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国产北斗发威!“嫁”给高德做起高精无人驾驶地图!

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【汽车知识】  无人驾驶很难吗?如果没有那么高的门槛,如今千帆竞发,万众创新,几乎没有哪个一线主机厂不在操弄形形色色的自动驾驶;如果门槛不高,为什么还没有商用级别的无人驾驶出现呢?可能在无人驾驶领域,还缺少「数字基础设施」。

  无人驾驶很难吗?如果没有那么高的门槛,如今千帆竞发,万众创新,几乎没有哪个一线主机厂不在操弄形形色色的自动驾驶;如果门槛不高,为什么还没有商用级别的无人驾驶出现呢?可能在无人驾驶领域,还缺少「数字基础设施」。

  图和图钉

  无人驾驶是AI(人工智能)的一个应用。AI不是糟糕的人类智能,它和我们思考的方式大相径庭。至少在驾驶上,AI要「看」的地图,与人类驾驶员习惯看的地图,有很大区别。

  路上有个障碍,驾驶员及时看见了就能提前避让。人工智能则必须要精确了解自己在道路的哪个位置、障碍物与自身的相对坐标位置,还要了解周围环境,才能采取适当措施。需要人类审慎推理的事情,AI毫不费力;偏偏人类不假思索的事,AI就得大费周章,进化与计算各擅胜场。当然,遥远未来的强人工智能另当别论。

  眼下,高精度数字地图是后者立身安命之本。给人类导航,差个5米、10米无所谓,人类自会纠偏;给无人驾驶汽车导航,必须精确到厘米级。高德地图已经绘制了全国高速路的厘米级高精度数字地图,为城际交通的无人驾驶打下基础。

  

 

  只有高精度地图还不行,AI还需要找到自己在地图上的实时位置,是的,每时每刻。这样一来,动态精确定位就变得同样重要。高德日前与一家全球技术领先的精确位置服务商——千寻位置达成战略合作。双方共同提供地图+位置的服务,更为重要的是,厘米级地图匹配上厘米级动态定位,有了地图,还需要一枚图钉标示位置,只不过两者都是数字化实时的。高德和千寻,将首次打造全国第一个基于全国高速网的「数字基础设施」。

  千寻与北斗

  定位不难,每个人的手机内置GPS芯片和软件,都能在手机地图上定位。如果要求定位精度是厘米级的呢?无论手机定位,还是车载导航,都太粗糙了。差10cm,可能压实线了,也可能窜上路肩,没有撞到人,撞到花花草草也不好嘛。

  这时候,该轮到专业的北斗导航位置服务商出马了。和GPS理论上全球精度相当不同,北斗在亚太地区的信号精度经过增强后,至少在中国周边地区与GPS信号精度相当,高程精度还胜过后者。当然,GPS芯片更便宜,产业链更丰富完整。那为什么千寻要用北斗,不用GPS?

  GPS初衷是为美国军方服务,在2000年以前,GPS一直有意「劣化」民用码,使其定位精度为几十米,这就是臭名昭著的「SA政策」。不过,有大神利用简单的差分算法,就令GPS的SA无效,最终导致GPS运营方取消了这一不得人心的政策。

  同时,美国人称,随时有权力关闭GPS信号(尽管他们从未这么做过),北斗系统就是在这种背景下上马。并成为世界上第二种全球定位导航系统(俄罗斯的格洛纳斯系统一直简网运行)。

  至少北斗不会威胁随时掐了我们的信号。千寻使用北斗系统定位,就保证了在任何时候都能提供定位服务。何况,千寻知寸依托全国1450个地面基准站,对卫星信号可以达到动态厘米级定位水准。有人说,GPS可以达到静态毫米级精度。这是需要苛刻条件的:在远离城市的孤立地桩上,24小时不间断测量,同时杜绝任何移动物体(包括观测者)靠近,GPS可以达到毫米级精度,但对于无人驾驶应用场景来说,毫无意义。

  平台过剩,而好图难得

  从这个角度来说,千寻既是数据生产商,又是数据搜集者。它采集卫星信号,解算后提供给终端(无人车);同时,从无人车的传感器上搜集道路信号,分享给其他交通参与者。这和高德的定位相当,而且两者的专业角色刚好互补,建立起自主采集+众包采集的高精地图体系,并自动生产数据。从数据发现、采集、解算到上线,无人车沿着数字化的公路行驶,最终形成完整的产业闭环。

  这比大力推介任何空洞的平台级计划都来得实在。一线主机商、ICT公司都研发了自己的平台。这年头,平台有点泛滥。即便声称开源平台,一线厂商和ICT厂商都打算自己研发,不会实际参与;没能力自己研发的二、三线主机商也不会选择劳什子平台,都直接采购Tier1供应商提供的自动驾驶套餐,就是不想自己搞啊摔。

  

 

  反过来,不管什么样的无人车,如果没有数字地图,只能圈在后院兜圈。它们上不了路,不光是监管原因,更因为试验场地已经数字化而外面的公路还没做到这一点。它们就像小朋友,不敢独自出门的原因并非只有家长禁止。

  即便彻头彻尾的本地智能决策(例如路试中的谷歌无人车),仍然高度依赖高精度数字地图+高精度定位,不敢想象无人车「跑出图「的后果有多「美」。

  现在高阶机械激光雷达(Lidar)的成本仍然居高不下,固态雷达便宜,但需要同时装上好几个(比如4个),但车顶的旋扫激光雷达仍然不可或缺,再加上中短距毫米波雷达和若干摄像头。虽然有人讽刺称这是「硬件过剩、软件脑残」的时期,但不可否认,即便武装到牙齿的传感器组合,仍然无法穷尽所有路况。

  有了高精数字地图+精确定位,这意味着所有固定障碍就不再是问题,无人车队的任务,简化为要发现所有临近的动态目标。对于本地智能的计算能力要求大大减轻。

  同时,其他交通参与者,也携带了「地图」和「图钉」,他们也能精确地标注自己的位置。就好比现在手机里面的位置共享,只不过是自动地、高精度地、实时地分享了位置。需要特别指出的是,定位精度包括绝对精度和相对精度,两者都非常重要。相对位置精度决定交通参与者们之间共享位置有多准确。千寻可以同时提供绝对和相对精确位置,钉的一手好图钉。

  而且,鉴于汽车行驶的速度,位置分享限于周围2-3公里内的所有交通参与者,且不显示给车内乘客,隐私问题无压力。

  扩张北斗C端势力

  在中国地图测绘严格禁止外资进入。高德和千寻并没有躺在准入许可上吃垄断红利,因为本土对手同样强劲不好对付。中外都有车企与图商的合作,但国际上大多数以车企或者硬件厂商为主,利用道路经验管理系统(REM),完成道路数据识别和采集。而国内图商与车企的合作大多为平行关系,同时不排斥与第三方的合作。高德也不例外,在高精度地图的绘制上拥有完全的独立性,无须向拥有底层资源图商购买基础数据,因为高德自己就是基础图商。

  

 

  高德更方便统一数据接口,所有接入的主机商共同使用统一的标准化规范语言。各个图商正在争相提交自动驾驶车辆的通用语言系统。如果实现,将打破企业之间的藩篱,收集同一格式的数据到云端,为「全国一张图」做好准备。

  高德+千寻今年将推出的第一款服务产品,将同时丰富B端和C端用户的选择。为北斗在C端应用打下坚实的基础。而这一块是北斗比先行者GPS相差最多的地方。政策层面对此「高千组合」是否全力支持,结论是显而易见的。北斗民用级应用打开局面,与无人驾驶的数字基础设施建设一举两得。接下来的几年,要看谁能笑到最后了。

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