CICV2019|中寰导航黄亮：自动驾驶地图赋能商用车

在2019年5月29日举办的第六届国际智能网联汽车技术年会，“商用车智能网联关键技术及产业落地”分论坛上，中寰卫星导航通信有限公司汽车智能业务部总监黄亮以“自动驾驶地图赋能商用车”为主题发布了演讲。以下为演讲内容：

中寰卫星导航通信有限公司汽车智能业务部总监黄亮：

今天这个会议的时候，任总反复跟我强调多讲点技术，而且大会的主题是商用车的关键技术和产业落地，所以我今天重点强调一下地图在商用车中间的应用，实际上今天讲地图和商用车的关系。目前来说，商用车反哺地图的情况不多，所以我更多是讲自动驾驶地图如何赋能商用车，所以有这样的一个概要简介。

在此之前我先简单介绍一下企业，四维图新是中国最大的图商，但主要是2B的，在大家熟知百度和高德导航，它是2C的，我们还是在车厂端的业务比较大。我现在所在的公司是四维图新的子公司，可以理解是四维图新的商用车板块，我们公司也是比较早了，跟四维图新公司的成立时间是一致，2002年成立的，但是以前的主营业务是商用车的监控这一块业务上，我们的团队属于是从四维图新自动驾驶部门直接划到中寰来，在2018年做商用车的智能，跟前面几位演讲嘉宾介绍不太一样，他们重点是在智能驾驶这一块，我们是介绍汽车智能，可是不会让大家那么兴奋，比如能够看到2022年或者2021年无人驾驶的情况，但是我们可以让大家看到今天商用车智能的成果。

谈到这里，我们致力于的目标是智能和网联，四维以及中寰有其他的团队，解决网联和大数据的业务，合起来以后希望提供商用车智能运维的能力，赋能在整个商用车的领域。既然是图商，所以我想大家对地图比较感兴趣，我先简单介绍一下地图是什么样的东西。

我们所理解的地图，绝大多数同行们所认识的地图是导航手机的地图，这个地图在我们这里叫做传统导航地图，实际上今天已经有很多人了解到，自动驾驶地图是给车用的，不是给人用的，人的理解和车的理解完全不是一个概念。我们在三幅图有可以看得到，传统导航的是给人看的，后面两个是给车看的。传统导航的地图有一大特点，围绕是目的地、搜寻、道路计算。

比如说今天的会场有几个门，每一个门在地图上就是一个点的坐标，有点就可以设置目的地、查询目的地，可以计算A点到B点道路计算。但是后面两张图是给车用的地图，一个是ADAS，一个是HD地图，是大家所熟知的高精度地图。这两种地图不给人看的，可以看见右上角是ADAS地图，它完全没有办法给人展现出来，因为它描述的是地图的形状，描述是路的形状，而且更多是强调道路的坡度，道路的弯曲程度这些属性的信息。这个东西让人去理解是非常难的，所以没办法去做展示。

下面是高精度的地图，我们看到的图是完全为了人理解它才做出来的，实际上这个东西人看没有什么价值，我们只知道3D地图的形式，但实际上我们的直接来看路是一样的，没必要去知道这个情况。这两种地图更多的描述是什么？描述的是道路，这样我设置目的地的点就不存在了，就没有办法设置目的地。因为在高精度地图，以及ADAS地图里，更多是描述道路的整个形状，整个区、整个面，大体积的东西，那么这种东西在固有的查询逻辑里是不存在的，所以这是地图的一个区别。

有这么复杂的地图如何应用它，下面可能更复杂了，我们服务的客户，在初次交流的时候提出要求要采图，可是如何用它，现在也是很大的一个问题。提到这一点，大家也都知道地图是一个传感器，包括B2S也是传感器，怎么理解呢？刚才吴总提到，这边有个相机可以看一千米，但是我们的地图可以看无限远，所以这个优势肯定是比其他的车身所载的传感器是不一样的，但是维度不一样，我们主要是看更远的信息，我又是静态的信息，不是实时动态的信息，所以在局部范围、我关注的范围内，不是地图发挥的空间，更多是超视觉的地方是地图关注的空间，所以这是自动驾驶地图的一大特点。

另外一个特点就是它的精度，因为我们现在自动驾驶车上面所带的传感器，它有一个实时计算的过程，还有设备安装的成本，这些东西采集的数据精度不会有地图采集的高，就是你现在市面上所有最贵的传感器都可以装在采集车上，而且我是事后处理，所以可以把它做的更高精度。现在有一些同事、同僚在提，你的地图精度是多少，我可以做到毫米级，但是没有必要。目前我们算下来，不同的应用场景里，有的亚米级、分米级、厘米级就够了。而且同理，越是精度高，成本越高，采集这么多的数据以后成本是谁摊？还是用户摊，所以够用就好了，不是在这种地方精益求精。

ADAS图它有几个主要的功能和属性。它描述就是道路，重点讲的道路的曲折、坡度和航向，就完全是数据的模式表述它，你无法看它的东西，你不能把图导出来看坡度，这个东西我觉得没有什么参考价值，但是对车来说意义就不一样了。第二，道路上存在一些危险信息，预先埋在地图上，写在地图上，包括限速信息和车道的数量。因为实时感知的这些东西一定会有错误的，但是地图预先写进去了，并且保证了鲜度和更新频率以后，一定比实时感知准，像今天很多团队考虑红绿灯识别是难点，到目前为止没有攻破，通过V2X或者地图里先写好，这个事情就游刃有余了，不用很多计算机资源等等的。

目前的话，四维刚刚说的ADAS图的覆盖率已经达到了90%，就是全国道路覆盖率，你可以看到右边的图片，是直接从地图上提出的缩略图，所以在发达的地区，它的覆盖率是非常密集的，还剩下10%，可能有一些确实无法去采集的，我们也没有办法采集的，就是一些限定的区域、封闭的区域等等，总体来说，我们在这种产品，就是今天用的地图已经成熟了。

明天下一代四维的地图是什么样？下一代同样的数据，我们会更多专注于道路本身的一些信息，这里提到一个单词叫HOV，目前可能很多车道上还没有见到，但是国家在贯彻执行，我们会随时跟进。HOV是什么呢？是这条路上，专门给一辆车里面成员超过2人或者3人以上车来走的，驾驶员或者你的车，如果没有司机、没有一个人坐在里面的话要罚钱的，但是纯靠车的视觉肯定有问题的，我们的地图会实时更新这些东西。包括后面的隔离带以及提升数据的精度，还是要强调一点，这个数据和高精度地图不一样，它的成本更低、采集效率更高，但是精度不会达到高精度地图那么高，它是亚米级的。

我刚刚为什么要重点讲这种地图，因为我们有我们的应用场景，今天谈这个场景的应用，也算是抛个砖，希望大家参与到这里去。地图和自动驾驶有一个关系，这一个是SAE的分级，重点看黄色写的这些字，L0的时候，地图已经在里面已经应用了，就是导航还有一些危险体现；L1的时候，我们的数据可以参与到速度控制，可以提供一部分安全驾驶的功能，包括后面讲的解决方案也是，在L1的层面上应用的，L1叫“脱脚”，就是脚可以不用管，实际意义上来说，就是控制不用管了。

然后L2，因为在功能定义里面，它涉及到横向，同时地图可以提供相应的变道辅助，我可以告诉你左右有没有车道、是悬崖还是路牙子，是安全还是不安全，地图可以提供。到了L3，包括了刚才说的变道辅助，也有电子围栏的技术，什么样的区里可以开自动驾驶，什么样的区域不能开自动驾驶，什么区域哪些车厂负全责，哪些区域不管用，或者是什么时候进收费站、进车道的时候；L4是所有功能要具备了，一个完整自动驾驶的方案。我今天听到沃尔沃和图森都在用地图，而且你们是在Level4这个级别上，用的高精度地图的方案，所以有一个分界岭，就是二级和三级，也是我认为我们地图的分界岭，就是ADAS图和HD地图的分界岭。

地图能够提供的功能是安全、舒适和能效，实际上这个东西，我觉得自动驾驶也是提供这些，除了做自动驾驶运营以外，其他所有自动驾驶我相信都是为车厂服务的，为车厂服务无非就是提供车的安全、舒适和能效这些功能。

展开来说，地图如何提供这些功能，比如说ICC，SuperCruise，这个功能地图如果结合进去，这里放着图就是前段时间兰州的事情，只有地图知道它前面是坡，或者司机自己眼巴巴看着是个坡。我们后来也分析了一下，司机在坡顶上面的速度决定了坡底的速度，动能和势能有一个相互关系、相对的关系。这种数据只有地图可以提供坡度，你可以想象没有任何传感器知道前后是个坡对不对。如果把地图的数据结合进去，结合到车身的安全控制里面，我相信对一部分乘用车来说都有很大的帮助。

包括地图也可以结合实时交通的天气信息，如果更新的频率上来了，数据的可靠性、保证性都能达到的话，也可以避免相应的一类因为天气原因导致的交通事故。因为你总得有一个载体表述前面是雾，然后雾在哪儿？有一个空间坐标，一旦涉及空间的关系的话，那么地图就是作用发挥的地方了，这个还只是天气，我觉得跟安全相关，至于拥堵也是提高效率的一部分能力。再就是节能减排，我们围绕着节能减排做了一个产品，叫做“智能地平线”，这个产品可以理解为直接用地图的坡度，然后把地图运用到车辆发动机和档位的控制上，通过方式发动机的效率，降低一些油耗。从今年开始，国家注重油耗节能减排这一块，包括为什么贯彻国6等等这些事情，所以这一块是大有作为的。包括我们和东风一起做这一块的合作，四维的角色是提供地图，不会做整套，甚至发动机的东西，所以这里需要更多一些相关企业参与到这块来，就是做发动机相应的控制和开发产品，后面我会详细介绍。

最后一块就是悬挂，有坡度、曲率，为了车的舒适型，我可以在路况比较差的地方，可以把悬挂提起来，提升你的通过性，比较好的路把悬挂降下来，这是提供舒适性，但实际上还要安全性，比如说曲率大的地方，调硬车辆的智能空气悬挂，货车的空气悬挂还没有开始，但是大家都谈自动驾驶，这种计算功能应该提前具备的，所以一定会在2021年自动驾驶来临之前，我不知道有没有，我希望它有。

最后谈谈解决方案或者是落地场景，这个方案也是希望大家能够参与尽量，我们定义的产品是智能地平线，实际上四维的角色就是提供地图的STK，怎么理解都好，就是你看不懂的地图我提供方案让你们能够使用起来。这套软件是集成在硬件里，其实我们不在乎硬件，我们只在乎软件能不能在硬件里用起来，它的传输硬件是CAN总线，所以基本不破坏原始车身的逻辑，而且遵循ADASIS协议，我们有些同事了解这个协议，我们是正儿八经把ADASIS运用起来，ADASIS V2协议，有些同事可能觉得V3更好，其实V3还远，就是自动驾驶没有起来之前，V3是很难有大规模应用的。

这里顺便解释一下V2协议是什么，它又一个很好的优点，简单的总结起来就是它不破坏车身的结构，它使用车的原身的CAN总线，所以它的出生就是符合车辆供应安全，如果今天说谁定义了一套协议，这个协议想给哪个车厂商用，第一句话肯定会问这个产品符合车规没有，ADASIS本身符合这个要求。第二点是因为CAN总线的资源带宽比较有限，所以用了6个messages描述地图，那么把地图用这么简单6个messages描述以后反映出来就不是地图了，它还原的只是前方路的形状，或者是路的坡度、曲率、路的结构，只是还原这个东西，所以不能拿它还原地图了。刚刚说了地图就是点线面，在6个messages里，比如说position这个消息，定义的点比如说自车的点，通过segment这个消息定义路，这个路的结构、路的连接关系等等，有了这个方式，你可以理解从一个绝对地图坐标系统，转换成以自车为圆心、起点的制车系统，这也是自动驾驶很重要的应用，我相信所有传感器都是以自车为坐标，所有的照相机都是以照相机这个点为坐标的，所以也是协议比较好的地方，也是我们做地图的人看待自动驾驶和别人不一样的地方。所以到今天很多人用地图，也是用绝对坐标系，这个效率是很低的，因为最后一定会转成车身坐标系，我这是提一下，因为ADASIS V2不是用自车坐标系，而是用路作为起点，然后所有的路标和点，都是以路为点，这样存储的数据是非常小，然后同样可以传出所需要的数据。

在这套解决方案中，我们解决什么问题？我们解决蓝色的Map Data和Eye Horizon Provider，我们就就只解决这一块，CAN线以上的东西就可以解决地图了，我们解决是把地图用协议发送到CAN总线下面，其他的团队在CAN线下面，用一个自己的VCU、ECU等等还原成想要的数据和协议。我们可以往总线发各种数据，但是前提是带宽能够接受，数据可以运起来，包括后面Server的服务，保证数据的鲜度提供数据的升级，大家不希望拿旧数据做未来的自动驾驶，包括今天的功能，同时提供底层的展示平台，虽然地图是给车看的，不是给人看的，但是在开发过程中不看很难开发，你很理解它的，所以这是目前提供的功能。

整个产品框架是这样的，在这个框架里，数据都是由我们来做，刚才说把数据用起来的引擎由我们提供，一些基础的应用服务，比如说升级、服务的购买，或者是数据统计这些，因为里边跑的各种数据，这一块由我们做，但是其他的，如何去节油、安全控制、限速、自动驾驶等等功能不由我们参与，但我们会和大家一起来。甚至你们不知道把CAN总线上地图抓起来的代码，我们可以开源的，我们可以把代码提供给你，但是这一块的代码维护肯定是真正的应用在这一部分的，我们会提供自己的平台系统等等维护上的安全，有些平台的功能，为什么？因为升级涉及到数据，所以账户的安全这一块也由我们来维护。

这个平台有无限的扩展数据，如果有OTA可以通过远程不仅可以刷我们的数据，也可以刷你们的应用，可以做出各种各样的一些功能，同时我后面也可以对所有的数据进行监控，拿回来做分析，这其实也是现在所要做的。下一步的规划，其实现在我们重点是在刚才这套系统用在节油这一块，下一块会涉及到安全提醒，因为这个数据严格来说是瞄准L1和L2的东西，但是是今天可以落地的，后续会把相关的能力和功能，和其他合作伙伴一起补齐，比如说刚才提到节油的提醒、安全的控制等等这些功能，我们一起合作把它开发出来。

再说一下大的规划，目前要解决是刚才说的基于V2，Eye Horizon的这套，接下来会做V3，我本人也是ADASIS协会的成员，但是V3的定义我觉得超前了，和现在的使用目标远远不符合，甚至我们也会做ADASIS高精度的定位以及自动驾驶。为什么要做高精度地位？我们实际上还是图商，图商和地图的定位相关，所以我们解决还主要是地图和自车之间坐标转换的关系的事情。简单来讲，我们做的就是地图的接口、地图相关算法和服务，这是我们的宗旨和目标。

非常感谢大家，谢谢！

（文章内容根据会议速记整理，略有修改）

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中寰卫星导航通信有限公司成立于2004年，是中国领先的商用车智能网联技术服务企业，国内最早的商用车车联网公司之一。中寰致力于打造“智能运力大脑”，依托母公司四维图新技术，中寰在运力大数据和AI算法上，具备突出的技术及资源优势。在商用车前装市场份额稳居行业第一，具备强悍的网络服务及场景落地能力。

截至2019年5月，中寰已与多家主流商用车厂达成深度合作，车联网连接车辆总数超过90万辆，自有团队服务网络覆盖全国。