導讀：自動駕駛發(fā)展持續(xù)加速，高精地圖“有用”還是“無用”，在業(yè)內引發(fā)新一波熱議。自動駕駛發(fā)展能繞過高精地圖嗎？高精地圖真的只是一個“過渡”？這些疑問在業(yè)界引發(fā)了熱議。
近日，華為終端業(yè)務群首席執(zhí)行官、華為智能汽車解決方案業(yè)務單元首席執(zhí)行官余承東在談到AITO問界M7和M5的自動駕駛時表示：“現在自動駕駛還在使用高精地圖，但未來發(fā)展不應該依賴高精地圖、車路協(xié)同。”隨即，得到小鵬汽車董事長何小鵬呼應：“對于自動駕駛而言，高精地圖一定是個過渡，云端的結合也只是一個輔助，真正的自動駕駛一定要能夠全場景駕駛。”
一、目前仍是標配，彌補感知系統(tǒng)缺陷
其實，說歸說，無論是華為與賽力斯此前發(fā)布的AITO問界M7、M5車型，還是小鵬汽車等國內配置智能輔助駕駛的車型上，大多數都使用了高精地圖。而且，小鵬汽車還是高德地圖第三代車載導航系統(tǒng)的首個合作伙伴，其中包括超過30萬公里的高速公路、城市快速路及城市內道路的高精地圖數據。而且，正是在高精地圖支持下，小鵬汽車率先實現了高速公路的智能導航輔助駕駛（NGP）。
事實上，蔚來汽車的智能駕駛領航（NOP）、理想汽車的智能駕駛導航（NOA）、廣汽埃安的高級智能駕駛輔助系統(tǒng)（NDA），以及長城的輔助駕駛系統(tǒng)（NOH），這些名稱不同實質類似的功能，都是高精地圖配置的典型案例。
至今，仍有用戶及消費者不太清楚高精地圖是什么，有什么作用。“不管將來如何，目前的自動駕駛車輛還離不開高精地圖。”華南理工智能感知與控制工程研究中心研究員張睿林向《中國汽車報》記者談到，簡而言之，所謂高精地圖，就是精度更高、數據維度更多的電子地圖。精度更高體現在可以精確到厘米級，數據維度更多體現在其不僅包含道路信息，而且還有與交通相關的周圍靜態(tài)信息。
高精地圖是車輛實現自動駕駛的重要支撐之一，其作用不亞于雷達等感知元件。其主要作用包括，一是實現車輛的高精度定位，配合車載感知系統(tǒng)，將感知信息與高精地圖進行比對和匹配，從而實現避讓、超車等，實現自動安全行駛；二是與車載感知系統(tǒng)相互補充，目前的車載感知系統(tǒng)對道路及環(huán)境的探測距離有限，而高精地圖可以提供超視距的精確感知能力，特別是在一些霧霾、雨雪、沙塵等特殊天氣及環(huán)境中，高精地圖是當前彌補車載感知系統(tǒng)局限性的最佳選擇；三是在自動駕駛汽車路徑規(guī)劃中有突出優(yōu)勢，即使計劃路線遇到突發(fā)交通狀況，高精地圖也能立即重新提供更佳路線，以及豐富的路況信息。
看似界面相似，高精地圖與導航電子地圖有何區(qū)別？“高精地圖與傳統(tǒng)導航電子地圖最大區(qū)別在于精度。一般而言，普通車載電子導航地圖的精度一般在10米左右，且大多是平面地圖，而高精地圖不僅大多是立體地圖，且精度一般要達到20厘米左右，相當于一個車道邊線的寬度，保持這一距離車輛也會避免發(fā)生側面剮蹭。”西安交通大學數字經濟應用技術研究中心研究員陸載綱向記者介紹，兩者的區(qū)別還包括，既有數據維度區(qū)別，如傳統(tǒng)導航電子地圖只有道路形狀、坡度、曲率、鋪設、方向等道路路面數據，而高精地圖在這些參數基礎上還增加了車道線類型、車道寬度、高架物體、防護欄、樹、道路邊緣類型、路邊地標等更豐富的信息；還有數據性質的區(qū)別，如傳統(tǒng)導航電子地圖基本為靜態(tài)數據，通常以月或更長的時間單位更新，而高精地圖一般為動態(tài)數據，更新頻率為每日甚至到分鐘級別。此外，兩者的不同還體現在，傳統(tǒng)導航電子地圖的使用者一般是駕駛員，而高精地圖的使用者多為車輛自動駕駛系統(tǒng)。
現階段，大多數汽車自動駕駛系統(tǒng)基本都配備了高精地圖。“當前有自動駕駛功能的汽車上，即使有激光雷達、毫米波雷達、高清攝像頭等相互配合，但高精地圖仍是標配，主要彌補感知系統(tǒng)的短板。”深圳先進技術研究院研究員俞榮錦在接受記者采訪時表示，特斯拉只用攝像頭，不用其他感知設備與高精地圖的技術路線，需要較強的算法支撐，但是感知失誤也多次出現。特斯拉在美國發(fā)生的一起自動駕駛車輛事故，就是因為視覺感知系統(tǒng)將白色的橫向大貨車識別成了白云，導致車輛直接撞了上去。
二、資質、資金和技術是三大掣肘
盡管技術不斷進步，但高精地圖目前仍有難以忽視的短板。浙江大學數字經濟應用研究中心研究員胡仲楷分析，一方面，高精地圖在實際應用中，更新頻率達不到要求是個問題，特別是對于城市場景，高精地圖如果更新不及時，會給自動駕駛車輛帶來安全隱患。在城市場景中，道路變更、維修、紅綠燈增減等實際信息的更新速度快，相關車企出于用戶體驗和安全出行考慮，對此有著極為迫切的需求；另一方面，高精地圖的地理信息采集成本居高不下，也是制約高精地圖更新頻率的一個難題。
談到高精地圖的生產及成本難題，華南師范大學計算機應用技術研究中心研究員向春田表示，資質、資金和技術是高精地圖供應商的三大必備要素，缺一不可。其一，高精地圖供應廠商需要獲得國家主管部門頒發(fā)的甲級測繪資質，由于近年來主管部門審批嚴格，至今國內只有20余家企業(yè)擁有這一資質，其中既有專業(yè)地圖供應商，如高德、四維圖新等，也有科技企業(yè)與互聯網新貴，如華為、騰訊等；其二，由于所需資金不菲，一般企業(yè)難以負擔，而高精地圖的地理信息采集所需的專用采集車，單車采購成本就超過百萬元，有的甚至近千萬元，而且需要在國內幾乎所有主要城市路網進行較為全面的反復采集，不僅車輛需求數量較多，而且需要有長期持續(xù)穩(wěn)定的資金作為后盾；其三，高精地圖的制作要求高，電子導航地圖出錯，司機可以糾正，但高精地圖給自動駕駛指錯路有可能引發(fā)事故。所以，高精地圖技術要求高、采集工作量大、更新頻繁等因素，都是高精地圖應用的現實課題。
事實上，高精地圖供應商資金投入大是行業(yè)共性特點。據四維圖新發(fā)布的財報顯示，其研發(fā)投入在營收中占比平均達到50％以上，有幾年還是A股中研發(fā)投入最大的公司。而一般科技企業(yè)的研發(fā)投入在營收中的占比達到8％左右已經屬于高水平。自2010年上市以來，四維圖新至今已公開的融資金額已超過27億元。
此外，行業(yè)也在呼吁建立標準。“缺乏統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范和行業(yè)標準，也是當前高精地圖行業(yè)面臨的共同課題。”華泰證券分析師彭松林向《中國汽車報》記者表示，高精地圖的采集、內容編制、數據格式、發(fā)布傳輸、更新管理等方面都還缺乏行業(yè)標準。由此，造成高精地圖數據格式多樣，給應用企業(yè)增加了成本，也給用戶帶來數據通訊和處理的麻煩。而且，標準問題涉及行業(yè)發(fā)展的基礎和方向，沒有標準，猶如“蒙眼賽跑”，顯然不利于行業(yè)健康及快速發(fā)展。
三、擺脫依賴 ，“多傳感器融合＋高精地圖”成主流
其實，余承東與何小鵬“擺脫地圖依賴”的觀點也并非一時口快，高精地圖盡管當前階段具備較強實用價值，但在科技創(chuàng)新日新月異的發(fā)展過程中，也很難保證不會被更好的技術取代。
高精地圖盡管大多數情況下可以給自動駕駛車輛提供支持，但實際應用中也有一定局限性。“出現路面突發(fā)情況，或地圖更新不及時等問題，僅靠高精地圖難以實現自動駕駛。”余榮錦表示，這種情況并不是特殊場景，如常見的道路臨時施工擺放的錐形桶，如果僅僅依靠高精地圖，而圖上又沒有這些障礙物，車輛就不會變道繞行。
為應對此類情況，很多車企選用了多傳感器融合的感知方案，能夠在數百米之外就能感知路面實際情況，自動駕駛系統(tǒng)從而及時作出變道處理，保證行駛安全。在多傳感器融合感知系統(tǒng)中，大多以激光雷達、毫米波雷達、攝像頭的組合為主。如威馬M7上，搭載了3顆自主變焦固態(tài)激光雷達、7顆800萬像素高清攝像頭在內的32個傳感器，最遠探測距離超過600米，另外還有4枚Orin-X智能駕駛芯片，算力達到1016TOPS，能夠以極快的速度應對道路突發(fā)情況。由此，使自動駕駛車輛降低了對高精地圖的依賴，是自動駕駛適應全場景的發(fā)展趨勢。
車企繞開高精地圖，還有出于成本因素的考慮。彭松林認為，一方面，目前高精地圖的成本較高，會推高自動駕駛系統(tǒng)的價格；另一方面，至今在很多地方，既存在高精地圖數據不夠完整的情況，也有車路協(xié)同設施不齊全的情況，在這種情況下高精地圖和車路協(xié)同無用武之地，必須依靠多傳感器融合的單車智能模式才行。
“雖然高精地圖可以提高自動駕駛的安全行駛能力，但其本身的繪制難度和成本較高成為負擔，而且需要及時更新維護，加上國內道路交通狀況比國外更為復雜，所以有的車企并不選用高精地圖。”向春田表示，如特斯拉的自動駕駛方案就是純視覺模式，僅采用高清攝像頭，既不使用激光雷達，也沒有使用高精地圖，靠純視覺方案，一邊行駛，一邊掃描和重構外部環(huán)境，在一定條件下也夠用。而目前小鵬汽車等新車型上，盡管也有高精地圖，但通過多傳感器融合方式，在逐步減少對高精地圖的依賴，實際應用效果也不錯。
在實際應用中，從智能駕駛系統(tǒng)提供商到車企，都在采用更為安全穩(wěn)妥的“多傳感器融合＋高精地圖”模式，降低了對高精地圖的依賴，應用范圍也可以拓展到更多的城市，而不僅僅是停留在有高精地圖的有限的幾個城市范圍。
如智能駕駛系統(tǒng)提供商毫末智行，從2021年5月開始，其第二代智能駕駛系統(tǒng)已經陸續(xù)應用在魏牌摩卡、坦克300、魏牌拿鐵等多款車型上。根據官方數據顯示，截至2022年4月，搭載毫末智行其中兩款產品的車型用戶行駛總里程已經突破700萬公里。
華為在北汽極狐阿爾法S華為HI版上，也采用了高精地圖＋激光雷達＋攝像頭的多傳感器融合感知方案，華為也強調會通過降低高精地圖的技術權重，讓智能駕駛系統(tǒng)在年內實現對城市場景的覆蓋。
“通過實際應用，不僅探索了模式的合理性與可靠性，而且的確得出一個結論，即自動駕駛不一定要標配高精地圖。”陸載綱認為，結合國內大多數車企的實際來看，像特斯拉那樣單純的視覺模式，既需要高水平的算法支持，也需要根據行駛數據不斷改進，短期內難以實際應用，現階段還是“多傳感器融合＋高精地圖”模式能夠較好地保證自動駕駛的安全性。
四、行業(yè)競爭激烈，第三方圖商或先突圍
機構研究報告表明，未來數年內，國內配置智能駕駛功能的汽車數量可能將超過千萬輛，市場價值在百億元到千億元之間，潛力巨大。正因如此，吸引了眾多高精地圖供應商入局，行業(yè)競爭激烈。近年來，四維圖新、高德地圖、創(chuàng)業(yè)公司Momenta、寬凳科技等較早相繼拿到了甲級測繪資質。之后，華為在2019年拿到了資質。2021年1月，全道科技拿到資質。隨后，主管部門的審核越來越嚴格。
在高精地圖領域，傳統(tǒng)圖商、科技公司、互聯網公司、整車廠商是行業(yè)里競逐市場的幾股勢力。其中，高德地圖早在8年前就被阿里收購；百度收購長地萬方獲得甲級測繪資質；騰訊有全資子公司大地通途，同時還是四維圖新第二大股東；滴滴的地圖子公司名為滴圖科技；吉利通過籮筐控股易圖通；上汽入股光庭信息并控股其子公司中海庭，還是Momenta的第一大機構投資者；小鵬收購智途科技曲線獲得甲級測繪資質。
“目前，高精地圖行業(yè)競爭格局基本已定，后來者已經很難再分到一杯羹，也幾乎沒有出頭的機會。”彭松林表示，由于BATH（百度、阿里、騰訊、華為）等互聯網及科技巨頭的涌入，已經對過去10多年的市場進行了重新洗牌，而且最突出的是，盡管高精地圖在其他行業(yè)應用很多，但高精地圖供應商的主要目標基本都是自動駕駛。
從目前與車企合作的規(guī)模看，高德地圖、四維圖新、百度地圖基本位居前列。“當前市場，不僅自主品牌會選用國內供應商的高精地圖，而且外資車企的相關車型進入中國市場，也要選用國內供應商的高精地圖。”余榮錦認為，目前有甲級測繪資質的圖商也是各有優(yōu)勢，如高德地圖數據源較為豐富，且高精地圖的工藝方面有長期的經驗積累；百度地圖的優(yōu)勢在于智能化，其高精地圖的制作可以實現低成本、高效率。
針對高精地圖成本較高的情況，各家圖商也在價格方面大作文章。在近兩年的價格戰(zhàn)中，高精地圖的價格已經由之前的每車每年費用上千元降到了百元左右。除了價格戰(zhàn)，圖商在與車企的合作中，多采取“先小后大”戰(zhàn)術，即先通過自己“價廉物美”的導航電子地圖與車企建立深度合作關系，之后再順水推舟展開高精地圖合作。如今年年初，高德地圖發(fā)布第三代車載導航電子地圖，實現了通過普通導航電子地圖與高精地圖的無縫切換來實現升級。隨后，小鵬汽車率先搭載了高德地圖。到今年4月，蔚來宣布將對Aspen車機系統(tǒng)進行升級，其中的變化之一是增加了高德地圖，車主可以自由選擇使用系統(tǒng)中的百度地圖或高德地圖。
時至今日，無論是車企還是消費者，對于智能汽車的數據安全更為敏感。“高精地圖在應用中會產生大量數據，對于自動駕駛技術演進有重要意義。”向春田認為，從這方面看，未來車企選擇高精地圖供應商將更多選擇獨立第三方供應商，而且要處理好相關數據安全問題。
高精地圖會不會成為自動駕駛標配？“隨著時間和相關技術進步，一切都會更加明朗，但現階段，高精地圖仍然是智能駕駛的重要助手之一。”張睿林表示，決定高精地圖是否成為自動駕駛標配的因素是技術發(fā)展，一方面，伴隨著測繪手段的智能化、多樣化發(fā)展，高精地圖也會向降本增效、實時更新、能力更為強大方面發(fā)展；另一方面，在車載感知系統(tǒng)和算法演進中，發(fā)展方向是用更少的感知器件、更強的算法來實現更為安全可靠的自動駕駛。“這些技術都在升級迭代之中，未來高精地圖是否被取代，還是以新的形態(tài)共存，目前尚難斷言。”張睿林認為。
來源：中國汽車報 作者：趙建國
相關閱讀：
