芯耀
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在汽車走向輔助駕駛的發(fā)展過程中，高精地圖曾一度被視為必要工具。因為其不僅包含語義豐富的車道模型、道路部件及屬性等矢量信息，還融入了多傳感器定位的特征圖層，可以為輔助駕駛技術(shù)提供堅實的數(shù)據(jù)支持，強化輔助駕駛系統(tǒng)的整體感知能力和決策能力，有效提高汽車行駛的安全度。
不過，近幾年輔助駕駛解決方案呈現(xiàn)出了 “重感知、輕地圖”的趨勢，不少頭部玩家甚至直接發(fā)布了“去高精地圖”的方案。一時間，關(guān)于高精地圖的去留問題成為行業(yè)關(guān)注的焦點。那么問題來了，高精地圖為何會從實現(xiàn)高階輔助駕駛的必要工具走向可有可無？未來，高精地圖真的要被邊緣化了嗎？本期曉鶯說，我們結(jié)合輔助駕駛技術(shù)的最新發(fā)展趨勢，深度解析高精地圖的價值和可能的發(fā)展趨勢。
HD Map 前世今生
高精度地圖的發(fā)展可以追溯到20世紀(jì)初的制圖工作，但真正實現(xiàn)高精度并應(yīng)用于導(dǎo)航與定位的地圖是近幾年的事情。隨著衛(wèi)星定位技術(shù)（如GPS）的普及和定位精度的提升，高精度地圖得以快速發(fā)展。同時，借助機器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的推動，高精度地圖在數(shù)據(jù)更新、實時路況和智能導(dǎo)航等方面取得了巨大突破。
相對于傳統(tǒng)的電子導(dǎo)航地圖，高精地圖指的是一種位置精度達(dá)到亞米級的電子地圖，具備“高精度”“高鮮度”和“高豐富度”的“三高”特性。
在精度上，一般的導(dǎo)航地圖精度只有10米左右，而高精地圖的絕對精度和相對精度均在1米以內(nèi)，甚至相對精度在20厘米。
高精地圖的鮮度則體現(xiàn)在高頻更新地圖信息，包括實時交通流量、紅綠燈狀態(tài)信息等動態(tài)信息，也包括靜態(tài)信息的更新，比如道路的變更、維修，限速調(diào)整等。
在豐富度上，高精地圖包含更豐富的道路元素和交通相關(guān)動態(tài)信息，如車道線、路標(biāo)、交通提示牌、交通燈、車道曲率、坡度等，對于車與車之間、車與人之間的交互以及紅綠燈的感知和識別具有顯著的輔助作用，發(fā)出的導(dǎo)航指令相對也更為精確。
高精度地圖在許多領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價值，其中智能交通是高精度地圖的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。通過精確記錄道路信息和交通設(shè)施，高精度地圖可以為輔助駕駛車輛提供高度精確的導(dǎo)航引導(dǎo)和環(huán)境感知。且與車載傳感器相比，高精地圖不受天氣環(huán)境、障礙物和探測距離等限制，為輔助駕駛汽車提供安全冗余。
相對于以往的導(dǎo)航地圖，高精地圖可以說是專為輔助駕駛而生。因此，隨著輔助駕駛的發(fā)展，國內(nèi)廠商紛紛開始布局高精地圖賽道。
國外的高精地圖主要有Here、TomTom、Waymo等老牌圖商。其中，Here 于2015 年被奔馳、寶馬、奧迪以28 億歐元聯(lián)合收購，之后引入英特爾、博世、大陸等輔助駕駛領(lǐng)域廠商的投資，形成了一個成規(guī)模的高精地圖聯(lián)盟。
TomTom 是一家主營業(yè)務(wù)為地圖、導(dǎo)航和GPS設(shè)備的荷蘭公司，也是全球少數(shù)擁有數(shù)字地圖資產(chǎn)的公司之一。2017年7月，TomTom宣布與百度達(dá)成合作協(xié)議，共同研發(fā)用于輔助駕駛技術(shù)的高精地圖。
Waymo的高精地圖基礎(chǔ)由谷歌地圖發(fā)展而來，有強大的數(shù)據(jù)與技術(shù)背景，目前其制作的高精度地圖公開已知的僅用于自己的輔助駕駛，并不作為商業(yè)化產(chǎn)品。其采集地圖的手段為激光雷達(dá)加組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)，并擁有一支龐大的測繪車隊一起集中創(chuàng)建高精地圖。
此外，美國因地圖測繪政策限制較少，涌現(xiàn)出了DeepMap、CivilMaps、lvl5、Carmera等高精地圖初創(chuàng)公司。這些初創(chuàng)公司們往往有一個自己主打的算法技術(shù)，比如CivilMaps能將1T的激光雷達(dá)點云數(shù)據(jù)壓縮到8MB，Carmera融合攝像頭和激光雷達(dá)的圖像獲得更好的傳感效果等。不過，云端的存儲、運算、通信能力是初創(chuàng)企業(yè)普遍的短板。
中國高精地圖的發(fā)展與現(xiàn)代地圖技術(shù)的演進(jìn)和輔助駕駛技術(shù)的發(fā)展需求密切相關(guān)。
2018年，凱迪拉克CT6 Super Cruise（可放開雙手輔助駕駛系統(tǒng)）功能在中國落地，由高德配套高精地圖數(shù)據(jù)服務(wù)。該項目成為首個在中國市場前裝量產(chǎn)落地的高精地圖商業(yè)應(yīng)用項目。
此后，隨著輔助駕駛商業(yè)化進(jìn)程的加速，越來越多的汽車廠商開始認(rèn)識到高精地圖的重要性，不約而同地選擇了“激光雷達(dá)等多傳感器融合+高精地圖”的技術(shù)路線，意圖在高級別輔助駕駛功能上率先實現(xiàn)突破。
以蔚來的領(lǐng)航輔助系統(tǒng)（NOP）為例，通過導(dǎo)航系統(tǒng)、高精地圖與蔚來NIO Pilot自動輔助駕駛系統(tǒng)的深度融合，NOP可以使車輛在高精地圖覆蓋范圍內(nèi)的大部分高速公路及城市高架路段內(nèi)，按照導(dǎo)航路徑實現(xiàn)自動匯入主路、在主路中巡航行駛、根據(jù)導(dǎo)航規(guī)劃自動切換到下一條高速或高架等。
除了蔚來的NOP，小鵬的NGP、理想的NOA等可以完成高速場景下的L2+級輔助駕駛，這些功能的實現(xiàn)與高精地圖密不可分。一時間，“L2以上的輔助駕駛，高精地圖是必備項”成為行業(yè)共識。
資質(zhì)門檻
面對市場對高精地圖的熱捧，越來越多的企業(yè)開始入局高精地圖賽道。彼時，除傳統(tǒng)圖商外，還包括京東、滴滴、美團等互聯(lián)網(wǎng)巨頭；華為、小米等通訊巨頭；還有上汽、吉利等車企。
不過，因地理信息涉及到國家安全，2022年開始，國家自然資源部對圖商資質(zhì)進(jìn)行復(fù)核，收緊了甲級地圖資質(zhì)的監(jiān)管和數(shù)量。最終獲得該資質(zhì)的單位數(shù)量，從此前的31家單位收緊為19家。
在這19家單位中，除少量專注于遙感、基建測繪的事業(yè)單位和初創(chuàng)公司外，基本被以百度、騰訊、阿里為代表的互聯(lián)網(wǎng)科技公司和以高德、四維圖新等為代表的傳統(tǒng)圖商所壟斷。
2022年8 月 30 日，自然資源部再次下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展維護測繪地理信息安全的通知》，明確規(guī)定，高精地圖測繪制作，只能由具備導(dǎo)航電子地圖制作甲級資質(zhì)的單位進(jìn)行。這也進(jìn)一步加劇了高精度圖的準(zhǔn)入門檻。
資質(zhì)收緊的同時，高精地圖的市場競爭也日趨激烈。目前，國內(nèi)高精度地圖市場主要聚集各大傳統(tǒng)圖商、互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)和初創(chuàng)公司，其中高德地圖市場份額一家獨大。
根據(jù)蓋世汽車研究院ADAS配置數(shù)據(jù)顯示，2024年，高德憑借833,627套的裝機量，占據(jù)了51.9%的市場份額，持續(xù)在高精度地圖市場中領(lǐng)跑。騰訊2024年以205,604套的裝機量緊隨其后，占據(jù)12.8%的市場份額，位列第二，成為市場中的重要一極。朗歌科技以193,334套的裝機量位列第三，占據(jù)12.0%的市場份額，同樣在市場中占據(jù)穩(wěn)固地位。四維圖新則以118,957套的裝機量，獲得了7.4%的市場份額，在市場中展現(xiàn)出一定的影響力。其他供應(yīng)商合計裝機量達(dá)到255,781套，共同占據(jù)了15.9%的市場份額。
總體來看，中國的高精地圖市場集中度較高，頭部企業(yè)尤其是高德的優(yōu)勢顯著，其他企業(yè)也在積極競爭，不斷尋求技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展，以期在未來市場中占據(jù)更有利的地位。
普及困難
資質(zhì)的收緊，外加高精地圖自身不足，車企和輔助駕駛方案商們對高精地圖的態(tài)度開始發(fā)生轉(zhuǎn)變。
據(jù)蓋世汽車研究院分析，受成本、覆蓋率、鮮度等因素制約，高精地圖難以滿足城市NOA的大規(guī)模、快速拓展需求，同時隨著端對端算法技術(shù)和傳感器技術(shù)不斷迭代發(fā)展，綜合考慮成本和技術(shù)功能實現(xiàn)情況，不少車企開始跟隨特斯拉的技術(shù)路線，紛紛宣布開始采用 “去高精度地圖”的技術(shù)方案。
如前文所述，高精地圖有著更高的精度、更高的鮮度和更高的豐富度，而在這背后是巨大的成本支撐。
一般而言，高精度地圖制作過程主要有地圖采集、點云地圖制作、地圖標(biāo)注、地圖保存四大步驟。其中，地圖數(shù)據(jù)采集是最基礎(chǔ)的一環(huán)，也是保障數(shù)據(jù)質(zhì)量最根本的一環(huán)，占據(jù)整個制作流程的大半成本。
目前，行業(yè)主要有兩種數(shù)據(jù)采集方式：一種是使用專業(yè)采集車的集中采集，采集車通過多種傳感器，如GPS、慣性測量單元、激光雷達(dá)和攝像機等，不間斷地對地圖信息進(jìn)行采集，從而保證地圖數(shù)據(jù)始終處于最新狀態(tài)，這種方式精度較好，但成本較高；另一種是眾包模式，即利用大眾的力量進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，這也是許多企業(yè)正在探索和應(yīng)用的方向。
根據(jù)《智能網(wǎng)聯(lián)汽車高精地圖白皮書》顯示，采用傳統(tǒng)測繪車方式，分米級地圖的測繪效率約為每天每車500公里道路，成本為每公里10元左右，而厘米級地圖的測繪效率約為每天每車100公里道路，成本可能達(dá)每公里千元。
當(dāng)企業(yè)在重點普及高速NOA時，全國高速道路里程相對城市道路里程較為有限，道路更新的頻率也相對更小，成本還可以接受。但當(dāng)NOA開始向城市場景普及時，城市道路的里程增加帶來了高精地圖的前期采集工程量的大幅上升，道路復(fù)雜度的提升對高精地圖的更新頻率有了更高要求，由此帶來了成本的大幅提升。
另從覆蓋率和鮮度來看，在高速NOA階段，依賴圖商自有采集車的高精度地圖更新基本以月度、季度為單位進(jìn)行更新。而進(jìn)入城市NOP階段，由于道路復(fù)雜多變，若要保證地圖對輔助駕駛決策規(guī)劃的支撐效果，高級別輔助駕駛可能需要地圖達(dá)到日/周級更新。按照全國高速公路里程約16萬公里計算，1輛采集車單日采集有效里程100公里，100輛采集車需要16天才能更新一次。全國城市道路近千萬公里，保持有效更新頻率難度很大。
據(jù)專家反饋，頭部圖商已基本完成30多萬公里全國高速路和快速路高精度地圖采集和制作，對于中國城區(qū)道路覆蓋里程僅3%左右，遠(yuǎn)無法滿足輔助駕駛大范圍落地需要。
成本高、覆蓋率低、鮮度不夠，使得高精地圖難以滿足NOA在城市場景的大規(guī)模、快速拓展需求。于是，為了搶占城市NOA的落地先機，同時平衡價格戰(zhàn)帶來的影響，車企和技術(shù)提供商們不得不擺脫對高精地圖的依賴，轉(zhuǎn)而采取“去高精地圖”或者“輕高精地圖”方案。
2023年3月，元戎啟行正式發(fā)布了不依賴高精度地圖的DeepRoute-Driver 3.0智能駕駛解決方案，成為行業(yè)內(nèi)首個宣布解綁高精地圖的輔助駕駛玩家。同時期，地平線創(chuàng)始人兼CEO余凱也表示，地平線將推出不依賴于高精地圖的輔助駕駛方案。
車企方面，小鵬汽車早在2022年便明確提出，2023年基于XNet深度學(xué)習(xí)算法的XNGP將不再依賴高精地圖；理想汽車宣布全新智駕技術(shù)方案基于 E2E+VLM大模型的雙系統(tǒng)，不依賴高精度地圖；華為問界宣布自2023年Q3起不再依賴高精度地圖，2024年2月，城市NCA覆蓋全國……
市場風(fēng)向的大變，讓高精地圖的發(fā)展前景變得模糊。那么，高精地圖會逐漸被邊緣化嗎？答案并非如此。
蓋世汽車研究院分析指出，從行業(yè)發(fā)展趨勢來看，城區(qū)NOA已經(jīng)成為車企智能化競賽的重點，政府關(guān)于推動L3級智能駕駛技術(shù)應(yīng)用的政策也在逐步落地。在復(fù)雜的城市場景和更高級別的自動駕駛需求下，高精度地圖仍然必不可少，仍是L3及以上自動駕駛功能的重要感知部件補充，可在感知、定位、規(guī)控、實景導(dǎo)航HMI（座艙域）等環(huán)節(jié)賦能智能網(wǎng)聯(lián)汽車，重點應(yīng)用于L3及以上自動駕駛、無人泊車、無人駕駛等場景。
首先，在環(huán)境感知端，作為“超視距”的先驗傳感器，高精地圖能夠為輔助駕駛車輛提供豐富的道路信息，使車輛能夠提前感知路面變化，為車輛決策提供依據(jù)。例如，當(dāng)車輛遇到路口時，高精地圖可以提供路口類型、車道數(shù)等信息，幫助車輛選擇正確的行駛方向。
在定位端，高精地圖為輔助駕駛車輛提供了準(zhǔn)確的定位信息，使車輛能夠在復(fù)雜的道路網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航。通過對比實時傳感器數(shù)據(jù)與高精地圖數(shù)據(jù)，輔助駕駛車輛可以實時糾正自身位置，確保行駛軌跡的精確性。
在路徑規(guī)劃上，搭載高精地圖的車輛可以實時更新交通路況信息，做到全局和局部路徑規(guī)劃，特別是當(dāng)出現(xiàn)交通擁堵或其他突發(fā)狀況時，輔助駕駛車輛會即時調(diào)整最優(yōu)路線或提醒駕駛員采取相應(yīng)措施，有效提高輔助駕駛車輛的安全性。
根據(jù)蓋世汽車研究院不完全統(tǒng)計，盡管車企在推廣“去地圖”方案方面做了大量宣傳，但多數(shù)企業(yè)在實際應(yīng)用中仍然依賴于高精地圖的匹配。特別是在具備高精地圖覆蓋的場景中，車企更傾向于利用地圖來實現(xiàn)輔助駕駛功能，并非是完全實現(xiàn)脫離地圖配置的無圖發(fā)展。
圖商革新
針對市場需求的變化和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，主流圖商也開始調(diào)整策略，通過降低地圖要素的精度和數(shù)量，并采用眾源數(shù)據(jù)等方式，推出了成本更低、保留基本元素、更新更快的輕地圖方案，以降低上車成本。
例如，高德地圖推出的HQ Live MAP可做到高速和城市快速路場景相對精度30cm，城區(qū)相對精度1米，雖然無法達(dá)到HD MAP的精度，但足以應(yīng)對高階輔助駕駛的場景。同時，HQ Live MAP簡化了城區(qū)普通路場景中不必要的地圖元素，從而降低了制作和部署成本，以達(dá)到更輕，但更實用的目的。
高德地圖成立于2001 年，是少有的具備國家甲級導(dǎo)航電子地圖測繪和甲級航空攝影“雙甲”資質(zhì)的成員。2014年被阿里收購后，高德地圖快速借助阿里的人才、科研、數(shù)據(jù)優(yōu)勢等為自身賦能，憑借進(jìn)口移動激光測量設(shè)備與IMU采集設(shè)備實現(xiàn)信息的精確匹配，同時在智能云調(diào)度的基礎(chǔ)上提高信息采集的及時性與新鮮度，目前已與上汽通用、長城、理想、小鵬、小米等展開合作。
百度在2013年全資收購具有導(dǎo)航電子地圖甲級測繪資質(zhì)的長地萬方，從而開始步入高精地圖賽道。百度地圖以L3級別自動駕駛的要求為標(biāo)準(zhǔn)，所采集的道路場景以高速公路為主，先后與長安深藍(lán)、東風(fēng)、上汽乘用車等展開合作。
面對市場趨勢的變化，百度推出了相比傳統(tǒng)高精地圖成本下降近80%的輕地圖方案成本。據(jù)了解，百度輕地圖方案通過采用文心一言大模型進(jìn)行自動標(biāo)注，讓“地圖制圖成本降低 95%；其次對地圖的精度以及元素豐富度進(jìn)行適度裁剪，只需知道大致元素和大致方位，通過提升算法提升容錯率，而地圖更多的大模型則可以通過眾源數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題并解決，數(shù)據(jù)更新更快，同時降低成本。
相較于百度和阿里，騰訊在高精地圖的布局雖起步較晚，卻憑借著“一張圖”的地圖生產(chǎn)模式，即融合標(biāo)準(zhǔn)地圖、輔助駕駛地圖、高精地圖等不同精度等級的地圖數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)的模型與生產(chǎn)體系，以及整個生產(chǎn)平臺都采用一張圖，做到了數(shù)據(jù)同源、質(zhì)量同級。
在“一張圖”的生產(chǎn)模式下，騰訊發(fā)布了專為城市輔助駕駛打造的地圖產(chǎn)品HD Air輕量級高精數(shù)據(jù)，其具備更輕、更快、要素更精細(xì)的優(yōu)勢，能夠在滿足L2+級自動駕駛需求的同時，進(jìn)一步降低建圖成本，為城市級輔助駕駛規(guī)?；涞靥峁┗A(chǔ)。
四維圖新以導(dǎo)航業(yè)務(wù)起家，是由國家測繪局創(chuàng)建的唯一專業(yè)從事測繪的國家級公司。作為中國首個獲得全國城市公開道路高級輔助駕駛地圖審圖號的企業(yè)，四維圖新在高精度地圖領(lǐng)域技術(shù)成熟度較高，其產(chǎn)品及工具鏈在全球率先通過 ASPICE CL3 評估，能夠為輔助駕駛汽車提供精確的道路信息，提升駕駛安全性與可靠性。
面向追求極致性價比的城市NOA，四維圖新推出了HD Lite地圖解決方案，以提供超視距數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，適當(dāng)降低要素精度及要素數(shù)量，同時大幅提升覆蓋廣度、數(shù)據(jù)鮮度，并降低單位數(shù)據(jù)成本。通過HD Lite的極致性價比，四維圖新目標(biāo)要將城市NOA的地圖解決方案采購成本降到HD Pro地圖的1/2。另外，四維圖新場景地圖已覆蓋120城+，將爭取在2027年實現(xiàn)全國覆蓋，屆時會將高精地圖的成本從“幾萬塊直接降到百元級”。
除了傳統(tǒng)圖商和BAT之外，華為在高精地圖領(lǐng)域也在持續(xù)布局。早在2019年7月，華為旗下北京華為數(shù)字技術(shù)有限公司便獲得了甲級導(dǎo)航電子地圖制作的資質(zhì)，開始自制高精地圖。2021年4月，華為宣布高精地圖啟動商用，并稱要在2021年內(nèi)實現(xiàn)全國高速快速路與北上廣深的高精地圖可商用；2022年覆蓋面要擴大到20個以上的城市。不過華為低估了高精地圖的布局難度，現(xiàn)有的進(jìn)展依然停留在廣深，這或許也是其布局車型選擇“重感知”路線的原因之一。
小結(jié)：目前來看，為輔助駕駛而生的高精地圖，仍有其不可替代的重要作用。且近期，一系列交通事故的發(fā)生，讓智能汽車的安全問題受到社會各界的強烈關(guān)注，作為保障車輛安全運行重要基礎(chǔ)的高精地理、實時高清影像等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，重要性愈發(fā)凸顯。
今年4月初，自然資源部就組織有關(guān)單位制定了《智能汽車基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)傳輸安全保護技術(shù)規(guī)范》（報批稿）等15項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，報批稿已經(jīng)完成審查并進(jìn)入公示階段，完成公示后將于近日出臺。
作為智能汽車基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)傳輸方面的首創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)，上述規(guī)范的制定，有利于促進(jìn)智能汽車基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)安全處理與合規(guī)應(yīng)用，更有助于智能汽車向更安全、更有序的軌跡發(fā)展，對高精度地圖從業(yè)者而言亦是一種鞭策和向上的動力。
關(guān)于金輯獎：
歷經(jīng)六屆發(fā)展，金輯獎已成為中國汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域極具影響力的行業(yè)標(biāo)桿獎項，既是中國汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建的重要參與者，也持續(xù)見證并記錄著行業(yè)的每一步發(fā)展足跡。在AI重塑汽車產(chǎn)業(yè)的新紀(jì)元，金輯獎將持續(xù)發(fā)掘具有突破性的創(chuàng)新力量，與時代同行，為行業(yè)發(fā)展賦能。2025年第七屆金輯獎申報通道現(xiàn)已正式開放，誠邀各界同仁踴躍參與，共襄盛舉！
