0
| 本文作者： 于勝越 | 2018-12-14 14:51 |
高精度地圖量產(chǎn)之戰(zhàn)已經(jīng)開局。
行業(yè)內已達成共識，面向L3/L4甚至更高級別的自動駕駛汽車，高精度地圖已成剛需，誰能率先具備快速更新地圖的能力，并完成高精度地圖的量產(chǎn)，在商業(yè)模式上破冰，誰就站上了自動駕駛舞臺的中央。
專注于研發(fā)自動駕駛大腦的Momenta也將高精度地圖作為核心業(yè)務之一，這家一直低調的自動駕駛獨角獸決定正式對外公布其高精度地圖的技術畫像。
近日，雷鋒網(wǎng)新智駕與Momenta CEO曹旭東及Momenta研發(fā)總監(jiān)兼地圖業(yè)務負責人孫剛進行了獨家對話，兩位負責人首次對外詳解Momenta在高精度地圖方面的技術路線及商業(yè)戰(zhàn)略。
Momenta將自己定位為產(chǎn)業(yè)鏈條上的Tier 2，并向雷鋒網(wǎng)·新智駕呈現(xiàn)了三條更實在的高精度地圖“準則”：
一、在大規(guī)模建圖之前一定要建立快速更新的能力；
二、高精度地圖的信息更新需要進行大規(guī)模的驗證；
三、高精度地圖的精度和更新頻率需要根據(jù)元素進行分級。
隨著越來越多的自動駕駛解決方案面市，高德、四維圖新、HERE等傳統(tǒng)圖商，谷歌、百度等科技公司，甚至自動駕駛初創(chuàng)企業(yè)已相繼亮出量產(chǎn)時間表。一向低調穩(wěn)重的自動駕駛玩家Momenta在高精度地圖量產(chǎn)之路上，提出了“關注更新能力，比一味大規(guī)模建圖更重要”的說法。
在Momenta看來，對于高精度地圖提供商來說，一張高精度地圖完成繪制交付，并非代表一段工作的完結，而是地圖更新閉環(huán)的開始。假如一張高精度地圖無法保證持續(xù)更新，這意味著從發(fā)布之日起，它的價值就會持續(xù)降低，信息滯后的安全風險會持續(xù)升高。
*Momenta研發(fā)總監(jiān)兼地圖業(yè)務負責人 孫剛
Momenta研發(fā)總監(jiān)孫剛對其進行了進一步的解釋：“嚴格來說，對于應用于L3及以上自動駕駛系統(tǒng)的高精度地圖，技術團隊首先要具備快速更新高精度地圖的能力，再進行大規(guī)模建圖才有意義?！?/strong>
Momenta CEO曹旭東將大規(guī)模建圖歸屬于勞動密集型的作業(yè)，“大規(guī)模建圖依賴的是資金（去部署大量的采集車），這與傳統(tǒng)導航圖商的做法沒有差別。而高精度地圖的剛需是實現(xiàn)快速更新，這也是高精度地圖領域新晉公司與傳統(tǒng)導航圖商差異最大的部分?！?/p>
為保證地圖“鮮度”，Momenta在高精度地圖方面選擇了基于視覺感知進行眾包部署的方案。在孫剛看來，傳統(tǒng)圖商采用以激光雷達為主的技術路線，存在成本高的門檻，無法實現(xiàn)大量部署，對應地圖的更新速度較慢，且不能進行快速大規(guī)模的驗證。
相比之下，視覺方案的硬件成本低，容易進行規(guī)?；渴饘崿F(xiàn)地圖更新。眾包解決方案的量產(chǎn)和規(guī)?；渴?，能夠最終讓高精度地圖實現(xiàn)以天為單位，甚至以小時為單位的更新，同時快速驗證數(shù)據(jù)的有效性。
針對高精度地圖的底圖繪制及眾包更新，Momenta自研了一套完整的繪制更新硬件，并將信息更新和驗證貫穿產(chǎn)品的整個生命周期。在高精度地圖繪制及更新方面，Momenta用“兩條腿”走路：通過自有渠道或者合作渠道，完成地圖繪制；布局后裝設備及前裝定位盒子，眾包完成地圖更新。
底圖繪制設備：包含攝像頭、高精度GPS、高精度IMU，及用于深度學習和SLAM的計算芯片，并對搭載的傳感器設置高精度的時間同步，整套設備價格在1000美金左右。Momenta不會對產(chǎn)品進行單獨的售賣，而選擇和主機廠、出租車隊、物流車隊等合作，或將傳感器設備搭載在自有測試車隊上完成底圖繪制；
地圖更新設備：地圖更新設備的成本相較底圖繪制設備，要低很多。Momenta將更新設備分為后裝和前裝兩種方式進行部署。后裝方式，即將眾包更新方案搭載在Momenta后裝產(chǎn)品設備“途鈴”，完成地圖更新。前裝方式是Momenta將通過與主機廠合作共同研發(fā)“定位盒子”，并搭載Momenta地圖更新方案。
建立完整的高精度地圖更新閉環(huán)系統(tǒng)
基于視覺感知的方案進行眾包部署，Momenta在高精度地圖外業(yè) ( 原始數(shù)據(jù)采集）層面形成了一套專有系統(tǒng)。在高精度地圖后期的內業(yè)層面（數(shù)據(jù)處理、校對、標注及補缺），專注于研發(fā)自動駕駛大腦的Momenta認為其較傳統(tǒng)圖商有自己的優(yōu)勢。從利用深度學習和SLAM算法進行大數(shù)據(jù)處理，發(fā)現(xiàn)地圖信息，到通過交叉對比和影子測試進行驗證，是Momenta的技術特色。
關于高精度地圖內業(yè)，人工智能和自動化是處理大量高精度地圖數(shù)據(jù)的關鍵。在后期數(shù)據(jù)處理過程中，深度學習和自動化工具能快速提升數(shù)據(jù)處理效率，減少人工標注開支，加快地圖繪制更新速度。此外Momenta已建立大數(shù)據(jù)平臺、大計算平臺、大測試平臺三大基礎平臺，其基于真實道路積累了海量數(shù)據(jù)，在地理信息的維度下進行索引，完成圖像檢索，并根據(jù)算法提取道路特征 ( 例如車道線 ) ，完成數(shù)據(jù)關聯(lián)，輸出道路信息之間的幾何位置、相應屬性及道路之間的關系。
未來Momenta的地圖更新產(chǎn)品將通過前裝搭載上車?；谲囕v上的傳感器，計算平臺可以實時估計車輛的相對位置信息，并結合深度學習和SLAM算法感知道路元素，再將實時感知到的結果和高精度地圖進行對比。當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)實時感知結果和地圖不匹配時，就上報給云端。Momenta綜合車輛傳回云端的信息進行數(shù)據(jù)處理，形成地圖更新信息，并下發(fā)到各個車輛，完成地圖更新的完整閉環(huán)。Momenta全球頂尖的深度學習和SLAM算法為數(shù)據(jù)采集、識別、定位提供了扎實的基礎。
在與主機廠、供應商的交流合作中，Momenta認識到高精度地圖的使用者非常關注如何大規(guī)?？焖衮炞C更新數(shù)據(jù)的正確性，這也成為Momenta的發(fā)力之處。
傳統(tǒng)的抽樣測試方法，例如十公里的地圖，每隔一公里抽樣測試一個點，測試覆蓋率低且耗費人力，需人員親自到達現(xiàn)場，難以規(guī)模應用。
其次測試周期越長，信息滯后的風險就越大。如果針對一個變化信息，測試并確認有效的周期特別長，則在它被確認之前，就有可能變成了無效的數(shù)據(jù)。按照Momenta的邏輯，高精度地圖反而具有“后發(fā)優(yōu)勢”，即如果兩張地圖的制作方法和交付日期相同，較晚開始采集的地圖會更安全。
在快速檢驗地圖更新信息的準確性方面，Momenta采用交叉對比和影子測試的方法來驗證地圖數(shù)據(jù)。高精度地圖領域如何進行交叉對比和影子測試呢？
Momenta從三個維度展開：
其一，視覺眾包方案帶來了豐富的道路信息，Momenta根據(jù)其中的部分數(shù)據(jù)完成地圖繪制，同時利用同樣路段上的剩余數(shù)據(jù)再進行多次繪制，進而交叉驗證不同高精度地圖的數(shù)據(jù)。當相同路段的不同地圖數(shù)據(jù)高度吻合時，意味著地圖信息更準確。
其二，即基于Momenta多傳感器融合的定位算法驗證地圖準確性。當各個傳感器的定位結果接近一致時，意味著地圖信息更加準確。如多種傳感器得到的定位結果不一致，地圖準確性則需再議。
其三，通過將高精度地圖數(shù)據(jù)接入決策系統(tǒng)但不對車輛進行實際控制，影子測試可以對比自動駕駛系統(tǒng)的預測軌跡與車輛真實軌跡的一致性來判斷高精度地圖數(shù)據(jù)的正確性。通過大規(guī)模不接控制的測試，可以達到更快的驗證速度。而大規(guī)模鋪設的眾包設備回收數(shù)據(jù)可在后臺直接完成測試。相對于傳統(tǒng)實車實地測試，整個驗證周期可以大大縮短。
高精度地圖需要為自動駕駛構建一個相對真實的道路環(huán)境，不同于傳統(tǒng)的導航地圖，高精度地圖在內容圖層方面更加豐富，且精度要達到厘米級。多數(shù)高精度地圖供應商聲稱有能力達到10-20cm的精度。
行業(yè)內對于高精度地圖圖層的定義包含兩大部分：靜態(tài)地圖和動態(tài)地圖。靜態(tài)高精地圖的繪制是當下行業(yè)內的工作基礎，也是攻堅點。一套完整的靜態(tài)高精地圖需要包含語義信息的車道模型、道路部件、道路屬性三類矢量信息，以及用于多傳感器定位的特征圖層：
車道模型：即引導車輛從A地開往B地的道路規(guī)劃，包括車道上詳細信息的和連接關系；
道路部件：包括交通標志、指示牌、龍門架、路桿等路側及路面的各類物體，當車輛傳感器探測到這些道路物體，然后再對比地圖，便可得知車輛的精確位置；
道路屬性：包括道路的曲率、航向、坡度以及橫坡，幫助車輛執(zhí)行轉向、加減速；
多傳感器定位的特征圖層。
Momenta認為高精度地圖有兩個關鍵點：左手更新，右手精度。高精度地圖中不同元素的精度需要根據(jù)自動駕駛系統(tǒng)中的不同作用來定義。
孫剛提到，自動駕駛車輛對于車道線精度要求達到厘米級以上，而對于道路旁的限速牌，自動駕駛車輛更關注其限速信息（限速40或限速60等），當限速牌不用于進行車輛定位時，限速牌的具體位置精度則變得不那么重要。
Momenta之所以能夠定義高精度地圖的元素精度和更新頻率需求，恰恰因為公司不僅是地圖技術的提供方，同時也是地圖的使用者。通過將自產(chǎn)的高精度地圖應用于自研的L3及L4自動駕駛解決方案，Momenta對高精度地圖信息精度進行定義；同時在與主機廠、供應商的合作中，依據(jù)下游客戶的需求進一步完善高精度地圖的精度和更新要求。
其中幾類典型的地圖元素分級如下：
孫剛否定了視覺的精度比激光雷達差的說法。“Momenta高精度地圖生產(chǎn)體系中，目前并不能得到視覺方案的精度低于激光雷達方案精度的結論。甚至在某些情況下，前者比激光雷達表現(xiàn)更好。激光雷達稀疏的點云對于目標物體邊緣掃描能力較弱，例如無法精確捕捉標識牌邊緣。在這一方面，視覺方案更顯優(yōu)勢。視覺傳感器可以通過多次拍攝積累數(shù)據(jù)，其能實現(xiàn)的測量精度可以超過激光雷達?！?/p>
同ADAS地圖相比，面向L3/L4級別的高精度地圖精度更高、道路信息更豐富。在Momenta看來，其高精度地圖面向高級別自動駕駛，同時可降維到L2/L2.5級，甚至ADAS輔助駕駛層面使用。
對于L1/L2級自動駕駛而言，高精度地圖屬于加分項；面向L3/L4甚至更高級別自動駕駛，高精度地圖則是必選項。曹旭東提到，面向L2/L2.5級自動駕駛，高精度地圖可以為自動駕駛系統(tǒng)提供更好的魯棒性。例如在車道線殘缺或沒有車道線的場景中，高精度地圖可提供道路信息，完成車道保持動作；經(jīng)過坡道時，高精度地圖可提前預知坡道信息，并告知車輛提前加速；抑或當前方出現(xiàn)彎道，高精度地圖可提前為車輛提供彎道曲率信息，并規(guī)劃出適應此彎道的最優(yōu)速度，從而提高自動駕駛車輛的安全性和舒適性。
Momenta高精度地圖走向何方？
雷鋒網(wǎng)新智駕了解到，高精度地圖市場目前有三大商業(yè)路徑：一站式制圖外包服務商，提供繪制硬件和配套軟件系統(tǒng)的企業(yè)，及高精度地圖數(shù)據(jù)服務商。各家商業(yè)路徑雛形已成，但高精度地圖行業(yè)商業(yè)化最優(yōu)解還在探索中。
對于未來商業(yè)化，Momenta的態(tài)度非常開放。在和主機廠、供應商合作的過程中，Momenta將自己定義為Tier 2。作為自動駕駛方案提供商，其可向自動駕駛公司、主機廠、供應商提供高精度地圖數(shù)據(jù)、技術授權（license）及制圖、更新及定位工具服務。
“獲得地圖測繪資質，并非意味著Momenta成為一個獨立的圖商，自動駕駛大腦依舊是核心定位”，孫剛表示，“OEM車廠擁有海量的數(shù)據(jù)，Momenta希望能夠攜手圖商一起發(fā)掘海量數(shù)據(jù)的價值，為OEM和自動駕駛系統(tǒng)提供精準可靠‘活地圖’。”
自動駕駛未成熟之際，出世寥寥幾年的高精度地圖技術及商業(yè)路徑更是一個新事物。各個入局者從測繪、更新、驗證技術路徑，到商業(yè)戰(zhàn)略，都有自己的一套生意經(jīng)。率先在限定區(qū)域打通更新環(huán)節(jié)也好、現(xiàn)階段完成大規(guī)模建圖量產(chǎn)也罷，其終極目標落地點均是量產(chǎn)、實時更新、信息準確。
雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
