智聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù) 課件 5.4高精地圖

項目二

汽車信息感知系統(tǒng)任務(wù)5

導(dǎo)航定位技術(shù)主講人：曾鑫智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)高精地圖課程導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標掌握高精度地圖的概念、信息、制作流程和格式規(guī)范。01激活舊知大家知不知道，我們每天開車、打車、甚至是步行的時候，手機導(dǎo)航給我們指引方向的這個地圖，是怎樣的一種地圖呢？激活舊知電子地圖的定位精度在米級高精度地圖可以做到厘米級探索新知高精地圖的定義高精度地圖也稱為高分辨率地圖（HighDefinitionMap,HDMap)。廣義高精地圖探索新知高精地圖和導(dǎo)航地圖的區(qū)別高精地圖與傳統(tǒng)地圖對比為了實現(xiàn)車道級導(dǎo)航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。特點一除道路參考線外，高精度地圖還應(yīng)描述道路的連通性。比如路口沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。特點二高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓撲結(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。特點三探索新知高精地圖和導(dǎo)航地圖的區(qū)別與傳統(tǒng)地圖相比，高精度地圖信息的豐富性、準確性和實時性都有顯著的提升。高精度地圖包含的信息有以下內(nèi)容和特點：為了實現(xiàn)車道級導(dǎo)航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。特點一除道路參考線外，高精度地圖還應(yīng)描述道路的連通性。比如路口沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。特點二高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓撲結(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。特點三探索新知高精地圖和導(dǎo)航地圖的區(qū)別與傳統(tǒng)地圖相比，高精度地圖信息的豐富性、準確性和實時性都有顯著的提升。高精度地圖包含的信息有以下內(nèi)容和特點：為了實現(xiàn)車道級導(dǎo)航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。特點一除道路參考線外，高精度地圖還應(yīng)描述道路的連通性。比如路口沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。特點二高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓撲結(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。特點三探索新知高精地圖和導(dǎo)航地圖的區(qū)別與傳統(tǒng)地圖相比，高精度地圖信息的豐富性、準確性和實時性都有顯著的提升。高精度地圖包含的信息有以下內(nèi)容和特點：為了實現(xiàn)車道級導(dǎo)航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。特點一除道路參考線外，高精度地圖還應(yīng)描述道路的連通性。比如路口沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。特點二高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓撲結(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。特點三探索新知高精地圖和導(dǎo)航地圖的區(qū)別與傳統(tǒng)地圖相比，高精度地圖信息的豐富性、準確性和實時性都有顯著的提升。高精度地圖包含的信息有以下內(nèi)容和特點：探索新知小貼士對象模型記錄道路和車道行駛空間范圍邊界區(qū)域的元素，模型屬性包括對象的位置、形狀和屬性值。這些地圖元素包括路牙、護欄、互通式立交橋、隧道、龍門架、交通標志、可變信息標志、輪廓標志、收費站、電線桿、交通燈、墻壁、箭頭、文字、符號、警告區(qū)、分流區(qū)等。地圖元素探索新知高精地圖包含的主要信息車道級路網(wǎng)01定位02動態(tài)地圖03探索新知高精地圖包含的主要信息需要為自動駕駛汽車提供準確的道路信息，因此要對路網(wǎng)精確的三維表征（厘米級精度）進行描述，比如路面的幾何結(jié)構(gòu)、道路標示線的顏色與形狀、每個車道的（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行詳盡描述。車道級路網(wǎng)圖層(RoadModel)探索新知高精地圖包含的主要信息主要用于輔助自動駕駛車輛定位。定位層與無人駕駛車輛本身采用的傳感器及應(yīng)用場景緊密相關(guān),在無人礦區(qū)或地下停車場所需的地圖信息要素差異很大。在采集道路周邊環(huán)境時，所生成的點云數(shù)據(jù)中包含極為豐富的地理空間信息，如標識牌、路燈、安全島、里程樁、攝像頭和護欄等特征點線，以及相關(guān)屬性信息（等級、材質(zhì)、類型、寬度等）。在制作高精度地圖時，這些要素信息通過點云的提取，既方便又能達到較高的空間幾何精度。定位層(LocalisationModel）探索新知高精地圖包含的主要信息主要用于自動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)車輛在地圖中準確定位時，動態(tài)地圖層才能輔助車輛進行環(huán)境感知。動態(tài)層需要哪些信息要素也還沒有定論，仍處于探討研究的階段。動態(tài)層(LaneModel)探索新知高精地圖的產(chǎn)生流程探索新知高精地圖的產(chǎn)生流程（1）數(shù)據(jù)采集典型采集車配置探索新知高精地圖的產(chǎn)生流程（2）數(shù)據(jù)處理信息處理探索新知高精地圖的產(chǎn)生流程（3）元素識別道路元素識別探索新知高精地圖的產(chǎn)生流程（4）人工驗證人工驗證合成高精地圖探索新知導(dǎo)航數(shù)據(jù)標準導(dǎo)航數(shù)據(jù)標準NDS（NavigationDataStandard）是面向汽車生態(tài)系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)全球標準，由寶馬、大眾、戴姆勒等知名國際汽車廠商、系統(tǒng)商以及數(shù)據(jù)商為主導(dǎo)成立，旨在通過多方的共同努力，制定出新的適合汽車制造商、系統(tǒng)供應(yīng)商以及地圖供應(yīng)商未來發(fā)展的標準導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)格式。探索新知導(dǎo)航數(shù)據(jù)標準其突出特點是：在兼顧性能和功能的基礎(chǔ)上，采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)存儲地圖數(shù)據(jù)，能夠比較好地解決地圖增量更新、擴展和數(shù)據(jù)安全的問題。探索新知導(dǎo)航數(shù)據(jù)標準價值全球規(guī)格増量更新高精度地圖標準地圖切換云混合.......探索新知小貼士在中國，高精地圖的行業(yè)準入門檻很高。根據(jù)原國家測繪地理信息局2016年下發(fā)的《關(guān)于加強自動駕駛地圖生產(chǎn)測試與應(yīng)用管理的通知》,“自動駕駛地圖（高精地圖）屬于導(dǎo)航電子地圖的新型種類和重要組成部分其數(shù)據(jù)采集、編輯加工和生產(chǎn)制作必須由具有導(dǎo)航電子地圖制作測繪資質(zhì)的單位承擔(dān)＂，目前共有四維圖新、高德、靈圖、長地萬方、凱立德、易圖通、國家基礎(chǔ)地理信息中心、立得空間、騰訊大地通途、江蘇省測繪工程院、浙江省第一測繪院、江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心、武漢光庭、滴圖科技、武漢中海庭、貴州寬凳、北京初速度、江蘇晶眾、江蘇智途等19家單位獲得了這一資質(zhì)。我國高精地圖行業(yè)準入探索新知高精地圖格式（Opendrive）Opendrive是德國制定的國際通用的標準。Opendrive是一個開放的文件格式，用于道路網(wǎng)絡(luò)的邏輯描述。探索新知高精地圖格式（Opendrive）Apollo高精地圖文件的整體結(jié)構(gòu)探索新知思政元素百度2013年開始布局自動駕駛，2017年推出全球首個自動駕駛開放平臺Apollo。目前百度Apollo已經(jīng)在自動駕駛、智能汽車、智能交通三大領(lǐng)域擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的解決方案。截止2021年上半年，自動駕駛出行服務(wù)平臺蘿卜快跑累計接待乘客超過40+萬名。計劃至2023年底將蘿卜快跑自動駕駛出行服務(wù)，開放至30個城市，部署至少3000輛自動駕駛汽車，為3000萬用戶提供服務(wù)。擁有全球生態(tài)合作伙伴超過135家，匯聚全球開發(fā)者80