高精地圖是L3級(jí)以上自動(dòng)駕駛的必備組件，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車而言，高精度地圖具備以下三大功能：路徑規(guī)劃、地圖匹配、輔助環(huán)境感知。它可以將車輛位置精準(zhǔn)地定位于車道之上、幫助車輛獲取準(zhǔn)確有效的當(dāng)前位置及環(huán)境信息，并為車輛規(guī)劃制定最優(yōu)路線。

(資料圖)

不同于傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖，高精度地圖的適用對(duì)象是汽車，為了保證自動(dòng)駕駛汽車的安全性，地圖數(shù)據(jù)需要保持“高精度、 高動(dòng)態(tài)、多維度”等特點(diǎn)。

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高精度地圖與普通導(dǎo)航地圖的對(duì)比

那么一張高精度地圖到底是由哪些元素構(gòu)成的呢？

一般而言，電子地圖是通過(guò)不同的圖層去描述，然后將圖層疊加來(lái)進(jìn)行表達(dá)。在一張電子地圖里，水系、鐵路、街區(qū)、建筑物可能會(huì)分別位于不同圖層，每一個(gè)圖層可以理解為一張透明薄膜 ,多圖層被繪制疊加后才能真正為我們所用。

高精度地圖也一樣，同樣是分層繪制而成。它能更加真實(shí)地反映道路實(shí)際樣式，因此包含更多的圖層數(shù)量和道路數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)。

高精度地圖應(yīng)用分析

易圖通副總裁羊鋮在接受采訪時(shí)曾表示：高精度地圖可分為車道級(jí)路網(wǎng)、定位、動(dòng)態(tài)地圖三個(gè)圖層。車道級(jí)路網(wǎng)以及所包含的元素列表大家做得都比較類似。而目前業(yè)界分歧最大其實(shí)是定位層以及動(dòng)態(tài)地圖層。

事實(shí)上，國(guó)外部分主流圖商也會(huì)將高精地圖分為:Road Model, Localization Model 和 Lane Model 這三層。雖然叫法不一，但大體上都是認(rèn)為：Road Model用于導(dǎo)航規(guī)劃；Localization Model用于在地圖中定位車輛；Lane Model用于感知和考慮當(dāng)前道路和交通狀況的路線規(guī)劃。

車道級(jí)路網(wǎng)圖層

車道級(jí)路網(wǎng)圖層（Road Model）， 需要為自動(dòng)駕駛汽車提供準(zhǔn)確的道路信息，因此要對(duì)路網(wǎng)精確的三維表征（厘米級(jí)精度）進(jìn)行描述，比如路面的幾何結(jié)構(gòu)、道路標(biāo)示線的顏色與形狀、每個(gè)車道的（坡度、曲率、航向、高程等）數(shù)據(jù)屬性，甚至還要將道路隔離帶（及材質(zhì)）等信息及其所在位置進(jìn)行詳盡描述。

車道路網(wǎng)信息

此外，在采集道路周邊環(huán)境時(shí)，所生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中包含了極為豐富的地理空間信息，如道路標(biāo)識(shí)牌、路燈、安全島、綠化帶、里程樁、桿狀物路燈、攝像頭、交通護(hù)欄等特征點(diǎn)線，以及相關(guān)屬性信息（等級(jí)、材質(zhì)、類型、寬度等）。在制作高精度地圖時(shí)，這些要素信息通過(guò)點(diǎn)云的提取，既方便又能達(dá)到較高的空間幾何精度。

車道級(jí)路網(wǎng)數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的特征點(diǎn)線，以及相應(yīng)的屬性信息，在 ArcGIS 軟件中，經(jīng)過(guò)符號(hào)化處理、圖面整飾、暈渲后即可形成色彩協(xié)調(diào)、圖面美觀的顯示地圖。

定位層

定位層（Localisation Model）主要用于輔助自動(dòng)駕駛車輛定位。

關(guān)于定位層，高精地圖包含的元素取決于無(wú)人駕駛車輛本身采用了什么樣的傳感器。其次，定位層還與應(yīng)用場(chǎng)景緊密相關(guān)，比如在無(wú)人礦區(qū)或地下停車場(chǎng)所自動(dòng)駕駛時(shí)所需要的高精地圖信息要素也不一樣。

目前自動(dòng)駕駛汽車在“定位”方面的解決方案差異性較大，有太多不同的傳感器包括攝像頭、激光雷達(dá)組合方案，目前定位技術(shù)主要集中在Feature Based和Dense Information Based這兩種方法上，高精度地圖制圖也主要圍繞這兩種方式。

因此在未來(lái)，圖商有可能會(huì)根據(jù)不同的場(chǎng)景、不同的傳感器生成不同的高精地圖。

動(dòng)態(tài)層

動(dòng)態(tài)層（Lane Model），主要用于自動(dòng)駕駛汽車感知和考慮當(dāng)前道路和交通狀況的路線規(guī)劃，但只有當(dāng)車輛在地圖中準(zhǔn)確定位時(shí)，動(dòng)態(tài)地圖層（Lane Model）才能輔助車輛進(jìn)行環(huán)境感知。

目前也有些圖商基于項(xiàng)目的研發(fā)，主張動(dòng)態(tài)層信息要素需要具備如下要求：

Highly accurate geometry model；

Lane attributes ；

Traffic Regulations，Road Furniture And Parking；

Lane connectivity；

動(dòng)態(tài)交通信息示例圖

實(shí)際上，現(xiàn)階段大家對(duì)于高精度地圖動(dòng)態(tài)層需要哪些信息要素也還沒(méi)有定論，仍處于探討研究的階段。

因此對(duì)于“高精度地圖到底需要采集哪些要素”這個(gè)問(wèn)題的答案其實(shí)是開(kāi)放性的。

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