「微侃」未來(lái)的智能駕駛，還需要高精度地圖嗎？

聚焦汽車(chē)科技，剖析產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)和變革浪潮

假如你今年有買(mǎi)車(chē)的打算，現(xiàn)在有兩臺(tái)配置幾乎一模一樣的車(chē)，價(jià)格也在預(yù)算范圍。唯一的不同，就是其中一臺(tái)輔助駕駛的功能。你愿意為這個(gè)多出來(lái)的功能花多少錢(qián)呢？

根據(jù)輔助駕駛實(shí)現(xiàn)的功能高低不同，這個(gè)市場(chǎng)價(jià)大約是幾千到幾萬(wàn)塊，但很有可能大部分用戶(hù)的答案是：0。也就是說(shuō)，直接選擇沒(méi)有配置輔助駕駛的、更便宜的車(chē)。我完全理解這樣的選擇，因?yàn)楝F(xiàn)在就算好用的高階輔助駕駛，大多有點(diǎn)雞肋，只能在有高精度地圖的區(qū)域使用，而高精度地圖覆蓋的區(qū)域又不多，這點(diǎn)兒為數(shù)不多的體驗(yàn)，不買(mǎi)單顯然是比較理性的選擇。

高精度地圖曾經(jīng)是各方爭(zhēng)奪的關(guān)鍵資源。但今年，華為率先站出來(lái)說(shuō)，它的城市輔助駕駛技術(shù)，不再依賴(lài)高精度地圖了。

那么高精度地圖是什么？為什么當(dāng)初做自動(dòng)駕駛的企業(yè)會(huì)選高精度地圖這條技術(shù)路線？現(xiàn)在又為什么被放棄了？

Part 1

緣起

高精度地圖是一種精度可達(dá)厘米級(jí)的電子地圖，相比之下，傳統(tǒng)電子導(dǎo)航地圖精度為米級(jí)。高精度地圖包含了更多的信息：

車(chē)道模型：自動(dòng)駕駛系統(tǒng)描述車(chē)道間拓?fù)潢P(guān)系，包括車(chē)道基準(zhǔn)線、車(chē)道連接點(diǎn)、車(chē)道交通類(lèi)型、車(chē)道功能類(lèi)型，像普通車(chē)道、行車(chē)道、超車(chē)道、輔助車(chē)道等類(lèi)型；車(chē)道功能類(lèi)型定義，比如有公交車(chē)道、HOV車(chē)道、潮汐車(chē)道等類(lèi)型。

道路部件：包括路面標(biāo)線類(lèi)和道路設(shè)施，路面橫縱向標(biāo)線、標(biāo)線類(lèi)型，標(biāo)線顏色、標(biāo)線材質(zhì)，清晰程度等。

道路屬性：包含車(chē)道類(lèi)型的屬性和路側(cè)呈現(xiàn)設(shè)備屬性，包含車(chē)道數(shù)量、類(lèi)型、坡度、曲率、航向、高程、側(cè)傾等信息。

道路環(huán)境特征：比如交通信號(hào)燈、交通標(biāo)志、地標(biāo)性建筑等。

高精度地圖提供超視距環(huán)境感知能力以及提供車(chē)道級(jí)別最優(yōu)路徑規(guī)劃。因此，高精度地圖在高級(jí)別的輔助駕駛中，可以實(shí)現(xiàn)更可靠的融合高精定位。

●高精度地圖怎么生成的

曾經(jīng)，激光雷達(dá)和高精度地圖是天生一對(duì)——Google旗下的Waymo率先開(kāi)始研究自動(dòng)駕駛技術(shù)，就是利用激光雷達(dá)制作高精度地圖。激光雷達(dá)輸出的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，將每幀的數(shù)據(jù)拼接起來(lái)，從而建立整個(gè)場(chǎng)景的點(diǎn)云地圖，然后在拼接好的點(diǎn)云地圖基礎(chǔ)上，標(biāo)注出車(chē)道線信息、交通標(biāo)志信息、紅綠燈信息等，最后得出道路的結(jié)構(gòu)化信息。

從高精地圖的生成方式就可以看出，這是一件數(shù)據(jù)量很大的工作，尤其一開(kāi)始這些標(biāo)注都是靠人工手動(dòng)，后來(lái)改為效率更高的自動(dòng)標(biāo)注，但工作量并不會(huì)減少。所以高精度地圖一般只在封閉的路段提供，而且只是部分路段。

車(chē)企一般會(huì)選擇直接購(gòu)買(mǎi)圖商提供的地圖，歐洲三大車(chē)企戴姆勒、寶馬和奧迪就斥資 25億歐元收購(gòu)諾基亞地圖服務(wù)Here。

曾經(jīng)，除了特斯拉之外，所有的玩家都覺(jué)得激光雷達(dá)是高精度地圖的必需品：

◎Waymo使用高精度地圖和激光雷達(dá)+定位做匹配

◎傳統(tǒng)汽車(chē)企業(yè)使用高精度地圖做匹配，讓L2級(jí)別的輔助駕駛可以做到脫手操作，比如通用汽車(chē)的Super Cruise

在中國(guó)，以小鵬汽車(chē)為代表的新勢(shì)力車(chē)企，在自動(dòng)駕駛技術(shù)上迎頭趕上。他們?cè)趪?guó)內(nèi)首先將高精度地圖與激光雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合，取得了顯著的成果。

●特斯拉對(duì)高精度地圖的不同看法

然而，特斯拉憑借Tranfomer 模型取得重要突破，在兩次AI Day上展示了令人驚嘆的技術(shù)潛力。

特斯拉使用純視覺(jué) 、多視圖的方案，把攝像頭捕捉到的視覺(jué)信息融合在一起，讓他的車(chē)能更好地理解周?chē)沫h(huán)境。

為了更準(zhǔn)確地描述道路上的車(chē)道線和其他關(guān)鍵點(diǎn)之間的關(guān)系，特斯拉還會(huì)閱讀地圖上的文字描述，然后用Tranfomer 模型 把這些信息融入到自動(dòng)駕駛的視覺(jué)系統(tǒng)中。這讓系統(tǒng)不僅能找到車(chē)道線、人行橫道線等地圖元素，還能了解更多車(chē)輛行駛所需的信息，提高定位準(zhǔn)確性。

特斯拉還能把不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)翻譯成同一種語(yǔ)言，讓他們?cè)谕粋€(gè)“語(yǔ)義空間”中對(duì)話，然后用Tranfomer 模型 讓他們相互學(xué)習(xí)，獲得更豐富的信息。這里本質(zhì)上也是建立了高精度地圖，但不同于 之前的地圖，這是一種局部、實(shí)時(shí)構(gòu)建高精度地圖，這種方式更有效率，可以降低制作成本、提高使用便利性和能夠?qū)崟r(shí)更新。

Part 2

城市戰(zhàn)場(chǎng)

隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的普及，全球各大車(chē)企開(kāi)始將競(jìng)爭(zhēng)從高速場(chǎng)景轉(zhuǎn)向城市自動(dòng)駕駛場(chǎng)景。傳統(tǒng)的高精度地圖制圖方式，開(kāi)始趕不上新的需求了。特斯拉的技術(shù)優(yōu)勢(shì)開(kāi)始凸顯，而中國(guó)汽車(chē)企業(yè)也緊隨其后。

●高精度地圖技術(shù)的突破

傳統(tǒng)的高精地圖想要全面鋪開(kāi)使用，難度非常大。第一是因?yàn)楦呔鹊貓D要覆蓋全國(guó)，范圍太大，很多道路使用頻度不高，因此用標(biāo)注的方式去生成地圖，不知道什么時(shí)候才能收回成本。另一個(gè)問(wèn)題是城市場(chǎng)景對(duì)高精地圖的鮮度要求很高，國(guó)內(nèi)的道路幾乎實(shí)時(shí)在變動(dòng)，傳統(tǒng)制作高精度地圖的方法是沒(méi)辦法滿(mǎn)足鮮度要求，所以需要局部實(shí)時(shí)構(gòu)建高精度地圖的技術(shù)，就成為實(shí)現(xiàn)城市輔助駕駛的關(guān)鍵。

高精度地圖的鮮度（Freshness）指的是地圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和更新頻率。隨著道路狀況、交通標(biāo)志、建筑物等地理環(huán)境不斷發(fā)生變化，高精度地圖的準(zhǔn)確性和可靠性可能會(huì)受到影響。因此，為了確保地圖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，需要定期更新地圖，使其保持新鮮狀態(tài)。

簡(jiǎn)而言之，地圖鮮度是衡量高精度地圖數(shù)據(jù)是否保持最新狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。更新頻率越高，地圖的鮮度就越好，用戶(hù)在導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等方面的體驗(yàn)也就越好。

◎小鵬在第二代智能輔助駕駛系統(tǒng) XNGP 中逐步擺脫高精地圖的依賴(lài)，今年 3 月底推送的第一階段能力，已經(jīng)在全國(guó)無(wú)精度地圖城市部分解鎖了 NGP：

- 2023 年上半年，城市 NGP 發(fā)布，支持廣州、深圳、上海；全國(guó)范圍（所有無(wú)圖城市）開(kāi)放識(shí)別紅綠燈并直行通過(guò)路口能力

- 2023 年下半年，大部分無(wú)圖城市開(kāi)放變道、超車(chē)、左右轉(zhuǎn)能力

- 2024 年上半年，全場(chǎng)景打通，實(shí)現(xiàn)從車(chē)位到車(chē)位的智能導(dǎo)航輔助駕駛能力

◎2023華為智能汽車(chē)解決方案發(fā)布會(huì)上，華為發(fā)布了高階智能駕駛系統(tǒng)ADS 2.0，宣布不再依賴(lài)高精地圖。同時(shí)，公布了一項(xiàng)激進(jìn)計(jì)劃：今年第三季度將在15城落地，第四季度擴(kuò)大至45城。搭載HUAWEI ADS 2.0系統(tǒng)的汽車(chē)，都可以實(shí)現(xiàn)城區(qū)的輔助駕駛。

HUAWEI ADS 1.0已實(shí)現(xiàn)基于Transformer的BEV架構(gòu)，而HUAWEI ADS 2.0進(jìn)一步升級(jí)，基于道路拓?fù)渫评?a target="_blank">網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步增強(qiáng)，即使無(wú)（傳統(tǒng)）高精地圖也能看懂路，紅綠燈等各種道路元素。

●合作與競(jìng)爭(zhēng)

可以看出，所謂“無(wú)圖”指的就是不再依賴(lài)傳統(tǒng)的高精度地圖，那以前的高精度地圖還能用嗎？

目前來(lái)看傳統(tǒng)的高精度地圖有點(diǎn)像自動(dòng)駕駛的輪椅，過(guò)分依賴(lài)高精地圖會(huì)讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)變得極其脆弱，普及起來(lái)更加困難，所以目前大家都在嘗試從這個(gè)輪椅上站起來(lái)。智能輔助駕駛后續(xù)的發(fā)展路線，將會(huì)在高速等有地圖的路段，繼續(xù)使用高精度地圖，而在無(wú)圖的路面，采用實(shí)時(shí)構(gòu)建高精度地圖的模式。從而逐漸減少對(duì)傳統(tǒng)高精地圖的依賴(lài)。

Part 3

未來(lái)之路

自動(dòng)輔助駕駛技術(shù)正在改變我們的出行方式。技術(shù)路線的競(jìng)爭(zhēng)如火如荼，已經(jīng)從高速公路的較量進(jìn)入了城市駕駛的新戰(zhàn)場(chǎng)。特斯拉引領(lǐng)著時(shí)代的潮流。中國(guó)汽車(chē)企業(yè)也緊隨其后。

高精度地圖并未真正消失，它僅是從傳統(tǒng)標(biāo)注的方式蛻變?yōu)閷?shí)時(shí)局部的高精度地圖。真正消失的，是傳統(tǒng)的高精度地圖生成方法。用Tranfomer 模型+BEV架構(gòu)生成的高精度地圖，能夠更加迅速地更新，適應(yīng)各種場(chǎng)景的需求。這是在大數(shù)據(jù)計(jì)算能力和創(chuàng)新方法的基礎(chǔ)上所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)突破，為自動(dòng)輔助駕駛的不斷改進(jìn)提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力。

審核編輯 ：李倩