阿波羅高清地圖數(shù)據(jù)元素

apollo高精地圖的數(shù)據(jù)元素分類以及阿波羅地圖規(guī)范和opendrive規(guī)范的區(qū)別

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apollo高精地圖的數(shù)據(jù)元素分類以及阿波羅地圖規(guī)范和opendrive規(guī)范的區(qū)別

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在apollo高精地圖里盒刚，數(shù)據(jù)元素進行了分類：

一是道路

需要強調(diào)的是道路分為兩個層次，一種層次是道路級別，一種是lane級別宠蚂。每個lane都有左邊界右邊界度宦，道路也有道路邊界踢匣，道路邊界是強約束，在自動駕駛的時候戈抄，道路邊界是永遠都不能壓的离唬。車道線理論是不能壓的，碰到緊急情況划鸽，你可以采用借道超車的策略输莺。

二是路口

路口有路口邊界，路口主要用于感知裸诽。路口時非常復(fù)雜的場景嫂用，無人車到了路口，感知模塊可以通過路口邊界做過濾丈冬，在路口之外的元素不需要care嘱函，感知有靜態(tài)物體識別，被感知模塊識別出來的物體不在地圖路口邊界之內(nèi)埂蕊，就可以忽略它实夹。

路口元素中的虛擬車道上用來做路口行駛引導(dǎo)，

三是交通信號元素

需要大家重點關(guān)注紅綠燈元素粒梦。紅綠燈的使用方法是第一提供一個三維空間位置亮航，第二是紅綠燈跟車道之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，意思是你在那個車道匀们，看那個燈這樣的關(guān)系缴淋。

真正線上策略實際非常復(fù)雜，我們要把圖像坐標系轉(zhuǎn)到車輛坐標系，從車輛坐標系再轉(zhuǎn)道全局坐標系重抖。整個過程存在一些誤差露氮，就會導(dǎo)致地圖上的紅綠燈的框和真實的框不能匹配的那么完美。這種中間需要非常復(fù)雜的策略钟沛。

四是邏輯關(guān)心元素

地圖通過overlap來表述兩個元素之間的關(guān)系畔规，我們沒有把這個關(guān)系嵌入到各個元素中去，而是通過一個額外的元素把這兩個元素關(guān)聯(lián)起來恨统。

五是其他道路對象元素

路上類似人行橫道叁扫，禁止停車區(qū)等這些元素類似路上的文字信息，這些信息感知可以用畜埋，pnc可以用莫绣。

下面是apollo車道模型：

他跟opendrive的規(guī)則是一樣的。

里面也會把橫向以lane進行分割悠鞍，縱向切成section对室，apollo車道模型有非常多的屬性，下面講幾個大家在使用中可能會產(chǎn)生困惑的地方咖祭。

Left sample：它是中心線到兩個邊界的距離掩宜。

Left road sample和right road sample：表述的是車道中心線到道路的物理的邊界。物理邊界么翰，車道邊界注意區(qū)別牺汤。

下面是路口描述：

路口分為真實路口和十字路口，這么分的原因是在實踐過程中發(fā)現(xiàn)在做車道數(shù)變化的時候硬鞍，如兩車道邊城三車道，需要感知模塊感知周圍有沒有車戴已，剛才提到j(luò)unction的邊界給感知提供了檢測的約束固该，所以在車道線變化的地方，也被處理成了一個junction糖儡，這樣就給感知提供了約束伐坏，這也是in road 和 cross road的由來。

下面是百度apollo的高精地圖坐標系-utm：

百度apollo內(nèi)部坐標系采用utm坐標系握联，utm坐標系吧全球分成60個zone桦沉，每個zone相當于zone衷心的一個局部坐標系，utm是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)金闽。它能把全球坐標系描述的每個位置描述的非常精確纯露。

下面是高精地圖用到的坐標系-wgs84:

在百度apollo地圖上用的另外一套84坐標系，學(xué)過gis的同學(xué)都應(yīng)該知道84代芜，84本身還是一套全球經(jīng)緯度埠褪，這里要強調(diào)的是高度，84坐標系把整個地球想象成一個橢圓的球，上面會有一個橢圓面钞速，地面高度是相對于橢球面是一個偏移贷掖，相對于橢球面高多少，高了就是正渴语，低了就是負的苹威，上圖右側(cè)綠線就是橢球面，高于綠線就是高了為正值驾凶，低于綠線就是低了為負值牙甫。

下面是opendrive的tracking的坐標系：

這個地圖是基于st的，s是縱向狭郑，t是橫向的腹暖，這個坐標系在地圖里面，尤其是在overlap翰萨，用來表述一個元素和lane之間的位置關(guān)系脏答，這個元素位于lane什么位置，相當于lane起點的偏移量是多少亩鬼。

下面是apollo opendrive的規(guī)范：

在apollo opendrive里面把所有元素做了歸類殖告，類似我們有大的road，junction雳锋，然后把所有路上的地面標識都歸屬于objects黄绩，把所有的標牌歸于signal，然后通過over lap把他們關(guān)聯(lián)起來玷过。

下面講一下apollo opendrive規(guī)范和opendirve的區(qū)別：

apollo開源以來用戶反映他們不知道apollo opendrive和標準opendrive的區(qū)別爽丹，也就是說不知道為什么百度這么改：

第一：標準opendrive是基于reference line加上偏移，通過方程來描述的形式辛蚊。百度apollo opendrive里是一個個坐標點粤蝎。

采用點方式的原因有二，一是點的好處是對下游計算非常友好袋马。就不需要在通過在線去做點的采樣初澎。采用方程的好處是數(shù)據(jù)量非常小，如它通過三四個參數(shù)就可以描述非常長的線虑凛，但是對于點來講碑宴，數(shù)據(jù)量會大一點。

二是避免特殊場景危險桑谍。在使用原始opendrive中發(fā)現(xiàn)了一些問題延柠，尤其是這種基于偏移量的計算，導(dǎo)致道路在急轉(zhuǎn)彎的地方锣披，把基于reference line的方式還原成點的方式會存在道路出現(xiàn)毛刺的情況捕仔。出現(xiàn)毛刺對無人駕駛來說是非常危險的匕积。一旦道路出現(xiàn)倒刺，導(dǎo)致無人車在行駛過程中猛打方向盤榜跌，然后直接沖到路邊上去闪唆。所以百度apollo opendrive直接采用了點的方式。

第二：Apollo opendrive 擴展了一些opendrive沒有的元素

如禁停區(qū)钓葫，人行道悄蕾。

第三：道路元素關(guān)系的描述。還有前面提到的紅綠燈怎么關(guān)聯(lián)础浮，中心線到邊界的距離帆调，這對于無人駕駛的決策是非常有用的。

Apollo地圖中的voerlap

Overlap是用來描述兩個元素的空間關(guān)系豆同，例如一條lane和一個框在空間上有重疊番刊，那么他們兩個元素之間就有overlap，

空間上有重疊就會做成overlap影锈，還有其他情況芹务，就是路邊停車位都不在lane上，lane在停車位邊上鸭廷，所有的車會通過lane進入停車位枣抱，我們也會把lane和停車位描述成overlap。

這么做下游的控制決策模塊辆床，拿到地圖之后佳晶，知道車要進入停車位，從那個lane進去讼载。

Apollo提供了一個hdmap的引擎轿秧，主要作用是從hdmap中提取元素給下游（控制決策模塊）用，下面是引擎的結(jié)構(gòu)圖：

引擎通過id去檢索元素咨堤，也可以通過空間位置菇篡，一個點或者半徑，就會把點或者半徑范圍之內(nèi)所有元素吱型，如信號燈（紅綠燈）提取出來逸贾。底層還是基于百度自己的opendrive來做的陨仅。

高精地圖在政策方面的挑戰(zhàn)：

在國內(nèi)高精地圖屬于國家機密津滞，不允許任何人都來做測繪，國內(nèi)不是每一家公司都有資格來采集地圖灼伤，要經(jīng)過國家測繪部門的批準才能采集触徐。

測繪方面的挑戰(zhàn)：

第一國內(nèi)地圖數(shù)據(jù)加偏

對于測繪數(shù)據(jù)加密是國家的強制措施。你看到的百度地圖狐赡，高精地圖等所有的數(shù)據(jù)發(fā)板都要到國家對應(yīng)部門把數(shù)據(jù)加密撞鹉，加密對于數(shù)據(jù)做了一個非線性的偏移。這是不可逆的。

由于加密等原因?qū)е氯鐡?jù)觀察偏轉(zhuǎn)插件對地圖偏轉(zhuǎn)的隨機抖動幅度最大可達1.7米鸟雏，如果定位依賴于絕對定位享郊，就會導(dǎo)致定位結(jié)果的跳變，嚴重影響無人駕駛汽車的安全性孝鹊。

第二地圖關(guān)注內(nèi)容的變化

國家規(guī)定高程炊琉，曲率，坡度這些元素是不允許出現(xiàn)地圖里又活，這些元素導(dǎo)航地圖不關(guān)注苔咪，但是對于自動駕駛地圖非常需要。

第三眾包采集的問題

地圖采集只要能由擁有合法資質(zhì)地圖采集公司柳骄，汽車手機記錄軌跡团赏，采集圖像的行為某種程度上都是測繪行為。

最后介紹一下百度的地圖成果耐薯，下圖是百度地圖的數(shù)據(jù)覆蓋

百度地圖已經(jīng)覆蓋了國內(nèi)所有的高速公路舔清，后面會覆蓋所有的國道省道，

編輯于 2019-03-28

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