高精地图技术在自动驾驶系统中的重要意义

　　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。这两项高精地图“国标”呼之欲出，看来，用上高精地图不会远了。

道路交通，资料图

　　如何理解高精地图的含义

　　据上述征求意见稿编制说明中的描述，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。其中，高精地图又是各类感知系统中尤为关键的一环。

　　目前，大家在谈的高精地图，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。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。

　　与传统导航电子地图比，所谓高精地图，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。目前，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。

　　目前，市场上的高精地图产品，一般包含静态和动态两个层面。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。

高精地图与普通车载和手机导航地图的对比，差异明显。资料图

　　高精地图在自动驾驶系统中的意义

　　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。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。

　　据悉，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。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。

高精地图样例，资料图

　　高精地图还需相应的高精度即时定位

　　高速道路和城市道路可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？业内人士称，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。

　　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。