“智慧地圖”賦能自動(dòng)駕駛

周飛飛

2019 年底，自然資源部、工業(yè)和信息化部和北京市政府簽約開展車聯(lián)網(wǎng)（智能網(wǎng)聯(lián)汽車）和自動(dòng)駕駛地圖應(yīng)用試點(diǎn)。自動(dòng)駕駛及其地圖應(yīng)用引起社會(huì)高度關(guān)注。高精度地圖作為自動(dòng)駕駛感知系統(tǒng)中重要的一環(huán)，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要條件。那么，自動(dòng)駕駛地圖在政策、管理和技術(shù)等方面存在哪些問題？又將如何解決？

新生業(yè)態(tài)背后的巨大市場(chǎng)

1月9日，京東集團(tuán)子公司——京東叁佰陸拾度電子商務(wù)有限公司導(dǎo)航電子地圖制作甲級(jí)資質(zhì)申請(qǐng)?jiān)谧匀毁Y源部網(wǎng)站公示完成，成為我國(guó)第22 家可以合法制作自動(dòng)駕駛地圖的公司。此前，四維圖新、高德、百度、騰訊、易圖通等21 家單位均獲得了這一含金量極高的資質(zhì)。

導(dǎo)航電子地圖甲級(jí)資質(zhì)是繪制自動(dòng)駕駛地圖的必要條件，借助該資質(zhì)，京東將可以深入開展與自動(dòng)駕駛相關(guān)的業(yè)務(wù)研發(fā)，逐鹿自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。

自動(dòng)駕駛技術(shù)是關(guān)聯(lián)包括5G、人工智能、激光雷達(dá)傳感器、地圖等眾多領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新的重要載體，對(duì)推動(dòng)國(guó)家創(chuàng)新、提升交通安全水平、重塑產(chǎn)業(yè)生態(tài)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排等具有重大戰(zhàn)略意義。

交通是社會(huì)的動(dòng)脈，在科技水平日新月異的時(shí)代，智慧交通是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。目前，以美國(guó)、歐盟、日韓等為代表，都將自動(dòng)駕駛汽車作為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向，紛紛加快產(chǎn)業(yè)布局，通過政策支持、技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、示范運(yùn)行等綜合措施加快推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。谷歌、優(yōu)步等為代表的互聯(lián)網(wǎng)公司和通用、戴姆勒、寶馬、奧迪、特斯拉等為代表的汽車制造商均投入巨資，積極布局自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)。

我國(guó)也高度重視自動(dòng)駕駛發(fā)展。2019 年6 月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平會(huì)見德國(guó)總理默克爾，表示要加強(qiáng)兩國(guó)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的創(chuàng)新合作。工信部、交通運(yùn)輸部、公安部、科技部等國(guó)家部委，以及北京等十余?。▍^(qū)、市）都先后出臺(tái)了相應(yīng)政策，北京、上海、浙江等省市則積極建設(shè)智能網(wǎng)聯(lián)汽車測(cè)試試驗(yàn)區(qū)推動(dòng)相關(guān)技術(shù)研發(fā)。中國(guó)本土幾乎全部大型車企和德系、日系、美系部分車企，以及百度、高德、騰訊、四維圖新、華為、滴滴、小馬智行、初速度等自動(dòng)駕駛方案商和圖商，都紛紛在國(guó)內(nèi)通過多種形式加速布局并開展相關(guān)測(cè)試及試驗(yàn)。

回顧自動(dòng)駕駛地圖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們可以清晰地看到兩大行業(yè)的迅速融合——國(guó)外各大傳統(tǒng)汽車廠商在布局自動(dòng)駕駛業(yè)務(wù)時(shí)，幾乎無一例外地投資或收購(gòu)了高精度地圖公司，而諸多地圖公司更是早早就盯住了自動(dòng)駕駛這塊巨大的市場(chǎng)蛋糕。

早在2012 年前后，國(guó)內(nèi)的高德、百度、四維圖新等老牌導(dǎo)航電子地圖制作企業(yè)提前布局自動(dòng)駕駛地圖業(yè)務(wù)。隨著自動(dòng)駕駛投資熱潮涌現(xiàn)，其他導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司、汽車企業(yè)及專業(yè)自動(dòng)駕駛地圖創(chuàng)業(yè)公司，也都紛紛加入自動(dòng)駕駛地圖市場(chǎng)的角逐當(dāng)中。他們大體分為四類：一是導(dǎo)航電子地圖圖商，如四維、高德、百度、易圖通等；二是專業(yè)自動(dòng)駕駛地圖創(chuàng)業(yè)公司，如Momenta、寬凳、Deepmap 等；三是車企扶植的地圖企業(yè)，如被上汽控股的中海庭、吉利汽車億喀通旗下自動(dòng)駕駛地圖團(tuán)隊(duì)；四是其他獲得導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)的公司，如華為、江蘇智圖等。

自動(dòng)駕駛的發(fā)展依賴地圖

自動(dòng)駕駛的發(fā)展離不開地圖。

人類駕駛是通過眼睛、耳朵等器官去感知車身周邊環(huán)境，憑借道路記憶或傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖，依靠駕駛經(jīng)驗(yàn)及技巧保證汽車安全行駛并到達(dá)目的地。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)用傳感器替代了人類感官，用地圖替換了人的道路記憶，用軟件、云計(jì)算、深度學(xué)習(xí)等替代了駕駛經(jīng)驗(yàn)及技巧。

精準(zhǔn)的自身位置評(píng)估和周邊環(huán)境感知是自動(dòng)駕駛汽車上路行駛的基礎(chǔ)，自動(dòng)駕駛地圖作為各類感知系統(tǒng)中重要的一環(huán)，能夠?yàn)檐囕v行駛行為決策提供精確定位以及精準(zhǔn)車道預(yù)測(cè)，可避免因傳感器在沙塵、雨雪、濃霧等極端天氣條件下發(fā)生誤判，保證自動(dòng)駕駛車輛在復(fù)雜環(huán)境下的安全。在目前階段，自動(dòng)駕駛地圖還可以幫助降低自動(dòng)駕駛車輛對(duì)于“昂貴”傳感器的依賴，以相對(duì)較低的成本實(shí)現(xiàn)更加安全的駕駛。因此，自動(dòng)駕駛地圖是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)的重要條件，已成為國(guó)內(nèi)外自動(dòng)駕駛技術(shù)研發(fā)單位的共識(shí)，并將在今后一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)成為影響自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要因素。

目前自動(dòng)駕駛地圖包含道路屬性（車道數(shù)、施工狀態(tài)等）、車道模型（車道線、曲率/坡度、中心線、車道屬性變化等）、交通設(shè)施模型（交通信號(hào)燈、斑馬線、停止線、交通標(biāo)志等）等內(nèi)容。未來，基于高速移動(dòng)傳輸技術(shù)，還可以在自動(dòng)駕駛地圖之上疊加實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通狀況等諸多信息，為自動(dòng)駕駛車輛構(gòu)建一個(gè)映射現(xiàn)實(shí)的虛擬道路環(huán)境模型，實(shí)現(xiàn)車路協(xié)同，為自動(dòng)駕駛車輛規(guī)劃行駛路徑，躲避擁堵和交通障礙。

盡管目前各圖商制作的自動(dòng)駕駛地圖在表現(xiàn)形式上存在差異，包括矢量高精地圖、柵格圖、激光雷達(dá)占位圖、反射率圖等，但有一點(diǎn)是一致的：與傳統(tǒng)導(dǎo)航電子地圖相比，自動(dòng)駕駛地圖的內(nèi)容、形態(tài)、制作工藝等存在較大差別，且復(fù)雜度更高。

在自動(dòng)駕駛地圖中，不同數(shù)據(jù)內(nèi)容所需的精度要求是不同的，如車道、綠化帶等。另一個(gè)令人關(guān)注的是更新問題——自動(dòng)駕駛地圖的更新頻率要比傳統(tǒng)導(dǎo)航電子地圖高得多。

按國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)駕駛可分為六級(jí)，分別以L0 ～L5 從低到高表示。其中L3 級(jí)將實(shí)現(xiàn)有條件的全自動(dòng)駕駛，達(dá)到L5 級(jí)時(shí)將實(shí)現(xiàn)在所有道路及情況下的完全自動(dòng)駕駛。顯然，從未來發(fā)展來看，自動(dòng)駕駛地圖行業(yè)還將迎來更加強(qiáng)勁的市場(chǎng)動(dòng)能：當(dāng)前各大圖商所制作的自動(dòng)駕駛地圖大多數(shù)是面向L3級(jí)及以下自動(dòng)駕駛汽車。從L3 到L4 再到L5，隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)難度的遞增，對(duì)所依賴地圖的需求也將發(fā)生質(zhì)的飛躍。

全域城市級(jí)自動(dòng)駕駛的“德清示范”

浙江德清，因2018 年11 月首屆聯(lián)合國(guó)世界地理信息大會(huì)在此舉行而家喻戶曉。2019 年，浙江省發(fā)改委印發(fā)《德清縣創(chuàng)建省級(jí)自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)實(shí)施方案（2019 ～2020 年）》，德清成為全域城市級(jí)自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)及國(guó)家級(jí)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)。

據(jù)有關(guān)人士介紹，德清的全域城市級(jí)自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)包括智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)先行區(qū)、全域城市級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試區(qū)、自動(dòng)駕駛應(yīng)用示范區(qū)、自動(dòng)駕駛和智慧出行產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、智能交通與自動(dòng)駕駛規(guī)制創(chuàng)新區(qū)。

德清縣采用政府引導(dǎo)和社會(huì)投資相結(jié)合的方式，在全縣進(jìn)行5G、車聯(lián)網(wǎng)、感知網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)現(xiàn)5G 通信網(wǎng)絡(luò)在城鄉(xiāng)全覆蓋。進(jìn)行道路基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造，規(guī)劃建設(shè)衛(wèi)星地面增強(qiáng)站、LTE-V2X、5G-V2X 路側(cè)單元，實(shí)現(xiàn)交通道路通信設(shè)施、視頻監(jiān)控設(shè)施、交通信號(hào)燈、交通標(biāo)識(shí)標(biāo)線等互聯(lián)互通，具備路網(wǎng)全域感知能力，滿足車路協(xié)同和高級(jí)別自動(dòng)駕駛測(cè)試與應(yīng)用需求。

同時(shí)，規(guī)劃建設(shè)封閉式測(cè)試區(qū)和開放道路測(cè)試區(qū)，形成完備的“封閉測(cè)試區(qū)-開放測(cè)試道路-應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)”三層測(cè)試驗(yàn)證能力，為自動(dòng)駕駛和智慧出行提供真實(shí)有效的測(cè)試和應(yīng)用環(huán)境。以測(cè)試區(qū)和場(chǎng)景建設(shè)為依托，在全縣開展較大規(guī)模、多領(lǐng)域、多場(chǎng)景應(yīng)用和商業(yè)化示范，推動(dòng)L3 級(jí)別及以上自動(dòng)駕駛車輛在公交、物流、網(wǎng)約車、特種作業(yè)車輛、景區(qū)巴士等10 種以上特定場(chǎng)景下的示范和商業(yè)化應(yīng)用。以自動(dòng)駕駛測(cè)試和商業(yè)化應(yīng)用為核心，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上下游聯(lián)動(dòng)發(fā)展，聚集國(guó)內(nèi)外一批企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)落戶德清，吸引行業(yè)資源、資金和高端人才集聚，形成產(chǎn)業(yè)集群。

針對(duì)自動(dòng)駕駛測(cè)試與應(yīng)用，德清縣搭建研究平臺(tái)，在流程再造、標(biāo)準(zhǔn)制定、相關(guān)法律等方面率先進(jìn)行研究，形成研究成果，為自動(dòng)駕駛技術(shù)未來商業(yè)化應(yīng)用、智能交通與智慧城市建設(shè)提供判斷依據(jù)，也為國(guó)家在技術(shù)路線選擇、戰(zhàn)略規(guī)劃、法律政策等方面決策提供參考。

如今，地理信息技術(shù)已經(jīng)滲透到德清全域城市級(jí)自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)及國(guó)家級(jí)車聯(lián)網(wǎng)先導(dǎo)區(qū)建設(shè)的方方面面。比如城市高精度數(shù)字路網(wǎng)為自動(dòng)駕駛提供超視距感知信息，北斗地基增強(qiáng)定位系統(tǒng)為自動(dòng)駕駛提供道路及路口快速定位、路徑分析等高精度定位綜合服務(wù)。而德清地理信息產(chǎn)業(yè)園擁有涵蓋裝備制造、芯片研發(fā)、數(shù)據(jù)生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)、軟件研制和信息服務(wù)完整的地理信息產(chǎn)業(yè)鏈，這些都可為示范區(qū)城市出行數(shù)據(jù)中心、地理信息網(wǎng)建設(shè)提供支撐。

2019 年11 月，“德清自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)成果”在第十三屆中國(guó)智慧城市大會(huì)上隆重發(fā)布，這也是全國(guó)首個(gè)城市級(jí)自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息成果。

據(jù)負(fù)責(zé)這一項(xiàng)目的浙江省第一測(cè)繪院高級(jí)工程師毛衛(wèi)華介紹，其成果主要是德清縣城市級(jí)自動(dòng)駕駛與智慧出行示范區(qū)城區(qū)場(chǎng)景范圍內(nèi)100 公里自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及產(chǎn)品規(guī)格說明書。在近一年的探索實(shí)踐中，項(xiàng)目建立了自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)模型/標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)建了自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)工藝流程、應(yīng)用了多項(xiàng)自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)輔助生產(chǎn)技術(shù)。

“項(xiàng)目成果整體反饋非常好，但同時(shí)，客戶也對(duì)自動(dòng)駕駛地圖提出了一些具體要求：希望自動(dòng)駕駛數(shù)據(jù)采集、制作和更新的周期盡量縮短，如施工路段的地圖數(shù)據(jù)更新時(shí)間是否保證1 至2 天內(nèi)，甚至實(shí)時(shí)。”毛衛(wèi)華說。

自動(dòng)駕駛地圖應(yīng)用面臨諸多挑戰(zhàn)

實(shí)踐是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的最佳途徑。

毛衛(wèi)華認(rèn)為，當(dāng)前需要突破的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在兩方面：一類是與提升效率、控制成本相關(guān)的技術(shù)，涉及傳感器成本的降低、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化程度以及數(shù)據(jù)處理速度的提高，目前算法、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)是主要研究方向；另一類是如何快速發(fā)現(xiàn)路況變化，實(shí)時(shí)更新自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的技術(shù)，目前以大數(shù)據(jù)分析、眾包采集更新的方式來解決該問題是比較熱門的研究方向。

與技術(shù)相比，法規(guī)和政策更是自動(dòng)駕駛地圖產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)。

作為一名基層人員，毛衛(wèi)華希望，與自動(dòng)駕駛領(lǐng)域高精度自動(dòng)駕駛基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)應(yīng)用相關(guān)的安全、保密政策及法律法規(guī)能加快建立健全，對(duì)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行規(guī)范和引導(dǎo)；在保障國(guó)家安全的前提下，開放部分與自動(dòng)駕駛密切相關(guān)的敏感信息。

自動(dòng)駕駛地圖的法規(guī)政策問題在國(guó)際上一直存在，只是各國(guó)尚未針對(duì)自動(dòng)駕駛地圖進(jìn)行專門立法，自動(dòng)駕駛地圖的制作和使用仍然適用于各國(guó)測(cè)繪地理信息法律法規(guī)。根據(jù)2016 年出臺(tái)的《關(guān)于加強(qiáng)自動(dòng)駕駛地圖生產(chǎn)測(cè)試與應(yīng)用管理的通知》，我國(guó)也仍然將自動(dòng)駕駛地圖作為導(dǎo)航電子地圖進(jìn)行管理，但這一與傳統(tǒng)意義上的導(dǎo)航電子地圖有較大差異的新生事物，還存在諸多亟待解決的問題。目前，企業(yè)普遍比較關(guān)心的主要有數(shù)據(jù)采集使用管理、內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)、安全保密、公開地圖內(nèi)容表示等。同時(shí)，在《國(guó)家地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2014 ～2020 年）》等規(guī)劃中均沒有涉及自動(dòng)駕駛地圖內(nèi)容，希望能研究出臺(tái)自動(dòng)駕駛地圖國(guó)家層面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，引領(lǐng)這一新興業(yè)態(tài)的健康發(fā)展。

攜手推進(jìn)高精地圖產(chǎn)業(yè)發(fā)展

問題是時(shí)代的聲音，問題是工作的導(dǎo)向。解決這些自動(dòng)駕駛地圖產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的問題，唯有調(diào)動(dòng)各方力量和資源攜手共進(jìn)。

在2019 年8 月5 日自然資源部召開的地理信息企業(yè)家座談會(huì)上，自然資源部就表達(dá)了對(duì)自動(dòng)駕駛地圖這一地理信息新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)的高度重視。

就在2019 年的最后一天，國(guó)家智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新中心建設(shè)啟動(dòng)會(huì)暨車聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛地圖應(yīng)用試點(diǎn)簽約活動(dòng)在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)舉行——自然資源部與工信部、北京市政府將在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步通力合作，在確保地理信息安全的前提下，支持北京市在北京國(guó)家智能汽車與智慧交通（京冀）示范區(qū)亦莊基地封閉測(cè)試場(chǎng)，以及北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)選定的開放道路針對(duì)自動(dòng)駕駛地圖在政策、管理和技術(shù)等方面開展創(chuàng)新和試點(diǎn)工作。

據(jù)了解，自然資源部以“支持創(chuàng)新、包容審慎、先試先行”為原則，在守住國(guó)家安全底線、尊重經(jīng)濟(jì)和技術(shù)規(guī)律的基礎(chǔ)上，從制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難點(diǎn)入手，一方面著重研究涉及國(guó)家安全的地理信息數(shù)據(jù)向產(chǎn)業(yè)界開放的邊界，把握好尺度，做到既保障國(guó)家安全，又能讓產(chǎn)業(yè)界最大限度地利用公共地理信息資源，拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間；另一方面，通過研究行業(yè)監(jiān)管政策的調(diào)整與改革，不斷激發(fā)市場(chǎng)活力，促進(jìn)企業(yè)間的良性競(jìng)爭(zhēng)與合作，使市場(chǎng)在資源配置中起決定性作用。

據(jù)有關(guān)人士透露，自然資源部正委托武漢大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京建筑大學(xué)等單位對(duì)有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制修訂。目前，自動(dòng)駕駛地圖保密處理技術(shù)適用性論證已經(jīng)完成，相關(guān)的資質(zhì)規(guī)定正在修訂當(dāng)中。

其實(shí)，未來涵蓋自動(dòng)駕駛在內(nèi)的“智慧出行”，對(duì)地理信息的需求將包含方方面面，除地圖服務(wù)外，還需要未來全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)提供高精度、抗干擾的實(shí)時(shí)定位服務(wù)，需要低成本的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、激光雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)等等，這些都是地圖測(cè)繪行業(yè)未來需要努力的方向。

中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)彭震中在2019 年12 月召開的一次以“中國(guó)智能駕駛與高精地圖協(xié)同創(chuàng)新”為主題的研討會(huì)上表示，隨著智能汽車和自動(dòng)駕駛行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)地圖和高精度定位的技術(shù)升級(jí)和跨界融合提出了挑戰(zhàn)?！斑@也是繼導(dǎo)航電子地圖和互聯(lián)網(wǎng)地圖之后又一次對(duì)地圖測(cè)繪行業(yè)在認(rèn)知、技術(shù)、融合和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的一次機(jī)遇?！?/p>

“政、事、企在技術(shù)儲(chǔ)備、組織和協(xié)調(diào)各方力量上各有優(yōu)勢(shì)和側(cè)重，在集聚資源、攻關(guān)克難上各有所長(zhǎng)。我們要站在國(guó)家立場(chǎng)和自然資源管理的新平臺(tái)上，以開放的心態(tài)，推動(dòng)不同部門、不同單位、不同科研機(jī)構(gòu)、不同企業(yè)之間的合作，動(dòng)員和調(diào)動(dòng)各方力量和資源，共同推進(jìn)自動(dòng)駕駛地圖工作，為中國(guó)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)?！币晃粯I(yè)內(nèi)人士表示。