高精地图:自动驾驶的“上帝之眼”如何进化?
高精地图:自动驾驶的“上帝之眼”如何进化?
2024年7月,自然资源部发布《关于加强智能网联汽车有关测绘地理信息安全管理的通知》,明确指出智能网联汽车在运行、服务和测试过程中进行的地理信息数据采集、存储、传输和处理等行为属于测绘活动,应依法规范管理。这一政策的出台,不仅凸显了高精地图在自动驾驶领域的重要地位,也引发了业界对高精地图未来发展的广泛讨论。
高精地图:自动驾驶的“上帝之眼”
高精地图,顾名思义,是一种精度达到厘米级的电子地图,它不仅包含了传统导航地图的宏观信息,更精细到车道线、交通标志、路面标识等微观细节。根据自然资源部发布的《CH/T 4026-2023 道路高精导航电子地图数据规范》,高精地图集成了道路网络、车道信息、路标以及道路设施属性,能够支持动态数据和自定义数据的接入,是自动驾驶系统的重要组成部分。
在自动驾驶系统中,高精地图扮演着“上帝之眼”的角色。它提供的精确信息帮助车辆提前感知周围环境,实现稳定可靠的自动驾驶。具体来说,高精地图的优势体现在以下几个方面:
厘米级精准定位:高精地图通过详细的环境信息,帮助车辆实现厘米级的定位精度,这是普通导航地图无法比拟的。
超视距环境感知:高精地图能够提供车辆传感器范围之外的道路信息,帮助车辆提前规划路径,避免潜在风险。
复杂环境下的可靠导航:在GPS信号弱或视觉传感器受限的情况下,高精地图可以作为补充,为车辆提供稳定可靠的导航信息。
高精地图的挑战:成本与安全的双重考验
尽管高精地图在自动驾驶中发挥着重要作用,但其应用也面临着诸多挑战。
首先,数据采集和更新成本高昂。高精地图需要使用激光雷达、相机等高精度传感器对道路、交通标志等进行扫描和记录,这些传感器产生的数据需要经过复杂的处理和验证。据估算,市场上分米级地图的测绘成本约为每公里10元,而厘米级地图的测绘成本则高达每公里千元。
其次,更新周期长。高精地图需要实时更新以反映最新的道路状况,但目前大多数地图服务商只能做到每三个月更新一次,远不能满足自动驾驶的需求。理想情况下,高精地图需要每日甚至每小时更新一次。
此外,数据安全和隐私问题也是重要考量因素。高精地图涉及大量位置数据和道路信息,如何确保这些数据的安全存储、传输和处理,防止数据滥用,是业界面临的重要课题。
“轻地图”时代:从“依赖”到“优化”
面对高精地图的诸多挑战,业界开始探索新的技术路线。“轻地图,重感知”成为当前自动驾驶技术发展的新趋势。
以理想汽车为例,其推出的通勤NOA系统采用了针对特定路线的建图方式,通过学习用户通勤路线,快速激活简单路线,对复杂路线也在较短时间内完成训练。这种方式既减轻了对高精地图的依赖,又保持了系统的灵活性。
小鹏、毫末智行等企业则采取了另一种策略,即对局部路段进行高精地图建图。车端感知系统负责处理相对简单的路段,而在复杂路段则借助地图先验信息,实现感知与地图的互补。
百度则提出了车道级导航地图的概念,包含经验图层、安全图层和实时图层,覆盖几乎所有路线和路段。这种轻量级地图比高精地图更轻便,但又比普通导航地图信息更丰富,能够在几乎所有路段为车端感知提供冗余。
值得注意的是,“轻地图”并不意味着完全放弃高精地图,而是转向更轻量级的地图解决方案。正如理想汽车技术负责人赵哲伦所言:“如果没有高精地图,仅依靠车端实时生产和构建的难度较大,因为车端视野有限,道路可能被车辆遮挡,且算法稳定性不足。”
未来展望:在创新与安全之间寻找平衡
随着自动驾驶技术的不断发展,高精地图的角色正在发生变化。从最初的“必需品”到现在的“优化对象”,这一转变反映了技术进步和市场需求的双重驱动。
未来,高精地图的发展将更加注重效率与安全的平衡。一方面,通过技术创新降低数据采集和更新成本,提高更新频率;另一方面,严格遵守国家关于测绘地理信息安全管理的规定,确保数据安全。
同时,随着5G通信、人工智能等技术的不断发展,高精地图将与车路协同系统深度融合,为自动驾驶提供更加全面、精准的信息支持。可以预见,在不久的将来,高精地图将以更轻量、更智能的形式,继续在自动驾驶领域发挥重要作用。