在智能驾驶向自主进化的路上,感知是“眼”、决策是“脑”,高精度地图则是核心支撑的“超级导航仪”。它以厘米级精度与超视距感知,成为恶劣天气、复杂路况下的安全底气,重塑未来出行格局。
高精度地图是智能驾驶的核心装备,核心具备“两高一多”特性:厘米级高精度,远超普通导航地图的米级精度;数据实时更新的高动态,可灵活应对各类突发状况;维度丰富的多维度,不仅包含车道模型、道路部件等详细信息,还涵盖GPS信号消失区域、道路施工状态等安全相关属性。
它由定位模块、数据采集与处理系统、更新系统构成,既包含道路走向、红绿灯等基础信息,更标注海量环境细节。它弥补了单车传感器“可见即可得”的局限,提供超视距感知,是L3以上自动驾驶的必备“天眼”。
图 1 高精度地图
与传统导航地图不同,高精度地图的使用者是计算机,属于车载安全系统,专注于高精度定位、辅助环境感知与决策,而非单纯的导航搜索。
表1 传统导航地图和高精地图对比
要素 | 传统导航地图 | 高精地图 | |
ADAS地图 | AD地图 | ||
地图信息 | 道路级别信息(Road Level Info) | 车道级别信息(Lane Level Info) | |
路径规划 | 全局路径规划(Routing) | 局部路径规划(Planning) | |
精度 | 5到10米 | 米量级 | 厘米量级 |
信息量 | 道路级别数据:道路形状、坡度、铺设、方向等 | 高精道路级别数据:道路形状、坡度、曲率铺设、方向等 | 增加车道属性相关数据以及高架物体、防护栏树道路边缘类型、路边地标等大量目标数据 |
实时性 | 永久静态数据(更新频率约1个月),半永久静态数据(更新频率约1小时) | 永久静态数据(更新频率约1个月),半永久静态数据(更新频率约1小时),半动态数据(频率约1分钟),动态数据(频率约1秒) | |
街道名称信息重要性 | 重要 | 一般 | 一般 |
道路曲率数据重要性 | 一般 | 重要 | 重要 |
道路几何特征 | 重要 | 重要 | 重要 |
使用对象 | 驾驶员 | 面向机器,共智能驾驶汽车使用 | |
定位 | 依赖GPS定位,定位准确性取决于GPS精度、信号强弱及定位传感器的误差 | 通过更高维数的数据结合高效率的匹配算法,能够实现更高尺度的定位与匹配 | |
功能 | 辅助驾驶的导航功能 | “地图匹配+辅助环境感知+路径规划”:通过“高精度+高动态+多维度”的地图数据为智能驾驶提供自变量和目标函数 | |
高精度地图是智能驾驶的核心支撑,贯穿全场景出行,主要落地于三大核心场景:
(1)环境感知辅助:突破传感器物理与气候局限,实现超视距感知,提前推送前方道路、交通信息;在雨雾、沙尘等恶劣天气,或大车遮挡、标志模糊时补充环境数据,还能通过先验信息缩小传感器检测范围、节约计算资源,同时提供冗余数据,校验传感器可信度。
(2)路径规划与决策:提前预知限速、人行横道、施工区域等信息,助力系统提前调整车速、规划最优路线,结合实时路况动态更新路径,提升通行效率与安全性。
(3)高精度定位辅助:凭借三维结构化路网数据,与车载 GPS/IMU、激光雷达等采集的环境信息匹配,精准定位车辆车道级位置,可解决单一定位源局限,还能在卫星遮挡、特征重复场景下纠偏传感器误差,保障全场景定位可靠。
图2 基于多传感器的融合定位
从高速领航辅助、城市道路自主行驶,到自动泊车、紧急避险与多车协同驾驶,高精度地图都发挥着不可或缺的支撑作用。
表 2 高精度地图在智能驾驶中的核心应用
应用场景 | 核心作用 | 技术支撑点 |
高速领航辅助(NOA) | 精准车道保持、自动变道超车、限速自适应、隧道 / 桥梁平稳过渡 | 车道线精准定位、道路曲率预判、坡度 / 高程数据、交通标志关联 |
城市道路自主行驶 | 无保护左转 / 右转、避让行人 / 非机动车、绕行施工区域、礼让斑马线 | 路口拓扑结构、人行横道位置、临时障碍物更新、交通灯相位关联 |
自动泊车辅助 | 识别车位边界、规划泊车路径、规避路沿 / 障碍物、精准入位 | 车位尺寸标注、路沿高度数据、停车场内部地图、近距离定位修正 |
紧急避险场景 | 预判道路突发状况、规划最优避让路径、避免碰撞风险 | 道路应急车道位置、障碍物可避让区域标注、避险路线预演 |
多车协同驾驶 | 实现车辆间路径协同、避免冲突、提升通行效率 | 车道级位置同步、交通流数据共享、协同变道决策支持 |
随着智能驾驶向 L4/L5 级进阶,高精度地图正朝着“高精化、实时化、轻量化、低成本化”方向进化。通过“专业采集+众包更新”模式提升数据更新效率,融合AI算法实现数据全流程自动化处理,与多传感器深度协同形成“感知-地图-决策”闭环,轻量化优化则推动其向经济型家用车普及。未来,其精度与覆盖范围将持续提升,应用场景拓展至更多领域;数据更新管理更高效,实现动态适配;同时强化隐私与网络安全防护。此外,还将深度融合车路协同、数字孪生与 V2X 技术,进化为 “动态预测” 模式,构建一体化数字交通生态,为智能驾驶规模化落地筑牢基础[5]。
高精度地图是智能驾驶进阶的关键,未来将更深度协同各类技术,让智能驾驶“看得清、想得远、走得稳”,解锁更安全便捷的出行体验。
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