12.智能网联汽车的高精度地图及应用

1、智能网联汽车的高精度地图及应用智能网联汽车的高精度地图及应用一、高精度地图的基本概念三、高精度地图的应用二、高精度地图采集与生产ONE高精度地图的基本概念高精地图的含义：地图是地理信息空间的载体，它是将客观现实世界中的空间特征以一定的数学法则（即模式化）,符号化、抽象化，将空间特征表示为形象符号模型或者称为图形数学模型。高精度地图与普通电子地图的对比普通电子地图高精度地图精度一般电子地图精度在在10米左右，商用GPS精度为5米高精度地图的精度在厘米级别（Google、Here等高精度地图精度在1020厘米级别）数据维度传统电子地图数据只记录道路级别的数据高精度地图不仅增加了车道属性相关数据，还

2、能够明确区分车道线类型、路边地标等细节作用及功能传统地图起的是辅助驾驶的导航功能，本质上与传统经验化的纸质地图是类似的高精度地图通过“高精度+高动态+多维度”数据，起的是为自动驾驶提供自变量和目标函数的功能。高精地图相比传统地图有更高的重要性使用对象普通的导航电子地图是面向驾驶员，供驾驶员使用的地图数据高精度地图是面向机器的供自动驾驶汽车使用的地图数据数据的实时性数据的实时性要求较低高精度地图对数据的实时性要求更高TWO高精度地图采集与生产输入标题单击此处添加文字单击此处添加文字高精度地图与传统地图相比，具有不同的采集原理和数据存储结构。传统地图依赖于拓扑结构和传统的数据库，将各种元素作为对象

3、堆放在地图上，将道路存储为路径。高精度地图，为了提高存储效率和机器可读性，地图在存储时分为矢量层和对象层。在高精度地图生产过程中，通过提取车辆上传感器采集的原始数据，获取高精度地图特征值，构成特征地图:在此基础上，进一步提取、处理和标注矢量图形，包括道路网络信息、道路属性信息、道路几何信息和道路上主要标志的抽象信息。高精度地图模型(1)道路模型 为了实现和提高路径规划功能，需要将现实世界的道路结构进行抽象，形成以顶点与边组成的拓扑图形结构，图中的边以弧形线段表示，线段中由一系列顺序的点表示线的基本形状走势。在道路拓扑模型中除了要标示出道路走势，还要描述道路的连通关系，这种连通关系是通过顶点确定

4、。道路模型除了图形属性还包括车道数量、道路等级、功能属性等。(2)车道模型 车道模型记录了车道的行驶参考线及车道的边线（标线）及停止线等。车道模型还记录了车道与道路拓扑的关系。(3)对象模型 对象模型是记录道路和车道行车空间范围边界区域内要素的，模型属性包括对象的位置、形状及属性值。这些地图要素包括路牙、护栏、立交、隧道、龙门架、交通标牌、可变信息标牌、轮廓标、收费站/杆、交通灯、墙面、箭头、文本、符号、警示区、导流区等。对象模型中的数据通常用于辅助环境感知，并辅助于高精度定位。高精度地图模型道路模型 车道模型对象模型 THREE高精度地图的应用高精度地图在自动驾驶中的作用高精度地图数据中提供

5、道路甚至车道的曲率值，当车辆转弯时可以根据曲率进行提前减速，控制传感器甚至大灯转向辅助。高精度地图也提供隧道等详细信息，车辆在进入前可以提前开启大灯或调整传感器感光参数。高精度地图提供了坡度，能够辅助车辆控制油门节省能源。高精度地图提供了各种交通标志和提示信息标牌的精确位置及形状能够辅助车辆进行高精度定位。高精度地图的限速信息精确到车道，能够为车辆提供精准的限速信息，智能网联汽车用以精准控制执行器操作。高精度地图的先验感知特征高精度地图能够辅助汽车超视距感知，当车辆道路环境被其他物体遮挡，或者转弯，或者超出汽车电子设备感知范围时，高精度地图能够帮助车辆对行进方向进行环境的感知。高精度地图能够辅

6、助车辆快速识别道路环境周边固定物体及车道标线。高精度地图能够提高自动驾驶车辆数据处理效率，自动驾驶车辆感知重构周围三维场景时，可以利用高精度地图作为先验知识减小数据处理时的搜索范围。高精度地图在V2X中的作用V2X是智能网联汽车在网联化方面的基础。在V2X环境中，V2X系统与高精度地图分工合作，通过路侧基础设施（信号灯、标识牌等路侧单元）与车辆进行通信，车辆能够直接获取道路基础环境信息，并能够利用基础设施进行高精度定位。高精度地图主要用于车道规划和辅助对不能发射信号的基础设施的感知，如路肩、隔离带等。高精度地图云中心可以通过与基础设施中的道路边缘计算网格进行通信，实现信息的收集与分发。道路边缘

7、计算网格与车辆进行实时通信，车辆从道路边缘计算网格获取道路环境信息，并上报车辆传感器识别变化的信息，道路边缘计算网格经过初步处理后将数据发送到高精度地图云中心，云中心综合多方证据信息进行处理，提前预测道路环境变化，并将可能引起道路交通恶化的预测信息发送给边缘计算网格通知车辆，车辆可以提前做出决策。高精度地图对自动驾驶规划的作用高精度地图能够辅助车辆进行车道级动态路径规划，车辆在拥有高精度定位功能前提下，在无外部环境干扰的情况下可以根据高精度地图的车道参考线前进到达目的地。由于现实中道路环境存在各种干扰情况，包括其他车辆、行人等，因此车辆需要更复杂的传感器进行感知决策。具体在车道级规划中的作用：

8、高精度地图提供有车道中心线，以及车道中心线联通关系，自动驾驶车辆可以在这个数据基础上结合当前位置及前进方向进行有限范围（如10公里范围内）准实时的车道级路径规划，规划结果用于辅助决策单元生成控制指令。具体在辅助决策中的作用：基于高精度地图的车道级动态路径规划及辅助感知成果最终都将作为参考信息提供给决策单元，决策单元在已知固定环境、已知线路和动态目标的基础上通过算法生成控制指令。高精度地图对自动驾驶规划的作用车道级规划高精度地图提供有车道中心线，以及车道中心线联通关系，自动驾驶车辆可以在这个数据基础上结合当前位置及前进方向进行有限范围（如10公里范围内）准实时的车道级路径规划，规划结果用于辅助决策单元生成控制指令。辅助决策基于高精度地图的车道级动态路径规划及辅助感知成果最终都将作为参考信息提供给决策单元，决策单元在已知固定环境、已知线路和动态目标的基础上通过算法生成控制指令。输入标题单击此处添加文单击此处添加文字1、高精度地图在自动驾驶中，可以作为自动驾驶的 系统，不仅