高精度地图让自动驾驶“心中有谱”

随着自动驾驶技术的不断发展，高精度地图市场越来越受到关注。上汽集团、宝马、丰田、奥迪、江淮、长安等车企和苹果、百度等科技公司，以及四维图新、高德地图之类的地图提供商都已开始布局高精度地图产业。

Mobileye CTO兼联合创始人Amnon Shashua指出，没有高精度地图，自动驾驶永远都实现不了。

动态的三维空间模型

什么是高精度地图呢？

所谓的“高精度”地图，其实是和现已普及的普通导航电子地图相对比而言的。其精度之高首先体现在更高的绝对坐标精度上，普通导航电子地图由于受到GPS设备的定位精度限制，其绝对坐标精度大约为10米。也就是说，普通导航电子地图上所显示的位置定位与对应事物在真实世界中的实际位置可能存在10米左右的误差。因此，不少车主常常碰到驾车到达目的地附近时，地图就会终止提供导航服务，而最终确定目的地的位置依旧需要人工寻找。

而高精度地图的绝对精度一般都会在1米以内，而且车道和车道、车道和车道线之间的横向相对精度还要更高。因此，高精度地图能够让车主更加精确地知道自己所在的位置，从而准确到达目标地点。

除了更高的绝对坐标精度外，高精度地图还含有丰富、细致的道路交通信息元素，不仅会像普通导航电子地图一样描绘出道路的一般走向，还会真实地反映出道路的实际样式，包括车道数及车道数变化情况，车道与车道之间的是虚线、实线还是双黄线，车道上的箭头、文字、标志是什么，每条车道的推荐速度等。

与此同时，道路两边的人行横道、道路沿线的看板、隔离带、限速标志、信号灯等交通参与物的绝对地理坐标、物理尺寸及其特质特性等也都会出现在高精度地图的数据当中。

由此可见，高精度地图并不像普通的导航电子地图那样只是一张平面的交通辅助工具，而是构建出了一个三维的现实空间模型，再加上能实时更新的动态数据，可谓名副其实的“超级地图”。

给机器人“看”的地图

高精度地图究竟会在哪些方面影响，甚至改变我们的出行方式？目前还不得而知。

眼下，高精度地图唯一明确的应用模式就是在自动驾驶开发中与车企开展合作，它提供的是一张专门给机器人“看”的地图。

为什么机器人需要这么一张复杂的地图呢？2016年，美国一辆特斯拉Model S在自动驾驶模式下发生了自动驾驶技术应用以来的第一起已知的致命车祸。据分析，车祸原因是在逆光的影响下，车辆的传感器都没有成功检测出前面出现的是一辆拐弯的拖挂车，从而导致车辆直接相撞。

这一事件引发了业内的深刻反思，单纯使用视觉和雷达传感器做感知系统的局限性也逐渐暴露出来。

地平线机器人创始人兼CEO余凯认为，自动驾驶汽车绝不能仅配备“视觉+雷达”这一套传感器系统，因为单套系统的探测范围是有限的，一旦感知错误，没有发现目标，或发现得不及时，悲剧就有可能发生。

在此基础上，能够提供超视距范围之外道路信息的地图系统被寄予了厚望。然而，据上汽集团前瞻技术研究部总经理张程介绍，普通导航电子地图面向的是具有提取信息、关联信息、过滤信息、视觉判断能力的人。因此，相对粗略的信息就足够完成日常的导航和驾驶需要，但是这套地图汽车却“看不懂”。因为自动驾驶汽车这类机器人更像是一个天才儿童，虽然被赋予了“人工智能”，拥有了一颗聪明的“大脑”，但是对于现实世界的认知却十分匮乏。

因此，自动驾驶需要定制一张机器人看得懂的高精度地图。通过它可以提前知晓位置信息，精确规划行车路线；可以在摄像头或者雷达监测不到的地方及时搜集反馈数据；还能准确识别信号灯、桥隧、人行横道线等多种交通路况标识，从而提前做出精准的判断决策等。

上海交通大学汽车节能研究所所长殷承良教授指出，自动驾驶汽车利用摄像头、雷达等传感器来探测周围的路况，再与高精度地图中的数据进行地形匹配，可以有效提高自动驾驶水平。高精度地图也因此成为自动驾驶的关键技术之一。

400多万公里路如何搞定

据国家交通运输部公布的数据，截至2016年，全国公路总里程达到469.63万公里，高速公路总里程突破13万公里。要想实现对交通网络的全覆盖，并且保持道路信息的“新鲜”是一件非常困难的事情。

如何搞定这400多万公里的路程？DeepMotion联合创始人兼CEO蔡锐指出，目前高精度地图的绘制主要有重地图和轻地图两种方式。重地图基本上是现有地图提供商所采用的模式，其通过专门的采集车和专业的测绘人员进行地图的采集和构建。轻地图主要是通过众包的方式进行地图采集。例如，高德高精度地图的部分数据是通过阿里的菜鸟物流车、神州专车等半社会化的商用车来采集的；硅谷初创公司lvl5的众包方式则是采用一定额度的奖励，吸引司机在驾驶过程中使用该公司开发的一款手机应用录制视频并上传，进而在后台逐步生成完整的高精度地图。

基于当前的绘制方式和国内的交通网络现状，武汉光庭CTO罗跃军指出，高精度地图产业正面临着精度如何提高、更新如何持续、成本如何降低、法规限制如何突破四大难题。

在此现状下，高德汽车事业部总裁韦东认为，地图厂商必须经历合作模式和商业模式的彻底变革，从“卖数据”转变成提供数据服务的模式，为合作伙伴提供实时动态的数据服务平台。这一战略对地图厂商而言能吸引更多的企业成为合作方，并积累一定的客户群；对于车企而言，可以减少在自动驾驶开发测试期间的成本，而将更多精力集中在算法、传感器交互等方面。二者形成合力，不但可以从技术层面加速推进高精度地图和自动驾驶的发展，而且有希望探索出更多与智能出行、导航服务相关的“to C”商业模式。

高精度地图已成为自动驾驶领域重要的市场增长点。据《2017-2022年中国交通运输市场评估及投资前景评估报告》预计，未来15年，高精度地图行业将迎来黄金发展期。到2020年，高精度地图行业产值将达到21亿美元，到2025年，这一数字将达到94亿美元。但如何让自动驾驶真正能“心中有谱”？仍需要技术的不断突破和商业价值的不断发掘。