現在，看導航只知道哪條路堵 未來，高精地圖告訴你哪條車道堵
5G來了，智能駕駛的車輪越來越近了。
說到智能駕駛，我們會暢想其中應用的種種高科技，不過常被忽略的細節是，駕車出行必備的導航電子地圖也將隨之「變臉」——智能駕駛時代，高精地圖將成新標配。
日前，全國智能運輸系統標準化技術委員會公布了《智能運輸系統智能駕駛電子地圖數據模型與交換格式 第1部分：高速公路》和《智能運輸系統智能駕駛電子地圖數據模型與交換格式 第2部分：城市道路》這兩項國家標準公開徵求意見的通知，徵求意見至7月25日前結束。
兩項高精地圖「國標」呼之欲出，看來，用上高精地圖不會遠了。
導航電子地圖變高清模式
「大家現在所談的高精地圖，主要是指給自動駕駛系統使用的自動駕駛地圖，屬於特殊的導航電子地圖。」北京四維圖新科技股份有限公司（以下簡稱四維圖新）自動駕駛地圖產品總監王淼在接受科技日報記者採訪時說。
這種高精地圖主要面向L3、L4級別以上的自動駕駛，也就是說至少由車輛完成絕大部分駕駛操作，甚至完全由車輛完成自動駕駛。
「高精地圖一方面是指精度更高，精確到釐米級；另一方面的含義是指高解析度和高清，地圖包含的細節更多。」王淼介紹。
比如，目前的導航電子地圖主要強調道路之間的連接關係，而高精地圖則包含車道級的關係信息，比如每條車道線的精確位置、車道是虛線還是實線等。此外，道路上每個紅綠燈和路邊車牌的精確位置也會展現在高精地圖上，幫助自動駕駛系統更好地進行感知和規劃。
「和傳統導航電子地圖比，高精地圖的精度和解析度更高，包含的內容更多。」北京理工大學研究生院副院長、中國圖像圖形學會理事黃華打比方說，這就像看電視，以前是低解析度，現在變高清了。
隨著汽車廠商開始公布自動駕駛汽車量產時間表，一些導航電子地圖廠商也開始掌握高精地圖的量產能力。
科技日報記者了解到，四維圖新自2014年起組建團隊繪製高精地圖，目前已完成全國30萬公裡城際高速以及城內快速路的高精地圖生產，並於今年年初獲得寶馬集團在中國L3級別以上高精地圖量產訂單。高德地圖則於今年4月宣布，將對高精地圖服務進行升級，同時以成本價格提供標準化高精地圖。
「高精地圖產品一般包含靜態和動態兩個層面。」王淼介紹，靜態層面即在繪製時形成高精度電子地圖產品，動態層面則包括對道路信息的變化情況進行實時更新。
王淼告訴科技日報記者，傳統的導航電子地圖也包含交通事故、擁堵等信息，但主要是道路級別的。也就是說，只知某條道路擁堵，不知哪個車道發生擁堵。而高精地圖將包含車道級動態信息，更加精確。
自動駕駛汽車的多面助手
「汽車自動駕駛系統包括環境感知與定位、智能規劃與決策、控制執行3大核心模塊，高精地圖又是各類感知系統中尤為關鍵的一環。」《智能運輸系統智能駕駛電子地圖數據模型與交換格式 第1部分：高速公路》徵求意見稿編制說明中如此描述。
王淼告訴科技日報記者，高精地圖對於汽車自動駕駛系統具有多方面意義。
在感知方面，高精地圖為自動駕駛系統提供大量靜態環境信息，可省去許多算力進行實時計算。在定位方面，高精地圖可與GPS、北鬥等全球衛星導航方式結合，幫助車輛定位其精確位置。在駕駛規劃方面，由於高精地圖包含實時、高精度的交通信息，可精確幫助自動駕駛系統進行駕駛規劃。
「高精地圖還有一個非常現實的意義，就是幫助自動駕駛汽車降低成本。」王淼說，如果沒有高精地圖，自動駕駛汽車需要裝備昂貴的雷射雷達或非常高端的晶片，會增加汽車成本，不利於量產。
正如上述徵求意見稿編制說明所言，高精地圖是「智能駕駛的關鍵性基礎技術」，是否擁有高質量、高精度的電子地圖直接影響自動駕駛行業的發展。毋庸置疑，繪製和維護高精地圖，也需要一定技術門檻。
王淼告訴科技日報記者，高精地圖在繪圖時需要按照測繪、交通等行業的高精度標準來進行。首先需要使用高精度測量技術，如全球定位系統、慣性導航技術等。在感知環境時，需要使用大量高級別傳感器，例如雷射雷達、工業攝像機等。
「獲取相關數據之後，還需要高度自動化能力對數據進行自動處理。因為在同等裡程下，高精地圖是傳統導航電子地圖數據量的上百倍，靠人工方法很難處理。」王淼說，此外還需要相關技術將高精地圖實時發布到自動駕駛汽車上，並保證通信通道的安全性。
5G為高精地圖帶來機遇
「高速道路和城市道路可以使用高精地圖的方法構建，但在沒有道路的地方，地圖怎麼繪製？」黃華說，真正的自動駕駛系統除了高精地圖，還需要即時的高精度定位與之匹配。
黃華解釋說，高精地圖是虛擬的電子地圖，依賴GPS、北鬥等定位系統確定車輛在電子地圖中的位置。但由於目前的定位精度還不夠高，在高樓遮擋等信號不好的情況下，不能在高精地圖上準確定位。此外，如果僅依賴GPS、北鬥等定位系統，則由於對高度信息的識別精度不夠，在複雜的高架橋等環境下，也會導致定位不夠準確。
「此時，需要使用視覺同時定位與地圖構建（SLAM）技術。SLAM能憑藉圖像傳感器對自動駕駛系統周圍的圖像信息進行計算，實時繪製地圖並同時給出車輛的定位。」黃華說。
「我們繪製高精地圖時，在某些全球定位系統信號不太好的區域，會使用SLAM技術進行局部修復或優化。」王淼告訴科技日報記者。
談到5G，專家認為，它將為高精地圖帶來重要發展機遇。
在黃華看來，5G作為更新一代的通信技術，可以保證足夠帶寬，數據傳輸足夠快，因此對高精地圖的實時傳輸有很大幫助。畢竟在自動駕駛場景下，高精地圖需要實時進行應用。
「5G能為高精地圖的快速發布提供更好的通道，因為它更強調邊緣通信和計算能力，我們可以將道路上發生的動態信息實時發布到相應車輛上，提升高精地圖的實時性和準確性。」王淼說，當前國內大廠商提出的高精地圖量產目標主要面向L3和L4級別的自動駕駛，這與目前通信基礎設施的迭代升級節奏是相匹配的。
記者了解到，為滿足相關政策法規要求，高精地圖在採集完成後一般會進行加密偏移，最終保證一定的相對精度，而不是絕對精度。目前高精地圖廠商所追求的相對精度是20釐米以內，以滿足L3、L4級別的自動駕駛需求。
「目前，四維圖新高精地圖的數據來源分為3類：一類是以採集車為主導的高精地圖採集設備，質量可靠但成本相對較高；第二類來自合作夥伴的數據補充；第三類則通過UGC數據進行數據更新。」王淼說，高精地圖的產品定義已經明確，但成本依然較高，業內依然在探索如何用更加高效、經濟、共享的方式將其構建出來。