一场关于高精度地图+定位的深思

理性克制的思考对于整个自动驾驶行业的健康发展尤为重要。而高精度的测绘和定位对于实现自动驾驶的重要性远超想象。

由于高精度地图绘制和定位是实现自动驾驶的基本力量，因此它们经常被忽视。高精度地图和定位对未来L3+自动驾驶汽车有多重要？8月15日，在2019自动驾驶地图与定位大会上，我们获得了一些答案。什么是高精地图？高精度地图一般指精度更高、数据维度更多的电子地图。更高的精度体现在精度到厘米级，数据维度更多体现在它除了道路信息之外还包含了交通相关的静态周边信息。作为实现自动驾驶的关键能力之一，高精度地图将成为自动驾驶现有传感器的有效补充，为车辆提供更可靠的感知能力。相比传统导航地图，服务于自动驾驶的高精度地图在各方面的要求更高，可以配合传感器和算法为决策提供支持。关于高精地图，盖世汽车研究院高级分析师宋百成在分享《高精地图行业报告(2019版)》时指出，使用高精地图匹配，可以准确定位车道上的车辆，从而提高车辆定位精度；补充传感器检测不到的部分，检测实时状况并反馈外部信息，同时获得当前位置的准确交通状况；在云计算的帮助下，高精度地图可以有效地为自动驾驶汽车提供最新的路况，帮助自动驾驶汽车重新建立最优路径。在西部数据产品营销总监张丹看来，自动化对高精地图的影响不言而喻。但她认为，高精地图有两个基本属性:一是可预测性，这是地图的一个基本属性。通过使用地图作为基础和载体来整合其他技术，她可以预测意想不到的地点会发生什么；第二个参考是指使用地图信息作为其他决策的参考。四维新高级产品经理朱涵认为，在自动驾驶过程中，所有的判断都从人的手中转移到了机器的手中。在这个过程中，自动驾驶地图完成的不仅仅是地图决策，还有辅助自动驾驶完成自动驾驶行为的地图服务。高精度定位对于自动驾驶的重要性和高精度地图是一样的，高精度定位对于自动驾驶也是尤为重要的。美银科技智能网联事业部总监胡晨希表示，定位技术是自动驾驶的关键核心。通过对自动驾驶技术框架的分析，可以看出有三个关键因素:感知层、决策层和控制层。感知层由电子地图和传感器信息组成。电子地图包括传统导航、导航电子地图数据、高精度电子地图数据；决策层利用传感器数据和传感器信息定位车辆，规划路径，理解环境，预测车辆行为；通过控制层规划车辆取代驾驶员电子驱动的动作来控制车辆，逐步实现自动驾驶。从定位技术发展来看，有三代。首先是GNSS定位，基于卫星定位技术，提供10米精度的定位能力；二是惯性导航定位，目前用于前端导航；三是高精度定位，基于视觉传感器、毫米波雷达、激光雷达等。提供亚米到厘米级别的定位能力。所以他认为准确定位是自动驾驶的基础和核心。没有准确的定位，自动驾驶可能会出错。博世的产品经理还表示，为了让自动驾驶汽车安全行驶，有必要在所有操作条件下提供准确、安全、可靠的定位结果。所以博世提出的解决方案是基于卫星定位和特征定位，两者互为冗余互补的定位结果。为什么两者一定是相辅相成，互为冗余的？该声明解释说，卫星信号对于卫星定位来说有其固有的缺点。比如在隧道中，卫星信号会被遮挡，无法正常使用，或者由于多径效应，卫星定位的性能也会受到一定程度的影响。不过这时候特征定位的可靠性是可以保证的。在其他场景中，例如恶劣的天气条件、严重的雨雪天气，视觉定位会受到影响。在一些西部地区，可能存在路段的一些基本特征，如路侧道路边界信息不清晰，这可能会影响特征定位的性能。这个时候卫星定位还是可以发挥优势的。在V2X应用中，复杂城市环境下的可靠位置非常重要，实时位置输出也至关重要。那么，为什么高频率和低延迟的位置更新如此重要呢？u-blox中国区高级市场经理梅郝静解释说，例如在一个十字路口，当车辆将要并线时，它会检查主车道上车辆的位置信息，看是否允许并线。如果主车道上更新位置信息的延迟是10毫秒，那么车辆在上报位置信息的时候就已经到了这里，两个位置的差别不大，但是如果延迟是100毫秒，“给出位置信息的时候，车已经到了这里，和实际位置差别很大。使用这些无效的位置信息可能会造成相对糟糕的体验，甚至导致事故。”。因此，他说，“因此，在V2X和ADAS场景中，我们非常重视位置信息更新的实时性。”高精地图，百度腾讯关于高精地图怎么说，下一步该怎么做，百度智能汽车事业部高精地图业务负责人佘丹根表示，“如果打球的话，一般在上半年和下半年，我们相信高精地图的阶段刚好在上半年结束，因为有能力的地图商家基本上可以建设国道和城市高速，要么今年，要么明年。百度提倡专业测绘和众包。如果一直用自己的工业车辆更新，成本会很高，需要调动更多的车辆，用社会化的方式进行改造。”腾讯高静地图负责人顾晓峰表示:“我们现在已经在高精地图上努力了几年，很明显任何企业都不可能做所有与自动驾驶相关的事情。总的来说，要缩小范围，做最适合自己的事，也要做别人最需要你做的事。从公司和行业组织的角度来看，我们应该更多地关注这些方面，以跟上“三次产业互补”的大局。“主机厂对高精地图怎么说？奇瑞汽车股份有限公司智能汽车事业群自动驾驶事业部总经理周俊杰表示:“大家都说地图是作为虚拟传感器，其实和我们不谋而合。我们认为，地图是知识库，更多的信息是经验库的存在。在基础设施上，无论是车载还是5G，都可以连成一个整体。但是所有的支持都是有知识库提供的，自行车的智能是不能抛弃的。自行车的智能可以建立在云中的其他知识库上。这里面有感知，感知的下一步是认知。我们需要知道该做什么，场景是什么。知识库同步了才能做决策，才能有更好的应用，这样也减少了单车资源的消耗，效率是最好的。S……如何使用高精地图？周俊杰认为，高精度地图是自动驾驶和汽车的系统。他的观点是，制作高精度地图的目的是提供更好的车辆实时定位，更准确的行为判断和控制。在这里感知这一层的最好方法是提供准确的方向。OEM厂商希望找到可以深度合作的图文厂商，找到更适合这个问题的解决方案。广汽研究院智能驾驶技术部主任郭吉顺表示，“中国L3及以上自动驾驶预计到2025年将达到12%。届时，与全球平均水平相比，近100%的高端汽车将拥有L3级功能。中国消费者更愿意接受完全自动驾驶，对自动驾驶有很高的期望。代工在思考如何真正量产和使用高精地图，让整体量产更加安全可靠。”同时，郭吉顺指出，高精地图在自动驾驶中的应用主要体现在三个方面。一种是感知辅助，提供道路、车道、道路物体等信息，集成其他传感器，实现自动驾驶环境感知；L3应用场景是高速公路，超过ODD时需要短时间接管，所以地图要素少，精度低(1米以内)；L4的应用场景是郊区和高速公路，超过ODD需要很长时间才能正常工作。所以地图要素多，精度高(0.3米以内)。二是确定地理围栏，提供非地理围栏信息，如前方施工区域、收费站、事故区域、道路暂停、红绿灯区域等；L3超过ODD时，要求短时间内接管，地图可以提前短距离发送非地理围栏提醒；L4超过ODD时，需要长时间正常工作，地图需要提前远距离发送非地理围栏提醒，因此对动态实时信息要求较高。三是车道级路径规划，与导航地图关联，高精地图实现车道级路径规划。如果自动驾驶支持自动变道，可以自动完成道路和变道；如果不支持，系统需要提醒司机接管。总结:原始设备制造商、零部件公司和技术公司越来越认识到高精度测绘和定位在自动驾驶中的重要作用。业内广泛达成的共识也是，自主地图服务不是一个单一的地图经销商或者几家公司就能完成的大命题。它需要行业中的所有主要参与者共同努力来推动向前发展。对于高精发展的前景，清华大学智能互联汽车与交通研究中心办公室副主任姜昆博士表示，“我们预测自动驾驶的路线将偏向于强地图模式，在这种模式下，地图在自动驾驶过程中的作用将发生变化。”其中，强地图是指地图不仅会提供静态的路线信息，还会作为一个超级感知容器，作为信息融合的平台，一方面可以提供熟悉的高精度静态信息，提供相应的静态信息。另一方面，静态信息可以用作输入动态传感器信息的容器，用于整体融合。在此基础上，地图可以作为传感器的辅助感知技术，以及满足车道级规划需求的平台，最终实现增强感知和决策。目前，获取高精度地图数据并不是一个非常困难的问题。虽然现在成本高，但大规模模数生产出来后，成本会降低。各大厂商也认为高精地图数据的精度是可以解决的问题。但是，目前的行业现状是，高精地图的应用并没有那么广泛？最后给大家留个问题。这到底是为什么？

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