基于高精地圖的車路協同智能交通系統

□ 文/陸哲元

談及 “車路協同”，恐怕除了專業人士，絕大多數人未必聽說過這個名詞。實際上，“車路協同”是近年以下兩大技術概念相結合能否實現 1+1＞2 作用中重要的一環。

第一個概念，是智能駕駛，當然更多人會稱之為無人駕駛。不需要人駕駛，車輛自動行駛，這是多么美妙的事情。目前大量企業均在涉足這一塊。第二個概念，則是智慧城市概念下的智能路網，其最典型的應用就是通過信號燈上的攝像頭、道路邊上的傳感器監控道路的車輛數量，然后通過人工智能來協調信號燈的時間和切換，從而提升單位時間里面道路的通行效率。

車智能了，路智能了，并不等于交通就足夠智能了。

事實上，目前的無人車和智能路網，都是一個個孤立的產品，車與路，彼此并不互通有無。而“車路協同”的價值就在于讓車輛和路網能夠信息交換，起到 1+1＞2的作用。

車路協同的智能交通系統概述

擁堵是智能交通系統要解決的一個重要問題，擁堵不僅增加浪費時間，還會產生經濟損失，給我們生活也添堵。擁堵存在結構性、非結構性原因，結構性擁堵除非有大的結構性變革，否則是沒有辦法徹底改變的，此研究主要討論非結構性的擁堵。它歸納成七大類：駕駛安全性不足、弱勢交通參與者安全事故、交通實時信息缺失、交通控制過于死板、運營車輛管理問題、道路養護管理問題、緊急救援不夠及時。

針對擁堵的原因，梳理解決方案，我們得出了服務功能域的概念，每一個服務功能域針對一類以上提到的擁堵問題。它是解決問題的服務，不是終極的應用，只是為那些應用提供支撐的概念。基于以上原因，本研究定義了六個功能域，同時把這六個功能域又進行展開，展開成子功能，對應這幾大類中的一些具體問題。服務功能域需要技術支撐，背后有四個技術：V2X、大數據、云計算和人工智能。近年來這四個技術都得到快速發展，逐漸成熟。

技術的發展讓我們原來在ITS里設想的很多概念到今天有可能得以落地實現。下圖中就是由技術進步催生的車路協同平臺：六個服務功能域之間的交叉交互傳輸，演變為統一的輸入。整個交通環境的車、路、人所有的信息從一個地方收集上來，由中間的車路協同平臺作為統一收集以及共享。服務功能域用他們各自的邏輯來對這些相應的問題進行分析，并給出信息或者是解決方案，然后通過中間這個車路協同平臺再傳遞到外面的實體做信息的發布或者控制。換句話說，車路協同是提供一個平臺，讓所有的交通主體如人、車、路這個平臺上得可以實時、全方位得到信息共享。車路協同平臺扮演著統一收集及共享的角色。

高精度地圖在車路協同中的作用

傳統的自動駕駛中用的高精度地圖（HAD）主要應用是：輔助感知、高精度定位、路徑規劃。在車路協同下的自動駕駛，隨著技術的進步，地圖行業也起了一個新的概念，叫做局部動態地圖（LDM），在這個地圖里面高精地圖分成四個圖層：

最底下的圖層是傳統的靜態數據，包含高精地圖的基礎道路路網信息；第二層是相對的靜態數據，包括一些基礎設施，道路上的標志標牌，及建筑物信息。第三層是相對動態數據，包括交通狀況的數據，如紅綠燈信息、交通擁堵信息、道路濕滑信息等，第四層是高度動態數據，主要是在道路路段內的車輛、行人、自行車等動態信息。基于這些動態信息進一步得到預測的信息，也就是下一時刻的位置，或者是交通流的預測。局部動態的地圖里面增加了很多的內容，尤其是增加了動態的內容，它對自動駕駛的決策和控制提供了有效的支持。

實際上，局部動態地圖中涉及的動態信息就是車路協同平臺中要收集及共享的信息。也可以認為局部動態地圖是車路協同平臺一個載體。

晶眾三維高精地圖產品

晶眾的高精度地圖產品包括兩類：一種是城市道路地圖；另一種是高精度停車場地圖。

城市道路地圖是一套城市級的高精度地圖產品，以城市道路為主，結合道路標示、障礙物、建筑物、自然環境，為智慧交通提供基礎的數據服務。晶眾擁有城市高清地圖采集、生產、發布的資質和能力。

產品特點：

-三維化：提供3D展現形式，并支持2D/3D自動轉換

-高精度：平均精度小于20cm，滿足自動駕駛需求

-全要素：地圖涵蓋道路、設施、自然環境、周邊建筑物、POI等全部要素

-范圍廣：城市覆蓋范圍超過70個城市，并以每年30個城市的速度增長

停車地圖產品是一套面向自動泊車的產品，以停車地圖為主，配合晶眾自研的停車地圖引擎以及地圖融合技術，針對當前停車導航和自動泊車業務場景，推出車位誘導、反向尋車等具體功能，并在技術上支持未來AVP場景。

產品特點：

-三維化：提供3D展現形式，并支持2D/3D自動轉換

-高精度：平均精度小于20cm，滿足AVP需求

-全要素：地圖涵蓋停車場背景、路網、車位、設施等要素

-應用性：提供導航和地圖融合技術，支持AVP應用

基于晶眾自主研發的地圖引擎，對高精度地圖數據進行發布，集成三維虛擬場景庫，并針對不同業務的需要，開發面向應用的平臺系統。

展望

落實這個基于車路協同的智能交通系統，往往不只是一個技術問題，而是一個產業各領域梳理和重新協調的問題。在整個過程中，可能牽扯到交管救援領域，牽涉到一些TSP，以及政府職能部門等等，大家需要一起制定共同的機制，針對技術上、服務上、協同上、配合上以及政策上的各種問題進行商討和達成共識，使得這套系統能夠最終商業化，為零交通擁堵提供完美的解決方案。