浅析基于高精地图的车路协同智能交通系统

谈及 “车路协同”，恐怕除了专业人士，绝大多数人未必听说过这个名词。实际上，“车路协同”是近年以下两大技术概念相结合能否实现 1+1>2 作用中重要的一环。

第一个概念，是智能驾驶，当然更多人会称之为无人驾驶。不需要人驾驶，车辆自动行驶，这是多么美妙的事情。目前大量企业均在涉足这一块。第二个概念，则是智慧城市概念下的智能路网，其最典型的应用就是通过信号灯上的摄像头、道路边上的传感器监控道路的车辆数量，然后通过人工智能来协调信号灯的时间和切换，从而提升单位时间里面道路的通行效率。

车智能了，路智能了，并不等于交通就足够智能了。事实上，目前的无人车和智能路网，都是一个个孤立的产品，车与路，彼此并不互通有无。而“车路协同”的价值就在于让车辆和路网能够信息交换，起到 1+1>2 的作用。

车路协同的智能交通系统概述

拥堵是智能交通系统要解决的一个重要问题，拥堵不仅增加浪费时间，还会产生经济损失，给我们生活也添堵。拥堵存在结构性、非结构性原因，结构性拥堵除非有大的结构性变革，否则是没有办法彻底改变的，此研究主要讨论非结构性的拥堵。它归纳成七大类：驾驶安全性不足、弱势交通参与者安全事故、交通实时信息缺失、交通控制过于死板、运营车辆管理问题、道路养护管理问题、紧急救援不够及时。

针对拥堵的原因，梳理解决方案，我们得出了服务功能域的概念，每一个服务功能域针对一类以上提到的拥堵问题。它是解决问题的服务，不是终极的应用，只是为那些应用提供支撑的概念。基于以上原因，本研究定义了六个功能域，同时把这六个功能域又进行展开，展开成子功能，对应这几大类中的一些具体问题。服务功能域需要技术支撑，背后有四个技术：V2X、大数据、云计算和人工智能。近年来这四个技术都得到快速发展，逐渐成熟。

 

技术的发展让我们原来在ITS里设想的很多概念到今天有可能得以落地实现。下图中就是由技术进步催生的车路协同平台：六个服务功能域之间的交叉交互传输，演变为统一的输入。整个交通环境的车、路、人所有的信息从一个地方收集上来，由中间的车路协同平台作为统一收集以及共享。服务功能域用他们各自的逻辑来对这些相应的问题进行分析，并给出信息或者是解决方案，然后通过中间这个车路协同平台再传递到外面的实体做信息的发布或者控制。换句话说，车路协同是提供一个平台，让所有的交通主体如人、车、路这个平台上得可以实时、全方位得到信息共享。车路协同平台扮演着统一收集及共享的角色。

高精度地图在车路协同中的作用

传统的自动驾驶中用的高精度地图（HAD）主要应用是：辅助感知、高精度定位、路径规划。在车路协同下的自动驾驶，随着技术的进步，地图行业也起了一个新的概念，叫做局部动态地图（LDM），在这个地图里面高精地图分成四个图层：

 

最底下的图层是传统的静态数据，包含高精地图的基础道路路网信息；第二层是相对的静态数据，包括一些基础设施，道路上的标志标牌，及建筑物信息。第三层是相对动态数据，包括交通状况的数据，如红绿灯信息、交通拥堵信息、道路湿滑信息等，第四层是高度动态数据，主要是在道路路段内的车辆、行人、自行车等动态信息。基于这些动态信息进一步得到预测的信息，也就是下一时刻的位置，或者是交通流的预测。局部动态的地图里面增加了很多的内容，尤其是增加了动态的内容，它对自动驾驶的决策和控制提供了有效的支持。

实际上，局部动态地图中涉及的动态信息就是车路协同平台中要收集及共享的信息。也可以认为局部动态地图是车路协同平台一个载体。

晶众三维高精地图产品

晶众的高精度地图产品包括两类：一种是城市道路地图；另一种是高精度停车场地图。

城市道路地图是一套城市级的高精度地图产品，以城市道路为主，结合道路标示、障碍物、建筑物、自然环境，为智慧交通提供基础的数据服务。晶众拥有城市高清地图采集、生产、发布的资质和能力。

产品特点：

•三维化：提供3D展现形式，并支持2D/3D自动转换

• 高精度：平均精度小于20cm，满足自动驾驶需求

•全要素：地图涵盖道路、设施、自然环境、周边建筑物、POI等全部要素

•范围广：城市覆盖范围超过70个城市，并以每年30个城市的速度增长

 

停车地图产品是一套面向自动泊车的产品，以停车地图为主，配合晶众自研的停车地图引擎以及地图融合技术，针对当前停车导航和自动泊车业务场景，推出车位诱导、反向寻车等具体功能，并在技术上支持未来AVP场景。

产品特点：

•三维化：提供3D展现形式，并支持2D/3D自动转换

•高精度：平均精度小于20cm，满足AVP需求

•全要素：地图涵盖停车场背景、路网、车位、设施等要素

• 应用性：提供导航和地图融合技术，支持AVP应用

基于晶众自主研发的地图引擎，对高精度地图数据进行发布，集成三维虚拟场景库，并针对不同业务的需要，开发面向应用的平台系统。

 

展望

落实这个基于车路协同的智能交通系统，往往不只是一个技术问题，而是一个产业各领域梳理和重新协调的问题。在整个过程中，可能牵扯到交管救援领域，牵涉到一些TSP，以及政府职能部门等等，大家需要一起制定共同的机制，针对技术上、服务上、协同上、配合上以及政策上的各种问题进行商讨和达成共识，使得这套系统能够最终商业化，为零交通拥堵提供完美的解决方案。

作者单位：中科智城（广州）信息科技有限公司

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