能力模塊四對高精度地圖刻繪的基本認(rèn)知任務(wù)一

了解高精度地圖的特點與制作流程Vehicleautonomousdrivingsystemapplications任務(wù)目標(biāo)LearningPurpose了解高精度地圖的繪制流程理解高精度地圖與傳統(tǒng)地圖的區(qū)別了解高精度地圖的定義任務(wù)導(dǎo)入Taskimport高精度地圖，不僅僅是傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖。二者之間有完全不同維度的意義。我們在日常生活中使用的電子導(dǎo)航地圖，是給我們駕駛員指引方向的；而高精度地圖，則是給未來自動駕駛汽車指引方向的。高精地圖可以幫助汽車預(yù)知路面復(fù)雜信息，如坡度、曲率、航向等，更好地規(guī)避潛在的風(fēng)險，是實現(xiàn)自動駕駛的關(guān)鍵所在。目錄（二）高精度地圖和傳統(tǒng)地圖的區(qū)別（一）高精度地圖的定義（四）高精度地圖的制作流程（三）高精度地圖的作用（一）高精度地圖的定義高精地圖(PrecisionMap)是指精度高且精細(xì)化定義的地圖，對精度的要求相對傳統(tǒng)電子導(dǎo)航的米級來說，已經(jīng)達(dá)到厘米級。傳統(tǒng)導(dǎo)航電子地圖大多提供給人類使用，高精地圖主要是一類輔助駕駛和自動駕駛的主要工具，是提供給計算機(jī)使用的。它是自動駕駛最核心的傳感技術(shù)之一，高精度地圖已成為L3以上級別的自動駕駛系統(tǒng)必不可少的組成部分。高精度地圖（也稱為高精度地圖），實際上是和普通導(dǎo)航電子地圖相對而言的服務(wù)于自動駕駛系統(tǒng)的專題地圖。高精地圖也稱自動駕駛地圖、高分辨率地圖，是面向自動駕駛汽車的一種新的地圖數(shù)據(jù)范式。高精地圖絕對位置精度接近1m相對位置精度在厘米級別，能夠達(dá)到10-20cm。準(zhǔn)確和全面地表征道路特征，并要求更高的實時性，是高精度地圖最顯著的特征。高精地圖記錄駕駛行為的具體細(xì)節(jié)，包括典型駕駛行為、最佳加速點及剎車點、路況復(fù)雜程度、以及對不同路段信號接收情況的標(biāo)注等。（一）高精度地圖的定義（二）高精度地圖和傳統(tǒng)地圖的區(qū)別高精地圖是相對于普通地圖來說的，它提供了更高精度，內(nèi)容更為豐富的地圖信息，主要服務(wù)于自動駕駛。目前L2+及以上自動駕駛方案普遍對高精地圖有明確依賴。標(biāo)準(zhǔn)精度地圖，儲存位置通常為智能座艙域的控制器，通常為中控大屏。導(dǎo)航地圖主要是給人看的，擁有道路級的拓?fù)?，約10米級的精度，比較全面的地址名稱信息，以及實時的道路級交通流信息。導(dǎo)航地圖的數(shù)據(jù)源和功能基本上跟手機(jī)上的地圖APP是相同的。高精地圖，也就是HDMap，精度多為10厘米級，主要用于自動駕駛功能，儲存的位置通常在自動駕駛域的控制器中，有用單獨盒子的，也有存在自動駕駛域控制器里的。高精地圖主要是給自動駕駛功能使用的，擁有車道級的拓?fù)?，亞米級精度，包含交通信息，AD輔助數(shù)據(jù)等信息。（1）精度在傳統(tǒng)地圖中，道路經(jīng)常被抽象成寬度無差別的線，然而高精度地圖不僅要有準(zhǔn)確的定位坐標(biāo)，還需要采集包括車道邊界、交通標(biāo)牌、護(hù)欄、路燈桿、龍門架在內(nèi)的100多種路面屬性要素。當(dāng)無人車上路時，高精度地圖的每一個屬性都關(guān)乎自動駕駛的安全。（1）精度（二）高精度地圖和傳統(tǒng)地圖的區(qū)別傳統(tǒng)導(dǎo)航電子地圖的更新頻率為永久靜態(tài)數(shù)據(jù)(更新頻率約為1個月)，半永久靜態(tài)數(shù)據(jù)(頻率為1小時)。而高精度地圖對數(shù)據(jù)的實時性要求較高，更新頻率通常為半動態(tài)數(shù)據(jù)(頻率為1分鐘)，動態(tài)數(shù)據(jù)(頻率為1秒)。在目前的主流解決方案中，L2+、L3、L4級別的自動駕駛普遍依賴高精地圖。不同自動駕駛方案對高精地圖的依賴程度有所不同，下面從感知、定位、規(guī)劃三方面簡述高精度地圖的作用。（2）數(shù)據(jù)實時性（3）服務(wù)對象（二）高精度地圖和傳統(tǒng)地圖的區(qū)別在目前的主流解決方案中，L2+、L3、L4級別的自動駕駛普遍依賴高精地圖。不同自動駕駛方案對高精地圖的依賴程度有所不同，下面從感知、定位、規(guī)劃三方面簡述高精度地圖的作用。（三）高精度地圖的作用高精地圖可以提供超感知距離周邊信息，拓展感知的邊界。自動駕駛系統(tǒng)通過傳感器獲取周邊信息，但是傳感器都是有距離限制的。距離有限則控制時間有限，時間有限就可能導(dǎo)致決策錯誤或者控制不及時。比如攝像頭可以看到100km時速下9秒內(nèi)的路況信息（還得是直線），但是如果前方500米有個閘道出口，而且是只有某個車道可以通往這個閘道，那么車輛就應(yīng)該提前進(jìn)入這個車道。9秒的時間很可能不足以進(jìn)行變道切換，就容易錯過路口。而具備高精地圖的超視距路況信息（后續(xù)閘道出口位置，彎道曲率，坡度等信息），自動駕駛熊就可以提前進(jìn)行變道并做好速度準(zhǔn)備，從而不容易錯過路口。（1）高精度地圖與感知（三）高精度地圖的作用高精地圖還可以提升感知的效率。自動駕駛系統(tǒng)通過圖像數(shù)據(jù)來識別紅綠燈，如果始終掃描全局圖像進(jìn)行圖像分析，判斷是否有紅綠燈，計算和時間消耗都比較大。而如果有高精地圖的先驗數(shù)據(jù)，就可以根據(jù)定位信息，提前鎖定某個區(qū)域，對特定區(qū)域（ROI）進(jìn)行圖像分析，來識別紅綠燈及狀態(tài)。這就可以有效減少計算量，加速識別。（1）高精度地圖與感知衛(wèi)星定位的精確度是比較低的，而基于高精地圖的特征定位方式就可以達(dá)到厘米級的定位。我們通過一個場景演示來說明高精地圖是如何輔助系統(tǒng)進(jìn)行精準(zhǔn)定位的。（三）高精度地圖的作用1.通過衛(wèi)星定位獲取自車的大概位置，比如在王府井十字路口。2.通過傳感器掃描周邊獲取周邊的點云信息，點云會包含周邊物體的空間特征。3.將傳感器掃描的信息與高精地圖中王府井十字路口周邊的點云信息（包含精確的位置信息）進(jìn)行匹配，就可找到車輛在高精地圖上的精確位置，從而也就獲取到了自車的精確位置。（2）高精地圖與定位相對位置推算實現(xiàn)高精定位方式：

通過圖像識別到前方5米有一個路牌，高精地圖知道路牌的位置，通過相對位置推算，就可以獲取到主車的精確位置。掃地機(jī)器人也是采用類似的方式來利用SLAM算法掃描獲取信息來定位自己在房間的位置通過點云特征匹配實現(xiàn)高精定位：（三）高精度地圖的作用高精地圖在規(guī)劃中的作用體現(xiàn)在長距離路線規(guī)劃和短距離軌跡規(guī)劃兩方面。普通地圖也可以進(jìn)行路線規(guī)劃，但是只提供了路線，具體要在哪個車道開，什么時候該切換車道等信息是沒有的，達(dá)不到自主導(dǎo)車的要求，高精地圖則可以賦能系統(tǒng)實現(xiàn)車道級路線規(guī)劃，是車輛真正可以實際行駛的路線。（3）高精地圖與規(guī)劃（四）高精度地圖的制作流程高精地圖制作可以分為兩種，一種是專業(yè)集中制圖，另一種是眾包制圖。專業(yè)集中制圖如目前高德、四維這些圖商的制圖方式。專業(yè)的人員，采用專業(yè)的方法，使用高精度設(shè)備，自主進(jìn)行數(shù)據(jù)采集而后加工建圖。采集成本較高，包括設(shè)備成本（一輛采集車就幾百萬）和人力時間成本。采集精度較高（如絕對精度小于1米，相對精度小于20厘米）。眾包制圖眾包制圖是將地圖數(shù)據(jù)的采集分配給普通人及設(shè)備分別進(jìn)行，然后收集合并數(shù)據(jù)的方式來構(gòu)建地圖。眾包的方式具備快速制圖，成本低廉等顯著優(yōu)勢，但精度相對較低。采用這種方式的方案商有Tesla、Mobileye和Momenta。（四）高精度地圖的制作流程高精地圖制作流程大致分為這四個步驟：原始數(shù)據(jù)采集、點云地圖制作、地圖標(biāo)注、地圖保存。（1）原始數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集主要看硬件方案，采集硬件決定了采集的數(shù)據(jù)信息。例如Apollo地圖采集的硬件方案主要包含如下五個傳感器：64線激光雷達(dá)：平裝，用于偏低位置空間信息采集，生成點云地圖、16線激光雷達(dá)：仰裝，用于偏高位置空間信息采集，生成點云地圖、GPS&IMU：采用GNSS+IMU+RTK的高精定位方案，用于采集位置信息、長焦相機(jī)：偏遠(yuǎn)距離視覺圖像獲取、短焦相機(jī)：偏近距離視覺圖像獲取。百度apollo數(shù)據(jù)采集車（四）高精度地圖的制作流程（2）點云地圖制作點云地圖的制作主要是把采集好的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，我們采用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)來進(jìn)行點云地圖的制作。制作的過程簡單的來說就是通過激光雷達(dá)來掃描整個街道，以建立整個街道的三維模型。因為激光雷達(dá)的掃描范圍有限，因此我們需要逐幀把激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)拼接起來，來獲取整個街道的模型，這個過程也被稱為點云注冊。圖中是拼接好的點云地圖。點云地圖制作（四）高精度地圖的制作流程（3）地圖標(biāo)注地圖標(biāo)注是在點云地圖的基礎(chǔ)上，標(biāo)注出車道線信息、交通標(biāo)志信息、紅綠燈信息等，得出道路的結(jié)構(gòu)化信息。無人駕駛規(guī)劃控制模塊會利用這些道路結(jié)構(gòu)化信息完成路徑規(guī)劃。地圖的標(biāo)注目前主要是依賴人工完成的，通過地圖標(biāo)注工具可以標(biāo)注出車道線、交通標(biāo)志、路口、減速帶等信息。圖中是在點云地圖上標(biāo)注好的高精度地圖。人工標(biāo)注的高精地圖（四）高精度地圖的制作流程（3）地圖標(biāo)注當(dāng)前地圖標(biāo)注主要面臨以下2個挑戰(zhàn)：①傳感器融合由于激光雷達(dá)采集的點云數(shù)據(jù)比較稀疏，并且沒有顏色信息，因此需要把攝像頭的信息和激光雷達(dá)做融合，之后可以獲取更加清晰的信息來識別車道線信息、交通標(biāo)志信息等。②自動化標(biāo)注采用人工標(biāo)注的方式無法解決大規(guī)模高精度制作的問題，如何實現(xiàn)自動化標(biāo)注是目前地圖標(biāo)注的主要問題。（四）高精度地圖的制作流程（4）地圖保存地圖保存主要是把上述標(biāo)注好的信息保存為固定的格式，目前百度Apollo社區(qū)采用的高精度地圖格式是Opendrive格式，高精度地圖最好采用統(tǒng)一的格式標(biāo)準(zhǔn)，以免地圖不兼容。Thanksforlistening！下一節(jié)：

了解OpenDrive高精地圖的標(biāo)準(zhǔn)《車輛自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)用》項目四

完成Apollo高精地圖的構(gòu)建與導(dǎo)入任務(wù)二了解OpenDrive高精地圖的標(biāo)準(zhǔn)Vehicleautonomousdrivingsystemapplications任務(wù)目標(biāo)LearningPurpose知道OpenDrive的幾個重要和文件結(jié)構(gòu)了解OpenDrive文件結(jié)構(gòu)及繪圖流程知道OpenDrive高精度地圖的背景掌握OpenDrive中的坐標(biāo)系表示方法知道OpenDrive與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)任務(wù)導(dǎo)入Taskimport高精度電子地圖也稱為高分辨率地圖(HDMap，HighDefinitionMap)，是一種專門為無人駕駛服務(wù)的地圖。與傳統(tǒng)導(dǎo)航地圖不同的是，高精度地圖除了能提供的道路(Road)級別的導(dǎo)航信息外，還能夠提供車道(Lane)級別的導(dǎo)航信息。OpenDrive是一種開放的文件格式,用于路網(wǎng)的邏輯描述，它是目前國際上較通用的一種格式規(guī)范，由一家德國公司制定。需要說明的一點是百度Apollo中也開發(fā)了自己的OpenDRIVE，與德國的OpenDRIVE有所不同，百度Apollo使用的是基于OpenDrive格式改進(jìn)過的高精度地圖。在運用OpenDRIVE格式規(guī)范表述道路時，會涉及Section、Lane、Junction、Tracking四個概念。目錄（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明（一）OpenDrive高精度地圖簡介（四）OpenDrive中的地理坐標(biāo)參考（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive文件結(jié)構(gòu)及繪圖流程OpenDrive數(shù)據(jù)存儲在擴(kuò)展名為.xodr的XML文件中。OpenDrive文件結(jié)構(gòu)符合XML規(guī)則。元素按XML格式的等級進(jìn)行排列，級別大于零（0）的元素為子元素。級別為（1）的元素稱為主元素。每個元素都可以用戶定義的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展。每個OpenDrive文件都會有一個主元素<OpenDrive>，所有描述道路的特征類都是它的子元素。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive文件結(jié)構(gòu)及繪圖流程下圖為繪制地圖的一個簡單流程，讀取OpenDrive文件，即地圖數(shù)據(jù)，構(gòu)造路網(wǎng)，通過渲染展示給用戶。OpenDrive中使用的所有浮點數(shù)都是IEEE754雙精度浮點數(shù)的數(shù)字。為了保證浮點數(shù)字在XML中的準(zhǔn)確表示，在XML中的浮點數(shù)表示應(yīng)該使用一個已知的正確精度，一般使用保留17位有效數(shù)字來描述數(shù)字。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive文件結(jié)構(gòu)及繪圖流程所有可以在OpenDrive文件中使用的屬性都在UML模型中被完全注釋：單位：道路長度或速度等的單位；種類：描述一個屬性的數(shù)據(jù)類型，可以是一個原始數(shù)據(jù)類型，例如，string、double、float，或者是指代對象的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型；值：值決定了給定屬性的值范圍，例如：其中g(shù)eometry代表了當(dāng)前元素所要描述的道路單元，其中g(shù)eometry的屬性有s，x，y，hdg和length，他們的值跟隨在后面。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive重要節(jié)點介紹如圖是一個XML節(jié)點和屬性的導(dǎo)圖?！啊尽俊北硎具@個節(jié)點一般有多個。可以在思維導(dǎo)圖中看到，road節(jié)點是重點，其中g(shù)eometry節(jié)點就定義了referenceline，而lane節(jié)點重點定義了各車道的屬性。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive重要節(jié)點介紹header描述文件整體屬性（僅一個）：<header>元素是

<OpenDRIVE>中的第一個元素。

road描述道路屬性（可多個）：完整道路的表示方式有道路參考線（referenceline），一條道路上的單獨車道，沿道路放置的道路特征（如標(biāo)志）等。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive重要節(jié)點介紹在OpenDrive中，所有的道路都由一條定義基本幾何圖形(弧線，直線等)的referenceline組成。沿著referenceline，可以定義道路的各種屬性。例如:高程輪廓線、交通標(biāo)志等。如圖所示。通過指定與referenceline的橫向距離來創(chuàng)建單獨的車道。referenceline通過連接clothoids(又名歐拉螺旋)或多項式來構(gòu)建。（一）OpenDrive高精度地圖簡介OpenDrive描述了自動駕駛仿真應(yīng)用所需的靜態(tài)道路交通網(wǎng)絡(luò)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)交換格式說明文檔。該標(biāo)準(zhǔn)的主要任務(wù)是對道路及道路上的物體進(jìn)行描述。OpenDrive說明文檔涵蓋對如道路、車道、交叉路口等內(nèi)容進(jìn)行建模的描述，但其中并不包含動態(tài)內(nèi)容。OpenDrive重要節(jié)點介紹注意圓弧段和直線是clothoids的特殊情況。使用clothoids的優(yōu)點是，沿著referenceline的曲率隨路徑長度線性變化，這就是為什么大多數(shù)道路都是由clothoids構(gòu)造的。三種線的曲率變化：

junction描述交叉路口屬性（可多個）：交叉口指的是三條或更多道路相聚的地方，與其相關(guān)的道路被分為兩種類型：含有駛向交叉口車道的道路稱為來路Incomingroads。（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明OpenDrive將道路（roads）分為三個部分：道路參考線（referenceline）、車道（lanes）和道路設(shè)施（features）。如下圖：除此以外，還可以設(shè)置道路的高度（elevation），對于多條道路匯聚的位置需要用路口（junctions）來描述。（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明道路參考線（referenceline）道路參考線可以理解為道路中心線在水平面的投影，也就是說道路參考線反映的是道路俯視的形狀，而不包括坡度、起伏等特征。以下規(guī)則適用于道路參考線：每條道路必須（shall）有一條參考線。每條道路只能（shall）有一條參考線。參考線通常在道路中心，但也可能（may）有側(cè)向偏移。幾何元素應(yīng)（shall）沿參考線以升序（即遞增的s位置）排列。一個元素應(yīng)（shall）只包含一個另外說明道路幾何形狀的元素。若兩條道路不使用交叉口來連接，那么新的道路的參考線應(yīng)（shall）總是起始于其前驅(qū)或后繼道路的。參考線有可能（may）被指向相反方向。參考線不能（shall）有斷口（leaps）。參考線不應(yīng)（should）有扭結(jié)（kinks）。（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明道路參考線（referenceline）每條道路有且僅有一條道路參考線，該參考線可以有多條曲線連接而成，這些曲線的形式包括：直線、螺旋線、圓弧、三次多項式（不再使用）和三次多項式參數(shù)方程等。如下圖所示：（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明車道（lanes）每條道路都可以設(shè)置大于等于一條車道，可以有多條車道，還可以通過設(shè)置不同的車道分段來實現(xiàn)不同區(qū)域的車道數(shù)量和車道寬度的變化，如下圖所示：（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明車道（lanes）車道可以設(shè)置不同的屬性，包括：寬度（可以用沿道路方向的三次多項式描述）、類型（如行車道、停車區(qū)域、行人道等）、材質(zhì)（包括摩擦系數(shù)）、限速、路權(quán)（可以設(shè)置公交專用道）、車道線等。車道類型和車道線設(shè)置的示例如下圖所示：（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明道路設(shè)施（features）道路設(shè)施包括物體（objects）和交通信號（signals）兩種。物體包括停車位、隧道、橋梁、人行道和路障等類型，通過在道路s-t坐標(biāo)系的位置、朝向和高度等屬性進(jìn)行定義。不僅可以放置數(shù)量不同的多種物體，還提供了repeat的方法放置多個重復(fù)的物體。下圖是對物體位置和輪廓描述方式的示意：（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明道路設(shè)施（features）交通信號包括信號燈和標(biāo)志牌等可能會對交通產(chǎn)生影響的元素。交通信號既包括靜態(tài)信號（如限速標(biāo)志），也包括可以動態(tài)變化的信號（如紅綠燈）?？梢詾榻煌ㄐ盘栔贫ㄆ渥饔玫能嚨?，比如可以為不同車道設(shè)置不同的限速；也可以將一個交通信號在多個車道重復(fù)引用，方便設(shè)置?？梢詫⒁粋€交通信號的物理位置和邏輯位置設(shè)置在不同地方，這很適用于紅綠燈的場景：紅綠燈的邏輯位置在路口這一側(cè)的停止線，而物理位置在路口對面。同樣，對于紅綠燈，可以使用一個相位控制器控制多個紅綠燈的狀態(tài)，方便進(jìn)行相位同步。（二）OpenDrive的道路結(jié)構(gòu)及格式說明道路高度道路的高度包括縱向坡度（即沿行駛方向的高低起伏）、超高（即道路橫向的坡度，例如轉(zhuǎn)彎處外側(cè)較高），甚至可以設(shè)置橫向復(fù)雜的形狀（如路面中間凸起便于排水的形狀）。如下圖所示：（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系OpenDrive使用三種類型的坐標(biāo)系，如下圖所示：（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系若無另外說明，對局部坐標(biāo)系的查找與定位將相對于參考線坐標(biāo)系來進(jìn)行。對參考線坐標(biāo)系位置與方向的設(shè)定則相對于慣性坐標(biāo)系來開展，具體方法為對原點、原點的航向角/偏航角、橫擺角/翻滾角和俯仰角的旋轉(zhuǎn)角度及它們之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)說明。（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系慣性x/y/z坐標(biāo)系慣性坐標(biāo)系描述的是地圖中具體某個點在當(dāng)前參考坐標(biāo)系下的位置。其中xyz坐標(biāo)可以具體表示某一個點所在的位置。如在描述某一段道路時，道路起始點的位置就是由xyz坐標(biāo)定義。道路就是在這個點開始，按一定方向和一定長度延伸。在上述例子中，x=“4.9469346060416666e+02”和y="5.3447643627860181e+01"描述的是此段道路的起始點在慣性坐標(biāo)系中的位置。（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系慣性x/y/z坐標(biāo)系根據(jù)ISO

8855慣性坐標(biāo)系是右手坐標(biāo)系，其軸的指向方向如下

x軸?右方

y軸?上方z軸?指向繪圖平面外以下慣例適用于地理參考：x軸?東邊y軸?北邊z軸?上方通過依次設(shè)置航向角/偏航角（heading）、俯仰角（pitch）和橫擺角/翻滾角（roll），元素（如物體、標(biāo)志等）可被置于慣性坐標(biāo)系中：（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系參考線s/t/h坐標(biāo)系參考線坐標(biāo)系適用于沿道路的參考線。它是一個右旋坐標(biāo)系。s方向沿參考線的切線。需要注意的是，參考線總是位于慣性坐標(biāo)系定義的x/y平面內(nèi)。t方向與s方向正交。右手系統(tǒng)通過定義與x軸和y軸正交的上方向h來完成。（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系參考線s/t/h坐標(biāo)系如下為參考線坐標(biāo)系的三個方向描述：s方向：沿參考線的坐標(biāo)，從道路起點開始測量，單位為[m]。參考線，在xy平面上計算（即，不考慮道路高程剖面圖)t方向：橫向位置，從參考線出發(fā)，延與s方向正交的方向，指向s方向左側(cè)。h方向：在右手坐標(biāo)系中與st平面正交在上述例子中，s="4.9957524872074799e+02"描述的是此段道路的起始點在參考線坐標(biāo)系中的位置（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系三種坐標(biāo)系的關(guān)系三種坐標(biāo)系的關(guān)系可通過下圖清晰展示，慣性坐標(biāo)系、參考線坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系將在OpenDrive中同時被使用。圖中的示例描述了三個坐標(biāo)系相對于彼此的位置與方向設(shè)定。（三）OpenDrive中的坐標(biāo)系OpenDrive中的地理坐標(biāo)參考空間參考系的標(biāo)準(zhǔn)化由歐洲石油調(diào)查組織(EPSG)執(zhí)行，該參考系由用于描述大地基準(zhǔn)的參數(shù)來定義。大地基準(zhǔn)是相對于地球的橢圓模型的位置合集所作的坐標(biāo)參考系。通過使用基于PROJ（一種用于兩個坐標(biāo)系之間數(shù)據(jù)交換的格式）的投影字符串來完成對大地基準(zhǔn)的描述。該數(shù)據(jù)應(yīng)標(biāo)為CDATA，因為其可能包含會干預(yù)元素屬性XML語義的字符。在OpenDrive中，關(guān)于數(shù)據(jù)集的地理參考信息在<header>元素的<geoReference>元素中得以呈現(xiàn)。Proj字符串（如以下XML示例中所示）包含了所有定義已使用的空間參考系的參數(shù)：（四）OpenDrive與其他標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)聯(lián)OpenDrive與OpenCRG以及OpenSCENARIO之間的關(guān)聯(lián)ASAMOpenDrive為路網(wǎng)的靜態(tài)描述定義了一種存儲格式。通過與ASAMOpenCRG結(jié)合使用，可以將非常詳細(xì)的路面描述添加至路網(wǎng)當(dāng)中。OpenDrive和ASAMOpenCRG僅包含靜態(tài)內(nèi)容，若要添加動態(tài)內(nèi)容，則需要使用ASAMOpenSCENARIO。三個標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合則提供包含靜態(tài)和動態(tài)內(nèi)容、由場景驅(qū)動的對交通模擬的描述。ASAMOpenDrive是ASAM仿真標(biāo)準(zhǔn)的一部分，該標(biāo)準(zhǔn)專注于車輛環(huán)境的仿真數(shù)據(jù)。除了ASAMOpenDrive，ASAM還提供其他仿真領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，例如ASAMOpenSCENARIO和ASAMOpenCRG。Thanksforlistening！下一節(jié)：完成Apollo高精地圖的構(gòu)建與導(dǎo)入《車輛自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)用》能力模塊四對高精度地圖刻繪的基本認(rèn)知任務(wù)三完成Apollo高精地圖的構(gòu)建與導(dǎo)入Vehicleautonomousdrivingsystemapplications任務(wù)目標(biāo)LearningPurpose了解Apollo高精地圖導(dǎo)入過程了解Apollo高精地圖構(gòu)建過程了解Apollo高精地圖任務(wù)導(dǎo)入Taskimport當(dāng)我們開車時，打開導(dǎo)航地圖通常會給我們推薦幾條路線，甚至?xí)@示道路是否擁堵以及每條路線將花費多長時間、交通管制，例如交通信號燈或限速標(biāo)志等，我們會根據(jù)地圖提供的信息來決定是在行駛中直行、左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)以及對周圍駕駛環(huán)境的評估。而無人駕駛車缺乏人類駕駛員固有的視覺和邏輯能力。如我們可以利用所看到的東西和GPS來確定自己的位置，還可以輕松準(zhǔn)確地識別障礙物、其他車輛、行人、交通信號燈等，但要想讓無人車變得和人類一樣聰明，可是一項非常艱巨的任務(wù)。這時就需要高精地圖了，高精地圖是當(dāng)前無人駕駛車技術(shù)不可或缺的一部分，它包含了大量的駕駛輔助信息，最重要是包含道路網(wǎng)的精確三維表征，例如交叉路口布局和路標(biāo)位置。目錄（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建（一）Apollo高精度地圖（三）Apollo高精度地圖導(dǎo)入（一）Apollo高精度地圖Apollo高精地圖專為無人車設(shè)計，里面包含了道路定義、交叉路口、交通信號、車道規(guī)則，及用于汽車導(dǎo)航的其他元素。Apollo高精地圖是最懂自動駕駛的高精地圖，也是業(yè)界精細(xì)化程度最高、生產(chǎn)率最高、覆蓋面最廣的高精地圖。目前，Apollo高精地圖的自動化程度已經(jīng)達(dá)到了90%、準(zhǔn)確識別率達(dá)到了95%以上，預(yù)計2020年可以覆蓋全國所有的重點道路。高精地圖有很多種格式，為了方便數(shù)據(jù)共享，Apollo高精地圖采用了OpenDRIVE格式，這是一種行業(yè)制圖標(biāo)準(zhǔn)。同時，Apollo也對OpenDRIVE做出了改進(jìn)，進(jìn)而產(chǎn)生了ApolloOpenDRIVE標(biāo)準(zhǔn)，以便更適合無人車。（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建高精度地圖的構(gòu)建由五個過程組成：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、對象檢測、手動檢測和地圖發(fā)布。如圖所示：（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建近300輛Apollo測試車輛負(fù)責(zé)收集用于制作地圖的源數(shù)據(jù)，以便確保每次道路發(fā)生改變時，地圖均會得到快速更新。測試車輛使用了多種傳感器，如GPS、IMU、激光雷達(dá)、攝像機(jī)。Apollo定義了一個硬件框架，將這些傳感器集成到單個自主系統(tǒng)中，通過支持多種類的傳感器，Apollo收集各類數(shù)據(jù)將這些數(shù)據(jù)融合，最終生成高精度地圖。如圖所示：數(shù)據(jù)采集（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建Apollo如何對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分類和精簡，以獲得沒有任何語義信息或注釋的初始地圖模板。如圖所示：數(shù)據(jù)處理（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建Apollo使用人工智能來檢測靜態(tài)對象并對其進(jìn)行分類，其中包括車道線、交通標(biāo)志、甚至是電線桿，手動驗證可確保自動地圖創(chuàng)建過程正確進(jìn)行并及時發(fā)現(xiàn)問題。Apollo使手動驗證團(tuán)隊能夠高效標(biāo)記和編輯地圖，在經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、對象檢測、手動驗證之后，高精地圖才能發(fā)布。如圖所示：對象檢測（二）Apollo高精度地圖構(gòu)建Apollo還發(fā)布了采用自上而下視圖的相應(yīng)定位地圖、三維點云地圖。如圖所示：地圖發(fā)布（三）Apollo高精度地圖導(dǎo)入Apollo高精度地圖導(dǎo)入需要RoadRunner的語義標(biāo)注過程，標(biāo)注完成之后RoadRunner可以直接導(dǎo)出模型文件和高精度地圖，直接給仿真系統(tǒng)使用。導(dǎo)入點云先創(chuàng)建工程，然后在Assets中新建pointcloud目錄，把點云文件拖動到該文件夾下。如圖所示：導(dǎo)入點云之前需要設(shè)置點云的投影，否則不能導(dǎo)入到Roadrunner。點擊點云，按照下列步驟設(shè)置經(jīng)緯度坐標(biāo)，設(shè)置完成之后點擊UseTranverseMercatorAt生成投影。如圖所示：（三）Apollo高精度地圖導(dǎo)入Apollo高精度地圖導(dǎo)入需要RoadRunner的語義標(biāo)注過程，標(biāo)注完成之后RoadRunner可以直接導(dǎo)出模型文件和高精度地圖，直接給仿真系統(tǒng)使用。標(biāo)注車道接下來就可以在點云之上進(jìn)行車道標(biāo)注了，一般是采用俯視視角，根據(jù)車道線進(jìn)行標(biāo)注。Roadrunner自帶有一些車道模型可以直接采用，也可以自定義一些車道。如圖所示：先在工具欄選擇車道圖標(biāo)，然后沿著車道邊沿點擊鼠標(biāo)右鍵，這樣就會生成一段道路，繼續(xù)上述過程就可以得到一條車道。如圖所示：（三）Apollo高精度地圖導(dǎo)入Apollo高精度地圖導(dǎo)入需要RoadRunner的語義標(biāo)注過程，標(biāo)注完成之后RoadRunner可以直接導(dǎo)出模型文件和高精度地圖，直接給仿真系統(tǒng)使用。標(biāo)注車道如果不調(diào)整高度，放大縮小的時候感覺路面會移動，調(diào)整高度在車道在左下角的小窗口進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完高度之后，對路面橫向距離再做微調(diào)就可以了。調(diào)整的過程就是拖動點對齊到點云，如果中途需要增加點，可以點擊鼠標(biāo)右鍵，然后再拖動該點，添加點的方式同樣適用于其它情況（包括道路，路口等）。如圖所示：（三）Apollo高精度地圖導(dǎo)入Apollo高精度地圖導(dǎo)入需要RoadRunner的語義標(biāo)注過程，標(biāo)注完成之后RoadRunner可以直接導(dǎo)出模型文件和高精度地圖，直接給仿真系統(tǒng)使用。標(biāo)注車道點擊車道寬度圖標(biāo)可以調(diào)節(jié)車道寬度，可以先通過標(biāo)尺工具來測量車道的寬度，然后適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整。還有其它的車道設(shè)置包括增加車道，拆分車道，合并，分割等，這些也可以根據(jù)情況使用。如圖所示：（三）Apoll