的四维图新则拿下了宝马中国的量产订单。而初创型公司也在不断强化与车企的合作,以加快融入市场,获得更大的发展空间。

在多方势力角逐之下,高精度地图的市场进程节奏已然加快。据盖世汽车研究院预测,随着自动驾驶的不断发展,特别是从2020年开始L3车型的密集上市,高精度地图产业有望迎来黄金发展期,预计到2025年国内高精地图市场规模将达到80亿元,2026年将出现快速增长,突破100亿元。

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