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【CAICV】智能网联汽车高精度地图白皮书.pdf

大小:0KB更新时间:2021-02-20 04:51:00 我要下载

智能网联汽车高精地图 白皮书 (2020 年) 中国智能网联汽车产业创新联盟 自动驾驶地图与定位工作组 2020 年 12 月

第一章 前言 高精地图的发展与智慧交通、智能网联汽车紧密相关,从智能网 联汽车上路伊始,高精地图产业就应势而生并飞速发展。相对于以往 的导航地图,高精地图是智能网联汽车交通的共性基础技术,其服务 的对象并非仅人类驾驶员,而是人类驾驶员和自动驾驶汽车。对于 L3 级别以上的自动驾驶汽车而言,高精地图是必备选项。一方面, 其是自动驾驶汽车规划道路行驶路径的重要基础,能为车辆提供定 位、决策、交通动态信息等依据。另一方面,当自动驾驶汽车传感器 出现故障或者周围环境较为恶劣时,其也能确保车辆的基本行驶安 全。 随着行业的发展,更多的 ADAS 系统开始应用高精地图,以增 强超视距感知、提升规划能力。本报告侧重 L3 级别以上自动驾驶用 高精地图,部分内容也适用 ADAS 系统所用高精地图。 1.1. 现状描述 在以汽车电动化、智能化、联网化、共享化为特征的汽车产业进 化趋势下,自动驾驶汽车成为全球的重要研究热点和汽车产业发展战 略方向,并带动智能交通、智慧城市等产业建设。高精地图作为自动 驾驶重要的共性基础技术,具备不可替代的作用,高精地图能够为汽 车构建“长周期记忆”、实现汽车超视感知,并有效提高算法效率和

安全冗余。随着自动驾驶技术日趋成熟,高精地图成为巨头征战的新 战场。根据高盛对全球高精地图市场的预判,今年将达 21 亿美元; 到 2025 年,市场规模会扩大到 94 亿美元。行业普遍认为,未来 15 年高精地图行业将进入黄金发展期。另外,据美国 MarketsandMarkets 公司发布的全球自动驾驶3D高精地图市场的预测,从2020年到2030 年,全球自动驾驶汽车 3D 高精地图数据市场的年均增长率(CAGR) 将达到 36.2%;全球市场预计 2030 年将增长到 204 亿美元。 高精地图是指绝对精度和相对精度均在分米级的高精度、高新鲜 度、高丰富度的导航地图,简称 HD Map(High Definition Map)或 HAD Map(HighlyAutomated Driving Map)。高精地图所蕴含的信息 丰富,含有道路类型、曲率、车道线位置等道路信息,以及路边基础 设施、障碍物、交通标志等环境对象信息,同时包括交通流量、红绿 灯等实时动态信息。 不同地图信息的应用场景和对实时性的要求不同,通过对信息进 行分级处理,能有效提高地图的管理、采集效率及广泛应用。高精地 图可以分为四个基本层级,由底层到上层分别为静态高精地图、准静 态高精地图、准动态高精地图和动态高精地图。 静态高精地图包含道路网、车道网及道路设施的几何、属性信息。 车道线、车道中心线以及曲率、坡度、航向等信息构成了道路和车道 模型,帮助自动驾驶车辆进行精确的智能决策与控制执行,包括转向、

驱动、刹车(制动)等。 准静态高精地图包含交通标志牌、路面标志等道路部件信息,可 以用于自动驾驶车辆的辅助定位。同时,道路受到外界因素(如日常 磨损、天气、外界碰撞、人为修改等)的影响会发生变化,如道路标 线磨损及重漆、交通标志牌移位或变形等信息也体现在准静态高精地 图中。 准动态高精地图包含道路拥堵、施工、交通管制、天气等信息, 可以用于自动驾驶车辆的路径规划(全局路径规划和局部路径规划), 提升自动驾驶运行安全与效率。 动态高精地图包含周边车辆、行人、信号灯等实时性较高信息, 可以用于自动驾驶车辆的局部路径规划与决策辅助,提升自动驾驶的 安全冗余。 目前,全球各企业组织也有类似地图信息分层,如博世提出的 LDM(Local Dynamic Map)模型、日本 DMP(Dynamic Map Platform) 公司提出的类似四级分层模式、中国智能网联汽车产业创新联盟-自 动驾驶地图与定位工作组针对中国交通环境特点和智能网联汽车对 地图要求提出的三级七层架构等。 自动驾驶系统相比车载娱乐导航系统提出更高的要求,如超视觉 感知增强,感知系统效率提升、辅助决策信息完善、协助路径规划并 增加信息冗余,提升自动驾驶的安全度等。同时,高精地图也是在传

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