“無圖時代”來臨?放棄高精地圖真有這么容易?
本文來源:智車科技
近期,關(guān)于“高精地圖被棄用”的討論在業(yè)界引起了廣泛關(guān)注。隨著理想5.2 Beta AD的測試視頻曝光,以及智己L6在多個城市推出的無高精地圖NOA服務(wù),廣汽埃安的昊鉑品牌也發(fā)布了無需地圖的NDA系統(tǒng),這些動態(tài)似乎暗示了高精地圖在自動駕駛領(lǐng)域的地位正在發(fā)生微妙的變化。
我們不禁要問:高精地圖真的已經(jīng)不再是必需品了嗎?
“上帝之眼”——高精地圖
依據(jù)自然資源部發(fā)布的《CH/T 4026-2023 道路高精導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》,高精地圖是一種集成了道路網(wǎng)絡(luò)、車道信息、路標(biāo)以及道路設(shè)施屬性的電子地圖。它不僅支持動態(tài)數(shù)據(jù)和自定義數(shù)據(jù)的接入,還助力于車輛的智能導(dǎo)航和道路交通管理,與通用導(dǎo)航電子地圖協(xié)同工作。
自動駕駛技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)使其從理論走向?qū)嵺`。這項(xiàng)技術(shù)的核心依賴于復(fù)雜的技術(shù)和系統(tǒng),其中高精地圖扮演了至關(guān)重要的角色。作為一項(xiàng)提供高精度、詳實(shí)且實(shí)時更新的地圖服務(wù),高精地圖一度被視為自動駕駛不可或缺的一部分,被譽(yù)為“自動駕駛的支柱”和“上帝之眼”。
高精地圖包含了車道線、坡度、道路曲率、交通標(biāo)志和路面標(biāo)識等以厘米為單位的精確信息,這些信息幫助車輛準(zhǔn)確感知周圍環(huán)境,實(shí)現(xiàn)自動駕駛的穩(wěn)定性和導(dǎo)航的精確性。它就像一位精確的導(dǎo)航員,讓系統(tǒng)能夠提前掌握道路細(xì)節(jié),在傳感器范圍之外預(yù)知路況,為自動駕駛系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
高精地圖通常分為兩個層級:靜態(tài)地圖和動態(tài)地圖。靜態(tài)地圖包含了道路網(wǎng)絡(luò)、車道信息、交通標(biāo)志等固定信息,為自動駕駛車輛的轉(zhuǎn)向、制動等操作提供精確的決策依據(jù)。動態(tài)地圖則涉及實(shí)時變化的交通信息,如交通擁堵、施工、天氣變化等,用于車輛的實(shí)時路徑規(guī)劃和安全駕駛。
高精地圖的基礎(chǔ)是一系列點(diǎn)和線段,代表了路標(biāo)、車道標(biāo)記、車道邊界和分隔線。隨著自動駕駛系統(tǒng)的發(fā)展,高精地圖變得更加復(fù)雜,包含了多層關(guān)于駕駛環(huán)境的信息。
分層的示例
雖然駕駛環(huán)境不斷變化,但這些靜態(tài)數(shù)據(jù)層為自動駕駛系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)的環(huán)境理解,讓自動駕駛系統(tǒng)能夠更全面地感知和適應(yīng)駕駛環(huán)境。
高精地圖是否已遭拋棄?
對高精地圖的懷疑論最初由馬斯克在2019年提出,他警告說,對高精地圖的過度依賴將使自動駕駛系統(tǒng)變得過于脆弱,從而難以廣泛普及。
隨著攝像頭技術(shù)的發(fā)展,分辨率大幅提升,加上強(qiáng)大算力的芯片問世和感知技術(shù)的顯著增強(qiáng),自動駕駛行業(yè)再次轉(zhuǎn)向“無圖化”的趨勢。那么,曾經(jīng)被視為關(guān)鍵的高精地圖為何遭受冷遇呢?事實(shí)上,無圖方案的復(fù)興主要基于對傳感器硬件快速進(jìn)步的信心,以及對高性能計(jì)算平臺成本下降的預(yù)期。然而,高精地圖也有其局限性,許多車企逐漸認(rèn)識到,盡管高精地圖功能強(qiáng)大,但制作城市高精地圖難度大、成本高、更新周期長。此外,政府對地圖服務(wù)商的資格有嚴(yán)格控制,這些因素都在一定程度上制約了自動駕駛技術(shù)的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。
圖源:四維圖新
自動駕駛汽車使用的高精度地圖依賴于激光雷達(dá)掃描、移動攝像頭、連接傳感器和GPS設(shè)備收集的信息,并通過商業(yè)地圖服務(wù)商進(jìn)行繪制。這些采集到的數(shù)據(jù)量極其龐大。
高精地圖需要實(shí)時更新,以提供汽車定位和實(shí)時路況信息,縮小動態(tài)道路變化與地圖更新之間的時間差。目前,大多數(shù)地圖服務(wù)商只能做到每三個月更新一次高精地圖,而對于自動駕駛來說,理想的更新頻率是每日甚至每小時。
這種更新頻率對計(jì)算能力提出了挑戰(zhàn),并導(dǎo)致了高昂的成本。據(jù)了解,市場上分米級地圖的測繪成本大約為每公里10元,而厘米級地圖的測繪成本則高達(dá)每公里千元。
再來看地圖服務(wù)商,國內(nèi)擁有甲級測繪資質(zhì)、能夠提供高精地圖服務(wù)的企業(yè)大約有19家,包括騰訊、高德、百度、四維圖新等大型地圖服務(wù)商,以及寬凳、覺非等規(guī)模較小的服務(wù)商。
目前,國內(nèi)正在加強(qiáng)對高精地圖甲級資質(zhì)的審批,未獲得資質(zhì)的企業(yè)無法在國內(nèi)道路進(jìn)行高精數(shù)據(jù)的采集、測繪和繪制高精地圖。
走向“輕地圖”的新趨勢
鑒于高精地圖的種種限制,隨著城市NOA的推廣,國內(nèi)眾多廠商開始尋求“去高精地圖”的新路徑。今年3月,余承東坦言“高精地圖的更新速度過慢,且單個城市的獲取速度也過于緩慢。即便是上海市的一條小路,更新起來也頗為費(fèi)時。”此外,自動駕駛供應(yīng)商們也飽受高精地圖依賴之苦,紛紛提出“輕地圖,重感知”的新口號。
目前,國內(nèi)廠商的“去高精地圖”方案主要是基于BEV和Transformer技術(shù)框架的優(yōu)化。小鵬、理想、毫末智行和百度等公司紛紛發(fā)布了BEV新一代感知架構(gòu)的最新進(jìn)展,旨在在提升車輛感知能力的同時降低對高精地圖的依賴,從而實(shí)現(xiàn)了對高精地圖的簡化,出現(xiàn)了多種輕地圖形式。
第一種形式是針對特定路線的建圖,理想汽車2023年推出的通勤NOA便是典型代表。這種方法可以快速激活簡單路線,對于復(fù)雜路線也在較短的時間內(nèi)完成訓(xùn)練。通過對通勤路線的學(xué)習(xí),實(shí)際上就是對這條特定路線建圖的過程。
第二種方式是對局部路段進(jìn)行高精地圖的建圖,大疆車載曾提及這種方式。其原理是車端感知系統(tǒng)能夠推理相對簡單的路段道路拓?fù),但在?fù)雜路段,加入地圖先驗(yàn)信息有助于車端感知。
第三種方式是百度的車道級導(dǎo)航地圖,根據(jù)極越AI DAY發(fā)布會的介紹,這種地圖包含經(jīng)驗(yàn)圖層、安全圖層和實(shí)時圖層,覆蓋幾乎所有路線和路段。與高精地圖相比,這種輕量級地圖圖層較少,比高精地圖輕便,但又比普通導(dǎo)航地圖信息豐富。其優(yōu)勢在于覆蓋范圍廣,能夠在幾乎所有路段提供車端感知的冗余。
因此,“去高精地圖”并不意味著完全放棄高精地圖,而是轉(zhuǎn)向更輕量級的地圖解決方案。正如理想汽車的趙哲倫所言,“如果沒有高精地圖,僅依靠車端實(shí)時生產(chǎn)和構(gòu)建的難度較大,因?yàn)檐嚩艘曇坝邢,道路可能被車輛遮擋,且算法穩(wěn)定性不足。”如果不使用高精地圖,僅依賴車端網(wǎng)絡(luò)實(shí)時構(gòu)建,這對車企的算法模型和數(shù)據(jù)量訓(xùn)練提出了更高的要求,實(shí)際成本也并不低。
總結(jié)
總的來說,高精地圖雖然在自動駕駛領(lǐng)域有著重要的地位,但其制作難度大、成本高、更新周期長等問題使得許多車企開始尋求“去高精地圖”的解決方案。而隨著攝像頭技術(shù)的發(fā)展和感知能力的提升,車企們開始提出“輕地圖,重感知”的口號,通過優(yōu)化BEV和Transformer技術(shù)框架,減少對高精地圖的依賴。
雖然“去高精地圖”成為趨勢,但這并不意味著完全擺脫地圖,而是轉(zhuǎn)向更輕量級的地圖解決方案。畢竟,完全依靠車端實(shí)時構(gòu)建的難度較大,對車企的算法模型和數(shù)據(jù)量訓(xùn)練要求更高,實(shí)際成本也并不低。因此,未來自動駕駛的發(fā)展,可能需要在“輕地圖”和“重感知”之間找到一個新的平衡點(diǎn),以確保駕駛的安全性和舒適性。
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