自动驾驶地图的发展路线探析

许朝文　刘斌

摘 要：地理信息与国家安全密切相关，设计到了方方面面的工作内容，因此，在地图测绘的工作过程中，许多工作都有着在严格的限制。尤其是在高精度地图的测绘工作中，需要专业化的工作人员、专业的测绘工具等开展工作，还需要有甲级测绘资质的单位，完成专业化的工作。因为自动驾驶对于高精度地图有着依赖性的要求，也是在精度方面提出了更好的要求，自动驾驶工作的基础也在于此。高精度地图可以在更为复杂的环境中进行相关的工作，与高精度的传感器相同，有着十分重要的作用。而许多企业的发展也在于此，在行业中做好了布局分析的工作，提升了行业的发展空间。

关键词：自动驾驶 地图 发展路线

Analysis of the Development Route of Autonomous Driving Maps

Xu Chaowen Liu Bin

Abstract：Geographic information is closely related to national security， and all aspects of work are designed. Therefore， in the process of map surveying and mapping， many tasks are strictly restricted. Especially in the surveying and mapping work of high-precision maps， professional staff and professional surveying and mapping tools are needed to carry out the work， and units with Class A surveying and mapping qualifications are also required to complete the professional work. Because autonomous driving has dependent requirements on high-precision maps， it also puts forward better requirements in terms of accuracy， and this is the basis for autonomous driving. High-precision maps can perform related work in more complex environments， and are the same as high-precision sensors， which play a very important role. And the development of many enterprises is also based on this. They have done a good job of layout analysis in the industry， which has improved the development space of the industry.

Key words：autonomous driving， map， development route

1 自動驾驶对于高精地图的要求分析

1.1 对于高精地图的技术需求

要素与精度的标准：根据驾驶的要求不同，在相关的要素精度方面也提出了不同的要求，需要做好匹配性的分析和控制的工作。

不安装加密插件的需求：对于传统地图进行的加密处理工作，可能会引起一定的误差，而导致了一系列的工作风险，尤其是在加密过程中产生的误差，容易引起自动驾驶的系统误判和错误，导致了在实际驾驶的过程中风险增加，影响了自动驾驶过程中的开发和应用工作。

对高程、坡度还有曲率等地理信息的要求：在已知的地图产品中，许多公开的图数据中都不包含道路的最大坡度、最小坡度等，因此无法进行曲率半径的计算工作，导致了在实际的自动驾驶的工作中仅仅可以使用的是二维平面的信息，无法精准做好自身的判断和分析工作。另外，该精度地图对于传感器也有着更高的要求，这方面的信息欠缺会直接导致了传感器的不正常工作也在自动驾驶的过程中增加了许多运行的成本，出现了定位精度不高的问题。

针对众包形式的地图搜集以及数据传递的要求：由于高精度的地图的生产投入较大，也就直接导致了对于初创公司而言需要面临了资金和资质方面的多重工作压力。而此时采取了众包工作模式，对于动态地图的更新和处理工作变得更加便捷，实时的信息采集工作更加具有专业方面的优势，还需要解决好数据的传输和标准化的问题。

高精地图信息安全的需求：我国主要的企业自动驾驶路径等进行控制，都需要进行高精度的控制与分析工作，而信息安全等方面也面临着巨大的威胁。

功能安全标准：高精度地图与高精度的定位系统全是直接输入至自动驾驶的控制装置，和感知信息一样做好剖析与输入作业，确定了自动驾驶装置的控制系统的输出数据。在高精度地图内的偏转插件、定位板块系统、地理数据等全是极为重要的信息，功能与安全的要求方面也要加以规范与控制作业。

在线OTA要求：自动驾驶作业一般要开展车刀的路径规划的任务，快捷的剖析作业也是不能缺少的，不然将会严重的在自动驾驶的稳定性方面造成影响，也会降低其工作的可靠性。

自动驾驶实时定位和地图创建：在自动驾驶发生了位置不确定的状况的时候，就需要进行更为智能的处理和分析工作，做好创建地图等方面的分析工作，及时将定位和导航工作落实到位。

1.2 对于高精地图的要素和精度要求

依照行业分级，自动驾驶有辅助驾驶、部分自动化、有条件自动化、高度的自动化、全自动化五个级别，就是行业内所谓的L1到L5。并且高精地图依照用途也能够分成车道级别路网、定位与动态地图三个图层。对于上述五个层级和三个图层，在各个自动驾驶分级之中，都是互相对应的关系，所产生的精度方面的等级也不同，伴随信息的搜集、精度的定位等有关技术的发展而出现对应的变化。

2 电子地图分类

2.1 传统电子地图

传统地图可以描述出相应的道路信息，而部分道路的车道信息也可以进行相应的区分工作，并且可以建立起一系列的拥堵信息，做好路径的规划和分析的工作，从而更好的进行时间方面的控制工作，但是在道路的细节信息展示方面存在着一定的欠缺。而在平时生活之中所运用的百度、高德地图等都是电子地图，而在实际的控制过程中，需要依靠人类驾驶员对于相关的外部信息进行分析与判断的工作，无法进行更为精准的自动驾驶工作。

2.2 高精度地图

高精度地图本身和传统的电子地图有着很大的差别，因为其中包含了许多辅助驾驶的相关信息，尤其是在道路网络的三维表征等方面的信息比较详细，例如在交叉路口的信息等，颜色信号等定位等都是十分重要的信息。而其特点就在于将路面信息的精准程度大大提升，在厘米级别进行了无人驾驶的安全控制工作。

2.2.1 数据特征类型

高精度地图精确地将能够分成两层，准确的成了静态地图与动态地图两个方面。静态地图的高精度地图包含了道路部分、车道模型、道路性质与图层定位等对应的作业。达到了车道级别的自动驾驶的行驶标准，高精度地图之中准确的包括了道路的资讯，包括了精准的车道线路、车道的中心线等。此外，高精度地图之中也包含了道路的曲线率、坡度、航行方向、横坡等数学上的细致的数据，建立了各类的车道模型，便于在自动驾驶的时候更加优质的开展快捷决定的任务，能够做好方向管控、油门、制动等。除去车道模型以外，高精度地图有交通标识、路面标识等等。方面的部件信息，重点进行了GPS消失区域、道路驶工的具体情况等。

2.2.2 测绘传感器

高精度地图的参数搜集作业涉及了很多的传感装置的数据融合作业，在使用的传感装置上包括了激光雷达、惯导、相机、RTK等，一辆测绘的车要使用比较高的资金投入。激光雷达的参数要继续云数据的处置作业，从而能够更加优质的开展参数融合作业，除去运用移动测绘车这样的搜集的形式以为，高精度地图的搜集形式和能够开展无人机航测等作业。

3 高精度地图在自动驾驶中的应用

当下十分低下的交通通行的频率已经影响到了人们的生活质量，也成为了人们认为十分头疼的问题之一，更好地提升驾驶的质量和提升交通的有效性成为了当下社会发展的新需求，需要在相应工作的过程中做好全方位的控制，保证在实际技术的学习中，提升算法和技术的工作能力，更好地满足人们的需求，让无人驾驶工作成为可能，为后续的工作奠定坚实的基础。

3.1 自动驾驶关键技术点

自动驾驶重要技术主要包括环境感知、精准定位、决策和规划、管控和执行、高精度地图和车辆联网。

环境感知作业就是指自动驾驶汽车搭载各个类型的传感装置等搜集的信息开展参数的处置与分析的工作，从而针对各种传感装置的参数信息有效信息拟合与剖析作业，从而让汽车更加容易接收到外界驾驶的自然环境，开展更加深入的精确定位和决策的作业。但是传感器的融合作业包括了参数级别的融合、特征级别的融合、决策级别的融合。

汽車的精确定位服务信息工作服务重点集中和决策规划层面上，自动驾驶汽车基础是精确的导航作业，不但能够得到汽车与外界环境的相对部位的关系，而更阿基需要经过本身的状况开展汽车绝对部位与姿态的感知任务。如今，主流的定位方式有GPS系统定位方式、高精度地图定位形式等。

自动驾驶汽车的决定和规划依靠着环境感知与导航子系统的输出信息，并且在约束工作条件之下做好车辆的行驶路线的分析作业。决算的方式能够风味三个不同的路径，根据神经网路、设定规则、因果推断等形式等。而这其中不同的方式都有着各自不同的特点与优势，并且有些技术的发展而言并不是十分成熟，技术难点依然存在，还需要进一步的分析和处理工作。

自动驾驶企业的车辆控制系统是其工作和应用的灵魂所在，对于车辆需要进行横向和纵向两个方面的精准控制，以便于车辆可以在实际的工作运行中得到稳定的控制，也将工作的安全性大大提升。

3.2 高精度地图之关键作用

高精度地图针对汽车的精确定位作业具有极为明显的效果，汽车能够把传感装置的信息与精准地图的信息比较分析，获得自身更为精准的车辆控制信息，有助于进行自身的决策与规划的工作。路径规划工作是自动驾驶工作的核心工作环节，也是精准定位的前提性的作业，其中要做到针对环境的整体的精确的感知作业。除去辅助的精确定位作业以外，高精度的地图的道路信息元素极为繁杂，所以能够开展自动驾驶作业的决策与规划，达到更加复杂与高效的方案确定。

高精度地图匹配定位：高精度地图的绝对坐标精确度极为精准，传感装置把汽车感知的区域信息与高精度地图开展比对作业，可以在水平位置、方向上快速找到参考点，从而做好自动驾驶的前提条件就是管控工作。

辅助决策规划：自动驾驶时主要分成感知、决策、控制三个方面，高精度地图是对传感装置没有办法感知部分的补充性作业，针对随时的路况信息和环境信息开展更加全面的反馈与分析的工作，把四周的环境信息更加优质的表现出来，能够帮助自动驾驶的车辆预知到复杂的道路信息，更好的规避可能存在着的风险等，实现车道级别的控制与规划的工作。

4 结论

综上所述，高精度地图是自动驾驶产业链中最为关键的组成部分之一，起到了十分关键性的作用，可以在精准的定位、辅助环境感知、决策规划等一系列工作的过程中做好全面化的分析工作，提升驾驶作业的安全性能和高效性。高精度地图服务和自动驾驶科技，其中包括更为细致的汽车辅助资讯、道路交通讯息、高精度坐标等，为规划路径和安全驾驶等提供了更好的保证，也为面对复杂交通提供了有效的方案。

参考文献：

[1]李克强，戴一凡，李升波，等.智能网联汽车（ICV）技术的发展现状及趋势[J].汽车安全与节能学报，2019，8（1）：1-14.

[2]石雨峰.自动驾驶临近高精地图上演“抢滩战”[J].商学院，2018（09）：68-70.