時(shí)間:2025-07-22 15:42:52來(lái)源:OFweek 智能汽車網(wǎng)
這種“離線”地圖雖然精度高、要素豐富,但在快速變化的城市路況、突發(fā)交通管制、施工圍擋、事故臨時(shí)封道等動(dòng)態(tài)場(chǎng)景面前,往往難以及時(shí)響應(yīng),容易出現(xiàn)信息滯后或失效的問(wèn)題。實(shí)時(shí)生成式地圖(Real-Time Generated Map,RTG Map)應(yīng)運(yùn)而生,旨在利用車輛自身和周圍感知設(shè)備、車聯(lián)網(wǎng)(V2X)、云端協(xié)同等技術(shù),動(dòng)態(tài)采集和構(gòu)建地圖要素,使得自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠在更豐富、更精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)環(huán)境感知基礎(chǔ)上進(jìn)行決策與規(guī)劃,從而大幅提升行駛安全性和舒適度。
實(shí)時(shí)生成式地圖的核心理念在于“邊走邊畫”,即車輛在行駛過(guò)程中,隨著攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器等多源傳感數(shù)據(jù)的不斷輸入,利用在線算法實(shí)時(shí)地更新地圖要素。這些要素包括靜態(tài)元素——車道線、路緣、人行道邊緣、交通標(biāo)志、路面紋理等,也涵蓋動(dòng)態(tài)元素——前方車輛、行人、自行車、電動(dòng)車、臨時(shí)障礙物、紅綠燈時(shí)相以及道路施工圍擋等。與傳統(tǒng)靜態(tài)地圖相比,實(shí)時(shí)生成式地圖有很多顯著優(yōu)勢(shì)。
首先是實(shí)時(shí)性大幅增強(qiáng)。動(dòng)態(tài)要素?zé)o需依賴離線測(cè)繪和周期性更新,而是由車輛感知模塊結(jié)合在線SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術(shù)即時(shí)繪制,幾乎能夠做到秒級(jí)更新。這讓自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在遇到臨時(shí)封路或事故時(shí),可以迅速識(shí)別并重新規(guī)劃路徑,避免因地圖信息滯后導(dǎo)致的繞行失誤或安全隱患。其次是覆蓋范圍更廣。依托規(guī)?;淖詣?dòng)駕駛車隊(duì)或搭載高級(jí)輔助駕駛功能的普通量產(chǎn)車,任何上路行駛的車輛都可以成為“流動(dòng)測(cè)繪節(jié)點(diǎn)”,將感知到的環(huán)境要素上傳至云端,并與其他車輛的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,形成覆蓋道路網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)地圖服務(wù)。相比單一測(cè)繪車采集,高效且成本更低。
要實(shí)現(xiàn)高效可靠的實(shí)時(shí)生成式地圖,需要在以下技術(shù)環(huán)節(jié)做深入優(yōu)化。一是感知融合與在線建圖。車輛需將來(lái)自攝像頭的圖像語(yǔ)義分割結(jié)果與激光雷達(dá)點(diǎn)云的三維重建、毫米波雷達(dá)的速度信息進(jìn)行深度融合,提取出有用的環(huán)境要素。在線SLAM框架不僅要解決高精度定位,還要兼顧大規(guī)模場(chǎng)景的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)管理,對(duì)新舊要素進(jìn)行有效合并與去重,確保地圖數(shù)據(jù)既精準(zhǔn)又緊湊。二是傳輸與邊緣計(jì)算。在車端與云端之間,網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲是關(guān)鍵制約因素。通過(guò)在路側(cè)單元(RSU)或車輛邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)部署地圖構(gòu)建服務(wù),可以將大部分計(jì)算負(fù)載在邊緣側(cè)完成,只將關(guān)鍵拓?fù)渥儎?dòng)或地圖增量上傳云端,從而降低通信需求,并在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳時(shí)仍能保證基本的實(shí)時(shí)性。三是時(shí)空一致性管理。實(shí)時(shí)地圖要素不斷涌入,如何在優(yōu)化地圖存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的同時(shí)防止數(shù)據(jù)沖突和時(shí)序錯(cuò)亂,需要通過(guò)引入時(shí)空索引、差分更新與版本控制等機(jī)制,保證不同車輛讀取到的地圖既是最新版本,又與自身定位時(shí)刻保持匹配。
在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,實(shí)時(shí)生成式地圖主要服務(wù)于以下核心功能。首先是精準(zhǔn)定位。盡管車載GPS和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供大致位置,但米級(jí)甚至厘米級(jí)的定位需求仍然依賴于地圖匹配技術(shù)。當(dāng)車輛利用實(shí)時(shí)生成式地圖中的車道線和路緣要素進(jìn)行匹配時(shí),可以在局部地圖范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)甚至厘米級(jí)定位誤差,進(jìn)而支撐更高精度的控制與避障。其次是路徑規(guī)劃。基于實(shí)時(shí)生成的路網(wǎng)拓?fù)浜蛣?dòng)態(tài)障礙物信息,規(guī)劃模塊可以輸出更安全、高效的行駛路徑。特別是在城市擁堵路段或施工區(qū)域,規(guī)劃算法能夠利用最新地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行變道、繞行或低速跟車策略,提高行駛平順性和道路通行效率。還有就是環(huán)境建模與決策。實(shí)時(shí)地圖為感知與預(yù)測(cè)模塊提供了場(chǎng)景上下文,將車輛、行人的位置與地圖要素關(guān)聯(lián)后,能夠更準(zhǔn)確地推斷交通參與者的行為意圖,并在決策層面生成更加可靠的動(dòng)作序列,例如在交叉路口處基于紅綠燈狀態(tài)和行人聚集區(qū)數(shù)據(jù)就可以判斷是否需要減速或停車。
目前,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出多種實(shí)時(shí)生成式地圖解決方案。Waymo的車隊(duì)不僅上傳靜態(tài)高精度地圖,還會(huì)將檢測(cè)到的交通管制信息實(shí)時(shí)融入到地圖服務(wù)中,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)事件標(biāo)注;特斯拉在其FSD(Full Self-Driving)系統(tǒng)中,通過(guò)車端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)道路場(chǎng)景進(jìn)行在線結(jié)構(gòu)化輸出,并與OTA更新的離線地圖融合,提升識(shí)別精度與穩(wěn)定性;Mobileye則在RSU側(cè)部署了RoadBook系統(tǒng),通過(guò)路側(cè)傳感器與云端協(xié)同,為經(jīng)過(guò)的車輛提供上下行各方向的最新路況信息。不同方案在架構(gòu)設(shè)計(jì)上側(cè)重點(diǎn)各異,但都圍繞“基于規(guī)?;嚶?lián)網(wǎng)的動(dòng)態(tài)地圖構(gòu)建”這一核心思路展開(kāi)創(chuàng)新。
盡管實(shí)時(shí)生成式地圖展現(xiàn)了巨大的潛力,但在大規(guī)模商用化過(guò)程中仍面臨挑戰(zhàn)。第一個(gè)是數(shù)據(jù)隱私與安全。實(shí)時(shí)地圖涉及大量車輛軌跡與周邊環(huán)境數(shù)據(jù),如何在保證地圖質(zhì)量的同時(shí)保護(hù)用戶隱私,需要依靠差分隱私、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等技術(shù),以及完善的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)約束。第二個(gè)是網(wǎng)絡(luò)承載與計(jì)算成本。在高密度都市環(huán)境中,海量車輛同時(shí)上傳與下載地圖增量,可能給移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大壓力。而邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的部署、運(yùn)營(yíng)成本也不可忽視,需要通過(guò)智能調(diào)度與分層存儲(chǔ)策略,動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算資源的分配。最后是多源數(shù)據(jù)的一致性與魯棒性。不同類型傳感器、不同品牌車輛的數(shù)據(jù)在格式、精度和時(shí)序上存在差異,如何在云端或邊緣側(cè)進(jìn)行跨平臺(tái)融合,對(duì)系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)和工程實(shí)現(xiàn)提出了更高要求。
實(shí)時(shí)生成式地圖未來(lái)將朝著更加智能化、自動(dòng)化和生態(tài)化的方向發(fā)展。隨著5G/6G網(wǎng)絡(luò)、大模型推理能力和邊緣算力的不斷提升,地圖構(gòu)建和更新的時(shí)延將進(jìn)一步縮短,覆蓋范圍更廣、更新粒度更細(xì);還有就是基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)和隱私計(jì)算的分布式地圖訓(xùn)練機(jī)制,將讓車隊(duì)規(guī)模和云端平臺(tái)能夠在不泄露原始數(shù)據(jù)的前提下,共享模型和知識(shí),提升整體地圖服務(wù)能力;此外,與車內(nèi)傳感器深度融合的高精度時(shí)序地圖,將能夠在混合交通環(huán)境中為自動(dòng)駕駛提供更豐富的行人行為預(yù)測(cè)、非機(jī)動(dòng)車道動(dòng)態(tài)規(guī)劃等場(chǎng)景適配能力。
實(shí)時(shí)生成式地圖是自動(dòng)駕駛從“離線測(cè)繪”向“全網(wǎng)協(xié)同、實(shí)時(shí)感知”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它不僅使車輛具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,也為提高自動(dòng)駕駛安全性、舒適性和效率提供了有力支撐。隨著相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的不斷成熟,實(shí)時(shí)生成式地圖有望成為智能網(wǎng)聯(lián)交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施之一,為實(shí)現(xiàn)真正的全場(chǎng)景自動(dòng)駕駛打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(www.surachana.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
產(chǎn)品新聞
更多>2025-07-08
2025-06-09
從外觀到內(nèi)核的「超進(jìn)化」!NK550M五軸...
2025-06-06
2025-05-19
2025-04-30