2020年智能网联汽车高精地图白皮书_137页_4mb

智能网联汽车高精地图白皮书总结

核心内容

高精地图作为智能网联汽车和自动驾驶系统的重要基础技术，具有绝对精度和相对精度均达到分米级的特点，服务于自动驾驶和辅助驾驶系统，尤其在L3级别以上自动驾驶中不可或缺。其不仅提供道路静态信息，还包含动态信息，如交通流量、红绿灯状态等，是实现自动驾驶功能安全、路径规划和车辆控制的关键支撑。

高精地图能够弥补传感器在极端环境下的感知局限，提供先验信息，增强自动驾驶的安全冗余和系统稳定性。它与高精度定位技术结合，构成自动驾驶系统的重要感知基础。同时，高精地图也推动智能交通、智慧城市、无人配送等领域的应用。

主要观点

• 高精地图是自动驾驶的共性基础技术，具备不可替代性，是实现自动驾驶和车路协同的重要载体。
• 高精地图服务对象不仅是驾驶员，还包括自动驾驶系统，其作用包括定位、决策、路径规划等。
• 高精地图分层结构清晰，包括静态、准静态、准动态和动态四个层级，满足不同应用场景对信息精度和实时性的需求。
• 高精地图的更新频率高、成本高，是当前量产应用的主要挑战之一，因此云服务、众包采集和AI技术成为降低成本、提升效率的重要手段。
• 高精地图在功能安全方面有重要价值，如车道级定位、地理围栏、紧急停车辅助等，可显著提升自动驾驶的安全性和用户体验。
• 高精地图的发展受政策法规影响较大，尤其是数据采集、加密、更新和发布等方面，国内地图企业因此获得较大的市场机会。

关键信息

高精地图的层级划分

• 静态高精地图：包含道路几何、属性信息等。
• 准静态高精地图：包含交通标志、标线等信息。
• 准动态高精地图：包含道路拥堵、施工、天气等动态信息。
• 动态高精地图：包含实时车辆、行人、信号灯等信息。

国内外高精地图发展现状

• 国际现状：Waymo、Here、TomTom、Zenrin、Mobileye等企业已布局高精地图领域，部分企业专注于自动驾驶系统，部分提供地图平台服务。
• 国内现状：百度、高德、四维图新、易图通、中海庭、华为、初速度等企业参与高精地图研发和商业化，推动国内高精地图市场发展。

高精地图的技术特点

• 高精度：绝对精度一般在1米以内，相对精度在20厘米以内，部分要素如车道线精度可达厘米级。
• 高实时性：支持动态更新，满足自动驾驶系统对实时数据的需求。
• 高可靠性：通过多传感器融合，如激光雷达、摄像头、GNSS、IMU等，提高定位和感知的可靠性。
• 高成本：采集和更新成本高，但随着AI和众包技术的发展，未来有望降低成本。

高精地图的商业模式

• 收费模式：包括按单位时间、按数据量、服务费+License等，未来可能向订阅制或云服务模式发展。
• 云平台支持：云存储和实时更新是未来高精地图的重要发展趋势，有助于降低采集成本，提升数据更新效率。

高精地图在自动驾驶中的具体应用

• 地理围栏：定义自动驾驶开启区域，如高速公路、封闭城市道路等。
• 车道级定位：实现车辆在车道中的精准定位，提升自动驾驶系统对车道变化的识别能力。
• 路径规划优化：基于高精地图的曲率、坡度、出入口等信息，优化车辆路径和驾驶行为。
• 安全冗余：在传感器失效时，高精地图可提供关键信息，辅助车辆安全运行。

高精地图的落地困境

1. 生产效率与成本问题：高精地图的采集和制作成本高，更新频率要求高，目前主要依赖专业采集车队，难以实现大规模、低成本的量产。
2. 数据覆盖范围有限：国内图商主要覆盖高速公路和城市快速路，未扩展到全部道路，影响自动驾驶系统的全面应用。
3. 地图偏转与定位精度问题：由于国家规定，地图数据需加密偏转，影响定位精度，需结合高精度定位方案解决。
4. 安全性与标准化问题：目前缺乏统一的安全标准和行业规范，影响高精地图在自动驾驶中的广泛使用。
5. 合规与法律限制：国内高精地图受测绘法规严格管理，限制了其应用范围和更新频率，需要政策支持和法规突破。

高精地图的发展趋势

1. 行业规范与标准建设：国际和国内都在推动高精地图标准化，包括数据格式、动态信息存储、位置参考等。
2. 技术融合与创新：AI、众包采集、云服务、多传感器融合等技术成为高精地图更新和应用的关键手段。
3. 商业模式多元化：从License授权模式向云服务、订阅模式、数据交易等方向发展。
4. 图商角色转变：从传统的地图供应商向数据服务商、技术提供者转变，服务对象从B端向C端扩展。
5. 应用扩展：高精地图不仅用于自动驾驶，还应用于智慧交通、智慧城市、AR导航、城市基础设施更新等场景。

高精地图头部企业

• 国际企业：Waymo、Here、TomTom、Zenrin、Mobileye等，提供高精地图数据和解决方案，推动自动驾驶技术发展。
• 国内企业：百度、高德、四维图新、易图通、中海庭、华为、初速度等，均在高精地图领域取得进展，推动国内高精地图商业化落地。

量产案例分析

四维图新

• 应用场景：L3级别自动驾驶。
• 解决方案：提供NDS格式高精地图，支持车道级定位、地理围栏、路径优化等。
• 特点：高精度、高可靠、支持动态更新，已实现量产交付。

百度Apollo

• 应用场景：广汽新能源AionLX的高速公路辅助驾驶系统。
• 解决方案：提供高精地图数据和电子视野线系统（EHP），支持车道级定位和路径规划优化。
• 特点：基于AI技术实现自动化生产，具备丰富的地图要素和高精度要求。

博世

• 应用场景：L2+级别高速公路辅助脱手系统。
• 解决方案：采用高精地图与高精度定位结合，实现车道级定位和地理围栏。
• 特点：集成简单，支持多种传感器融合，提升系统安全性。

美行科技

• 应用场景：基于准高精地图的车道级定位。
• 解决方案：融合GNSS、惯性导航、摄像头等信息，实现车道级定位。
• 特点：支持多种导航模式，实现高精度车道匹配，提升用户体验。

总结

高精地图作为智能网联汽车的重要基础技术，正在成为自动驾驶、智能交通、智慧城市等领域的核心支撑。其在提升车辆安全、优化路径规划、增强系统决策能力等方面具有不可替代的作用。尽管目前在成本、更新频率、数据覆盖范围等方面存在一定的瓶颈，但随着AI、众包、云平台等技术的发展，高精地图的生产与应用正逐步向规模化、智能化方向演进。未来，高精地图将成为自动驾驶技术发展的重要推动力，并在智能交通系统中发挥更广泛的作用。