高精度地图相比于传统地图,顾名思义,精度更高,一般地图对于道路信息的精度在米级别,而高精度地图的精度在厘米级别,一般绝对精度低于1米,相对精度在10~20厘米。毕竟,只有高精度的地图才能有效配合高精度的GPS定位,精确掌握车辆所处的地图位置。自动驾驶时,车道与车道之间的距离,车道与街沿石之间的距离不过几十厘米,唯有高精度地图能够保证车辆行驶在正确的轨迹上。
高精度地图划分了许多不同的图层,不同图层绘制了不同且大量的信息。以四维图新的高精度地图为例,地图图层中,除了正常的道路形状、方向、曲率等,还有道路的坡度、侧倾、高度;车道线的类型比如实线、虚线,白色、黄色;隔离栏、绿化带等道路边沿信息。定位图层中,包含红绿灯、交通指示牌、人行横道等交通设施信息,以及更加精细的路边地标数据。由此,可以协助车辆的传感器更好地定位自身。最后一个动态图层,则包含了高频变化的道路信息。比如,交通事故、交通管制、道路拥堵状况、施工情况、天气情况、道路标识线变化、指示牌变化等动态交通信息。
甚至在极端情况下,驾驶员几乎完全丢失了视野,有领航员在,也能够继续驾驶。高精度地图的作用就像是领航员。在我们现阶段车辆自身感知能力还不够强大,且存在局限时,依靠高精度地图的指挥,便可以实现一定程度的自动驾驶。
驾驶的三个核心流程包括感知、决策和执行。高精地图可以参与其中两个流程,感知和决策。有了高精度地图,车辆可以提前预知前方的道路信息。比如,上下匝道时明确实线起始位置,明确路况、排队车队的起点,可以及早做出变道规划,避免加塞与错过路口的风险。路口转弯时,也能够辅助规划行车路线。
自动车道级的定位精度,以及各种地标信息,也可以辅助车辆准确定位自身位置。即使没有卫星定位信号,车辆通过地标信息与高精地图做比对也能够精确推算车辆的当前位置。高精度地图包含道路交通规则和可通行区域的信息,从而让车辆辨识其他交通参与者的行驶意图,是否存在路权竞争,提高对于其他交通参与者行为的预测精度,从而做出更好的决策。
前国内绝大多数车企推出的领航功能均基于高精地图实现,但高精地图受标注成本 高企、测绘资质收紧等因素制约了泛化性,因此部分厂商将研发方向转向“重感知+轻地 图”,追求提升泛化能力,“轻地图”方案预计将于年内开始落地。我们认为,伴随车企自 动驾驶算法实力的提升,“重感知+轻地图”未来也有望成为玩家攻克城区领航高地的主流 路径。 高精地图本质上是给机器“看”,配合智能驾驶算法指引车辆沿轨迹行驶的地图。高 精地图基于激光雷达、摄像头、惯性导航、GNSS 等传感器获取现实世界感知信息,融合 后上传云端实现地图数据融合,涵盖道路交通元素丰富(如车道线、路标、信号灯等), 且包括道路形状、车道坡度、曲率、高程等重要信息,精度可达厘米级,可配合自动驾驶 算法引导车辆沿既定路线行驶。因此,基于高精地图实现的领航辅助水平一定程度上取决 于高精地图与真实世界道路的贴合程度。高精地图与传统地图核心区别在于采集精度、信 息量、鲜度及使用对象上,传统地图一般是米级,而高精地图可达厘米级;传统地图一般 仅覆盖基础道路信息,而高精地图还增加高架物体、地标等更丰富多元的大量要素;区别 于传统地图按月/小时更新的频率,高精地图对于半动态及动态数据可实现按分钟/秒更新。
目前,国内绝大多数车企推出的领航辅助功能均基于高精地图实现,利用“高精度+ 高动态+多维度”数据补足算法短板,优化决策规划能力。如小鹏 NGP、理想 NOA 均搭 载高德高精地图,集度 ANP3.0 选择百度高精地图,蔚来 NOP+选择腾讯高精地图,极狐 及阿维塔 NCA 功能选择华为高精地图等。 受资质、成本等现实因素制约,高精地图制约领航辅助进一步“开疆拓土”。由于试 点进展缓慢、测绘资质收紧,高精地图在应用过程中存在鲜度低、制作成本高等问题,且 受供应商数量有限、数据合规审查等现实因素制约。
成本上,根据《高精地图技术与应用白皮书(2022)》,当前主要 图商高精地图采集场景以高速公路、城市快速道路和其他封闭场景为主,路网覆 盖仅约 35 万公路,而道路交通运输部统计的 2022 年全国公路总里程数为 528 万 公里,要实现路网全覆盖对图商测绘投入要求极高。此外,根据智车科技,厘米 级地图测绘效率约为单车日均 100 公里,每公里成本可达千元,且车企需支付图 商单车授权费约 200-1000 元/年,单车服务费约 100-500 元/年,伴随智驾车型销 量提升及领航辅助渗透率提升,将对整车厂造成一定成本压力。
测绘资质上,根据 2022 年 8 月自然资源部《促进智能网联汽车发展维护测绘信 息地理安全的通知》,测绘主体为车企、图商及智驾软件提供商,仅拥有导航电子 地图测绘甲级资质者方能从事高精地图制作,而 2021 年前拥有该资质的 31 家厂 商,在 2022 年复审换证后仅剩 19 家,反映国家监管趋严、资质收紧。
泛化性上,基于特定地区、特定路段高精地图研发的领航辅助功能难以简单复制到其他城市,若实际行车与高精地图不符,将频繁触发系统降级或人工接管,影 响驾乘体验。此外,还存在各方采集标准不统一、车企需求数据格式不统一等痛 点,对车企如何以更高效、创新的方式利用高精地图提出了新的挑战。
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