通过Super Cruise项目,高德积累了哪些经验?

  • 车云菌
  • 发表于: 2018/07/20 22:42:53 来源:车云网

高德在高精度地图领域的最新思考是什么?

7月13日,在由车云、武汉经开投资有限公司、武汉现代制造业创业服务中心联合主办的“智商业·驭未来”第三届中国智能汽车创新发展论坛上,高德软件汽车事业部高精度地图产品总监谷小丰发表了名为《高精度地图实践和思考》的演讲。

高德软件高精度地图产品总监谷小丰高德软件高精度地图产品总监谷小丰

以下为演讲速记,车云菌做了不改变原意的删减:

感谢大家,我今天没有准备太多技术方面的东西,大家也知道高德在支持凯迪拉克SUPER CRUISE自动驾驶项目,这个项目已经推进了接近4年,而且目前的进展还是很不错的。高精度地图落地的最后一环是测绘政策,所以今天想跟大家更多分享政策方面的进展。

GM SUPER CRUISE是第一个也是目前唯一个真正用到高精地图的商业化量产车项目,是可以让你长时间放开双手去开驾驶的车辆。这款车我在上海也有幸试驾过一次,感觉非常稳定,人车建立信任非常快,非常平滑。针对此项目的政策推进从16年就开始做,期间跟国家测绘局做了大量的汇报沟通。

总体上在政策推进上有这么几个事情:

第一,地图偏转加密。在国内所有商用地图类产品必须经过国家测绘局的偏转加密算法,对地图的真实坐标进行偏转加密处理,可以简单理解为将地图的原始坐标从一个地方挪到另一个地方。

因为偏转加密会把图上的一个地方变到另外一个地方,可能会造成地图发生一定的变形。之前业内怀疑变形会对自动驾驶功能有影响,但是经过实验后发现,变形本身对自动驾驶汽车的使用没有什么影响,变形的幅度也是非常小的。

偏转加密以后,数据虽然有点微微变形,但是对使用没有什么影响,而且自动驾驶所需的坡度、曲率、横坡等信息都可以在偏转加密之前计算。

第二是加密插件。使用偏转加密地图的时候,需要加入国家测绘局提供的加密插件,将GNSS获得的实时坐标转换成偏转加密坐标,以便和高精度地图匹配。

2017年2月起,高德协助测绘局联合调试可适应自动驾驶需求的偏转插件。具体调试方法是高德在18个城市采集高精轨迹,然后对比偏转加密前后的轨迹变化。比如原来每两个点之间的位置关系怎么样,经过车端偏转加密插件偏转以后又变成什么样子。调试在2017年7月底已经完成。调试前的偏转加密产生的最大的随机误差是7米,也就是GNSS信号从原始位置挪到另一个位置后,又随机抖动的最大幅度是7米。

我们在测试过程中跟GM团队密切互动,经过GM团队的认可,定位抖动控制在20公分后对Super Cruise功能没有影响。

大家经常说偏转加密到底影响有多大,也有很多猜测,求证这个问题还是要拿到自己的系统上去试。GM的Super Cruise认可20公分这个随机误差无影响,但是这个随机误差对其他公司的方案来说是否够用,我们不知道,偏转插件到底要不要做进一步调整,我们也不知道。这些还是要看具体的商业项目,到底用到什么程度,需要跟测绘主管部门再不断地沟通和提供量化的测试结论。

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通常在地图投入商用前,如果它是新产品,那就要经过专家评审。专家评审有点像医院的多科专家会诊,大家要去看这个图里有什么样的要素,有什么样的表达方法,是不是跟现有法律法规有冲突。

高德高精地图的专家评审在今年2月份已经做完了,就差审图后获取审图号。但是专家评审是其中最重要的前置环节,相信很快就可以看到第一个高精地图的审批号。

上面这些是通过GM项目对业界政策障碍的推动,再往后还有很多的挑战。

比如众包模式下应该如何定义和规范测绘行为。眼前挑战比较大的就是测试行为。大家现在开着自动驾驶车出去工作属于测绘行为。从政策上还是有明确规定的。现在在GM项目上,高德在任何使用高精地图的场景中都会派出持证(测绘证)人员陪测,以保证所有的行为都合法,但成本代价是比较大的。

从高精度地图的具体要素来讲,基本上所有的要素都通过了评审。曲率、航向、坡度,这些信息都是车辆控制的必须信息,但政策法规规定,这些信息不允许提供真实值,仅能通过分档值来表达。有一个法规中提到不得表达曲率最大值和最小值,控制车辆的时候如果没有这些值,特别是曲率的最大值最小值,对车辆控制有很大的影响,所以必须要表达。这次这些要素通过了评审,但还是要分档表达。

这次唯一的遗憾是高程没有通过评审。高程没有通过评审造成的影响是,尤其在上海有很多连续的高架路,如果不能判断车辆在高架上面还是下面,开启自动驾驶功能的时候有很大风险,有可能会造成不得不放弃在这段路支持自动驾驶功能。

大家都知道,自动驾驶需要海量数据用于算法训练。在国外相对来说比较便利,因此国外企业走得比较快,Waymo去年实测里程已经达到了400万英里,有数十亿英里的仿真训练里程。这些都需要大量地理信息相关的数据,按照今天整体的反馈而言,放在有资质图商提供的环境信息里面不断验证,算法能力才会得到提高。测试时需要采集大量的外部环境数据,动态和静态都需要,静态往往跟测绘相关。

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关于测绘行为。有人说我在环境数据采集时不用GPS,就不是测绘行为。其实这跟是否使用GPS无关,跟你用什么设备无关,跟你采集的东西有关。采集地理要素或者说地表人工设施形状大小、空间位置及属性,全都是测绘行为。对测绘行为有一套复杂的资质管理,比如说能采集激光点云属于移动测量的范畴。

最近商务部发布了承诺放开行业清单,清单里面也涉及到测绘。好多人问我们,是不是导航数据和交通数据的采集也放开了?大家有兴趣可以看一下商务部发布了一个负面清单,负面清单说得很清楚,对于移动测量典型导航图商在做的测绘工作仍然没有放开,只是在房地产测绘等部分放开了。

另外跟测绘政策冲突的东西就是传感器,传感器现在越来越发达,各种传感器都可以用来测图,激光雷达、毫米波雷达和摄像头都可以用来测图。在这些新的领域里面,也有不少公司在参与,比如Mobileye、博世、ibeo等。

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2016年年初,测绘局发布关于高精地图的管理办法,总体的要求就是如果企业要测绘高精地图,必须把这个行为转化为图商的行为,也就是要有图商跟你一起做。政策管理的是图商的行为,而不是你的行为,如果你单独去做是容易出问题的。现在我们在高精图的样本图和交付上,如果没有获得资质是有一定障碍的。

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大家也知道全国有很多城市都做了示范区,不知道大家注意了没有,示范区所有的条文里面都没有提测绘方面的情况。这个问题也是一个无法回避的问题,我们跟部分示范区主办方沟通过程中也提到了这个问题,也提出了一些建议。在外部环境不能放开的情况下,示范区是不是可以把车端存储高精地图、可以车端采集外部环境数据,可以上传下载更新高精度地图,这些方面是不是可以在示范区适当放开。这个建议以后还会提,但是现在还没有什么进展。

测绘政策方面的挑战比较多,比如说自动驾驶大家经常说需要相对精度,这个相对精度经过什么样的测试去核定,这也跟你需要什么样的偏转插件有一定关系,我们需要告诉测绘局为什么需要这些。

还有偏转加密插件对功能安全会带来什么样的影响,因为偏转插件不透明,这个问题怎么办,当然这是比较远的问题。眼前测绘局已经知道这个情况,但是还没有什么应对的方法。

总体来讲测绘政策方面,大家都知道对测试和自动驾驶发展肯定是有影响的,但是大家不要光自己待在家里测试,还是要积极找测绘主管部门,告诉他们需要什么样的政策支持。我们的感觉,这几年SUPER CRUISE项目上国家测绘局做了非常多工作。

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除了测绘以外,对高精地图生产而言,绝对精度对我们而言非常重要。上面第一个图下面两根线是路边,那两个弯曲的东西是护栏侧边。我们采完图以后,可以看到护栏跟真实值有一定的差异,两次采集以后会产生差异,这些东西需要绝对定位手段去消除或减低。除了依赖千寻这样的商业公司,图商也非常希望国家可以开放更多优质的CORS资源,CORS资源逐步联网。现在已经开放了部分资源,但是联网还是不够好。

美国Super Cruise供应商跟我们交流过程中告诉我们,两年采集同一个位置的时候,绝对误差是10公分。我们很惨,两次采集同一个位置,误差有时候会达到1米甚至1米以上。也有同行在说能做到20公分的绝对精度,这个确实可以做到,我们在生产基地的院子里可以做到三五公分的绝对精度,但是需要做大量的控制点,成本想达到量产不太可能。

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高德的高精度地图采集车上会有激光雷达、IMU、GNSS、摄像头。采集方法是移动测量加后差分,所以必须依靠高质量的CORS资源。

在道路建设过程中会留下大量的控制点资源,这些资源我们目前是差资质的,也就是说甲级导航地图生产商不具备资质拿到道路建设产生的控制点资源。如果可以复用,高精度地图的成本和质量都会好很多。

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车企一般在说2020年的路线图,我们可以看到比较靠谱的功能,基本就是TJP(Traffic Jam Pilot)和HWA(Highway Assist)。去年奥迪宣传的TJP方案,以及类似SUPER CRUISE的HWA方案,这可能是短时间内容易实现的。

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中国车企如果在2020年可以推出比较好的实用功能,对中国车企的发展是有帮助的。根据估算,总体上国内外可能有两到三年的差距,如果把功能拆开分布式实施,这个差距可能可以很平滑的过渡。

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高德在高精度地图方面的,在2016年9月份已经采完了全国高速公路和城市快速路,现在已经有3年多不到4年的经验,可以比较好的支持前面说的这些功能。生产线也比较完备,我们也有一套自己的规划。

谢谢大家!


附:测绘政策摘抄

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