基于高精地圖的車路協(xié)同智能交通系統(tǒng)

□ 文/陸哲元

談及 “車路協(xié)同”，恐怕除了專業(yè)人士，絕大多數人未必聽說過這個名詞。實際上，“車路協(xié)同”是近年以下兩大技術概念相結合能否實現(xiàn) 1+1＞2 作用中重要的一環(huán)。

第一個概念，是智能駕駛，當然更多人會稱之為無人駕駛。不需要人駕駛，車輛自動行駛，這是多么美妙的事情。目前大量企業(yè)均在涉足這一塊。第二個概念，則是智慧城市概念下的智能路網，其最典型的應用就是通過信號燈上的攝像頭、道路邊上的傳感器監(jiān)控道路的車輛數量，然后通過人工智能來協(xié)調信號燈的時間和切換，從而提升單位時間里面道路的通行效率。

車智能了，路智能了，并不等于交通就足夠智能了。

事實上，目前的無人車和智能路網，都是一個個孤立的產品，車與路，彼此并不互通有無。而“車路協(xié)同”的價值就在于讓車輛和路網能夠信息交換，起到 1+1＞2的作用。

車路協(xié)同的智能交通系統(tǒng)概述

擁堵是智能交通系統(tǒng)要解決的一個重要問題，擁堵不僅增加浪費時間，還會產生經濟損失，給我們生活也添堵。擁堵存在結構性、非結構性原因，結構性擁堵除非有大的結構性變革，否則是沒有辦法徹底改變的，此研究主要討論非結構性的擁堵。它歸納成七大類：駕駛安全性不足、弱勢交通參與者安全事故、交通實時信息缺失、交通控制過于死板、運營車輛管理問題、道路養(yǎng)護管理問題、緊急救援不夠及時。

針對擁堵的原因，梳理解決方案，我們得出了服務功能域的概念，每一個服務功能域針對一類以上提到的擁堵問題。它是解決問題的服務，不是終極的應用，只是為那些應用提供支撐的概念。基于以上原因，本研究定義了六個功能域，同時把這六個功能域又進行展開，展開成子功能，對應這幾大類中的一些具體問題。服務功能域需要技術支撐，背后有四個技術：V2X、大數據、云計算和人工智能。近年來這四個技術都得到快速發(fā)展，逐漸成熟。

技術的發(fā)展讓我們原來在ITS里設想的很多概念到今天有可能得以落地實現(xiàn)。下圖中就是由技術進步催生的車路協(xié)同平臺：六個服務功能域之間的交叉交互傳輸，演變?yōu)榻y(tǒng)一的輸入。整個交通環(huán)境的車、路、人所有的信息從一個地方收集上來，由中間的車路協(xié)同平臺作為統(tǒng)一收集以及共享。服務功能域用他們各自的邏輯來對這些相應的問題進行分析，并給出信息或者是解決方案，然后通過中間這個車路協(xié)同平臺再傳遞到外面的實體做信息的發(fā)布或者控制。換句話說，車路協(xié)同是提供一個平臺，讓所有的交通主體如人、車、路這個平臺上得可以實時、全方位得到信息共享。車路協(xié)同平臺扮演著統(tǒng)一收集及共享的角色。

高精度地圖在車路協(xié)同中的作用

傳統(tǒng)的自動駕駛中用的高精度地圖（HAD）主要應用是：輔助感知、高精度定位、路徑規(guī)劃。在車路協(xié)同下的自動駕駛，隨著技術的進步，地圖行業(yè)也起了一個新的概念，叫做局部動態(tài)地圖（LDM），在這個地圖里面高精地圖分成四個圖層：

最底下的圖層是傳統(tǒng)的靜態(tài)數據，包含高精地圖的基礎道路路網信息；第二層是相對的靜態(tài)數據，包括一些基礎設施，道路上的標志標牌，及建筑物信息。第三層是相對動態(tài)數據，包括交通狀況的數據，如紅綠燈信息、交通擁堵信息、道路濕滑信息等，第四層是高度動態(tài)數據，主要是在道路路段內的車輛、行人、自行車等動態(tài)信息?；谶@些動態(tài)信息進一步得到預測的信息，也就是下一時刻的位置，或者是交通流的預測。局部動態(tài)的地圖里面增加了很多的內容，尤其是增加了動態(tài)的內容，它對自動駕駛的決策和控制提供了有效的支持。

實際上，局部動態(tài)地圖中涉及的動態(tài)信息就是車路協(xié)同平臺中要收集及共享的信息。也可以認為局部動態(tài)地圖是車路協(xié)同平臺一個載體。

晶眾三維高精地圖產品

晶眾的高精度地圖產品包括兩類：一種是城市道路地圖；另一種是高精度停車場地圖。

城市道路地圖是一套城市級的高精度地圖產品，以城市道路為主，結合道路標示、障礙物、建筑物、自然環(huán)境，為智慧交通提供基礎的數據服務。晶眾擁有城市高清地圖采集、生產、發(fā)布的資質和能力。

產品特點：

-三維化：提供3D展現(xiàn)形式，并支持2D/3D自動轉換

-高精度：平均精度小于20cm，滿足自動駕駛需求

-全要素：地圖涵蓋道路、設施、自然環(huán)境、周邊建筑物、POI等全部要素

-范圍廣：城市覆蓋范圍超過70個城市，并以每年30個城市的速度增長

停車地圖產品是一套面向自動泊車的產品，以停車地圖為主，配合晶眾自研的停車地圖引擎以及地圖融合技術，針對當前停車導航和自動泊車業(yè)務場景，推出車位誘導、反向尋車等具體功能，并在技術上支持未來AVP場景。

產品特點：

-三維化：提供3D展現(xiàn)形式，并支持2D/3D自動轉換

-高精度：平均精度小于20cm，滿足AVP需求

-全要素：地圖涵蓋停車場背景、路網、車位、設施等要素

-應用性：提供導航和地圖融合技術，支持AVP應用

基于晶眾自主研發(fā)的地圖引擎，對高精度地圖數據進行發(fā)布，集成三維虛擬場景庫，并針對不同業(yè)務的需要，開發(fā)面向應用的平臺系統(tǒng)。

展望

落實這個基于車路協(xié)同的智能交通系統(tǒng)，往往不只是一個技術問題，而是一個產業(yè)各領域梳理和重新協(xié)調的問題。在整個過程中，可能牽扯到交管救援領域，牽涉到一些TSP，以及政府職能部門等等，大家需要一起制定共同的機制，針對技術上、服務上、協(xié)同上、配合上以及政策上的各種問題進行商討和達成共識，使得這套系統(tǒng)能夠最終商業(yè)化，為零交通擁堵提供完美的解決方案。