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面向商用车的 ADAS 地图应用场景及趋势研究论文

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2025-05-29 17:18:40    来源:    作者:xuling

摘要:随着高精度定位技术、高精地图技术的发展与成熟,电子地图已成为汽车的重要组成部分,与车辆控制器配合,可实现协同控制、协同服务和协同诊断等功能,以提高车辆的经济性、安全性和舒适性。

  摘要:随着高精度定位技术、高精地图技术的发展与成熟,电子地图已成为汽车的重要组成部分,与车辆控制器配合,可实现协同控制、协同服务和协同诊断等功能,以提高车辆的经济性、安全性和舒适性。介绍了电子地图相关专业知识,包括电子地图的分类、电子地图数据采集方式、地图应用方式和相关安全合规问题,重点研究了云端在线地图和车端离线地图的系统组成、工作原理和优缺点。针对ADAS地图在商用车领域的应用场景,重点调研了预测性巡航、预测性换挡、预测性能量管理等技术和产品,并总结了ADAS地图在商用车上未来的应用趋势。针对当前行业现状,就如何保证基础地图数据的安全使用和保密管理、杜绝出现重要地理信息泄露的情况,提出了相关建议和措施。


  关键词:ADAS地图;商用车;协同控制


  0引言


  随着信息通信技术、传感器技术和人工智能技术的快速发展,汽车行业正在发生重大变革,向着智能化、网联化、电动化的方向快速发展。同时,随着高精度定位技术、高精地图技术的发展与成熟,电子地图已成为汽车的重要组成部分,在辅助驾驶和自动驾驶领域发挥着重要作用。电子地图与车辆控制器配合,可实现协同控制、协同服务、协同诊断等功能,以提高车辆的经济性、安全性和舒适性。


  按照发展历程,可将电子地图分成传统导航地图、高级驾驶辅助系统(Advanced Driving Assistance System,ADAS)地图、高精地图这3个阶段[1-2]。传统导航地图主要向车主提供位置及路网信息,为车主出行提供导航服务;ADAS地图在标准导航地图的基础上新增道路坡度、道路曲率、车道数量、道路类型等高级属性,主要用于高级辅助驾驶;高精地图进一步提高数据的精确度、覆盖度和新鲜度,为自动驾驶提供数据库和知识库[3-5]。


  商用车主要用于运送人员和货物,分为客车和货车两大类。当前在软件定义汽车方向,其相关研究主要集中在电子电气架构、操作系统与软件平台、智能座舱、云服务功能及OTA、辅助驾驶和自动驾驶等领域。商用车辅助驾驶功能,主要包括车道保持、变道辅助、车道偏离预警、前碰撞预警、自动紧急制动、自适应巡航、路面检测、交通标志检测、泊车距离控制和驾驶员监控[6-7]。部分功能,需借助ADAS地图实现。通过ADAS地图数据获取超长距离道路信息,以有效的补充智能感知周围环境的车载传感器。


  本文研究了智能网联环境下ADAS地图在商用车上的实际应用场景及未来的应用趋势,同时研究了电子地图分类、电子地图数据采集方式、电子地图应用方式和电子地图安全合规问题,可为商用车相关研究提供参考和指导。例如,开发整车功能时,建议提前规划协同控制、协同服务、协同诊断功能,依据功能确定最合适的地图,进而确定地图种类、数据范围及应用方式,即尽量用一种地图满足整车多种功能需求,实现地图复用,保证成本最优;再如,部分整车厂安装有AMT和坡度传感器,可实现道路坡度信息采集,在进行数据处理、数据存储、数据应用和过程中,要符合相关国家法规要求,保证基础地图数据的安全使用和保密管理、杜绝出现重要地理信息泄露的情况。


  1电子地图发展概述


  1.1分类


  车载电子地图主要包括传统导航地图、ADAS地图、高精地图这3类。


  (1)传统导航地图


  车载导航电子地图出现于上世纪80年代,主要功能是向车主提供位置及路网信息,为车主出行提供道路导航服务。主要内容包括目的地信息、道路交通信息、设施和POI信息等,缺少道路宽度、弯道曲率等详细信息。


  (2)ADAS地图


  作为高级驾驶辅助地图,通过将车辆当前实时位置与地图中车辆即将驶入的路段进行匹配,可得到前方路况信息,进而可进行预测性控制或信息预警,以提升车辆的经济性、安全性和舒适性。在标准导航地图的基础上,ADAS地图增加了道路坡度、弯道曲率、车道数量、限速数值等信息。


  (3)高精地图


  随着自动驾驶技术的发展,对车载电子地图的精确度提出了更高的要求,推动车载电子地图进入高精地图阶段。高精地图又叫高度自动驾驶地图,其内容不仅增加了更加丰富和精确的车道级信息和环境信息,同时也可借助车路协同传感器实时更新路况信息,可辅助实现高精度的定位、车道级路线规划、驾驶行为决策与控制。


  三者的详细区别如表1所示。


  1.2数据采集方式


  广义上讲,ADAS地图也属于高精地图,其生产流程如图1所示。鉴于制图成本、制图效率和制图精度的综合考虑,当前主流的数据采集方式有专业采集和众源采集这两大类。


  1.2.1专业采集


  专业采集由专业的图商主导,借助专门的测绘车辆进行集中式采集,优点是采集精度高、可靠性和一致性较好;缺点是采集成本高、采集时间长、地图更新频率低。

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