對百度來說,今年是一個高精地圖量產元年。

作者 | 新智駕

近日,雷鋒網新智駕邀請了百度智駕地圖佘黨恩作爲本期【高精度地圖的上車元年】雲峯會的主講嘉賓,作分享高精度地圖在上車過程中的實踐、面臨的挑戰以及未來的商業發展模式。

我是來自百度智駕地圖業務部,我叫佘黨恩,主要負責高精地圖和高精定位業務。我今天分享的題目是《智能駕駛定義高精地圖》。這裏說的智能駕駛的範疇比較寬泛,包括無人駕駛和輔助駕駛。

我的分享有四個部分:第一、介紹智能駕駛市場的新趨勢和變化;第二、基於智能駕駛產品如何定義高精度地圖,簡單介紹百度智駕地圖的產品體系;第三、今年是百度高精度地圖的量產元年,基於這些量產落地做一些實踐總結;最後分享一下高精地圖的未來發展規劃思路。

智能駕駛市場新趨勢新變化

首先是第一部分,從市場整體來看,汽車工業已經有一百多年的發展歷程。隨着一些技術要素比如人工智能的發展,目前汽車行業也面臨着一輪大變革。汽車的智能化是一個大趨勢。

那主機廠怎麼看待這些技術變革帶來的一些影響呢?可以看到,像大衆、豐田等車企都在轉型,大多是以軟件定義汽車的方式,國內的上汽及很多OEM也是這樣。我個人認爲,這種轉型可以類比手機,手機在10年時間內完成了從功能手機到智能手機的轉型。

隨着手機的智能化,手機變成了一個移動互聯網的入口,這是一個非常大的轉變。而且智能手機對手機的顛覆是徹底的,不是共存的關係。

同樣的故事會在汽車領域再度上演。通過智能化,汽車也會從原來A點到B點的出行工具,變成未來除了家和公司之外的第三空間。在這個環境裏面,消費者的媒體娛樂時間會被進一步釋放,會有更多的使用場景轉化。這是車輛的智能化的終極狀態。

那怎麼理解遠軟件定義汽車?軟件跟用戶是最貼近的,車上的體驗最終都由軟件和服務來呈現。和手機一樣,手機最開始是一個硬件,有簡單的功能;到智能手機時代之後,手機上的軟件功能體驗和生態是完全不一樣的,非常繁榮。針對用戶不同的需求,會出現非常多的軟件的應用,這在汽車行業也是一個大趨勢。主機廠紛紛擁抱軟件,來做智能化轉型。

同時,今年市場上還有一些新變化和信號非常明顯、非常確定地釋放出來。

比如新造車特斯拉,從去年到今年市值突飛猛進,現在已經排在所有主機廠前面成爲第一名,超過第二名豐田、第三名大衆和第四名第本田的市值之和了。

國內也有新造車四小龍的出現。其中,蔚來排在最前面,蔚來在今年10月也推出了全球唯二的NOP功能,市場對這個功能的反應也非常強烈。當天市值有接近30%的增長,目前蔚來的市值也是排得非常靠前。

這種現象怎麼來理解?對於特斯拉和蔚來這些新造車,市場對這一類車企的市值估值模型已經不按照傳統的車廠標準來估值,而是有了一個新的模型。新的模型就是以軟件和科技公司的估值模型來估值。

傳統的 OEM 利潤率在10%以下,如果是軟件和科技公司,未來的利潤率空間是完全不一樣的。這也說明,當前特斯拉和蔚來的車,其實不是真正意義上的智能汽車,只是代表未來智能整車的方案,代表着未來有可能會做出真正意義上的智能汽車,就像功能手機到智能手機的轉變。

那麼,智能駕駛在智能汽車上是一個什麼樣的體現?我認爲這是一個非常核心的部分。可以看到,特斯拉最近推出了FSD beta版本。特斯拉是在整車硬件上先做一個預埋,通過軟件不斷升級的方式來實現智能駕駛。

這個功能推出之後,特斯拉的軟件價格在不斷提升,10月份最新的價格是1萬美金。而根據摩根士丹利調查,這個軟件的成本是1900美金,不到兩千美金。但特斯拉用戶對FSD的激活比例非常高,達到了30%,因此在2019年給特斯拉帶來了12.6億美金的一個收入。

以此來看,智能駕駛其實是一個非常高利潤率的產品,可以爲 OEM帶來非常高利潤增長的想象空間。國內像小鵬汽車等車企也已紛紛推出了XPILOT這樣的功能,售價在2萬-4萬之間。

整體來看,智能駕駛開創了一種新的可能性,也決定了真正的智能汽車實現將會首先在駕駛這個方面發生,這樣才能充分將車轉變爲一個真正的第三空間,讓駕駛員的時間得以釋放。

總結一下,從主機廠的角度來看,智能駕駛的產品迭代路徑基本是漸進式的路徑。

自動駕駛從L0到L5的分級,技術難度不斷升級,漸進式路線是從導航、ADAS這類應用(主要以人類駕駛員爲主),演進到有條件的自動駕駛,比如Autopilot這些產品形態,到更高級的自動駕駛比如Robotaxi的應用。不同階段自動駕駛產品形態,對於定位的精度要求是不一樣的,對於地圖的要求也是不一樣的。

目前來看,當前量產的智能駕駛正在向上迭代,出現了NOA和Hands Free這兩種主流形態。

NOA功能主要是在車道內做輔助駕駛。目前比較多的客戶搭載了ADAS功能,然後NOA的實現是在導航地圖的基礎上輸入目的地,規劃路徑,藉助導航來做輔助駕駛,包括自動併線、超車、上下匝道等。像特斯拉、蔚來、小鵬這些車企都在推產品形態。

第二種形態是Hands Free,Hands Free主打的是長時間脫手駕駛。比較有代表性的像凱迪拉克CT6、今年量產的廣汽Aion LX車型。這個功能主要強調,在動態ODD範圍內,駕駛員雙手可以比較長時間地脫離方向盤,同時車內會有監控攝像頭對駕駛員的視線進行監控。儘管駕駛員雙手脫離方向盤,但注意力、視線還是要聚焦在前方路面上。在比較順利的情況下,能夠在ODD範圍內實現較長時間的輔助駕駛。

兩種產品形態的差別在於:NOA這種形態現在不允許長時間脫手,駕駛的安全責任還在人類駕駛員,但NOA的適用範圍比較大,比如上下匝、城市道路都可以覆蓋。而 hands Free功能更接近L3,對安全會強調得更多,會對駕駛員進行監控,如果遇到解決不了的問題會提醒司機接管。

智能駕駛定義高精地圖產品體系

第二部分主要介紹一下,百度是怎麼定義高精度地圖的整個產品體系的。

百度在汽車智能化上,不僅提供高精地圖產品,同時也提供完整的一體化的智能駕駛產品。我們的產品體系包括4大類,首先是SD Map,主要是指手機或車機上的導航地圖產品,覆蓋所有道路,核心包括道路路網形狀、拓撲和一些規則限制,目前精度在5~10米。

第二種是ADAS地圖,它在導航地圖的基礎上增加了一些道路坡度、曲率,以及簡單的車道信息,應用在ADAS輔助駕駛功能上,比如LKA就會應用到這種ADAS地圖,精度會比導航地圖有所提升,達到50釐米。

第三種產品是全域智能駕駛地圖,這個產品包含比較詳細的車道級屬性信息。在城市道路包含路口表達等,主要應用場景是實現高速、城市道路的L2+ 、NOA這些功能,目前精度在20~50釐米。

第四種就是高精地圖HD Map,主要覆蓋高速、特定的城市道路、封閉園區,以及停車場內部等。它包含高精度的車道幾何信息、路口表達,紅綠燈停車位等語義。目前HD Map主要用在L3/L4高級自動駕駛上,精度達到10釐米。

除了提供地圖產品之外,百度基於地圖還提供更豐富的產品組合,包括地圖數據、高精度定位,地理圍欄和動態服務4種產品。

地圖數據在整個系統中可以提供超視距、高可信的車道和要素信息,是一個非常穩定的傳感器。輸出的車道和要素信息能夠用於車輛的定位控制決策,提供一些基礎的數據支持。

高精度定位則是基於高精地圖來提供視覺融合定位,它可以將車輛準確地定位到某個具體車道,基於定位結果實現上層智能駕駛的巡航、變道、超車、上下匝道等功能,是一個非常基礎的功能模塊。

第三是地理圍欄,OEM在做自動駕駛時往往要定義功能的ODD(設計使用範圍),而ODD的實現非常依賴地理圍欄提供的一些範圍信息作爲依據。在ODD範圍內,系統可以自己實現自動駕駛動作,超出ODD範圍系統就會發出接管提示。

第四是動態的服務,百度可以在線更新的一些服務,以及動態的交通類信息,包括交通事件,這些信息會影響自動駕駛策略。那麼通過動態服務,我們把相關的數據下發到車端,車端自動駕駛可以參考這些信息,來提供實時數據和提升自動駕駛人安全。

產品組合之後,由此,百度的量產項目的總體系統技術架構也得以呈現。

架構主要包括幾個部分,首先車端包括高精地圖數據,高精度地圖引擎,EHP等模塊以及OTA相關的引擎。車端依賴包括攝像頭、GPS/RTK、IMU等車身傳感器,作爲輸入給到Map ECU模塊,同時,雲端可以給車端提供高精地圖的數據更新服務、動態信息服務、動態地理圍欄等服務,通過OTA的方式來下發數據,提供一些服務接口。

同時,我們的地圖和定位會跟自動駕駛應用進行接口交互。車端會給自動駕駛提供 EPH這樣一些標準接口,雲端也可以提供給自動駕駛提供地理圍欄等服務支持。

高精地圖量產實踐和啓示

第三部分主要分享一下當前高精度地圖量產的主要進展,一些實踐案例和相關總結。對於百度來說,今年確實是一個高精地圖量產的元年。

目前,百度的高精地圖已經在4款車上實現了量產搭載。我們預測,到今年年底會有大概10萬臺左右規模的搭載,還有一些客戶的量產項目也在陸續開展。從今年開始,高精地圖將開啓一個爆發式的規模化增長。

那麼在量產的項目中,百度有哪些核心能力?我們總結了5個主要的核心能力。

要做好量產項目,首先地圖的質量是第一的。質量的保證需要地圖高精度、要素準確。然後是快速更新,一定要實現全國數據的更新,在重點城市要實現更快的月度更新。此外地圖還涉及國家測繪安全,所以地圖在真正量產上車時需要獲得國家審批,審圖號的獲取非常關鍵。目前百度在進行的量產項目,基本都已經拿到了量產審圖號,可以實現合規量產。

第二核心競爭力是,在很多項目裏面我們提供了定位模塊,它是天然結合地圖使用的視覺融合定位。我們今年也實現了高精度定位的成功量產,這標誌着,定位在我們的目標設計範圍內實現了成功的泛化,能夠支持全國範圍非常高準確率的車道級的定位。目前我們的定位包括地理圍欄,準確率能達到99.99%的一個水準。

第三是OTA服務,這也是一個核心能力。OTA服務是一個雲端能力,百度本身是一個互聯網公司,所以不管是百度雲還是運營雲,都有很好的實力,在SLA的保障、接口的響應速度上都是很高的。

第四,在功能安全上,我們也在從高精地圖的視角上不斷進行一些行業探索,形成了一些相關的積累。去年百度發佈了第一個高精地圖功能共安全白皮書,是業內第一家發佈。今年我們也實現了高精地圖的量產下線,功能安全也完成了相關審覈認證,支撐整個項目的成功量產。

最後一個核心競爭力在於交付能力。我們會跟車廠、供應商組成聯合項目,按照非常高質量標準完成項目,所以在專業交付上的能力是非常重要的。

首先,我們有專業的PMO負責項目管理,推進項目的穩步交付。另外,也對會項目的組織人員進行安排,做好一個量產的項目需要不斷磨合相關項目組。同時我們的交付流程已經獲得汽車行業的一些相關流程質量的標準認證,比如IATF16949等,這些支撐了量產項目的成功交付。

那麼,未來5年高精地圖的增長趨勢會怎樣?我們結合相關汽車行業報告,同時結合自身客戶的實際情況,包含百度智駕地圖全系產品在內,做了一個相關的市場預測。

預測包括兩方面,在搭載量上,可以看到今年是高精地圖量產的起步,2023年左右會超過百萬達到200萬的搭載規模,2025年會達到500萬規模。市場規模方面也和搭載量非常正相關。從2021年起步,到2025年大概會有超過10億的市場規模,逐年快速增長。

高精地圖未來發展規劃的思路

最後一部分是百度對高精地圖未來的產品發展方面的初步思考。我們畫了一個三維座標系,在三個不同方向上都存在一些發展空間。

座標的原點是目前的高精地圖,主要在結構化道路、高速路、城市快速路上使用,以及基於這些道路範疇上的定位功能,這塊的地圖產品已經非常成熟。

對於未來的發展空間,第一個維度是高精度地圖的場景擴展,只有場景不斷擴大,智能駕駛產品纔會有更多使用範圍,從而提高用戶的使用頻率,擴展使用市場。從具體場景擴展上看,可以從結構化道路進一步下沉,向城市道路、停車場做更多的覆蓋。最終的狀態是,實現高精地圖的全域覆蓋,所有車輛能到達的地方都覆蓋高精地圖。

第二個維度是和應用的結合,和應用的結合程度決定了高精地圖的價值輸出能有多大。 當前高精地圖是把車輛在虛擬環境裏定位到車道,這是一個最基礎的功能。隨着高精地圖的質量、鮮度不斷提升,高精地圖其實可以在自動駕駛系統裏發揮更重要的作用,比如規劃和控制。在規劃層面,可以基於高精地圖進行路徑規劃,在控制層面,如果高精地圖的鮮度非常高,質量非常好,自動駕駛的控制也完全可以參考高精地圖裏的相關要素信息來做控制,提升自動駕駛的體感。

再進一步挖掘,高精地圖的終極狀態可以成爲提供一個感知和決策的容器。可以想象,如果未來的自動駕駛車輛在雲端共用一個虛擬環境,那麼所有車輛相關的全局感知、車車之間的決策都是互通,也就是有一個大家共享的感知容器。這樣的話,車和車之間的安全、路權等問題都可以得到解決。

商業模式上的發展是第三個維度。受限於網絡條件,目前的地圖還是以靜態數據+OTA的形式進行更新。隨着5G網絡的不斷普及,未來高精地圖其實可以做成在線服務,那麼商業模式上可能會有比較大的變化。商業模式就可以不再是license的方式,而是以地圖數據按照服務用量的方式進行付費。

這是我們在產品規劃上的一些方向性想法。那要怎麼實現?

我們認爲,要實現這樣的高精地圖狀態,最重要的是建設兩個閉環。第一個閉環是客戶服務的閉環,高精地圖需要持續理解智能駕駛的使用需求,理解最終用戶使用的智能駕駛產品的需求。針對用戶的需求,才能做出更好的、滿足應用需求的一個高精地圖。所以需要在需求和實現之間形成一個閉環,滾動地做出更好的高精地圖。

第二個閉環是數據更新閉環。大家也知道,高精地圖的傳統測繪的方式其實需要較大的成本投入。在導航地圖的時代,我們把全中國接近1000萬公里的道路全部都採集完了。採完之後我們還要面臨更新的問題,只有不斷更新,數據纔會更準確。而高精度地圖由於要素豐富度更高,需要更高的成本才能去覆蓋更範圍的採集里程。如果用傳統的測繪方式,要覆蓋全中國所有的道路幾乎是不可能實現的。

所以有這樣一種路徑:通過自動駕駛車輛來實現更新。它本身搭載了很好的傳感器,這些傳感器能對現實進行直接的鏡像感知,產生很多數據。如果它產生的數據能跟高精地圖的更新形成一個閉環,就可以用社會化的方式——用非常多的自動駕駛車輛探測、感知數據的變化,從而回傳到服務端來,形成高精地圖的更新。

如果能建設好這兩個閉環,那麼我們跟客戶之間會形成非常好的正向循環。客戶自動駕駛產品的成功,也會讓高精地圖的產品做得更好;地圖做得更好,也會讓客戶做出更好的產品。

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