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高精度地圖標注商業化大幕開啟？

除了全局性的了解路途狀況外,主動駕馭也需求實時斷定車輛本身的切當方位,定位精度越高,主動駕馭的可靠性越高。就如同傳統導航里邊存在地圖標注和定位的聯系,沒有地圖就沒有定位,定位反過來又有必要跟地圖進行匹配。主動駕馭工業的戰略意義嚴重,期待后續配套政策形成組合拳提速工業開展。1)首先,主動駕馭是我國從轎車大國邁向轎車強國的重要打破口。我國轎車工業快速開展,無論是轎車保有總量仍是整車銷量,我國都現已是無可爭議的轎車大國。但不容回避的事實是我國在相關整車及部分要害零部件產品中心技能尚不具有徹底的自主常識產權,一向無法防止國外高端產品供貨商技能獨占的局面。在轎車智能化、網聯化工業趨勢下,大力開展主動駕馭技能,完結中心技能的自主打破,形成我國技能的領先優勢,是我國從轎車大國邁向轎車強國的重要打破口;2)主動駕馭是我國IT工業搶占未來科技競賽制高點的重要戰場。主動駕馭是人工智能、5G等戰略性新興工業的重要載體,大力開展主動駕馭將有助于推動新技能繼續立異打破與工業化。正是由于開展主動駕馭工業的重要戰略意義,黨的十九大陳述清晰提出建造交通強國、智慧社會的目標(主動駕馭是其間重要內容),工信部、發改委、科技部三部委于2017年聯合印發的《轎車工業中長時間開展規劃》關于國內主動駕馭工業作了清晰的時間表規劃。咱們也期待后續配套工業扶持政策出臺,提速工業開展。
科技新基建政策有望提速主動駕馭工業。主動駕馭最為要害的兩大中心底層技能分別是人工智能和5G。其間,人工智能解決的是單車智能式主動駕馭;而5G則能夠發揮網聯式主動駕馭,經過5G將感知、決議方案和控制發揮云端的優勢,能夠比傳統的單車智能式主動駕馭轎車完結更智能的決議方案控制和更低的本錢。從某種程度來講,上述兩大底層中心技能的老練和完善程度直接決議了主動駕馭工業的浸透普及速度。針對5G和人工智能工業,19年以來政府提出了科技新基建的政策開展政策。具體而言,發改委副主任連維良表明本年將環繞建造、改造這兩個要害詞加大出資力度。建造的重點有五個方面,加強新式根底設施建造居于首位,包含推動人工智能、工業互聯網、物聯網等建造,加速5G商用腳步。此外,工信部部長苗圩也在承受央視新聞采訪時清晰表明,本年將在若干城市發放5G臨時牌照,在熱點地區率先完結大規劃組網;一起加速基站等網絡建造腳步,逐漸掩蓋全國。要加速推動終端工業的老練,促進5G在車聯網等更多范疇運用。咱們估計將政府的財政資金歪斜支撐合作工業政策扶持,有望快速完善科技新基建,為主動駕馭工業鋪路。
2.2. 高等級主動駕馭(L3級及以上)進入大規劃量產前夕
為了更方便的區分和界說主動駕馭技能,咱們先對主動駕馭做一個準確的分級。參閱美國國際主動機工程師學會(SAE)關于主動駕馭的分級界說,主動駕馭能夠分為0-5級。淺顯的理解不同等級的主動駕馭:
Level0:徹底由駕馭員進行駕馭操作,歸于純人工駕馭,轎車只擔任執行命令并不進行駕馭干預。
Level1:指主動體系有時能夠輔佐駕馭員完結某些駕馭使命,比方咱們常說的車道堅持體系和主動制動體系就歸于L1級主動駕馭的范疇。
Level2:主動體系能夠完結某些駕馭使命,但駕馭員需求監控駕馭環境并準備隨時接收?，F在絕大多數車企都現已做到了L2等級的主動駕馭技能,比方ACC自習慣巡航和撥動轉向燈即可完結主動變道行進等等。
Level3:駕馭員將不再需求時間監控環境,可由機器獨立完結悉數的駕馭操作。但駕馭員仍需求堅持注意力會集,以便隨時接收主動駕馭體系或許無法處理的緊急狀況。
Level4/5:Level4/5等級的主動駕馭技能都能夠稱為徹底主動駕馭技能。到了這個等級,轎車現已能夠在徹底不需求駕馭員介入的情況下來進行所有的駕馭操作,即便出現緊急情況,也無須由駕馭員來接收后續駕馭操作。兩者的差異在于,L4等級的主動駕馭適用于部分場景下,通常是指在城市中或是高速公路上;而L5等級則能夠習慣全工況、全路段。
依據上述界說,本文所討論的主動駕馭特指Level3及以上等級,它意味著轎車的監控和駕馭主導權開端逐漸交給機器。更淺顯的講,Level2及以下是駕馭輔佐(人開,機器輔佐);Level3及以上是主動駕馭(機器開,人偶然介入)。
主動駕馭工業進入大范圍量產前夕,2020/2021年將成為量產的重要節點。調查主動駕馭工業干流企業(Tier1/2、車廠/出行效勞公司)的量產時間表,2020/2021年是絕大部分企業高等級主動駕馭(Level3/4)量產的節點。當然咱們也能夠顯著調查到,相關于車廠而言,互聯網廠商的速度遍及要更快一點。比方谷歌Waymo在2018年現已開端探索Level4的機器人出租車的商業化落地;百度主動駕馭Apollo方案與金龍客車合作的L4級巴士阿波龍也在2018年完結了小批量的量產。能夠說,主動駕馭工業現已進入大范圍量產前夕。
以2020、2021年為界,國內主動駕馭工業鏈行將敞開黃金10年開展期。結合國家《轎車工業中長時間開展規劃》、《智能轎車立異開展戰略》(征求意見稿)以及工業鏈調研的結果。咱們以為,以2020、2021年為界,國內主動駕馭工業鏈行將敞開黃金10年開展期。
2.3. 高精度地圖是高等級主動駕馭標配
高精度地圖——樹立主動駕馭車輛行進期間的周邊環境模型。在主動駕馭年代,地圖一詞現已失去了其傳統路線圖的含義?，F在大多數車載地圖的分辨率已滿足用于導航功能,但想要完結主動駕馭,需求把握更準確、更新的車輛周邊環境信息,然后經過其他駕馭輔佐體系做出實時反應。因此,未來的地圖實際上指的是十分準確且不斷更新的主動駕馭環境模型?，F在,業界關于高精度地圖所包含的內容尚未有準確的界說,但大體上高精度地圖將滿足高精度+高鮮度+高豐厚度的三高特性。1)高精度是指地圖的精度將從現在的米級降到厘米級;2)高豐厚度和高鮮度則是指數據將更為豐厚以及需求動態更新。
依據數據更新周期,高精度地圖能夠分為靜態數據和動態數據兩層。1)靜態數據是指高精度地圖需求將路途根本形態(車道線等數據),經過地圖或矢量數據來正確表達出來。在靜態高精地圖模型中,車道要素模型包含車道中心線、車道鴻溝線、參閱點、虛擬連接線等;2)動態數據是指天氣、地理環境、路途交通、自車狀況等需求動態更新的數據。經過靜態數據和動態數據的疊加,高精度地圖將終究完結關于主動駕馭的環境建模。
高精度地圖關于主動駕馭的意義在于:1)提高傳感器的功能鴻溝,作為感知層的安全冗余。在主動駕馭職業,傳感器方案供貨商正在致力于使轎車具有眼睛,代替駕馭員完結感知的過程。然而,現有的傳感器方案仍然存在改進的空間,包含傳感器丈量的鴻溝(視覺、激光感知范圍有限)、傳感器運用的工況限制(如攝像頭在雨雪天氣無法正常作業)。高精度地圖超視距的特色意味著其能夠對整體路途流量、交通事情、路況進行預判,能夠作為感知層的安全冗余;2)供給先驗常識。主動駕馭的根本原則:讓車的判別越少、也就越安全。高精度地圖能夠車輛環境模型的先驗常識,一定程度上減少主動駕馭車輛的感知層的壓力;3)斷定車輛在地圖中的方位:人能夠經過調查和回憶,而主動駕馭轎車只能經過高精地圖以及其創立的環境模型斷定車輛在在地圖中的方位;4)供給車道級的規劃路徑。正如前文所述,高精度地圖會把路途根本形態,特別是車道線展現出來,輔佐主動駕馭車輛完結車道級的路徑規劃,支撐并線超車等高等級的駕馭決議方案。
高精度地圖是完結高等級主動駕馭(level3及以上)的必選項。依據美國SAE協會對主動駕馭技能等級的劃分,在Level 2以下的輔佐駕馭階段(ADAS階段),高精度地圖對整個輔佐駕馭體系來說是一個可選項。當主動駕馭技能開展到level3及以上時,要求車輛在高速公路、停車場泊車等特殊場景中完結主動駕馭,高精度地圖的重要性開端凸顯。業界公認要想完結level3等級的主動駕馭,高精度地圖將成為必選項。理由在于level3的主動駕馭就意味著機器將徹底取代人關于環境的監控,考慮到現有的傳感器的功能鴻溝尚不足以徹底替代,引進高精度地圖作為感知端的安全冗余增強整個體系的魯棒性成為了必定的挑選。調查現在主動駕馭職業實踐,無論是車廠推出的奧迪A8、凱迪拉克Super Cruise等一眾量產的level3車型仍是百度、谷歌等互聯網廠商的level4主動駕馭方案也都引進了高精度地圖,進一步驗證了上述觀點。
2.4. 高精度地圖商場空間巨大,圖商迎歷史性開展機會
高精度地圖商場空間巨大,且將改動傳統圖商的商業形式:
1、單價與滲漏率的雙重提高,僅前裝商場空間就具有數量級躍升潛力。依據易觀數據2018年上半年傳統車載導航前裝商場浸透率僅為14.9%,而跟著L3級主動駕馭轎車逐漸量產普及,前裝導航地圖由給人看的選配品轉變為供主動駕馭體系運用的標配品,長時間浸透率存在數倍提高空間。依據咱們的工業鏈調研,高精度地圖單價保存估計在公司傳統導航地圖(~200元/車)的5倍以上(如若考慮后續效勞收費,則單車價值將有望進一步提高);
2、商業形式將晉級為數據效勞收費。由于高精度地圖要求高鮮度的特色,地圖需求動態甚至實時更新,這意味著地圖將不再是傳統導航地圖的一錘子數據生意形式(lisence),后續更需求數據效勞收費的形式(service),百度前CEO陸奇曾揭露指出:將來我國高精地圖事務或許比百度當前搜索事務規劃還大。
高精地圖或提早登陸,圖商有望提早進入商場紅利收獲期。商場遍及以為高精地圖在L3級今后才會運用,實際上,其落地的運用場景不局限于L3或L4。工業中,現已有不少廠商將高精度地圖的部分特質結合到傳統導航地圖之中,降維到L2、L2+的運用場景,為車主供給更好的主動安全效勞。作為從半主動駕馭到主動駕馭的過渡,上述地圖介于一般的導航電子地圖和供主動駕馭體系運用的高精度地圖之間,又稱為ADAS地圖。在高等級主動駕馭完結規劃量產之前,ADAS地圖的運用將推動圖商提早進入商場紅利收獲期。
2.5.公司具有顯著的競賽優勢,行將進入量產階段
1.高精度地圖工業競賽的焦點——實時更新量產本錢
高精度地圖工業競賽的焦點——實時更新量產本錢。高精度地圖規劃化出產的首要應戰:1)怎么保住地圖的鮮活度。由于現實國際是千變萬化的,傳統地圖做出來就是一次性的、是靜態的。只有完結實時的數據更新,才干最大化發揮高精度地圖在主動駕馭范疇的效用;2)怎么下降高精度地圖的量產本錢。高精度地圖的出產本錢跟著精度的上升而提高,怎么下降量產本錢是圖商有必要解決的問題。
高精度地圖的更新機制是眾包,動態數據源的搶奪是要害。依據工業鏈調研,高精地圖的出產戰略將是傳統測繪和眾包相交融。傳統地圖測繪的形式仍然適用于靜態根底數據層(比方底層車道數據),能夠確保滿足的準確性;而眾包則是高精度地圖更新機制的低本錢和可量產化的出產方式。鑒于實時更新關于高精度地圖的重要性,工業關于動態數據源的搶奪日益激烈。其間,車廠/出行效勞公司天然把握了許多的車輛用戶,是未來地圖更新重要的數據來歷。咱們以為,得動態數據者得天下,率先與車廠/出行效勞完結數據層面深度綁定的企業,將在工業競賽中占據先機。
現階段的量產本錢高昂,AI技能將大幅度提高地圖作業功率,下降作業本錢。高精度地圖的制造流程能夠分為外業數據收集和內業數據處理兩個階段。具體而言,廠商需求專門的收集車和專業的測繪人員進行地圖的收集,并且在后端做進一步的內業數據處理,才干完結最后的地圖制造和發布。現階段,高精度地圖的制造還無法做到徹底主動化水平,人工的數據標定仍然占據重要成分,導致量產本錢高昂,并且出產本錢跟著精度的上升而提高。跟著AI技能和主動化出產技能的引進,比方經過AI完結主動化提取路途標線、車線以及路面標識,高精度地圖的作業本錢有望大幅下降。
2.公司數據生態本錢資質優勢顯著
深度綁定車企/出行效勞企業,數據生態優勢顯著。高精度地圖想要發揮更大的功用,動態圖層數據的實時更新是要害,而轎車工業鏈中的tier1/2以及車企/出行效勞企業將成為最重要的動態數據源。依據揭露材料顯示,公司現在現已深度綁定滴滴、博世、mobileye、上汽以及德系三車廠奧迪、寶馬、奔跑。未來這些合作伙伴的所把握的車輛將搭載新式車載傳感器數據的收集和處理渠道,與公司共享相關的數據,形成完好的數據閉環?？紤]到公司與車廠長時間的合作聯系,估計后續公司將會與更多的車廠到達數據合作。咱們以為,公司深度綁定tier1/2、車企/出行效勞企業,在高精度地圖事務上具有顯著的數據生態優勢。
FastMap出產渠道全面晉級地圖出產工藝,有效下降量產本錢。正如咱們前文所強調的,高精度地圖是高精度+高鮮度+高豐厚度的組合。和傳統導航地圖差異之一就在于高精度地圖是活地圖,許多信息需求實時動態更新。面臨高精度地圖實時更新引致的全新技能需求,公司從2015年開端,自主研制樹立FastMap出產渠道,運用圖像辨認、語音辨認、大數據發掘及收集效果主動錄入技能等對出產流程進行工藝晉級及主動化改造,快速推動地圖數據收集、制造、更新及發布一體化,逐漸提高高精度地圖更新頻率,現在現已能夠完結日更新等級,為高精地圖實時更新奠定了底層技能根底。一起,經過在內業處理流程中許多運用主動化處理才能,公司高精度地圖的制造本錢也將得到顯著的下降。
測繪資質成為重要門檻,國內高精度地圖工業未來大概率仍然出現獨占競賽狀況,公司將成為首要受益者。鑒于高精度地圖關于主動駕馭的重要性以及其能夠預見的巨大商場空間,除了傳統圖商之外,近年來也涌現了不少新進入者。咱們能夠簡略的將工業參與者分為三類:1)傳統圖商——四維圖新、高德、百度;2)整車廠/出行效勞公司——考慮到高精度地圖關于整車廠主動駕馭戰略規劃的意義嚴重,近年來整車廠也加大了對高精地圖的出資力度,典型案例包含BBA(奔跑、寶馬、奧迪)出資了Here地圖,福特、上汽出資了Civil Maps 等;3)Tier1/2——mobileye、博世等。這些原本不歸于地圖工業鏈的Tier1/2公司也在跨界進入這個范疇。其間心邏輯在于傳統圖商現有的技能才能并不能很好的構建高精地圖的動態數據圖層,為這些公司供給了全新的機會。咱們以為,在地圖測繪資質尚未徹底放開的前提下,第二、三類企業有必要經過和圖商合作的形式才干取得測繪資質。未來,國內高精度地圖工業未來大概率仍然出現獨占競賽狀況。公司作為國內干流圖商之一,有望成為高精度地圖工業的首要受益者。
3.公司高精度地圖現已進入準量產階段
公司高精度地圖現已進入準量產階段。早在2012年,公司就現已發布ADAS地圖,并在2015年依據反饋提高為HAD(Highly Automated Driving)地圖,首要面向車企與科研院校供貨。合作干流車廠的高等級主動駕馭車輛的量產方案,公司制定了高精度地圖事務的時間規劃,一向在穩步推動中。截止2018年,公司高精度地圖現已掩蓋全國高速公路21萬公里,精度達20cm,并支撐周期性更新,估計在2019年掩蓋全國悉數高速路網,并在2020年發布商業化城市路途的主動駕馭地圖數據及效勞。
2.6.高精度地圖事務潛力巨大
高精度地圖事務具有較高成長性。綜合國內主動駕馭浸透率、整車銷量等要素,咱們估計公司面向高等級主動駕馭(L3及以上)高精度地圖變現有望從2021年左右開端逐漸變現。跟著國內主動駕馭浸透率的不斷提高,僅考慮前裝商場的一次性收入,公司高精度地圖事務收入就具有極大的潛力。一起,考慮到工業中現已開端將高精度地圖降維運用到輔佐駕馭(L1、L2)運用場景中,公司有望經過ADAS地圖產品提早收獲。
2.7. 縱深布局主動駕馭完好解決方案,進一步提高工業價值
1. 以高精度地圖為中心的軟硬一體化解決方案
縱深布局高精度地圖+高精度定位+算法+計算渠道(VPU/AI芯片)四大中心才能。除了高精度地圖的老本行之外,公司期望攫取更多比例的主動駕馭工業鏈蛋糕。依據本身最強項的高精度地圖,公司現已形成了高精度地圖+高精度定位+算法+計算渠道(VPU/AI芯片)四大中心才能,能夠對主動駕馭體系的定位、感知、決議方案層面全面晉級,交給完好的主動駕馭軟硬一體化解決方案。當然,公司的中心才能也能夠單點模塊化輸出。在2017年用戶大會上,公司展示了事務布局的階段性效果——搭載自主研制的解決方案的主動駕馭測試車。依據公司主動駕馭擔任人馬周的介紹,公司現已完結準L3級的主動駕馭才能(即完結在除收費站、效勞區以外的高速路上進行徹底主動駕馭,包含自主上下匝道等),L4等級全主動駕馭相關技能解決方案正在搭建和測試驗證。
以高精度地圖為中心,公司整體解決方案具有體系性優勢。相關于其他廠商解決方案,公司依據高精度地圖的才能對整個技能體系做了體系性優化,能夠供給更具功率、安全性的整體解決方案。最大程度的放大了公司的中心競賽優勢。
(1)感知層——簡化傳感器的運算。得益于公司所界說的帶有路途規矩信息(如左轉車道、直行車道等等)的高精度地圖數據,主動駕馭體系先驗地了解了許多路途和環境屬性。這樣,環境傳感器就能夠把更多精力放在相對動態的路途環境,如檢測人、車障礙物等,這在很大程度上減少了體系對環境傳感器的過度依托。
(2)定位層——提高定位精度。雨天積水發射燈光、冬天路面積雪掩蓋等情況下,利用視覺傳感器和激光雷達是很難辨認車道線的,這時候就需求高精度地圖來供給輔佐。高精度定位合作高精度地圖,車輛能夠對自己的方位做出十分準確的判別,而后控制車輛按照預訂方向行使。
(3)決議方案層——構建具有預判性特色的駕馭決議方案腦。具體而言,咱們能夠把交通是車輛行進規矩的集合體(例如這段路有多少車道、每條車道是直行道仍是左轉道、交通燈是直行交通燈仍是左轉交通燈,像這樣的屬性信息還有許多)。公司的高精地圖能夠事先內置這些信息,讓規矩提早指導主動駕馭轎車行進,而盡量減少用攝像頭號傳感器辨認這些規矩信息后再處理的流程。
2. 高精度定位:對標千尋方位
高精度地圖+高精度定位的技能交融是職業開展趨勢。正如前文所述,定位是主動駕馭不可或缺的一環。除了全局性的了解路途狀況外,主動駕馭也需求實時斷定車輛本身的切當方位,定位精度越高,主動駕馭的可靠性越高。就如同傳統導航里邊存在地圖標注和定位的聯系,沒有地圖就沒有定位,定位反過來又有必要跟地圖進行匹配。在主動駕馭年代,高精度地圖也需求高精度定位技能互相合作,才干發揮更好的效果。高德和千尋方位2017年在主動駕馭范疇到達戰略合作一定程度上也闡明高精度地圖+高精度定位的技能交融是職業開展趨勢。
高精度定位可分為絕對定位和相對定位。1)依據信號的絕對定位,代表就是GNSS定位。即經過全球導航衛星體系,合作地基增強體系,經過RTK軟件算法計算車輛準確方位;2)航跡計算的相對定位。依托IMU(慣性丈量單元),依據上一時間的方位和方位推斷現在的方位和方位;3)環境特征匹配的相對定位。依據視覺傳感器或許激光雷達完結定位,用傳感器回傳的特征數據和高精度地圖數據庫存儲的特征進行匹配,得到現在車的方位和姿態。
公司現已完結了高精度定位的技能儲備。依據高精地圖數據及環境信息,公司現已能夠完結依據GNSS—RTK的高精絕對定位才能以及依據視覺辨認、激光雷達點云匹配等手段的高精相對定位才能。具體而言,1)高精絕對定位方面:公司依據RTK的高精定位組網和高精度定位接收終端現已完結技能驗證和檢測,到達或高于商場同類產品水準,初步具有量產化才能。未來將依托于斗極地基增強基站供給高精度定位效勞,全面臨標千尋方位;2)高精相對定位方面:公司經過依據攝像頭、激光雷達傳感器的回傳數據與本身高精度地圖的比對,也能夠完結車輛的高精相對定位。

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