安全移動、環(huán)保節(jié)能一直是人們對交通社會的理想，從上世紀(jì)90年代開始，汽車企業(yè)不斷發(fā)展，包括倒車?yán)走_(dá)、360度成像、車道偏離提示以及ACC定速巡航等功能，最終的技術(shù)形態(tài)就是自動駕駛。

根據(jù)SAE International（國際自動機(jī)工程師學(xué)會，原美國汽車工程師學(xué)會）的分級方法，將自動駕駛分成了5級。

到了L3及其以上級別，自動駕駛汽車需要自動感知檢測道路環(huán)境，決策控制車輛。這就需要有高精地圖的支持了，在傳感器在檢測到道路上有多少條車道、車道方向、紅綠燈變化等相關(guān)信息后，然后對比高精地圖，便可清晰地判斷車輛所處的位置。

高精地圖市場方興未艾

根據(jù)高盛對全球高精地圖市場的預(yù)判，到2020年該市場將達(dá)到21億美元；到2025年，市場規(guī)模會擴(kuò)大到94億美元。因此，未來15年高精地圖行業(yè)將進(jìn)入黃金發(fā)展期。

假設(shè)僅通過向車廠(或出行運營商)按年收取服務(wù)費，2017年國內(nèi)汽車保有量是2.17億輛,按每輛車每年收100元服務(wù)費,市場規(guī)模超過200億元。

正是由于該行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景，無論是車企還是傳統(tǒng)圖商、科技公司都不想錯失這一難得的機(jī)會。老牌圖商紛紛拓展自身的業(yè)務(wù)范圍，涉足高精地圖領(lǐng)域，還有眾多初創(chuàng)企業(yè)應(yīng)運而生。

Here 、TomTom 、Waymo、高德、四維圖新等國內(nèi)外老牌圖商都在著力開拓高精地圖市場；如DeepMap、CivilMaps、lvl 5等初創(chuàng)企業(yè)也開始向高精度地圖進(jìn)軍；滴滴、Uber這樣的出行服務(wù)商也開始利用車隊優(yōu)勢搶灘高精地圖。

車企、零部件巨頭和科技巨頭們也通過收購等方式入局，比如奧迪、寶馬、戴姆勒三大車企聯(lián)合收購Here，后又引入了 Intel 、博世、大陸等企業(yè)的投資；上汽除了入股武漢光庭，增資控股中海庭，還投資國外高精度地圖初創(chuàng)企業(yè)Civil Maps、Deepmap，同時還和Mobileye開展特征地圖REM的技術(shù)合作。

百度2013年開始研發(fā)高精地圖，還與國際地圖廠商TomTom聯(lián)合開發(fā)，后收購長地萬方；阿里巴巴2014年收購高德地圖，還曾投資易圖通；騰訊2014年收購四維圖新的股份并投資了導(dǎo)航測繪企業(yè)科菱航睿。

此外，國內(nèi)近兩三年出現(xiàn)了一批高精地圖初創(chuàng)企業(yè)，如寬凳科技、Momenta、Wayz.ai、極奧等，并均獲得了大筆資金注入。

高精地圖能干什么

高精地圖英文名HD Map(High Definition Map)，是一種具備高定位精度、能實時更行數(shù)據(jù)的地圖。

高精地圖所含有的道路交通信息元素更加豐富和細(xì)致，包含準(zhǔn)確的道路形狀和每個車道的坡度、曲率、高程，側(cè)傾的數(shù)據(jù)。每條車道和車道之間的車道線，是虛線、實線還是雙黃線，線的顏色，道路的限高、隔離帶、隔離帶的材質(zhì)甚至道路上的箭頭、文字的內(nèi)容，所在位置都會有描述。

高精地圖可以為自動駕駛汽車提供精確的定位信息和豐富的道路元素數(shù)據(jù)信息，提供每條車道厘米級精度三維幾何信息和屬性，精確規(guī)劃行駛路線；在攝像頭看不清或雷達(dá)檢測不到的地方，及時反饋數(shù)據(jù)；并能精確識別交通標(biāo)志、標(biāo)線等上百種目標(biāo)。

高精地圖定位的絕對精度誤差值可控制在一米范圍內(nèi)，相對位置精度誤差值可控制在15厘米左右，更新頻率在日、小時甚至分鐘級別。

自動駕駛的核心為感知、決策和控制，高精地圖既是感知系統(tǒng)里的一部分，又是決策體系里重要軟件模塊，服務(wù)于智能駕駛決策控制器，是決策重要一環(huán)。

可以說，高精地圖是自動駕駛中的必需品，是車聯(lián)網(wǎng)的核心，上接汽車、車載設(shè)備制造商，下接內(nèi)容/服務(wù)提供商，擁有巨大的增值空間。

傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖可以提供的位置服務(wù)（LBS，Location Based Services），我們平時用的導(dǎo)航、周邊商業(yè)服務(wù)等都是基于位置服務(wù)，高精度地圖也是一樣，最重要的也是提供“高精度地圖服務(wù)”， 為自動駕駛汽車指引方向，幫助自動駕駛汽車認(rèn)知周邊，進(jìn)行決策。

可以說，自動駕駛是未來高精度地圖的首個完整落地場景，但高精度地圖的服務(wù)對象，可絕對不止自動駕駛汽車，還有物流行業(yè)、智慧城市、共享出行等等。

BBA收購Here， Google收購Waze，軟銀愿景基金投資MapBox，百度收購長地萬方，阿里巴巴收購高德，騰訊收購科菱航睿、入股四維圖新，上汽集團(tuán)收購中海庭，巨頭們之所以進(jìn)軍地圖領(lǐng)域，可不是僅僅要獲得一套高精地圖，而更看重的是地圖帶來的各式各樣的服務(wù)，以及服務(wù)帶來的巨大利益。

對于致力于高精地圖的公司，由于公司的目標(biāo)不同，發(fā)展方向也不一樣。比如高德、Carmera、lvl 5則更偏向高精度地圖產(chǎn)品；CivilMaps、Ushr、Deepmotion等更注重繪制3D高精地圖的硬件和配套軟件系統(tǒng)； DeepMap等企業(yè)，做的是一站式制圖外包服務(wù)商。

高精地圖與眾包

高精地圖分靜態(tài)地圖、動態(tài)地圖，擁堵、交通事故、天氣等很多動態(tài)信息可以通過眾包車輛來獲取。語義地圖和特征地圖也可通過多視幾何、攝影測量、深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)以及云霧計算等方式來生成。大量數(shù)據(jù)共享、挖掘、分析和融合也可以用來提升地圖的精度和可信度。

前不久，億歐網(wǎng)曾對目前較著名的15家高精地圖廠商進(jìn)行盤點，從采集模式來看，2/3的企業(yè)采用的是眾包制圖模式，眾包可以說已經(jīng)是高精地圖行業(yè)的一個趨勢。

只有TomTom、百度地圖、高德地圖等5家企業(yè)使用集中制圖的方式來繪制高精地圖，這些企業(yè)多是傳統(tǒng)圖商，且多有科技巨頭背景。

這些傳統(tǒng)圖商通常具有深厚的地圖行業(yè)功底和經(jīng)驗，對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)跟蹤及時，理解透徹；具有架構(gòu)有完整的規(guī)?；M織，具備測繪資質(zhì)。它們完整的地圖生產(chǎn)體系和質(zhì)量控制能力；會采用成熟的技術(shù)生產(chǎn)高精地圖，可控性高。

而那些高精地圖新勢力，大多采用低成本眾包的方式進(jìn)行地圖數(shù)據(jù)采集，它們擅長使用攝像頭、雷達(dá)等傳感器技術(shù)，基于圖像的識別能力相對突出，擅長從圖像中提取高精地圖要素，并利用人工智能技術(shù)加以合成。

集中制圖和眾包制圖并不是完全對立割裂的。老牌地圖公司擁有多年的地圖采集經(jīng)驗和生產(chǎn)技術(shù)，一般都具備集中制圖和眾包制圖的雙重能力，它們一般會將眾包制圖作為高精地圖動態(tài)數(shù)據(jù)部分的補充。

高德汽車事業(yè)部總裁韋東向汽車商業(yè)評論介紹，高德為自動駕駛提供的高精地圖解決方案是一個完整體系，包括了地圖及定位系統(tǒng)、云服務(wù)、車輛控制系統(tǒng)、車載硬件甚至車載信息娛樂系統(tǒng)之間的多向交互。

高德高精地圖數(shù)據(jù)不受天氣、光線探測距離等因素的影響，可以突破常規(guī)傳感器有效距離達(dá)到超視距感知。同時，高精地圖還借助汽車傳感器識別各類靜態(tài)地物，然后將這些物體與高精地圖上記錄的物體進(jìn)行比對，從而確定車輛在道路上的精確位置和姿態(tài)。

高德高精地圖的基礎(chǔ)部分采集主要是由專業(yè)采集設(shè)備完成的，一套采集設(shè)備成本高達(dá)800萬元，配備兩個高頻單線激光雷達(dá)、6個工業(yè)級攝像頭、一個GNSS天線以及IMU等設(shè)備，是目前國內(nèi)精度最高的高精地圖采集設(shè)備，相對精度在10厘米之內(nèi)。

公司還和精準(zhǔn)位置服務(wù)商千尋位置合作，提供“高精度地圖+高精度定位”綜合解決方案。采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過千尋等優(yōu)質(zhì)的差分資源解算，生成3D激光點云；再經(jīng)過自動化輔以人工生產(chǎn)和質(zhì)量控制，最終生成的高精地圖，包含車道模型（車道、車道連接關(guān)系，車道和道路屬性），以及定位用的各種靜態(tài)物體（路牌、桿狀物、地面標(biāo)識、橋、龍門架等）。

高德2014年正式開始面向商業(yè)化量產(chǎn)的高精度地圖開發(fā)，既擁有專業(yè)采集隊伍，也擁有UGC、來自政府的數(shù)據(jù)、來自行業(yè)的數(shù)據(jù)，已經(jīng)實現(xiàn)了由專業(yè)采集車輛、行業(yè)車輛和公眾車輛組成的多級采集系統(tǒng)。通過智能云調(diào)度，其地圖能夠?qū)崿F(xiàn)快速適宜的采集車輛組合、調(diào)派，對道路交通進(jìn)行實時、快速的收集和反饋。

韋東表示，對于高精地圖產(chǎn)品來說，制作地圖只是完成了10%的工作，另外90%的實力競爭是在數(shù)據(jù)迭代更新上。

例如為自動駕駛提供動態(tài)、實時的數(shù)據(jù)服務(wù)，如動態(tài)交通信息、智慧紅綠燈等交通設(shè)施信息、施工等臨時或突發(fā)信息等動態(tài)數(shù)據(jù)，這部分就更適合由眾包制圖模式來實現(xiàn)。

目前高德已完成覆蓋中國超過32萬公里的高速及城快公路的高精地圖數(shù)據(jù)采集，普通道路條件下橫向誤差和縱向誤差在7厘米以內(nèi)，高速/城市環(huán)路條件下橫向誤差6厘米，縱向誤差5厘米以內(nèi)。

2018年6月，凱迪拉克發(fā)布的全球首個實現(xiàn)高速公路釋放雙手駕駛的量產(chǎn)智能駕駛系統(tǒng)——Super Cruise，就使用了由高德地圖提供的高精度地圖數(shù)據(jù)。

但韋東認(rèn)為，目前高德的商業(yè)項目客戶對高精地圖的質(zhì)量要求極高。傳統(tǒng)的地圖生產(chǎn)方式可以穩(wěn)定實現(xiàn)這一要求，對只采用低成本眾包完成高精地圖的采集的方案仍持疑議。

例如純攝像頭單一采集方案對采集例如坡度、橫坡、準(zhǔn)確的曲率、應(yīng)付遮擋等可能還需要更多考驗才能獲得業(yè)界的廣泛認(rèn)可。

而對于地圖領(lǐng)域初創(chuàng)公司，眾包制圖則成為創(chuàng)業(yè)方向和“標(biāo)準(zhǔn)”解決方案。

作為全國首家提出用數(shù)據(jù)眾包自動生產(chǎn)高精度地圖的公司，極奧科技對低成本眾包獨立完成高精地圖制作充滿信心。

極奧科技成立于2015年， 2017年3月獲得數(shù)百萬元投資，投資方為行早金融。同年12月完成數(shù)千萬人民幣Pre-A輪融資，投資方為軟銀中國資本(SBCVC)。

極奧CTO王雪坤是前四維圖新的產(chǎn)品總監(jiān)，曾主導(dǎo)了導(dǎo)航產(chǎn)品FunDrive和車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品WeDrive的開發(fā)，同時還曾負(fù)責(zé)寶馬、沃爾沃、馬自達(dá)等車企的項目工作。

通過三年的積累，極奧的數(shù)據(jù)眾包平臺已經(jīng)覆蓋中國300多個城市。如今，每天新增里程軌跡超過2億公里，眾包車輛將近1000萬輛。其“時空智能地圖”分為交通設(shè)施層（路網(wǎng)、車道線、交通標(biāo)志），環(huán)境層（利用時間維度判斷路燈何時開閉），行為層（周圍車輛行人的運動情況）。

極奧的眾包主要有兩種方式，一是專業(yè)眾包線，利用以雙目攝像頭及IMU慣性導(dǎo)航為主的高精度測繪采集套件，和一些運營車輛如物流車、客車、商務(wù)車合作，用這些車輛來做高精地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集。二是后裝眾包線，與后裝硬件、行車記錄儀等廠商合作，利用后裝設(shè)備中4G卡，回傳視頻、圖片的軌跡，主要用來完成地圖的更新。

通過專業(yè)眾包車隊和后裝眾包的雙向擬合，極奧的高精度地圖已經(jīng)達(dá)到橫向5-20厘米，縱向5-10厘米，高度5-20厘米的精度。

極奧的眾包數(shù)據(jù)包括了軌跡數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)以及車內(nèi)傳感器數(shù)據(jù)。基于眾包形成了一套完整的高精地圖技術(shù)流程：

首先是軌跡數(shù)據(jù)的處理，先把不同的軌跡分到不同的高度層內(nèi)，然后開始形狀構(gòu)建，完成初步的拓?fù)錁?gòu)建，再進(jìn)行二次形狀構(gòu)建。最后，根據(jù)拓?fù)浜托螤钔瓿绍嚨罉?gòu)建，形成整個車道級拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。

其次是視覺數(shù)據(jù)的處理，先是通過人工智能技術(shù)去識別地物，識別車輛、行人車輛組合、地面車道線，還有限高標(biāo)志、交通指示燈、交通護(hù)欄、車道線距離、前方行車、后方超車、側(cè)方匯車等。單幀準(zhǔn)確率達(dá)到91%，場景識別率達(dá)到100%。

然后再進(jìn)行三維場景重構(gòu)，目的是重構(gòu)精確的高度、坡度、曲率、航向和回旋曲線，利用三維場景重構(gòu)去補充車道級拓?fù)渚?，再用地物與車道掛接，最后得到高精度地圖。

通過車道級拓?fù)?、地物識別與三維重構(gòu)的掛鉤，三者間相互補充、相互依賴。最后生產(chǎn)出來的高精度地圖是包括了覆蓋全國300多個城市和30萬公里主干路網(wǎng)，包括200多種地圖屬性和45個地圖核心要素，人工智能地圖平臺自動化率在90%以上，能實現(xiàn)以小時為單位的高頻更新。

據(jù)王雪坤介紹，眾包所生產(chǎn)出的高精度地圖與傳統(tǒng)測繪方式生產(chǎn)的高精度地圖一樣，完全可以提供包含地圖發(fā)布、地圖更新、地圖查詢、高精度定位、車道級路徑規(guī)劃、自動駕駛決策在內(nèi)的全套地圖服務(wù)，從而為自動駕駛提供更好的行駛決策和最核心的技術(shù)支撐。

該眾包運營采用了B2B模式，參與眾包的企業(yè)、運營車輛安裝高精度測繪采集套件或后裝模塊，幫助極奧完成高精地圖的數(shù)據(jù)采集；極奧則為企業(yè)提供基于高精度地圖的服務(wù)，比如物流的精準(zhǔn)成本預(yù)估模型，ETA模型等，或是幫助后裝硬件企業(yè)提高產(chǎn)品附加值，降低后裝硬件成本等。

據(jù)王雪坤介紹，極奧高精地圖目前用戶主要分兩大類，一類是車企，以國際車企為主，極奧目前已經(jīng)進(jìn)入了某德系一線主機(jī)廠的供應(yīng)商體系，合作覆蓋L2到L4級別的研發(fā)層面。此外，還包括上海大眾、一汽、威馬等合資車企及自主品牌。另一類是在物流、共享出行、出行服務(wù)，智慧城市等方面，包括類SaaS、類API調(diào)用的客戶。

眾包制圖的前景

眾包制圖有著集中制圖不具備的特點：

首先，成本低廉，且可以實時更新。

中國有600多萬公里的道路數(shù)據(jù)，如果完全按照專業(yè)測繪的方式采集，所花的費用將是個天文數(shù)字，如果在高精度基礎(chǔ)地圖的基礎(chǔ)上通過眾包的方式來更新信息，獲得城市細(xì)道路數(shù)據(jù)，將會實現(xiàn)低成本和可量產(chǎn)。

其次，眾包制圖在效率上更高。

靠地圖公司自己車隊采集或者通過購買等渠道獲得的數(shù)據(jù)不可能覆蓋所有行駛場景。而眾包制圖參與的車輛比集中制圖多得多，數(shù)據(jù)量也豐富得多，能大大提高制圖的效率。

眾包制圖的方式改變傳統(tǒng)地圖的數(shù)據(jù)采集、測繪、制圖工作，通過不斷的技術(shù)迭代完成精確而豐富的地圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)及更新。

不過，高精地圖眾包也面臨著一系列的問題。

首先，眾包制圖沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)對于地圖行業(yè)非常關(guān)鍵，目前眾包數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)在國際上以歐洲為主導(dǎo)，包括ADASIS等和Sensoris一些標(biāo)準(zhǔn)。目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的進(jìn)度有些滯后，高精地圖目前一直沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

其次，眾包制圖與更新在我國面臨法律法規(guī)的限制。

根據(jù)我國測繪法對測繪行為的定義，企業(yè)性質(zhì)的大范圍帶GPS和不帶GPS的地理數(shù)據(jù)搜集都屬于測繪行為，數(shù)據(jù)需要由甲級導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)的圖商來收集處理。

導(dǎo)航或自動駕駛汽車搜集車端帶GPS數(shù)據(jù)都屬于測繪行為，如果GPS數(shù)據(jù)需要加工成圖，需要有資質(zhì)的企業(yè)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的搜集和加工；如果GPS數(shù)據(jù)用于對接監(jiān)管平臺，需要通過有資質(zhì)的圖商對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和監(jiān)管。

對于不帶GPS的數(shù)據(jù)，比如影像、視頻等，如果是大范圍的、企業(yè)性質(zhì)的采集也屬于測繪行為，因此這并不是所有的人、圖商或者車廠能夠采集的領(lǐng)域。

地圖公司要想在國內(nèi)進(jìn)行高精地圖的采集制作，必須擁有“導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)”的甲級測繪資質(zhì)。而目前國內(nèi)擁有導(dǎo)航電子地圖資質(zhì)單位名單的企業(yè)有14家：四維圖新、高德、長地萬方、凱立德、易圖通、城際高科、國家基礎(chǔ)地理信息中心、科菱航睿、光庭信息、浙江省第一測繪院、江蘇省基礎(chǔ)地理信息中心、靈圖、立德空間信息、滴圖科技。

另外，高精地圖數(shù)據(jù)涉及國家機(jī)密，基礎(chǔ)地圖生產(chǎn)、地圖數(shù)據(jù)存儲、地圖更新、地圖出版銷售等等各個環(huán)節(jié)也都有資質(zhì)的限制，這對眾包制圖來說是個難以解決的問題，除非國家放寬相關(guān)政策。

第三，眾包制圖模式復(fù)雜，數(shù)據(jù)源多樣，處理過程要求高。

要想運作起一套高精度地圖采集的眾包模式，首先要有大量的、數(shù)量級至少在數(shù)十萬的車輛作為數(shù)據(jù)源；其次，對數(shù)據(jù)還需要有一定的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格要求，與原有的高精度地圖系統(tǒng)兼容；第三，每輛車每天采集的數(shù)據(jù)可能會達(dá)到數(shù)百GB，車輛需要有強(qiáng)大的通信能力以對數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳；第四，需要有強(qiáng)大的云端平臺儲存、計算海量的數(shù)據(jù)。

自動駕駛車輛采用的傳感器的種類很多，有圖像傳感器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)及生物傳感器，性能的差異非常大，不同傳感器涉及的眾包數(shù)據(jù)精度也會不同，算法也會影響最終精度，多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)仍存在著一些技術(shù)壁壘。

綜上所述，如果只以集中制圖的方式采集數(shù)據(jù)，無論是數(shù)據(jù)量還是投入的資金，都將是天文數(shù)字。而僅僅依靠眾包繪制高精地圖，精度有待提高，數(shù)據(jù)整合技術(shù)還存在瓶頸，對于無測繪資質(zhì)的新創(chuàng)公司來說，還有法律法規(guī)的限制。

兩種制圖方式的結(jié)合，可能才是高精地圖實現(xiàn)商業(yè)化的必經(jīng)之路。對于擁有大量地圖資源和甲級測繪資質(zhì)的老牌圖商來說，與政府交管部門有長期深入的合作關(guān)系、與車企也有緊密的合作關(guān)系，即使未來國內(nèi)測繪政策能夠允許一般社會車輛參與眾包數(shù)據(jù)采集，傳統(tǒng)圖商在這場競爭中也更具優(yōu)勢。

另外，中國的城市交通非常復(fù)雜，超大城市眾多，國內(nèi)幾大地圖廠商都已經(jīng)在高精地圖領(lǐng)域儲備了充足積累，而從頭開始收集數(shù)據(jù)，對于新創(chuàng)企業(yè)肯定壓力巨大，也完全沒有必要。

如果業(yè)界能夠制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用相同的數(shù)據(jù)采集格式，將數(shù)據(jù)采集開源，充分利用道路上的汽車資源，以“集中”方式形成一個基礎(chǔ)的高精度地圖網(wǎng)，再采用“眾包”的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新維護(hù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，可能會讓高精地圖實現(xiàn)更低的成本和更早的量產(chǎn)。

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