箩筐分享｜高精度地图标准化建设研究

1引 言

高精度地图，也称自动驾驶地图，现阶段主要面向自动驾驶的应用场景，在自动驾驶中场景承担着辅助环境感知、辅助定位、辅助路径规划、辅助控制等功能，是实现自动驾驶必不可少的基础设施。标准化建设在高精度地图产业发展中起着至关重要的作用，完整、统一、适用的标准为高精度地图数据安全、采集、处理、质量、管理和服务等方面提供标准支撑，为高精度地图与自动驾驶深度融合提供保障和依据。本文主要介绍了国内外高精度地图标准化现状，分析了现阶段高精度地图标准化建设方面存在的问题与不足，并提出了相应建议。

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国内标准化研究现状

2.1 标准现状

近年来，随着国家政策的推动以及自动驾驶技术研究的逐渐深入，国内越来越多的单位开始了高精度地图相关研究，也推动了高精度地图标准的研制，出现了不同层面的标准。为了更好地分析我国自动驾驶地图标准现状，本文研究时查询了国家标准管理委员会网站、中国测绘地理信息标准网网站、中华人民共和国自然资源部网站、中华人民共和国工业和信息化部网站等相关标准化网站，分析了高精度地图的国家标准、行业标准、地方标准、团体标准（查询数据截至2021年6月），详见表1。我国已发布了1项自动驾驶地图标准《自动驾驶地图采集要素模型与交换格式》，处于制定中的国家标准4项，行业标准2项，地方标准1项，团体标准2项。

这些标准表明，该领域标准处于起步阶段，主要重点在地图数据模型与交换、数据审查、数据表达、技术要求方面。从预研标准项目来看，标准正从基础通用类、交换格式和接口协议、数据处理、数据应用、数据测试、数据安全方面逐步开展工作，对引导高精度地图技术及产业发展具有重要的意义，高精度地图预研中的相关标准详见表2。从标准数量上看，团体标准较多，且都为中国智能网联汽车产业创新联盟提出的标准，归口单位为中国汽车工程学会。

表1 高精度地图制定和发布的相关标准

表2 高精度地图预研中的相关标准

2.2 相关标准体系现状

与高精度地图相关的标准体系国家层面的主要为《国家车联网产业标准体系建设指南》《地理信息标准体系》《测绘标准体系》，团体标准组织层面的为《智能网联汽车团体标准体系建设指南》，地方标准组织层面的为《江苏智能汽车标准体系》。在2021年2月发布的《国家车联网产业标准体系建设指南（智能交通相关）》把地图作为了道路设施类中的一个子类，明确地图类主要包括与公路相关的高精度地图应用标准。《地理信息标准体系》和《测绘标准体系》发布的版本分布为2017版和2009版，由于年代的原因，均未明确涉及自动驾驶地图相关内容。在《智能网联汽车团体标准体系建设指南》中，高精度地图相关标准的一级类为基础支撑关键技术，二级类为高精度地图和定位技术，三级类分为7类，主要涉及高精度定位技术、协作定位技术、动态地图技术、地图采集及更新技术、基础平台技术。主要为技术标准，对高精度地图的术语、质量检测、应用服务等方面并未涉及。在地方标准体系《江苏智能汽车标准体系》中，高精度地图相关标准的一级类为智能支撑系统，二级类为高精度数字地图，三级类为两类，分别为地图结构和地图定位。各标准体系对比详见表3。这些体系只是从高精度地图的某一个方面提出标准化对象，现阶段，国内暂无正式发布的完整高精度地图标准体系。

表3 高精度地图标准体系对比

3国外标准研究现状

3.1 ISO标准

国际上，高精度地图主要由智能运输系统（ITS）技术委员会负责组织制定（ISO/TC204），目前，ISO已发布自动驾驶地图标准4项，制定中的标准2项，正在研制的标准2项，标准内容主要以地图文件格式、数据库规范、数据交换、数据模型为主，标准特点是抽象程度高，普适性强，相关标准见表4。这些国际标准有利于统一高精度地图的理解和认识，为数据的应用和开发提供参考。但因我国道路情况复杂，且相关管理性标准缺乏，这些标准难以满足高精度地图产业发展的标准化需求。

表4 ISO高精度地图相关标准

3.2 其他数据标准

国际上主要高精度地图数据标准有导航数据标准、高级驾驶员辅助系统接口规范、传感器接口规格等，且都为团体标准，标准主要内容和应用如下。我国现阶段暂无高精度地图相关格式规范发布。

(1) NDS(导航数据标准)

NDS是面向汽车生态系统的地图数据全球标准。NDS为不同导航系统提供了通用的数据格式和更新理念，是一种被广泛的应用在汽车导航系统中的物理存储格式。

(2) ADASIS(高级驾驶员辅助系统接口规范)

ADASIS规范目标是定义地图在高级驾驶辅助系统中的数据要求、标准化接口、功能架构、软件接口规范、标准化数据模型，主要应用于在高级驾驶辅助系统中。

(3) SENSORIS(传感器接口规格)

SENSORIS定义了一整套数据上传结构，同时也提供访问该数据的接口。适用于从车辆向云以及跨云请求和发送车辆传感器数据。

(4) OpenDrive

OpenDrive是德国制定的国际通用标准，该标准描述了驾驶仿真应用所需的静态道路交通网络，并提供了标准交换格式说明。主要应用于驾驶模拟中，因而自动驾驶所需的更多信息并未提供。

4高精度标准化建设的问题与不足

与当前高精度地图与智能网联汽车深度融合以及技术和产业快速发展的迫切需求相比，我国高精度地图标准研制仍存在很多问题，主要有：

(1) 缺乏高精度地图标准体系

当前，随着5G、北斗、大数据、人工智能和云计算等其他基础设施的建设和发展，高精度已逐渐进入规模化生产，越来越多的测绘和生产单位参与高精度地图的相关业务中，但是各单位数据采集方式、使用的仪器设备、作业方法、数据处理和成果形式各不相同。不同企事业单位采用的标准也不一致。在已发布的相关标准体系中，高精度地图仅作为一个子类，且只涉及高精度地图某一个方向的标准化建设。高精度地图的标准体系仍未建立，高精度地图标准的范围、发展方向和建设重点仍不明确。

(2) 高精度地图相关标准数量明显不足

近年来，我国在高精度地图的数据模型、交换格式、数据审查、数据定位等方面开展了相关的标准研究与编制工作，取得了一定成效，但至今仅团体标准《自动驾驶地图采集要素模型与交换格式》发布，在基础共性、关键技术、质检与测试、数据评估、数据服务等方面仍存在较多标准缺项，无法为高精度地图数据的共享和监管提供支撑，给国家带来潜在的安全隐患。

(3)团体标准立项单位较少

从我国高精度地图标准现状看出，团体标准数量比国标和行标多，但立项单位仅中国汽车工程学会，相比国外标准化组织，组织高精度地图团体标准的立项机构较少。

5我国高精度地图标准化建设建议

5.1 构建高精度地图标准体系

建议结合我国高精度地图的生产、技术方法、管理、安全、应用服务等方面的标准化需求，同时考虑高精度地图未来除自动驾驶外的应用（如无人配送、智慧城市、新零售等），研制完整的高精度地图标准体系，从宏观角度反映高精度地图标准化范围，确定标准化对象、内容和架构，为高精度地图的标准化建设提供重要依据和支撑。

5.2 加快高精度地图安全类标准、基础通用类标准、产品类标准的研制

高精度地图数据的生产、处理、传输、存储等都涉及到数据安全问题，建议加大智能汽车使用、采集、存储、传输地理信息数据等过程中安全保密相关标准的研制，推进高精度地图数据的共享和监管，为国防安全提供保障。

建议加大高精度地图术语、要素分级分类、数据模型、数据管理等基础通用类标准的研制，从根源上统一高精度地图数据。基础类标准的制定将有利于解决数据广泛化带来的数据通讯和处理压力，解决国家政府部分及各地厂商重复投资等问题，推动高精度地图的共享和服务质量的改进。

建议研制适合我国国情的高精度地图产品标准，以适应我国复杂多变的交通环境以及道路特征，统一高精度地图的数据表达，解决不同车辆、不同图商、不同城市生产的高精度地图不兼容的问题，为自动驾驶提供有力保障。

5.3 推动团体标准的制定

高精度地图涉及的智能汽车、智能网联汽车，是一个新兴交叉的领域，团体标准在快速响应市场、增加标准有效供给方面，具有巨大的优势。建议自然资源部、工信部、交通运输部等相关部门建立相关鼓励措施和机制，提高高精度地图相关团体标准立项平台的积极性，使更多的企业和单位能参与到团体标准的研究和制定工作中，发挥团体标准的先行作用，促进高精度地图标准化的建设。（发表于《中国标准化》2021年11期）

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