1引言

在5G网络、智能传感器、万物互联，新技术以及硬件设备的支撑下，日益完善的V2X技术在汽车上的应用日趋完善并迅速发展。同时由于高精度地图可以为无人驾驶汽车提供更准确的位置信息、结合传感器信息辅助决策规划，为无人驾驶安全提供更好的保障，因此高精度地图及GIS管理平台显得尤为重要。

本文根据GIS平台和高精度地图在武汉智能网联汽车示范区的业务管理、信息共享可视化展示和空间决策等功能分析其在无人驾驶中所起到的关键作用。

2无人驾驶汽车

无人驾驶汽车主要由高精度定位、准确的环境感知、决策与规划、控制与执行、高精度地图与V2X五部分关键技术构成。

高精度定位，记录无人驾驶汽车精准的空间信息数据，是通过卫星与车身所携带的高精度定位仪器获取车辆分米或厘米级的空间位置及姿态信息。

准确的环境感知，是指通过车与路侧设备的交互、获取的障碍物信息和与交通相关的辅助决策指令。相关传感器主要包括RSU、OBU、全向毫米波雷达、激光雷达、GPS、全景摄像头等。

成熟的自动驾驶应具有能够识别自身车辆行驶位置；自动规划线路；自动识别并规避障碍物；能识别红绿灯信息；能够在不同条件下行驶并达到目的地的功能。

本项目自动驾驶示范应用主要包含智慧物流、智慧清洁、智慧出行三个专题：

（1）智慧物流：由干线物流、支线物流、社区物流构建示范区成套智慧物流应用。

（2）智慧清洁：由自动驾驶环卫车与无人清扫车两种类型的道路清扫车辆完成示范区区域内不同道路路面的全自动化清扫，实现示范区智慧清洁的应用示范。

（3）智慧出行：由自动驾驶基础乘用车、自动驾驶共享车、自动驾驶出租车、自动驾驶小型公交车、自动驾驶摆渡车构建完成示范区智慧出行应用示范，满足人们平时常用交通出行的需求。

3高精度地图

3.1高精度地图概念

高精度地图，不只体现在分米、厘米级别的高精度、而且更多的是除基本矢量路网地图数据之外的更广的维度信息上，数据维度更多体现与交通相关联的路侧传感设备、三维数据等。

高精度地图空间大数据信息可以分为三类。第一类是具有拓扑规则的包含道路基本属性信息的路网数据，例如道路中心线坐标、宽度、类型等。第二类是主要包括传感器的路侧设备信息，例如交通标志牌、信号灯、激光雷达、湿度、温度传感器等基础设施模型信息。第三类是汽车所在区域的三维空间信息数据，这些空间数据将存储在空间数据库中。充分的利用V2X技术进行自动导航,可以说高精地图是传统导航地图的2.0模式。

3.2高精度地图在无人驾驶中的作用

此项目中高精度地图数据主要包含四个部分，分别为倾斜摄影、矢量数据、模型数据、卫星影像。倾斜摄影作为整个智能网联示范区域的三维地图，在室内指挥大厅可以轻松地再现外部真实场景，足不出户能够真实看到车辆所在位置的真实地物情况、给客户更高级的用户体验。矢量数据中十分重要的路网数据可以为汽车提供路径规划和服务区分析等基础位置信息和网络拓扑信息。模型数据作为十分重要的路侧设备单元数据，通过设置唯一ID与中心库中的红路灯、车辆轨迹、视频流数据等信息进行关联关联，车辆将雷达、RSU、GPS等传感器获取的实时数据与地图空间及属性信息作对比，可以对车辆偏离信息进行分析并对错误加以更正，这样对车辆所处的位置更有效的加以监督，有利于更好的路径规划、紧急避让等决策。也可以直接点击地图上相应模型调用展示，是传感器与监控平台、设备管理平台、智慧交通平台、V2X平台等的枢纽。例如：在摄像头通过AI技术识别出危险犯罪分子时即可立即报警，根据摄像头ID可以准确定位危险人物所处位置。卫星影像作为整个经开区底图使智能网联示范区域二三维数据与整个武汉经开区良好的结合，俯瞰整个经开区多光谱影像及所处武汉市的位置。可以说高精度地图与传感器相结合是解决无人驾驶汽车在处理车辆避险、紧急制动等问题的最佳对策。

4GIS应用平台建设

通过GIS服务平台的建设，可将这些多源异构数据无缝融合，为各类应用提供统一的数据及位置服务，结合GIS平台高效的数据管理能力和空间分析能力，为上层科学的决策提供依据，可以全面实现示范区道路交通的高效运维与管理。实现基础地理信息空间数据的共建共享。此项目中选用具有自主开发产权的国产化超图平台软件，主要包括GIS服务平台、GIS门户平台、桌面GIS平台。

4.1GIS服务器平台

提供面向智能网联汽车应用地图服务的发布、管理与聚合功能，满足面向GIS应用的智能网联示范区的总体态势、车辆调度、面向公众服务的可视化地图数据需求，同时为未来项目的功能扩展提供多方面的延伸开发能力，为三维倾斜数据、路侧智能设备、车辆提供模型更新功能。通过强大的空间大数据存储、空间大数据分析和实时流数据处理等Web服务来为路侧智能传感设备和无人驾驶车辆提供实时数据处理功能。同时提供基于移动端、浏览器端、PC端开发的多种SDK，可以帮助用户快速定制出云端一体化的空间大数据应用平台，实现在多样化终端上的地图数据资源展示。

4.2GIS门户平台

门户是空间信息云服务公共平台对外提供“一站式”地理信息服务的出口，提供二三维数据成果的发布共享，注册各种来源的GIS服务的能力，作为用户中心，通过为用户设置不同的角色，控制智能网联汽车示范区数据资源的访问权限；作为资源中心，可以将智能网联汽车示范区的所有数据资源、地图资源以数据目录的形式分门别类的管理起来；作为应用中心，还可以帮助用户迅速搭建智能网联汽车示范区GIS门户的访问地址，为实现武汉市经济技术开发区各单位各部门空间信息资源交换、共享、整合相互操作，为建设武汉市经济技术开发区智慧化城市应用提供支持。

4.3桌面GIS平台

桌面GIS软件承担数据的处理、加工和分析等工作。提供数据的一站式更新入库、配图、发布与一体化管理的功能；提供用户了解系统成果资源、在线应用系统的窗口。提供项目数据的统一展示、查询等应用，提供多样化的展现方式，如该智能网联示范区二维、三维、影像叠加显示等。

5不足之处

高精度地图作为与车联网结合的无人驾驶行业中重要的基础底座，其更新周期与生产效率将会是面对的问题。每次的地图更新都需要大量时间进行数据处理，但这也是行业内存在的难题，希望日后随着技术的发展，处理地图的周期和成本显著减少。

6前景展望

高精度地图作为无人驾驶中不可缺少的部分显得越来越重要，相信随着地图丰富度的完善，更新周期的缩短，精度的提高以及GIS应用平台与AI、大数据更好地融入，更完美的结合，将更好的服务于未来更成熟的无人驾驶汽车的行业。

参考文献

[1] 李克强,戴一凡,李升波等.智能网联汽车（ICV）技术的发展现状及趋势[J]. 汽车安全与节能学报, 2017,08(01): 1-14

[2] 陈宗娟，孙二鑫，李丹丹，张聪聪，藏丹丹，程旭.高精地图现状分析与实现方案研究[J].电脑知识与技术，2018,14(22);270-272.

[3] 北京超图软件股份有限公司：《SuperMap GIS 9D(2019)产品白皮书》.