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汽车品评 | 高精地图 无人驾驶传感器之外的另外一个眼睛
汽车品评 2853浏览 2019-12-13


文字 | 大眼

设计 | 小宇宙


航,是人们日常出行中的重要工具。

而高精地图,则能为车辆无人驾驶规划路径进行决策提供一个重要参考,是整车无人驾驶控制器的导航系统。
无人驾驶将对未来汽车行业的发展产生的变革已经毋庸置疑,而掌握高精地图就成为掌握无人驾驶的先决条件。

在自动驾驶领域,尤其是达到L3或L3以上级别的无人驾驶时,高精地图的重要性怎么说都不为过。


相比于传统的导航地图,高精地图需要对周边环境进行精准的建模,告诉无人驾驶控制器在什么路段可以变道、什么场景可以紧急停车、什么区域能够进行加速超车等。

高精地图是昂贵的无人驾驶汽车传感器的有益补充,在隧道或者受到气候条件限制导致传感器无法完全发挥作用时,高精地图也能够发挥一个重要的参考作用,帮助无人驾驶控制器做出一个正确的判断。
而在某些事故多发或者拥堵路段,高精地图也能为出行决策提供必要的参考,通过提醒或者绕行来得到最大的出行便利。
由于高精地图不仅需要精准的道路数据,同时也需要实时道路情况的输入,因此单纯依靠厂家自己的车队肯定无法实现这个功能。

所以厂家可以在前期进行专业化的采集,然后在后期利用众包的模式输入相关的道路信息,将两个输入进行融合是目前来看比较可行的技术路线。
而在实际数据采集的方法上,目前也有两种方式:激光雷达以及视觉相机采集。

两种在工作原理上基本类似,都是通过相关的采集设备,可以将车辆的轨迹、周围环境的照片以及道路激光点云数据进行收集分析,最终输出实际道路的三维模型,车道模型、各类交通标志以及动态交通信息等。
高精地图的发展,还有一个比较大的制约因素是数据的压缩问题。

尤其是,激光雷达采集到的点云数据量非常大。根据相关报道可以发现,一辆自动驾驶汽车每小时可以产生大约1PB的导航数据,如果没有办法采用很高的压缩率,在4G网络条件下压力较大。
因此在国外的高精地图领域还有一支很重要的力量的加入,就是在数据压缩方面有自己独特之处的软件公司。

福特注资的Civil Maps能够将1T的激光雷达的点云数据压缩到8M,而这将大大提升高精地图的实时更新能力。
云端存储管理是未来高精地图的必经之路。

如上文所说,由于道路数据量非常惊人,因此当前图商、主机厂以及相关零部件公司都在积极将高精地图的数据以及制作放到云端,也就是说通过众包方法直接将采集到的数据上传到云端,利用云端更强的计算能力,来快速处理海量的数据。所以对于图商来说,尽早布局处理能力更强的云端也是迫在眉睫。
人工智能成为高精地图发展的关键所在。

相比于数据采集、数据压制甚至将数据上传到云端进行计算,如何将众包所采集到的海量的道路以及交通数据通过筛选,将其中有用的消息传递给驾驶员,这个已经完全无法依靠简单的控制算法来进行区分,这就考验图商能否在人工智能方面形成突破,类似于目前无人驾驶控制器的训练,高精地图未来集成在云端的算法也需要通过大量的实际路况的训练,来使得自己能够区隔有用的信息给到驾驶员。

而信息的筛选的效率高低,将极大地决定未来高精地图的用户使用体验。

面对国内智能网联汽车市场的巨大蛋糕,包括BAT在内的互联网公司自然不会放弃进一步做大做强自己公司的机会。

而高精地图成为他们切入的重要一环:长地万方是百度阿波罗项目中的重要组成部分,而阿里和腾讯则透过高德和四维图新在高精地图中也占有一席之地,为自己的智能网联汽车项目提供助力。


高德软件成立于2002年,2013年被阿里巴巴收购,成为阿里互联网生态中的一环。


而得益于阿里的生态,高德的高精地图解决方案是一个较为完整的体系解决方案,从地图、定位、云服务、车辆控制甚至车载娱乐系统进行的一个交互。高德的高精地图与博世、英伟达、千寻位置进行合作,并在凯迪拉克CT6量产车型中得要应用。





百度通过收购天地万方获得了高精地图测绘资质,利用在全国的数百台采集车,进行高精地图的测绘,为百度自己的Apollo无人驾驶方案进行服务。

百度的高精地图在数据精度和数据质量上较高,对于道路、交叉口、信号灯以及人性横道线的轮廓都能进行绘制,帮助无人驾驶控制器进行有效的判断。





BAT三家之外,觉非科技和宽凳科技这样的初创公司也是国内高精地图的重要参与者。

宽凳科技的技术路线是先用地图采集车绘制出高精地图,随后采用众包模式对此进行不断的迭代,达到实时更新的目的。

而这中间的关键,就是如何研发出众包阶段的采集设备,在维持一定采集精度的同时,降低搭载设备的成本。





从之前宽凳科技发布会展示的地图模型可以发现,宽凳科技的高精地图中不仅能表现基础地图的道路形状、坡度、曲率、铺设、方向等信息,在车道线类型、车道宽度、路边地标、防护栏、道路边缘类型等也都有数据。

所以说宽凳当前的主要工作就是将数据采集工作推进到众包阶段。





觉非科技在高精地图领域的技术路线是通过“激光雷达+双目视觉”采集硬件方案,以及业界领先的双目视觉测距技术,高度自动化数据加工作业平台,实现了高质量的高精地图量产模式。

但觉非科技的野心大了很多,它希望成为低成本自动驾驶解决方案,而这背后的关键就是觉非科技的“决策地图与服务”。





它是一套基于云端的决策地图,在对行驶状态、周边道路情况和天气情况进行综合采集上传至云端的控制器,结合机器学习、分析并将最终的指令下达给车辆,指导车辆的无人驾驶。

而基于此,觉非科技和包括Arm中国、千寻位置、中天安驰、清研捷运等多家企业结成战略联盟,通过引入各个角色企业,来为自己的低成本无人驾驶方案助力。





由于高精地图是无人驾驶不可或缺的一环,因此但凡希望在无人驾驶领域有所作为的主机厂都会积极在高精地图上加以投入,避免自己未来的命运被其他人所掌控。

国内车企巨头上汽集团也通过旗下基金投资高精地图初创公司中海庭,为以后的无人驾驶业务做一个布局。





而放眼全球,各大汽车巨头以及互联网公司也是积极切入高精地图一块。福特和通用分别注资Civil Maps和Ushr,而ABB三家则通过组建联合体以28亿欧元拿下高精地图巨头HERE,随后还将Inter、博世、大陆这些公司悉数招入麾下,制定高精地图相关行业标准的野心已经显露无疑。

此外,美国的两大互联网巨头同时也是在无人驾驶领域颇有想法的谷歌和Uber,也在高精地图领域砸下重金。





虽然高精地图前期的投入比较大,但是一旦完成前期的投入,后面就不需要较高的花费,就可以 得到较高的收益。

未来图商既可以向整车厂收取前端的地图使用费,用来支持驾驶辅助或者无人驾驶的服务;即使在后期向消费者免费开放使用,那意味着图商也控制了目前最为珍贵的流量的入口。





无论是通过植入广告来赚取广告费,还是在推荐餐饮、酒店、停车场、加油站等的服务上,图商们都拥有较多的变现可能性,所以未来高精地图图商的盈利前景非常看好,尤其是一旦和BAT的互联网生态相结合,必然会成为生态联盟中最为重要的一环。





总的来说,高精地图是一个多方面工作的集成,而绝非一个简单的道路信息的测绘工作。

当前国内的图商更多的将精力放在道路信息的测绘上,从尽快实现商业化落地的角度来看没有问题,但未来只有在包括道路数据压缩、人工智能判断、云计算能力上进一步获得突破,我们的高精地图技术才能真正主宰自己的命运。





如果只是简单做一个集成的工作抑或是停留在道路数据的采集上面,那将来的前途已经可想而知:我们会重蹈之前汽车的老路,空有庞大的市场还有重复建设的总装厂,但是无法再关键技术上实现突破,大量的利润还是被国外零部件公司和合资方赚取。

等到国内的测绘资质放开之后,没有核心技术的高精地图图商转瞬间就会失去安身立命的根本。

正如同即将登场的大众MEB,将凭借可怕的成本控制能力,形成对国内主流电动车企业和车型的绞杀。





高精地图的绘制是一个系统工程,不仅有前期大量高精度数据采集的工作,也有数据加工和数据存储方面的问题。

所以高精地图的绘制应一步一步来进行攻关,一代一代来进行技术上的迭代,这需要相关公司不放弃对于前沿技术的探索与跟踪。

目前大幕还只是刚刚拉开,对于无人驾驶可以使用的高精地图数据,仍然有广阔的市场可以让各大厂商来一展身手,好戏还未真正上演。





 
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