什么才是高精度地图的云商业未来？

　　随着L3级别自动驾驶车辆量产阶段的到来，以及高精度地图的社会赋能价值凸显，高精度地图开始进入规模生产和分发的商业时代。相比成熟的电子导航地图，高精度地图体量巨大、实时更新度高、面向对象不同，决定了其数据采集、存储、更新、分发等技术关键节点、服务与产品形态，与商业模式紧密地结合在一起。如何实现高可用的实时高精度地图数据云服务？如何打造基于高精度地图的社会赋能平台？高精度地图又如何成为数字孪生新型基础设施？当我们探索这些问题的答案时，也更加逼近高精度地图的普遍应用途径，以及与我们日常生活息息相关的智慧未来。
　　当一部智能汽车带着我们自由行驶在路面上，除了汽车上的雷达、传感器正在为我们积极探测与反馈其他车辆与行人的动态之外，有一种更为广大、精细、稳定的传感器也在帮助汽车感知现实世界、提升驾驶安全性，那就是高精度地图。
　　图 | 超擎科技
　　高精度地图作为高级别自动驾驶的基础设施，通过提升定位精度与目标匹配实现车道级精准定位，辅助自动驾驶车辆进行路径规划，选择最优行车路线；同时也通过地图中的丰富要素和动态数据实现＂超视距＂感知，在特殊驾驶场景下，如夜间、恶劣天气、高速公路等，帮助人类驾驶员提升驾驶安全性。根据广汽研究院的研究数据，智能汽车使用高精度地图可将感知精度提高1.5倍，定位精度提高6倍，失效概率降低20倍。
　　两股浪潮，高精度地图迎来商业化时代
　　自动驾驶有四大关键研究领域：环境感知、决策控制、路径规划、定位导航。在L2辅助驾驶阶段，智能驾驶以人类驾驶员为主，自动驾驶为辅，环境感知与决策控制是目前智能车辆辅助执行较多的功能。但在L3及以上阶段，人类驾驶员逐步下放权力给机器控制，路径规划、定位导航以及随之带来的更高级别的决策控制被提上议程，使得高精度地图逐步成为自动驾驶依赖的刚需，并将在今后作用日益扩大。
　　我们可以从上表看到，在SAE（国际自动机工程学会）的自动驾驶分级中，L3级条件自动化，车辆在特定环境中可以实现自动加减速和转向，人类驾驶员可以不监控车身周边环境，但要随时准备接管车辆，应对智能驾驶处理不了的路况情况；到L4级高度自动化，可驾驶全程不需要驾驶员，但有限制条件。| 超擎科技
　　综合盖世汽车与高精度地图产业报告来看（下图），2020-2022年是大多数车企L3级自动驾驶量产的规划阶段，其中L3等级车辆多在2020年量产，2021年以后L3车型密集上市，更多的智能网联汽车会搭载高精地图，市场规模将实现快速增长。从各主机厂即将量产的L3级车型的高精地图供应商来看，中国高精地图市场率先实现商业化应用的图商主要是高德地图、百度地图、四维图新、易图通等。
　　表格来源：华西证券研究所 《智能驾驶核心：软件！》
　　不仅如此，高精度地图还可以运用于智慧城市、智慧交通、物流以及众多垂直领域的无人驾驶场景，市场容量巨大。根据高盛预测，2020年全球高精度地图市场将达到21亿美元，2025年该市场将达到94亿美元，到2050年将逼近250亿美元。
　　智能汽车量产和政企数字化转型的两股需求浪潮的来临，高精度地图产业势必将迎来规模化生产分发的商业时代。
　　高精度地图与传统电子导航地图相比，体量巨大、实时更新度高、面向对象不同，注定了产品形态、服务方式、进而到商业模式，将走出两条差异化的道路，深远地影响从软件算法，芯片，硬件供应商，Tier1，到整车制造商，再到终端客户（政企、个人消费者）的产业链分工、技术路线，以及生态协作模式。
　　智能驾驶驱动产业重构，Tier1提供包含地图数据服务的软硬件整体解决方案 | 华西证券研究所等
　　高精度地图通常具有超GB级的大规模存储体量，且自动驾驶对数据更新的实时性要求较高，这就决定了高精度地图将更多地借助云平台实现更新与分发；在产品形态和服务方式上，作为被机器读取与运行的数字媒介，高精度地图在形式上更强调的是数据要素形态，而非传统电子导航地图的视觉与特征形态，这又决定了上游图商以提供持续、高频度的数据收集服务为用户创造价值。由此可见，高质量、低成本的高精度数据服务与数据更新分发同步服务，将成为上游图商实现边际利润和商业价值提升的重要途径，也成为中游智能造车厂商的产生差异化和竞争力的关键环节。
　　如何降低高精度地图数据的在存储、管理、分发各个环节的时间和人力成本？如何实现高精度地图的高频在线更新？如何支撑起海量时空数据的OTA高并发同步需求？在几个关键生产和技术环节上，高精度地图的商业化落地还面临着巨大的挑战。
　　如何保持高精度地图数据的＂高鲜度＂？
　　提到高精度地图，很多人首先想起是其鲜明的＂三高＂特色： 高鲜度+高精度+高丰富度 。其中高精度与高丰富度大家都已经非常熟悉：精度更高体现在精确到厘米级别，高丰富度则更多体现在其包括了除道路信息之外的与交通相关的周围动/静态信息。
　　绘制高精度地图只是第一步，之后是对数据的不断更新与维护，因为随着自动驾驶车辆等级升级，驾驶行为将愈加依赖于高精度地图对真实世界的反映和认知，如果数据不能进行及时更新，很可能发生事故或意外。
　　这种感知型数据服务将成为图商与智能汽车制造商的长期投入与盈利模式，且频率大幅提升、几乎无时不刻——传统电子地图更新频率为季度或月更新，而高精度地图更新频率则上升至天级、小时级，甚至动态数据在毫秒级。
　　保持地图的＂高鲜度＂也被大多数业内人视为高精度地图量产应用的最大挑战之一，而这其中不仅涉及到高覆盖的数据采集和云端存储数据的实时更新发布，也涉及到海量用户端数据的OTA（Over-the-Air Technology，空中下载技术）同步更新，是影响高精度地图商业化落地的重要环节。
　　为了应对这些难题，在采集方式上，图商逐步向＂自采＂+＂众包＂的生态制图模式靠拢，即由专业队伍利用采集设备规模化采集，集中绘制高精度地图，同时也采用＂众包+深度学习＂模式，由用户车辆采集数据回传给云端，经过智能分析、验证数据有效性，并转化为详细的地图后对相应部分进行自动化更新，其频率高于集中制图，可与其形成互补，这种模式既可满足L3级别的驾驶要求，也能为L4级别的导入做好准备。
　　然而，无论是＂众包+深度学习＂模式，还是专业自采模式，想要做到高精度地图的实时更新与实时分发，就少不了数据从＂端到云＂以及＂云到端＂的双向集散传输和在线同步，这就导致了海量数据在两端更新循环的高并发压力：一是客户车队、车端、路端采集到的传感器数据接入云端的压力，二是海量用户端的OTA移动在线更新压力。因此，高精度地图数据服务更需要从＂云⇋端＂双向交互角度推进，不仅要强化云中心的计算能力，还要强化云与端之间的交互、更新、分析、计算能力。
　　OTA更新同步原理示意 | 百度百科
　　如果从数据角度去理解高精度地图，就会带来新思路。高精度地图作为自动驾驶中的稳定传感器，也是物联网连接形态的一部分，频繁更新的数据图层，也是流动的物联网数据。以高精度地图中的相对静态数据作为时空基座和容器，将现实世界无处不在的改变作为动态时空数据，在数字底座中锚定融合、输入和输出，也是时空大数据实时更新发布的基础原理。
　　在端到云的数据上云过程中，超擎利用在矢量地图、物联网动态数据处理方面具有性能优势的专利技术，在保障多源数据关联一致性的基础上，实现自适应网速的空间数据无损自适应渐进传输、数据加密传输，进一步实现了在互联网环境下，海量动态矢量数据的高性能分布式存储、精准关联实时更新与毫秒级空间关系计算分析，该解决方案在超擎时空数字底座的基础上，已形成面向海量高精度时空数据的高性能在线更新云服务。
　　在云到端的OTA分发中，超擎以核心时空索引为精准锚点，自动关联动态、多源数据，如用户自有地图、导航地图等，结合超擎在移动互联网环境下的数据传输性能优势，既能实现数据在智能车辆行驶过程中实时通讯、同步更新，同时也能保证更新数据与用户自有数据稳定而精准的空间关联关系。
　　在易图通与超擎提供「高精度地图+时空数据引擎」DaaS级数据服务中，双方合作研发自动驾驶地图中定位图层和数据更新解决方案，将超擎时空数据引擎与易图通自主研发高度自动化高精度地图生产平台相接，实现了高精度地图数据从端到云的众包数据智能化实时更新，以及云到端的OTA分发实时在线更新服务，不仅在高精度地图的量产和商业化进程中起到了关键作用，也为高精度地图的社会赋能打下基础——为政企业务自动化构建可机器运行的 数字孪生基础设施 。
　　垂直高精度地图云平台的社会赋能 —— 智慧高速
　　《一场关于高精度地图+定位的深思》一文中，清华大学智能网联汽车与交通研究中心办公室副主任江昆博士提出了一种＂ 强地图 ＂的概念，并预测＂自动驾驶的路线会偏向于强地图模式＂。在此概念中，地图不仅是一个提供静态路线的信息体，更是一个执行着多源信息融合的超级感知容器。
　　这也意味着，高精度地图可作为空间数字基座，关联与叠加各领域的垂直业务知识与动态信息，形成面向多行业的智慧业务基础设施，建立垂直服务市场，例如智慧物流、无人配送等；并能在特殊驾驶场景下，如夜间行车、恶劣天气的高速驾驶等，基于物联网与高精地图联动，构建多源道路事件超感知应用，实现社会赋能。
　　超擎智慧高速解决方案就是一个典型的＂强地图＂服务模式。
　　突发团雾，以及雾霾、雨雪、冰雹、沙尘、浓烟等低能见度事件；突发道路险情，如高速交通事故、公路灾害（塌陷、山石滚落等），都是危害高速公路行车安全的＂杀手＂，难以精准实时预警，极易造成重特大交通事故，危害人民生命财产的同时，也导致地区高速交通停滞而带来严重的经济损失。
　　超擎将专利级的团雾和雾霾沙尘雨等等恶劣天气低能见度的AI物联实时监测系统、道路危情智能联动系统等多源动态时空信息，形成高速路动态事件感知层，并与高精度高速公路空间数据基座进行精准定位关联并实时更新输出动态数据信息，进而帮助高速道路交管部门实现高速路能见度的数字化分级管制、道路危情的实时监测、精准定位、预警功能。
　　高清地图智慧高速实时监测管理 | 超擎科技
　　目前， 该项目已在部分区域高速路段落地实践应用并经受考验，团雾与能见度智能预警系统运行近一年，预警准确率达 98%以上，所辖路段未发生一起因团雾恶劣天气造成的人员伤亡的重特大交通事故。
　　将这种＂强地图＂服务模式构建专业的＂恶劣天气道路安全预警系统＂、＂道路危情系统＂，皆可通过安装智能硬件终端，或智能汽车OTA升级方式，基于实时移动动态更新，为高速驾驶场景下的人员提供电子地理围栏毫秒级预警通知，提升安全驾乘体验，实现社会赋能。
　　类似合作服务模式也面向不同行业的生态合作伙伴，通过构建专属的业务动态图层，关联高精度地图云服务实时输出，实现业务自动化，如物流行业、城市清洁、港口、矿区等垂直业务领域的无人驾驶等；另一方面，通过OTA在线多元应用升级模式，也能助力智能造车主形成差异化的市场竞争优势，形成更为强大的生态链增值服务能力。
　　新基建，高精度基础地图数据平台
　　高精度地图平台作为自动驾驶车辆的基础设施，在新基建中，依然承载着关键的基座性作用，车联网、车路协同中，高精度地图通过将道路及道路相关要素直接本体电子化、虚拟化，实现数字孪生；并能通过上文提到的＂强地图＂模式，接入各领域行业肌理AI算法，自动感知和监测逼近真实世界的精细动态变化，实现人、车、地、物的时空全息交互、联动与宏观统一管理。
　　建设统一的高精度基础地图数据平台，实现数据顶层规划，不仅能够避免重复建设和资源浪费，进一步促进图商之间的数据共享，更能消除行业间的数据壁垒，构建更加紧密与高效的数据采集和分发的协作链条，不仅服务于自动驾驶，还能应用到城市治理、智能交通等多个领域。
　　通过统一数据标准接口与加密索引云调用，促进图商间数据共享和隔离原始数据，同时实现不同的中下游制造商、开发商利用平台数据进行私有化处理和自定义应用，促进高精度地图市场的良性发展。
　　这也可能成为高精度地图进一步普及应用的＂云＂未来。