讓汽車看懂「地圖」，無人駕駛就不只是遠方

開車從北京去天津旅遊，不認識路怎麼辦？對於車主來說，車載導航或者一部帶有地圖App的智能手機就足以解決這個難題。但有一個問題，卻隱藏在看不見的未來背後——當無人駕駛到來時，要給汽車看什麼樣的地圖？

讓一輛車自己跑起來已經不再是問題，在限定的路徑中，以限定的速度，按照限定的軌跡，園區、機場等場景的無人車已逐漸投入了使用；但對於理想中的無人駕駛，更復雜的陌生場景、高速行駛的狀態，還處於探索之中，而高精度地圖正成為探索的關鍵，也是瓶頸。

自動駕駛的瓶頸

汽車智能業務總監黃亮2015年來到四維圖新，在他看來四維圖新對自動駕駛的研究始於2013年對高精度地圖的研發。原因很簡單，之前的導航地圖已經足夠普通人日常的使用，而高精度地圖，則是天然應用於自動駕駛的。

四維圖新汽車智能業務總監 黃亮

2015年時，自動駕駛的概念雖然已經火熱，但領域中的人才卻不多，學習計算機出身的黃亮一直從事於地圖行業，並將解決自動駕駛中地圖的應用視為自己的奮鬥目標。當時四維圖新是國內少數既有資質背景，又有十餘年地圖行業積累的公司。

按照SAE（美國汽車工程師協會）將自動駕駛從L1~L5的級別劃分，業內普遍認為，從L3開始，就需要高精度地圖的支持。如何評價高精度地圖對自動駕駛的意義？思考這樣的場景：一輛無人駕駛的車和一輛司機駕駛的車，在行駛中司機可以通過肉眼觀察道路，無人駕駛汽車則是通過激光雷達等設備來感知，但在路線規劃、決策和定位上，人類司機可以看導航軟件，機器卻看不懂，或者說無法理解人類用的導航地圖。

黃亮說這也是他們目前專注於在解決的核心問題，讓汽車理解電子地圖。類似於人類打開地圖App第一件事就是定位，無人駕駛應用電子地圖首先要解決的也是高精度定位，汽車需要知道，自己在地圖的哪個位置上，才能有後續的路線規劃。GPS是目前普遍的定位手段，但黃亮說，這隻能解決80%的定位，由於目前GPS的算法只能支持1赫茲~2赫茲的頻率（0.5秒~1秒/次），而無人駕駛需要達到至少100毫秒（0.1秒）的反應速度，導致時效性不足，另一方面，多路徑效應如雲層的遮擋、地物的屏蔽和樓宇的反射等，也會讓定位不準確，而多套衛星的組合定位雖然能提升準確度和實時性，也會極大提升成本，並不具備經濟可行性。

四維圖新結合了多種定位手段互相融合冗餘進行精準定位。在有GPS信號時使用RTK（Real - time kinematic，實時動態）載波相位差分技術進行定位，獲取位置和速度數據；另一方面，利用高精度地圖（HAD Map）和傳感器（Sensor）進行匹配定位。如果說GPS是定位地球上的絕對位置，HAD Map+Sensor則是通過獲取參照物信息，來得到在高精度地圖上的相對定位。傳感器包括攝像頭、激光雷達和毫米波雷達，分別對應不同的感知特點：攝像頭可以識別車道線，以及馬路上的指示牌等標誌物，指示物會有諸如“此處距離天津50km”等信息，攝像頭接收後通過語音識別技術，就可以和高精度地圖上的指示牌一一對應，從而獲得相對位置，現在目前可以識別的物體已有指示牌、龍門架、燈杆等13種；激光雷達相比攝像頭獲取的信息量較少，但可以精準測距；毫米波雷達的優勢是可以精準測速，而且可以識別移動的車輛並在實時地圖中將之剔除。通過三種傳感器和四維圖新的高精度地圖匹配融合，就形成了可以和GPS的初始位置、姿態、速度等數據互補的全語義三維地圖方案，滿足全場景的定位需求。

在目前低速、限定場景的無人駕駛試驗中，大多沒有應用高精度地圖，僅通過感知外界信息規劃並遵循設定路線行駛，高精度地圖則是能支撐範圍更大，信息更豐富，更高級別無人駕駛場景。黃亮告訴記者，高精度地圖在無人駕駛上的應用，還需要等待全產業鏈的成熟，比如傳感器、核心計算單元等價格的下降和技術更加成熟，但研發卻是時不我待，而目前四維圖新在商用車上，已經初步應用於輔助駕駛，提供了限制安全速度、減少油耗等功能。

未來地圖生態

車廠一直是四維圖新的重要客戶，在近幾年的轉型中，四維圖新變得更加專注於汽車，目前四維圖新的業務分為導航、車聯網、大數據、芯片和智能駕駛五部分，並將“智能汽車的大腦”作為新的業務方向，而這也是與汽車行業的發展分不開的。

在過去，汽車行業是以主機廠為核心形成的整個供應鏈的管理，隨著傳統汽車逐漸聯網，早期的TSP（汽車遠程服務提供商）出現了，

最初以地圖和導航起家的四維圖新，對比實時地圖和離線地圖後發現，聯網是大勢所趨，而在聯網之後，通過終端可以提供更多的服務，並形成閉環的生態，這也是四維圖新轉向車聯網的直接原因。

在傳統的汽車導航領域，四維圖新開發ADAS地圖已有十餘年，地圖內容包含高精度幾何、坡度、橫向等的結構信息，並且開發了複雜車道模型，能夠將道路相關信息，包括寬度、車輛數量、出入口進行詳細表達，可以支撐L1-L2級別的自動駕駛。

應用於自動駕駛的高精地圖在更新頻率上有著極高的要求，越來越多的車廠意識到，想要做到地圖實時更新，僅僅依高精度地圖供應商很難做到地圖的全面覆蓋。因此，四維圖新正在積極合作伙伴，建立生態圈。四維圖新智能地圖研發總監於立志在演講中談到，未來動態地圖生態的建立，還需要車廠與圖商的共同努力。

本文選自《IT經理世界》雜誌2018年 7 月 5 號刊 封面報道 欄目，更多精彩內容歡迎訂閱紙質版雜誌！現在訂閱即可享受八折包郵優惠！郵發代號：1-28，購買地址：

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作者 | 李昊原

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