项目5 任务4 高精度地图技术

课堂导入：高精度地图技术观看下面视频，并结合前面所学的知识，思考智能网联汽车如何规划路径、判断路况，从而实现从一个地方到另外一个地方？项目五车辆定位与导航技术高精度地图技术任务4建议课时：4课时主讲人：03能说出高精地图的创建、制作和共享的流程及方法。01能说出高精度地图的数据类型。02能阐述高精度地图的分层体系架构。重点难点能阐述高精度地图的数据类型和分层体系架构。能阐述高精度地图的数据类型和分层体系架构。一、高精度地图的数据类型及分层体系架构高精度地图数据类型用于自动驾驶的高精度地图是用于存储和呈现车辆环境数据和交通运行数据的载体。一、高精度地图的数据类型及分层体系架构车辆环境数据:道路基础设施的识别数据道路目标物的识别数据交通运行数据:交通标志

交通控制交通状况

道路性能道路气象等数据高精度地图数据类型高精度地图数据类型一、高精度地图的数据类型及分层体系架构静态数据高度动态数据准静态数据准动态数据是否经常更新高精度地图各种数据类型包含哪些数据内容？获取途径有哪些？更新频率如何？高精度地图数据类型一、高精度地图的数据类型及分层体系架构车道级的道路拓扑结构道路基础设施数据道路基础设施属性数据交通标志位置及含义交通信号灯位置兴趣点(POI)位置地标性建筑(Landmark)位置道路目标物识别数据车辆位置数据车辆行驶数据车辆操作数据行人位置数据临时性交通标志数据交通控制数据交通状况数据道路性能数据道路气象数据静态数据高度动态数据准静态数据准动态数据是否经常更新一、高精度地图的数据类型及分层体系架构高精度地图数据类型——静态数据A道路基础设施数据B道路基础设施属性数据城市道路、城际道路、桥梁、立交桥、隧道和交叉路口的车道ID编号、位置和形状数据，以及高架物、防护栏和树等其它固定的道路基础设施数据收费站的位置、涵洞限高和桥梁限重等道路基础设施属性数据一、高精度地图的数据类型及分层体系架构各种数据类型来源、获取方式、更新频率和作用对比数据类型数据来源车载终端数据获取更新频率作用静态1.地图提供商通过车载传感设备感知识别后制作2.官方的地图数据管理部门提供1.直接通过车载传感设备采集后识别获得实时数据2.从地图云平台下载历史数据月用于车辆的高精度定位及横向和纵向的高精度车道定位，为实现自动驾驶决策子系统的路径规划、行为决策和运动规划等功能提供重要支撑。准静态天或月准动态1.车载传感设备或路侧传感设备采集2.交通管理部门直接提供（交通标志数据、交通控制数据）1.直接通过车载传感设备采集后识别获得实时数据2.通过蜂窝移动通信从地图云平台获得准实时数据3.通过V2I车路协同通信从交通运输管理云平台获得实时数据秒或分钟用于实现自动驾驶决策子系统的路径规划等功能。高度动态1.车载传感设备采集2.通过V2X协同通信从车、路、人交换获得1.存储在车载终端，不需要上传到地图云平台10ms用于实现自动驾驶决策子系统的行为决策和运动规划等功能。一、高精度地图的数据类型及分层体系架构高精度地图分层体系架构依据这些类型，请总结归纳高精度地图的分层体系架构。二、高精地图的创建、制作和共享思考如何实现高精度地图？2314高精度车辆定位高精度静态地图制作动态地图数据更新与共享环境感知地图创建同步定位与地图创建二、高精地图的创建、制作和共享观看微课“高精地图的创建、制作和共享”，思考下面问题：如何创建车辆环境感知地图并对车辆进行高精度定位？如何获取和更新高精度静态地图数据？如何采集和发布准动态地图数据？如何采集和发布高度动态地图数据？01020304二、高精地图的创建、制作和共享同步定位与地图创建同步定位与地图创建(SimultaneousLocalizationandMapping，SLAM)，也叫同步定位与映射，最初用于机器人在自身位置不确定的条件下，在完全未知的环境中创建地图，同时利用地图进行自主定位和导航。方式2实现方式1以摄像头作为传感设备创建周边环境模型以激光雷达作为传感设备创建车辆周边环境的3D空间模型非结构化道路结构化道路二、高精地图的创建、制作和共享同步定位与地图创建车载传感设备结合SLAM技术获取道路基础设施、道路目标物和交通运行环境信息道路基础设施、道路目标物和交通运行数据用于创建车辆环境感知地图用于高精度的车辆定位用于辅助驾驶决策获取获取二、高精地图的创建、制作和共享同步定位与地图创建——基于SLAM技术的车辆环境感知地图创建二、高精地图的创建、制作和共享同步定位与地图创建——基于SLAM技术的高精度车辆定位车辆环境感知地图与高精度地图匹配分析确定固定地标建筑及其高精度的位置信息车辆所处的高精度车道位置计算可反推车辆的高精度位置信息二、高精地图的创建、制作和共享高精度静态地图的制作高精度静态地图数据采集生态环境如下图二、高精地图的创建、制作和共享高精度静态地图的制作1地图采集车采集数据234传输到地图数据中心利用软件进行自动标记专业人员进行校验1用户车辆采集数据234在车载终端进行预处理和压缩传输到地图数据中心对特征性数据进行提取和处理，并对可靠性标注二、高精地图的创建、制作和共享高精度静态地图的制作下载有差异的地图数据供车辆使用地图终端地图云平台发布地图更新标记的数据二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——准动态地图数据的采集与发布发布主体交通管理部门的交通运输管理云平台地图提供商的地图云平台发布方式V2I车路协同通信蜂窝移动通信二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——准动态地图数据的采集与发布发布主体交通管理数据（交通管理部门提供的临时交通标志和交通控制等）交通运行数据（由路侧传感设备采集并上传的交通状况、道路性能、道路气象）交通运行数据（以众包方式上传到地图云平台的交通状况、道路性能和道路气象等。）交通运输管理云平台数据来源地图云平台的数据来源二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——准动态地图数据的采集与发布发布方式交通运输管理云平台的数据通过路侧设备终端将交通运行数据发送到车载终端，并以广播方式发布，为网联驾驶或网联自动驾驶提供决策依据。交通管理部门云平台直接通过蜂窝移动通信与车载终端相连接。V2I车路协同通信蜂窝移动通信二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——准动态地图数据的采集与发布发布主体与发布方式的关系发布方式发布主体交通管理部门地图提供商V2I车路协同通信由交通运输管理云平台通过V2I车路协同通信方式发布数据，不必将数据上传到地图云平台，需要交通管理部门运维路侧设备终端(基站)不适用蜂窝移动通信（4G/5G）数据来源于交通管理部门，除了需要报到“刷卡”或响应时间较短的应用，可能替代大部分交通管理部门主导的网联驾驶或网联自动驾驶，蜂窝移动通信基站由运营商运维需要不断由交通管理部门或车辆众包更新地图云平台的数据，蜂窝移动通信基站由运营商运维二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——准动态地图数据的采集与发布

地图管理部门地图数据库

地图提供商的地图云平台数据库车载终端与地图数据库客户端交通管理部门的交通运输管理云平台路侧设备终端车载传感设备与应用动态数据动态数据动态数据动态数据动态数据动态数据地图数据众包数据动态数据V2I数据交换V2I数据交换众包数据更新数据蜂窝移动通信V2I协同通信二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——高度动态数据的采集与发布

高度动态的目标物数据

道路基础设施数据交通运行数据历史静态数据准静态数据准动态数据

车载终端创建的实时车辆环境感知地图中

存储于

基于车载计算平台构建实时车辆环境地图SLAM技术融合二、高精地图的创建、制作和共享动态地图数据更新与共享——高度动态数据的采集与发布车辆位置车辆行驶车辆操作数据行人位置广播方式不断实时更新的车辆环境感知地图基于V2X协同通信的高度动态的道路目标物数据交换，是对自主式自动驾驶车载传感设备的车辆环境和交通运行环境感知与识别的有效补充。一、判断题（）1.

用于自动驾驶的高精度地图是关于车辆环境数据和交通运行数据

元素的存储和呈现结构。（）2.高精度地图技术的实现一般需经历环境感知地图创建、高精度车辆

定位、高精度静态地图制作以及动态地图数据更新与共享这四个步骤。（）3.车辆环境数据包括道路基础设施的识别数据和道路目标物的识别数

据。（）4.交通运行数据包括交通标志、交通控制、交通状况、道路性能和道

路气象等。一、判断题（）5.地图采集车所采集的数据传输到地图数据中心后，利用软件对图像中的

标示牌和店铺名称等进行自动标记，标记完成后不需要进行人工校验。（）6.准动态地图数据的发布主体有交通管理部门的交通运输管理云平台和地

图提供商的地图云平台。（）7.准动态地图数据的发布方式有V2I车路协同通信和蜂窝移动通信两种。（）8.高度动态的道路目标物数据与实时道路基础设施数据和交通运行数据、高

精度地图的历史静态数据、准静态数据和准动态数据，通过SLAM技术进行

融合，并基于车载计算平台构建实时的车辆环境地图。二、选择题1.静态数据、准静态数据、准动态数据、高度动态数据的更新频次分别是：（）。【单选题】①月级别②天或月级别③秒或分钟级别④10ms级别

A.①③②④B.③②①④C.④③②①D.①②③④2.静态数据主要包括：车道级的道路拓扑结构和（）。【多选题】A.临时性交通标志数据B.交通控制数据C.道路基础设施数据D.道路基础设施属性数据DCD二、选择题3.准静态数据主要包括：交通标志位置及含义结构和（）。【多选题】A.临时性交通标志数据B.交通信号灯位置C.兴趣点(POI)位置D.