什么是动态地图？ 全球动态地图（2023年最新版本）

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在自动驾驶行业，在一定条件下可以自动驾驶的3级商用车已经上市，这标志着自动驾驶时代的开始。 级别 3 仍然需要驾驶员，但下一阶段 4 级允许 AI（人工智能）在特定区域中执行所有驾驶操作。

为了实现这一目标，不仅需要汽车传感器和人工智能的改进，还需要信息基础设施来准确识别车辆位置，并根据交通状况进行预测性操作。 目前正在开发的一件事是“动态地图”，它增加了各种交通信息到高精度1D（3D）地图。

动态地图与传统地图信息有何不同，信息层是什么？ 此外，它在自动驾驶中扮演什么角色？ 介绍最新信息，包括截至 2023 年的动态地图开发情况。

什么是动态地图？

在公共和私营部门ITS概念和路线图2016中，关于动态地图，“高精度三维地理空间信息（基础地图信息），其中，车辆在车道级别能够确定与道路及其周边相关的位置，以及支持自动行驶等所需的各种附加地图信息（例如，除了速度限制等静态信息外， 交通管制信息，包括事故和施工信息等动态信息）。

在高精度三维地图中附加了车辆和各种交通信息的数据库地图，根据信息的更新频率，将静态信息、准（准）静态信息、准（准）动态信息、动态信息四层信息进行了整合。 它成为一个数字基础设施和数据库，可以实时利用不断变化的道路信息。

信息类型信息是什么？

动态信息周边车辆和行人信息等

准动态信息事故信息、交通堵塞信息等

准静态信息交通管制和道路建设计划信息等

静态信息路面信息和车道信息（=高精度三维地图信息）

• 动态地图的概念/定义，以及 SIP-adus 倡议报告|第 30 届 SIP 自动驾驶系统促进委员会文档
https://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/iinkai/jidousoukou_30/siryo30-2-1-1.pdf

资料来源：第30届SIP自动驾驶系统促进委员会和材料（点击或点击即可放大）

■ 动态地图的构成要素

高精度三维地图

空间地图，记录各种信息，如车道、护栏、路标和人行横道，相对于传统的平面地图信息，在更准确的位置。 也称为高清地图，它是动态地图的基础。 在某些情况下，高精度三维地图和动态地图是混淆和理解的，但高精度三维地图基本上只处理“静态信息”，不包含动态信息。

传统的GPS定位信息用于识别车辆位置，但存在无法定位的情况和误差达几十米的情况，在自动驾驶中出现大误差是导致重大事故的原因之一。

因此，通过利用2018年11月开始服务准天顶卫星系统“美奇比基”的高精度定位服务，能够将本车位置的误差抑制到数厘米级，但与此同时，地图信息也需要无限地成为误差少的高精度，进而通过附加自动驾驶所需的各种信息， 可实现更精确的自动驾驶。

高精度三维地图是使用称为 MMS（移动映射系统）的测量系统构建的，该系统由摄像机、激光扫描仪等三维仪器和 GPS 等卫星定位设备组成。 通过运行配备该系统的车辆，道路信息，如道路的形状，车道信息，道路的周边环境，如标志，可以有效地获得三维数据。

立体三维数据，如识别高速公路及其高架桥下的普通道路和三维交叉口，可以获取周围环境的数据，包括高度信息，这也是自动驾驶中不可或缺的信息。

静态信息

需要在一个月内更新的信息，如道路和道路上的结构、车道信息、道路信息和永久法规信息。 地图信息是动态地图的基础。 这些信息通常被描述为所谓的“高精度三维地图”。

静态信息（静态信息）

需要在一小时内更新频率的信息，例如道路施工和事件引起的交通限制信息、广域天气信息、交通拥堵预测等。

动态信息（动态信息）

需要在一分钟内更新频率的信息，例如观测时的实际交通拥堵情况和临时行驶限制、临时驾驶故障情况（如坠落物体或故障人员）、实际事故条件和狭窄区域天气信息。

动态信息

需要每秒更新频率的信息，例如移动体之间传输和交换的信息、信号当前信息、交叉路口内行人和自行车信息以及交叉路口直行车辆信息。

合作和竞争领域

在利用高精度三维地图数据方面，通过提供协调和竞争区域，可以有效地提供地图信息。 提供汽车公司共同使用的地图数据作为合作领域，各公司可以通过添加专有信息等方式增加附加值，从而创造新的产品和服务。

稍后将详细介绍，但我希望日本汽车制造商参与的“动态地图基础设施”公司能够理解为参与这一合作领域的公司。

动态地图基础设施有限公司的现状与未来发展
https://www.sip-adus.go.jp/evt/workshop2020/file/dm/06DM_02J_Inahata.pdf

资料来源：自动驾驶（系统和服务扩展）SIP-adus 自动管理通用服务官方网站

■ 动态地图

通过将动态地图的高精度三维地图与全球定位卫星系统 （GNSS） 和车载传感器获得的数据进行比较，可以更准确地了解车辆位置和周围环境。 此外，根据动态地图的动态信息，通过猜测外围车辆的行为，补偿传感器的盲点，如前景不佳的交叉路口，也可以确保高安全性。

在搭载了ADAS（高级驾驶辅助系统）自动运转等级2（部分驾驶自动化）中，车辆基于照相机等车载传感器以车辆单体进行周边环境识别，但在成为半自动驾驶的自动运转等级3（条件运转自动化）或成为全自动驾驶车的自动运转等级4以上的车辆中， 动态地图作为信息基础设施，需要通过与各种基础设施（而不仅仅是车辆本身）协调来提高其可靠性。

■ 动态地图中心所需的功能

动态地图一旦完成，就不能永远使用，需要随时更新和管理。 因此，动态地图的操作需要像处理数据的中心这样的组织，并且需要以下功能：

彩信测量数据输入功能

从配备移动高精度三维测量系统彩信的车辆获取数据，在行驶时获取建筑物和道路的形状、标志、护栏、检修孔等三维位置信息，然后输入和存储数据。

生成功能

根据彩信测量数据创建高精度三维地图。 此外，从公共信息和探测信息生成准静态和准动态信息。

数据库管理功能

在数据库中注册、更改和删除高精度 3D 地图、准静态信息和准动态信息。

高精度三维地图分发功能

创建和分发用于交付的高精度 3D 地图文件。

差分检测和更新确定功能

根据彩信测量数据、公共信息和探测信息检测高精度三维地图的差异和更新位置。

公共信息输入功能

从公共机构输入和收集公共信息，如道路交通信息。

安全功能

实现用户身份验证、数据加密、通信加密等功能。

质量控制功能

对高精度三维地图、准静态信息、准动态信息进行质量确认和管理。

• 动态地图的国际动态

虽然每个国家都在努力开发高精度三维地图，这是动态地图的基础，但国际标准是这里的关键。 各国高精度三维地图的标准差异很大，可能成为自动驾驶汽车进出口的障碍。

在日本，高速公路映射已经完成，配备自动驾驶级别 2 的车辆（允许免提操作）和具有条件的自动驾驶的 3 级车辆已经使用高精度 3D 地图。 本田的新传奇是代表。

目前，传奇只针对国内高速公路，但我们希望您将来能够出口。 例如，出口到欧盟，并在该地区实现3级。 需要该区域的高精度三维地图，如果出口目的地提供的高精度三维地图的规格与日本版有很大不同，则传奇不能显示 3 级。 或者，为了适应不同规格的地图，必须重新编程自动驾驶系统。

这种努力是浪费，足以说是整个行业的损失。 高精度三维地图作为信息基础设施，各国的经营者必须按照一定标准进行制作。 汽车制造商可以通过按照这一标准进行开发，促进全球扩张。

ISO 14296（合作 ITS 中地图数据库规范的扩展）是 2016 年在日本主导下发布的国际标准。 这是一项努力，使动态地图中的静态信息（即高精度三维地图）的国际标准化。

我不知道标准化了什么，但它似乎对应用程序、功能要求和逻辑数据模型（包括术语和符号的定义）进行了详细的定义。 动态地图似乎也正在开展国际标准化活动。

■动态地图在自动驾驶以外的应用

动态地图和高精度三维地图利用其专有技术，可用于在停车场和工厂的自动驾驶和人行道上实际使用自动驾驶机器人。 此外，它有望广泛用于涵盖道路交通的信息基础设施，而不仅限于自动驾驶。

将动态信息与系统联系起来的系统将汽车在行驶过程中生成的各种数据转换为大数据，从而有助于制定交通政策，以应对交通问题，如交通拥堵和交通事故。 除了可用于防灾措施和灾害应对外，它还可用于商业和旅游推广等领域。

提取道路变化的技术也可以用于管理需要大量工作的道路基础设施。

一些运动已经促进利用从自动驾驶派生的地理数据。 NTT 数据于 2021 年 4 月推出交通环境信息门户网站 MD 社区。

这是在战略创新创造计划 （SIP） 第二阶段促进地理数据分发的努力中做出的，旨在支持移动领域各种交通环境信息的所有者与希望利用这些信息开展业务的用户之间的业务匹配，并将其定位为促进新业务创造的门户网站。

将分散在移动领域的各种交通环境信息（如 MaaS、自动驾驶、物流和天气）整合为目录信息，从市场上分发的数据到未上市的国家/地区和企业拥有的数据等特征数据，促进交通环境信息需求和种子的匹配。

用例包括为物流运营商开发导航应用程序，解决旅游城市地区混合了原始活动线和旅游运动线的问题，有效支持紧急车辆的出动，管理建筑车辆的运行，以及通过显示引导路线的附加信息来支持用户行为。

• 动态地图的开发

日本高精度三维地图由私营部门根据国家政策共同建立的“动态地图基础设施（DMP）”开发和维护。 日产的ADAS“ProPILOT3.2”已经允许免提驾驶，本田的本田SENSING精英，实现了0级和2级。

DMP 计划从 3 财年开始引入下一代高精度 2023D 地图数据，这些数据具有新的价值和卓越的性价比，同时保留当前数据，并将目标扩展到普通道路，并计划在 2023 财年覆盖约 8 万公里，到 2024 财年覆盖约 13 万公里。

此外，还将统一目前日本和北美不同高精度三维地图的数据格式。 它打算减少每个国家车辆的系统开发和评估负担，并通过缩短开发周期和降低开发成本，提高开发效率。

• 开发动态地图的公司和组织

接下来，我们将介绍国内和海外公司开发高精度三维和动态地图。 以下是主要公司的列表。

动态地图基础：动态地图构建的核心业务公司

资料来源：动态地图基础设施官方网站。

由六家“动态地图构建研究联盟”和一家由汽车制造商共同投资成立的运营公司，在 SIP 中研究动态地图的规格。

他负责生成、维护和提供与全国汽车专用道路相关的动态地图协调区域和高精度三维地图数据，利用高精度三维地图数据（如基础设施维护和管理以及防灾减灾）开发多用途业务，为海外业务和一般道路维护开发业务。

投资公司包括三菱电机、森林、帕斯科、艾森技术、增量皮、丰田地图大师、五十铃汽车、铃木、SUBARU、大发工业、丰田汽车、日产汽车、日野汽车、本田汽车、马自达、三菱汽车工业等汽车行业、地图和位置信息相关公司， 工业创新组织（INCJ）、日本基础设施倡议、三井物产和三菱UFJ资本都参加了这一活动。

2019年，公司收购了同行业Ushr，并在北美全面开展业务。

三菱电机：利用定位和制图技术在各个领域进行开发

利用人工智能和三菱移动地图系统（移动地图系统）和彩信技术，我们开发了“自动制图技术和差分提取技术”，可以有效地创建和更新高精度三维地图，并向地图制造商销售用于高速公路高精度三维地图的“自动制图和差分提取软件”。

彩信集成了三个 GPS 天线和 IMU、摄像机和激光扫描仪，安装在汽车顶板上，可在道路上行驶，实现绝对精度 3 厘米以内和相对精度 10 厘米以内的高精度三维测量。

艾森技术：基于丰富的经验展示其存在

摄影：自动驾驶实验室

他开发各种软件，包括使用彩信的测量技术，以及大型点云编辑工具和后处理解决方案。

除了参与许多自动驾驶演示外，ADASmap 还提供高度通用的自动驾驶高精度 3D 地图，包括自动驾驶所需的路面油漆、标志、电线杆、护栏和信号等地面信息以及虚拟车道中心线等虚拟地面。

增量：与 HERE 合作构建全球数字地图

资料来源：递增皮官方网站。

发展数字地图业务的增量皮公司以汽车导航业务为基础，在日本各地开发数字地图数据，在道路信息方面拥有业界领先的新鲜度和信息量。

在自动驾驶方面，我们与中国数字地图服务巨头NavInfo和韩国电信巨头SK电信（SK电信）合作，共同构建由荷兰定位服务巨头HERE Technologies推动的全球数字地图。

2021 年 5 月，我们宣布加强与 HERE 技术的合作，并开始向集中位置数据的平台 HERE 应用商店提供地图数据。 除了加速整个行业的发展，以自动驾驶时代为眼，我们预计世界各地的公司将利用日本地图信息进行业务开发和营销活动等广泛应用。

森林：地图信息巨头高精度地图数据提供和平台验证

日本最大的地图公司森林（Zen林）正在加速其数字领域的努力，提供高精度地图数据和平台服务。

该公司的3D高精度地图数据基于动态地图基础的数据，已经用于日产的ProPILOT 2.0和本田的本田SENSING精英，以支持准确的汽车定位和道路环境识别，以及车道的预读和路线创建。

此外，该公司还通过在每个层上显示用于共享服务的探测信息来可视化每辆车的当前位置。

在合作关系方面，双方同意在2017年与TomTom和森林数据通信公司共同开发，以实现日本先进的实时交通服务。

在日本，我们与NTT于2020年建立了资本业务联盟，共同建设先进的地理空间信息数据库。

帕斯科：测量车辆系统“真正的数字”开始运行

从事测量业务的帕斯科公司也正在利用彩信制作高精度三维地图。 到 3 年，Real Dimension 开始全面运行新的测量车辆系统“真实尺寸”，该系统可实现路面特性测量、道路空间 2020D 坐标点云采集和全环境连续摄像机图像的拍摄。

除了将最先进的三维测量技术投入实际应用外，我们还准备提供高效处理和处理大量数据的解决方案，以可视化信息，并促进三维数据在道路领域的应用。

编织星球控股：开发开放平台“AMP”

作为丰田集团的前沿技术开发部门，Uven 正在从 TRI-AD 重组，开发用于生成高精度 3D 地图的开源平台“AMP（自动映射平台）”。

此外，还利用安装在商用车上的摄像头和卫星图像进行高精度地图生成演示，以及通过转换 AMP 上的车辆数据格式和校正算法在其他平台上使用的技术演示。

2020 年 4 月，我们开始验证如何通过从车辆传感器收集的图像和其他数据中检测道路上的变化点来高效更新 DMP 的高精度 3D 地图，并于 2021 年 7 月宣布收购 CARMERA，这是下一代道路信息分析的强项。

海外公司也加快了研发步伐

在海外市场，包括荷兰的HERE技术公司和TomTom公司，以及中国NavInfo和MapBox等初创公司，正在开发高精度三维地图和相关技术。

此外，DMP 收购 Ushr 和 Uven 收购 CARMERA 等技术改进举措也火上加进，2021 年 6 月，半导体巨头 NVIDIA 收购了 DeepMap。

自动驾驶公司正在利用REM，一种由以色列移动公司将地图众源化的技术，利用从配备其解决方案的车辆收集的图像数据制作地图“移动路本”。

▼HERE Technologies官方网站
https://www.here.com/jp
汤姆汤姆官方网站
https://www.tomtom.com/en_gb/navigation/
纳夫信息官方网站
http://www.navinfo.com/en
地图盒官方网站
https://www.mapbox.jp/

■【总结】扩大维修路线和更新技术成为当务之急

随着先进的2级和3级车辆的出现，高精度三维地图（主要是高速公路）的商业化已经开始。 今后，随着维修路线的扩大，将建立更有效的数据更新技术和方法，并促进其作为汽车行业标准信息基础设施的使用。

此外，通过实时添加各种信息来形成动态地图的基础，以及应用于其他行业，似乎正在同步进行。

作为支持自动驾驶技术的元素技术，以及支持下一代智能社会的工业基础之一，人们对创造新的价值寄予厚望。

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