ICS43.040.10CCST35DB11北京市市場監(jiān)督管理局IDB11/T1880—2021前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14基本要求 24.1時空參考系 24.2特征定位數(shù)據(jù)采集范圍 24.3特征定位數(shù)據(jù)應用流程 35技術要求 35.1精度要求 35.2密度要求 35.3實時性要求 35.4完整性要求 45.5安全性要求 46特征定位數(shù)據(jù)分類與表達 46.1概述 46.2視覺自然特征定位數(shù)據(jù)表達 46.3視覺語義特征定位數(shù)據(jù)表達 76.4點云自然特征定位數(shù)據(jù)表達 參考文獻 DB11/T1880—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由北京市規(guī)劃和自然資源委員會提出并歸口。本文件由北京市規(guī)劃和自然資源委員會組織實施。本文件起草單位：國汽（北京）智能網聯(lián)汽車研究院有限公司、清華大學、北京百度網訊科技有限公司、博世汽車部件（蘇州）有限公司、北京初速度科技有限公司、北京四維圖新科技股份有限公司、易圖通科技（北京）有限公司、河北全道科技技術有限公司、北京華為數(shù)字技術有限公司、上海博泰悅臻電子設備制造有限公司、中國第一汽車集團有限公司、北京市測繪設計研究院、高德軟件有限公司、時空科技有限公司、車百智能網聯(lián)研究院（武漢）有限公司、國汽樸津智能科技（安慶）有限公司。本文件主要起草人：楊殿閣、李慶建、李宏利、熊麗音、王金坡、彭偉、霍盈盈、于迅文、劉玉磊、王睿、江昆、金圣韜、湯詠林、馬琛、王維、谷偉偉、王志強、張紅飛、伍勇、劉建琴、楊玉平、孫連明、張鳳錄、曾艷艷、于立志、魏濤、劉清麗、陳穎、宋聚寶、黃路遙、戴震、韓建新、李柱、衛(wèi)楊、徐宏偉。DB11/T1880—20211自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)技術規(guī)范本文件規(guī)范了自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)的基本要求、技術要求和特征定位數(shù)據(jù)分類與表達。本文件適用于自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)的生產與應用。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB5768.2道路交通標志標線第2部分：道路交通標志GB5768.3道路交通標志標線第3部分：道路交通標線GB20263導航電子地圖安全處理技術基本要求GB/T30269.807信息技術傳感器網絡第807部分：測試：網絡傳輸安全GB/T37939信息安全技術網絡存儲安全技術要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1自動駕駛地圖autonomousdrivingmap供自動駕駛系統(tǒng)使用的數(shù)字地圖，也可用于協(xié)同式智能交通系統(tǒng)。3.2特征定位featurelocalization通過車輛上的傳感器觀測現(xiàn)實世界道路交通設施及周邊物體的特征，并與自動駕駛地圖中該設施的特征數(shù)據(jù)進行匹配，從而得到車輛的位置和姿態(tài)的定位方法。3.3特征定位數(shù)據(jù)featurelocalizationdata可以被傳感器識別的用于定位的特征數(shù)據(jù)，是自動駕駛地圖要素中的傳感器可見部分，包括圖像數(shù)據(jù)、點云數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)。3.4自然特征定位數(shù)據(jù)naturalfeaturelocalizationdata2DB11/T1880—2021由圖像中的灰度或曲率以及點云中強度變化較大的點構成的特征定位數(shù)據(jù)，其表達形式為離散的三維點云。3.5語義特征定位數(shù)據(jù)semanticfeaturelocalizationdata從具有位置信息的圖像或點云中提取并賦予現(xiàn)實語義屬性的線或面要素的特征定位數(shù)據(jù)。3.6絕對精度absoluteaccuracy觀測位置值相對于真實參考位置值之差的統(tǒng)計值。3.7相對精度relativeaccuracy兩個測量對象間的絕對距離偏差值和真實值之間的比值。3.8圖像特征點描述子imagefeaturepointsdescriptor每個關鍵點周圍的區(qū)域中，以選定的區(qū)域大小測量的局部圖像梯度的二進制編碼。3.9幀frame在圖像領域是指影像動畫中最小單位的單幅影像畫面；在雷達點云領域是指雷達掃描一次的單幅點云數(shù)據(jù)。3.10關鍵幀imagekeyframe在局部一系列普通幀中選出的記錄并代表局部信息的幀。3.11特征區(qū)塊featurechunk特征點云所覆蓋的一定范圍內的地理矩形區(qū)域。4基本要求4.1時空參考系4.1.1空間坐標系統(tǒng)應采用2000國家大地坐標系（CGCS2000地圖投影宜采用高斯-克呂格投影。4.1.2時間系統(tǒng)應采用協(xié)調世界時（UTC）。4.2特征定位數(shù)據(jù)采集范圍DB11/T1880—202134.2.1自然特征定位數(shù)據(jù)采集范圍應為傳感器能探測到的所需特征的最大范圍。4.2.2語義特征定位數(shù)據(jù)采集范圍應為道路路面上和道路邊緣處的所有交通設施、路側外1m以內高于地面0.1m的設施和路側外1m-5m范圍內高于地面0.5m的設施。4.3特征定位數(shù)據(jù)應用流程特征定位數(shù)據(jù)的采集、處理、應用的流程為車端到服務端，服務端到車端的過程，宜實現(xiàn)快速更新，見圖1。應符合下列要求：a)車端基于不同傳感器采集的特征定位數(shù)據(jù)上傳到服務端，并基于服務端發(fā)布的特征定位數(shù)據(jù)輔助車輛定位；當傳感器探測的特征點和特征定位數(shù)據(jù)不一致時，自動駕駛車輛將差異路段的特征點上傳到服務端；b)服務端經過多車特征定位數(shù)據(jù)的自動化融合與質量評價，發(fā)布給自動駕駛車輛特征定位數(shù)據(jù)。圖1特征定位數(shù)據(jù)應用流程5技術要求5.1精度要求5.1.1特征定位數(shù)據(jù)平面位置絕對精度小于等于1m。5.1.2特征定位數(shù)據(jù)相對精度小于等于0.2%。5.2密度要求5.2.1特征點應在圖像或點云空間中均勻分布，用于定位的每幀圖像上可用特征點的數(shù)量不宜少于200個，每幀毫米波雷達點云上可用特征點數(shù)量不宜少于100個，每幀激光雷達點云上可用特征點數(shù)量不宜少于700個。5.2.2在100m范圍內語義特征定位數(shù)據(jù)的個數(shù)不宜少于5個。5.3實時性要求5.3.1特征定位數(shù)據(jù)更新應及時、準確，從道路變化的發(fā)現(xiàn)、上報到數(shù)據(jù)更新下發(fā)宜24小時內完成。5.3.2可通過對不同車輛搭載的不同傳感器上傳的原始數(shù)據(jù)設置權重等方式，對同一路段進行特征定位數(shù)據(jù)更新。5.3.3現(xiàn)實世界的特征定位數(shù)據(jù)的變化量達到20%時，應對地圖進行整體更新。DB11/T1880—202145.4完整性要求5.4.1特征定位數(shù)據(jù)只需表達和特征定位相關的要素及其屬性。5.4.2現(xiàn)實中不存在的要素或其屬性不應存在于特征定位數(shù)據(jù)中。5.4.3特征定位數(shù)據(jù)中不應包含重復的要素及其屬性。5.4.4特征定位數(shù)據(jù)中不應遺漏特征定位需要且現(xiàn)實世界中存在的要素。5.5安全性要求5.5.1車端與服務端特征定位數(shù)據(jù)的傳輸安全性應符合GB/T30269.807標準要求。5.5.2服務端特征定位數(shù)據(jù)存儲安全性應符合GB/T37939標準要求。5.5.3特征定位數(shù)據(jù)采集、處理、應用應符合GB20263的標準要求。5.5.4特征定位數(shù)據(jù)在線傳輸不應含有涉密信息。6特征定位數(shù)據(jù)分類與表達6.1概述特征定位數(shù)據(jù)按照傳感器特性和處理結果分為視覺自然特征定位數(shù)據(jù)、視覺語義特征定位數(shù)據(jù)和點云自然特征定位數(shù)據(jù)。毫米波雷達點云和激光雷達點云特征定位數(shù)據(jù)的表達相同，同屬點云自然特征定位數(shù)據(jù)。6.2視覺自然特征定位數(shù)據(jù)表達6.2.1視覺自然特征定位數(shù)據(jù)模型視覺自然特征數(shù)據(jù)應包括關鍵幀、地圖點及連接關系，數(shù)據(jù)模型見圖2。圖2視覺自然特征數(shù)據(jù)模型DB11/T1880—20216.2.2視覺自然特征關鍵幀應符合下列要求：a)時間戳為關鍵幀對應的時間信息。有兩種方式：1)采用自1970年1月1日0點0分0秒開始計算的延續(xù)時間（以毫秒為單位）表達方式，如：“1577833620000”；2)采用年月日時分秒表達方式，如：“2020-01-0107:07:00”。b)位姿變換應為關鍵幀對應的當前相機運動的位姿變換矩陣；c)角度應為關鍵幀中特征點的角度，表示特征點的方向，見圖3示例；圖3特征點角度示例d)圖像特征點描述子應為關鍵幀中特征點的屬性，對已檢測到的特征點進行描述，特征點與周圍像素點的灰度對比；e)地圖點索引應為關鍵幀中特征點對應的地圖點的編號值。6.2.3視覺自然特征地圖點應為圖像特征點投影到真實世界的三維坐標點，見圖4。圖4地圖點示意圖6.2.4視覺自然特征連接關系應為關鍵幀之間，關鍵幀與地圖點之間建立的關聯(lián)關系。6.2.5視覺自然特征定位數(shù)據(jù)結構6.2.5.1關鍵幀數(shù)據(jù)結構見表1。5表1關鍵幀數(shù)據(jù)結構51DB11/T1880—20216表1關鍵幀數(shù)據(jù)結構（續(xù)）6238]34566.2.5.2地圖點數(shù)據(jù)結構見表2。地圖點數(shù)據(jù)按照幀為單位記錄。表2地圖點數(shù)據(jù)結構126.2.5.3連接關系應為特征點和地圖點、特征點和特征點的連接，見表3、表4。表3特征點和地圖點連接關系數(shù)據(jù)結構1特征點ID編號聯(lián)23表4特征點和特征點連接關系數(shù)據(jù)結構1聯(lián)23DB11/T1880—202176.3視覺語義特征定位數(shù)據(jù)表達6.3.1視覺語義特征定位數(shù)據(jù)模型6.3.1.1視覺語義特征定位數(shù)據(jù)分為線特征數(shù)據(jù)和面特征數(shù)據(jù)兩類，數(shù)據(jù)模型見圖5。圖5視覺語義特征定位數(shù)據(jù)分類6.3.1.2線特征數(shù)據(jù)表達呈線狀延伸的要素，由數(shù)量不等、順序連接的折線形狀點所構成，折線形狀點不少于2個，數(shù)據(jù)模型見圖6。圖6線特征數(shù)據(jù)模型6.3.1.3面特征數(shù)據(jù)表達呈面狀分布的要素，由數(shù)量不等、順序連接的邊界形狀點所構成，折線形狀點不少于4個，首點與末點位置相同，面特征數(shù)據(jù)分為地面面塊和空中立面兩類，數(shù)據(jù)模型見圖7。圖7面特征數(shù)據(jù)模型6.3.2線特征數(shù)據(jù)表達6.3.2.1線特征數(shù)據(jù)的幾何信息應符合下列要求，線特征數(shù)據(jù)可表達的實際場景示例見圖8，圖9。DB11/T1880—20218a)線特征數(shù)據(jù)表達路面的各種交通標線、路側呈線狀布設的交通防護設施、路側及車輛活動范圍內豎立于地面的豎桿或平行于地面的空中橫桿物體；b)幾何上以形狀點順序構成的折線表示，形狀點的三維幾何坐標串存儲方式為坐標各方向分量，以空格符分隔，坐標點之間以逗號“,”分隔，坐標單位為m；c)當線特征數(shù)據(jù)表達的物體是突起于地面的路側防護設施時，需要以起點高度和終點高度屬性表示物體自身的高度尺寸；d)線狀豎桿的幾何線段起點位置為豎桿和地面交叉點，終點位置為豎桿垂直與地面的最高點。圖8線特征物體示例（路面與路側地表線狀分布）圖9線特征物體示例（路側豎立線狀布設）6.3.2.2線特征數(shù)據(jù)屬性信息應包括下列內容：a)路面交通標線的屬性信息包括：類型、線型、顏色、實線段長度、虛線段長度；b)路側防護設施的屬性信息包括：類型、起點高度、終點高度、顏色；c)路側桿狀設施的屬性信息包括：類型、顏色。6.3.2.3線特征數(shù)據(jù)結構應符合下列要求：DB11/T1880—20219a)路面交通標線的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達見表5；表5路面交通標線線特征數(shù)據(jù)結構1234567表6路側防護設施線特征數(shù)據(jù)結構b)路側防護設施的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達見表表6路側防護設施線特征數(shù)據(jù)結構123DB11/T1880—2021表表6路側防護設施線特征數(shù)據(jù)結構（續(xù)）456征數(shù)據(jù)的采集位置應為交通標線噴涂線的中央位置，見圖10；c)路側桿狀設施的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達見表7。6.3.2.4線特征數(shù)據(jù)應符合以下基本要求：通標線類線特10表7路側桿狀設施線特征數(shù)據(jù)結構1234DB11/T1880—2021圖10線特征數(shù)據(jù)的采集位置示例（單線交通標線）b)交通標線為雙線時應分別采集兩條噴涂線的中央位置，見圖11；圖11線特征數(shù)據(jù)的采集位置示例（雙線交通標線）c)交通標線為虛線或短虛線時采集起點應為噴涂線的中央位置及起點位置，見圖12；圖12線特征數(shù)據(jù)的采集位置示例（虛線交通標線）d)路側防護設施的地面根部位置為線特征數(shù)據(jù)的采集位置，當多種類型組合出現(xiàn)，且高度差異大于1m時，應使用平行線的方式用多條線段表示，線段間距20cm，見圖13；圖13線特征數(shù)據(jù)的采集位置示例（路側防護設施）e)線特征數(shù)據(jù)中路側防護設施高度自設施基線位置起算，按實際測量值賦值；f)與道路延伸方向相同的線特征數(shù)據(jù)，按實際位置表達，不應出現(xiàn)線條間的重疊或交叉；g)線特征數(shù)據(jù)類型、線型發(fā)生變化時，應在變化處打斷，見圖14；DB11/T1880—2021圖14線特征數(shù)據(jù)的采集位置示例（線特征數(shù)據(jù)類型、線型發(fā)生變化）h)形狀點密度要求：相鄰兩點距離不大于50m，相鄰三點的中間點對首末兩點連線的垂距不大6.3.3面特征數(shù)據(jù)表達6.3.3.1面特征數(shù)據(jù)的幾何信息應符合下列要求，面特征數(shù)據(jù)可表達的實際場景示例見圖15。圖15面特征物體示例a)面特征數(shù)據(jù)表達路面中以面狀區(qū)域表示的路面交通標線、路側及路內豎立和懸掛的各種交通標志牌，幾何上以這些面塊的外邊界形狀點順序圍成的地面面塊或空中立面表示，形狀點的三維幾何坐標串存儲方式為坐標各方向分量，以空格符分隔，坐標點之間以逗號“,”分隔，坐標單位為m；b)路面交通標記中路面導向箭頭、路面文字標記、路面圖形標記，中心圈，減速丘標線應使用對應的最小外接矩形表達，邊框角點按順時針方向排列。如圖16矩形框所示；圖16路面交通標記外接矩形示例c)路面交通標記中的導流線、禁止停車區(qū)、減速帶、停車位面應使用其對應的外邊界表達，邊框角點按順時針方向排列。如圖17所示；DB11/T1880—2021圖17路面交通標記外邊界示例d)路側（內）的交通標志牌，應使用其外接矩形或三角形作為立面的邊界線，非規(guī)則多邊形、矩形使用最小外接矩形表達，其他以實際標牌的各個頂點順序相接而圍成的面表達，邊框角點按順時針方向排列。如圖18所示；圖18路側（內）的交通標志牌示例e)路側（內）其他設施面，指跨路的過街橋面向車輛來向的側面、龍門架跨路部分以及其他非交通標志牌的立面，使用最小外接矩形（紅框）表達，邊框角點按順時針方向排列。如圖19所示；圖19路側（內）其他設施面示例f)信號燈以包圍一組信號燈的矩形立面表達，不區(qū)分顏色和轉向方向，邊框角點按順時針方向排列。如圖20所示。DB11/T1880—2021圖20信號燈立面示例6.3.3.2面特征數(shù)據(jù)屬性信息應包括下列內容：a)路面交通標記的屬性信息包括類型、紋樣、紋樣顏色、文字圖案的字頭朝向、導向箭頭方向；b)路側（內）交通標志牌的屬性信息包括類型、形狀、底色、文字邊框顏色、朝向；c)路側（內）其他設施的屬性信息包括類型。6.3.3.3面特征數(shù)據(jù)結構應符合下列要求：a)路面交通標記的視覺語義屬性與面邊界位置信息數(shù)據(jù)庫表達見表8；表8路面交通標記面特征數(shù)據(jù)結構1234DB11/T1880—2021表8路面交通標記面特征數(shù)據(jù)結構（續(xù)）5色67b)路側（內）交通標志牌的視覺語義屬性與面邊界位置信息數(shù)據(jù)庫表達見表9；表9路側（內）交通標志牌面特征數(shù)據(jù)結構123DB11/T1880—2021表9路側（內）交通標志牌面特征數(shù)據(jù)結構（續(xù)）45676.3.3.4a)6.3.3.4a)繞，邊界線形狀點以左上角為起點，按順時針方向排列。見圖21；c)路側（內）其他設施的視覺語義屬性與面邊界位置信息數(shù)據(jù)庫表達見表10。表10路側（內）其他設施面特征數(shù)據(jù)結構編號字段名稱字段類型取值說明備注1ID編號長整型63唯一標識碼2面位置長二進制面狀物體邊界形