節目預告：數字機遇

當前，全球數字化發展日益加快，時空信息、定位導航服務成為重要的新型基礎設施。當今時代下，導航與位置服務已經全面服務于社會各行各業，作為科技發展“十二五”專項規劃重要議題，儼然成為國民經濟發展和建設智慧社會的重要支撐，不僅如此，與衛星定位等室外位置服務類似，室內定位也是一種同時具備地理空間位置與時間的重要基礎設施。2022年4月20日，中央廣播電視總臺大型交通紀錄片《探索·交通》欄目將播出以《數字機遇》為主題的新一期節目，本期節目我們將走進國汽大有時空科技有限公司，圍繞高精度定位在交通領域中的深刻應用，探索位置服務背后的意義，以及定位在整個社會發展中發揮的作用。

當前，汽車的四大發展趨勢是電動化、智能化、網聯化和共享化，隨著向更高級別自動駕駛技術的推進，汽車對于定位的精度也產生了更高的需求。奇瑞雄獅自動駕駛研究更偏向于精確特征跟感知深度融合的技術路線，定位在“感知”環節中是非常重要的一個模塊，高精度定位信息結合高精度地圖，會幫助車輛判斷當前所處的位置，從而對目前的環境進行整體認知。大有時空作為雄獅科技重要的高精度地圖、高精度定位合作方，為所有搭載“雄獅智能駕駛系統”的量產車型提供高精度地圖數據引擎、高精度定位服務，配合雄獅科技完成自動駕駛系統開發、測試驗證等全開發過程。

在自動駕駛前期研發中，高精度地圖必不可少，它不僅能夠準確、全面的表征道路特征，動態高精度地圖更具有實時性，既有其他交通參與者的信息，比如道路擁堵情況、天氣情況等，也包含交通參與物的信息，比如路牌、標志等，百科全書式的知識庫幫助自動駕駛汽車了解交通環境。從L3級自動駕駛開始，已經不再是通過傳感器和一些車載控制模塊輔助駕駛員，而是出現了駕駛權移交的新關系，要么駕駛員控制汽車，要么將駕駛權利交給系統，這樣的話汽車就需要更精準的位置信息，高精度定位再與高精度地圖結合，車輛就會對于當前整體駕駛環境的一些靜態或準靜態的信息產生準確判斷，汽車的感知能力就會越“敏捷”，進而做出更優決策，控制車輛的下一步行為。

不僅如此，高精度地圖在自動駕駛研發測試階段也發揮著非常重要的作用。眾所周知，我國對于車輛自動駕駛測試工作有著明確規定，而自動駕駛技術發展迫切需要開展大規模的各種場景測試及驗證工作。近些年，雖然我國自動駕駛示范區從標準體系建立到技術發展水平已經取得不錯的成績，無論是城市、高速，還是日常、極端環境均涉及其中，為自動駕駛的測試驗證工作提供強有力支撐。然而自動駕駛技術的研發并非一朝一夕，一項技術的突破和進展也并不是僅僅一次或幾次測試就能夠完成的，必須要車輛具有一定能力后才需要到真實場地不斷測試，那么在此之前呢？高精度地圖的另一層作用就是可以打通與仿真軟件平臺的互通，根據自動駕駛測試需求，將現實場景映射至虛擬場景中，形成仿真場景庫，同時研究人員可以根據不同的需求搭建不同的場景，為自動駕駛系統提供測試服務，這樣一些驗證工作在平臺內即可完成。大有時空作為雄獅科技虛擬仿真測試的重要合作伙伴，為雄獅科技自動駕駛系統的虛擬仿真提供相關仿真場景庫、仿真軟件平臺和測試服務，加速自動駕駛的研發、量產進度。

圖：高精度地圖采集現場

圖：大有時空與奇瑞雄獅共同研發仿真平臺

然而在實際應用過程中，攝像頭、雷達雖然具備相對定位能力，卻容易受外界因素干擾，衛星定位恰巧彌補了這個缺點，而衛星導航實現定位的基本原理，是基于時間*速度的計算，從衛星發出信號，到終端接收到信號，這一過程花費的時間*光速可以推算出兩者之間的距離。伴隨著衛星定位的應用，目前行業主流采取建設地基增強系統，也就是基站，汽車在使用過程中會接收到兩種信號，一種信號來自于衛星，另一種信號來自于基站，兩者之間會產生一個修正值，經過一定計算處理后即可獲得更精準的位置，在此之上，衛星定位還有另一層重要作用——全球的高精度定位服務，即國內外一體化技術，汽車無論在國內還是國外，都可以享受到安全可靠的高精度定位服務。大有時空掌握的PPP-RTK技術，無需依賴于密集的基準站資源，支持移動通信和衛星播發兩種方式，且同時兼具RTK瞬時厘米級和PPP全球低成本的主要優勢，為國際車企走入中國，中國車企走向世界提供全球通定位服務。

從感知、決策再到控制，任何一個環節產生差池，都有可能引發安全隱患，良好的交通環境帶來的應該是人享其行，其核心就在于提升司機的駕乘體驗。對于作為用戶企業的蔚來汽車來說，汽車最終的使用者是人，因此產品的設計和服務都應該從用戶需求的體驗出發，自動駕駛汽車技術研發亦是如此，每一個軟硬件和算法模塊的迭代，首先考慮的是如何能夠讓用戶體驗更舒心，駕乘使用更放心，這與車輛的定位和感知息息相關。

高精度定位技術在自動駕駛中的應用有絕對定位和相對定位之分。GNSS定位+IMU能夠得到車輛的絕對位置信息；常用的激光雷達、毫米波雷達、超聲波雷達和攝像頭，則屬于相對定位范疇，絕對定位可以幫助相對定位，使相對定位更準確。自動駕駛是一項十分復雜的技術，隨著社會智能化程度越來越高，對于汽車的需求也在日益增加，自動駕駛汽車能夠做出判斷的前提是車輛要知道自己位置的同時，還要知道周圍車輛的位置和交通環境，因此，更高的定位精度不僅幫助車輛作出更適合的判斷，同時這個判斷也會更加準確，達到安全、舒適的目標。

圖：蔚來汽車

發達的交通，不但能提升人們的獲得感、幸福感，也能促進客流、物流等資源的高效聚集和配置，為經濟發展帶來強勁動能，自動駕駛技術在商用車上的應用，將為社會和企業經濟發展帶來突出效益，比如公交自動駕駛、卡車自動駕駛等。

當今城市交通需求巨大、發展快速的形勢下，作為地面交通“老大哥”的公共交通實現自動駕駛顯得格外重要。從2017年至今，我國公交自動駕駛的測試應用步伐明顯加快，已有十余個城市開展了公交自動駕駛相關應用方面的探索。但我國最早的公交自動駕駛活動，是宇通2015年在鄭開大道上實施的一次全程32.6公里的純粹技術驗證和測試，隨后宇通加大這一方面的投入和研究，2017年成立專職的智能網聯研究院，開展商用車自動駕駛技術的研發，布局自動駕駛的感知、決策、執行、云控平臺、線控底盤5大技術，同時不斷探索公交自動駕駛的商業落地模式。

與乘用車消費觀念、注重體驗感相比，商用車本身的屬性是生產資料，它的智能化要給社會帶來價值與經濟效益，因此商用車自動駕駛大多圍繞兩點：安全和效率，最終實現環保的目標，因此從技術層面看，商用車的落地功能存在相似性，都是盡可能的減少駕駛員勞動強度甚至代替駕駛員，但是從產品實際應用角度看卻有些不同：公交主要完成的是固定路線的出行功能，由于需要進站、出站，公交車一般靠右側行駛；環衛車自動駕駛需要與環衛作業的需求相結合，才能真正達到目標，所以自動駕駛的環境感知、行為預測、決策等這些核心技術可以在不同的商用車場景進行應用，高精度定位在其中同樣發揮著重要角色。

高精度定位在乘用車和商用車上自動駕駛方面的應用并無太大差別，對于汽車和公交車來說，駕駛環境高度重合，都需要同樣的精度、同樣的定位服務能力，保障公交車安全的將乘客送到目的地。

圖：宇通自動駕駛公交車

圖：小宇2.0

隨著研發深入，高精度定位技術發展，車規級的傳感器和控制器自主研發進程加快，智能網聯標準法規進一步完善，新機遇促進著新發展，一系列搭載著大量智能感知設備、具備一流精準危險判斷和反應速度的自動駕駛卡車將掀起一場全新的運輸革命，推動物流行業向低碳環保、降本增效邁入。

近兩年，自動駕駛卡車賽道十分火熱，干線物流成為科技公司競相爭奪的細分場景。域馳宏景宣布將于2022年下半年迎來L3級自動駕駛在干線重卡上應用并實現量產。

物流行業占中國GDP超過10%，干線物流本身是一個萬億級市場，規模龐大，一方面它的路線相對固定，另一方面有剛性需求，比如安全問題，由于司機連續工作時間較長，很容易因疲勞、注意力不集中等問題出現交通事故；再比如碳排放問題，中國干線物流卡車只有600萬輛，卻消耗車輛總數中近50%的燃油，碳排放更是高達56%，在能源緊缺和環境保護以及我國“2030碳達峰、2060碳中和”的總體戰略下，大力推動節能減排工作已是必然，那么實現商用車領域的電動化和智能化是大勢所趨。現階段域馳宏景在將自動駕駛卡車推向市場的同時也在布局自動駕駛技術在新能源重卡上的應用。

高精度定位服務應用于不同行業不同層面，對于精度的需求也存在許多差別，在自動駕駛領域，通常定義為厘米級。高精度定位技術之于自動駕駛卡車仍然要從地圖構建、物體感知、定位、路徑規劃、車輛控制幾大方面展開，由于高速上普遍行駛速度較快，貨車司機夜間工作安全性低，長時間駕駛易出現注意力分散等原因，自動駕駛系統必須要快速做出反應達到安全駕駛的目標，車輛的感知系統作出判斷是基于自身與物體間的距離，當系統控制車輛時，精度越高判斷也會準確，對于宏景汽車來說，智能駕駛系統的目的在于幫助司機保持車距和車道，這樣司機不需要每分每秒都專注于駕駛卡車上面，可以減少司機工作強度，大大提升了工作安全性。

圖：域馳宏景自動駕駛重卡

汽車產業發展到今天，從簡單的代步工具到擁有智能大腦，已經有一百多年。從產業發展的角度來看，國家對自動駕駛相關技術研發、產業發展和應用落地，已經通過一系列的文件完成了總體規劃，指明了前進方向。2020年2月，為加快推進智能汽車創新發展，由國家發改委牽頭發布了《智能汽車創新發展戰略》，提出構建先進完備的智能汽車基礎設施體系，其中包括建設國家智能汽車大數據云控基礎平臺、建設覆蓋全國的車用高精度時空基準服務能力等一系列工作。2021年7月，由國汽智聯牽頭，開始建設全球首個大規模部署的智能網聯汽車云控基礎平臺，圍繞建設以邊緣云為核心，開展面向網聯式自動駕駛、智慧交通以及車輛和交通大數據的標準兼共性服務能力研發，構建高精度感知和時空定位體系，實現和跨區域跨品牌的示范區以及車企平臺之間的連通，并形成相應的服務下發能力，創新性提出“車-路-云-網-圖”新思路，這一思路也將是未來智能網聯汽車發展的重要路線。大有時空作為聯合體單位之一，主要參與建設的內容有高精度感知與時間定位體系研發和中心云開發。

云控基礎平臺強調底層的數據聯通，基礎加應用合起來是云控平臺，這是兩個不同的概念。云控平臺最早提出是在2017年，行業里的一些專家認為智能網聯汽車的研究僅僅靠車輛和路是不夠的，從中國國情出發，需要云的支撐，利用云來支持自動駕駛研究，所以在整個智慧交通的大背景下，云控平臺應運而生，它不僅僅服務自動駕駛，在車聯網、監管等方面均有應用。隨著智能交通的發展，現在有各種各樣的平臺發揮著不同的作用，那么如何標準化的將不同的平臺、不同的主機廠、企業、數據接入到一個統一的平臺里面，是云控平臺的初心之一，它會是行業的數據中心，鏈接各方面的數據，同時支撐不同領域的應用。所以從大的戰略方向上看，云控平臺既符合新基建、智慧交通、智能汽車創新發展戰略的要求，同時融合了5G、芯片等一系列行業最先進的技術，建設通信網、感知網、計算網，根據不同領域側重點區別，提供服務。

在云控平臺中，需要調動和協調的傳感器是非常多的，智能化與感知密不可分，高精度定位技術就變得十分重要，云控平臺中高精度感知與時空定位體系構建主要由大有時空負責，將高精度位置服務能力提供給云控平臺，推動平臺更好的應用。

圖：車-路-云-網-圖生態體系

圖：大有時空的智能網聯汽車大數據云控基礎平臺

定位導航服務不僅服務于自動駕駛領域，在基礎設施監測方面也發揮著重要的作用。中國素有“基建狂魔”之稱，公路、橋梁、隧道的建設規模和技術領先于世界，它們不僅將整個中國串聯在一起，更帶動了地區經濟發展，增強城市間經濟文化往來，越來越多的地區因路而興。在中國公路網不斷擴張的情況下，其健康狀況也越來越受到重視，在科技十分發達的今天，定位導航技術為橋梁的健康提供了基礎，節目中展現的安徽省望東長江公路大橋就是在1250米的主橋上，均勻安裝3個北斗監測站，可以無時無刻接收著來自太空的北斗導航衛星發出的信號，可以感知到橋梁細至毫米級的形變，對橋梁健康進行全天候的監測，這樣管理人員在辦公室內就能夠了解到橋梁健康狀況，一旦出現異常情況即可發出預警信號，提醒技術人員及時作出應急處置，同時監測數據還可以幫助管理者提前發現問題。

安徽省望東長江公路大橋是國家公路網G35（濟廣高速）中最為便捷的過江通道，也是北京、山東、河南通往江西、福建、廣東等地的重要通道。在安徽省“四縱八橫”高速公路網中，大橋是“縱四”商丘—景德鎮公路的重要組成部分，作為八百里皖江上游的第一座長江公路大橋和聯系南北大動脈的關鍵節點，橋梁的健康至關重要，為解決橋梁養護管理、健康監測、BIM等系統管理難度大，數據挖掘利用不夠的問題，智慧化管養平臺的搭建，實現了橋梁健康監測與養護管理系統軟硬件環境一體化、數據交互一體化、評價指標體系一體化，對有效保證橋梁運營質量、延長橋梁服役壽命、降低橋梁全壽命周期內的養護成本、提高橋梁服務技術和保障人民安全出行，具有非常重要的意義。

在力的相互作用下，地球上任何材料都會產生輕微的形變，定位導航技術能夠以最極致的感知力發現大樓、橋梁、水壩等巨型建筑最輕微的形變信息，通過預防或及時處理等手段保障基礎設施平穩運營，保障了成本效益最大化。

圖：望東長江公路大橋主橋北斗監測站分布情況

圖：望東長江公路大橋監測后臺

當前，定位導航不僅應用于交通領域，國防建設、農林牧漁業、工業制造、醫療等幾乎各行業都能看到定位技術的影子，高精度的位置信息與新一代通信、區塊鏈、物聯網、人工智能等新技術深度融合，不斷將美好的想象力，變為恢弘巨作，導航與位置服務正以前所未有的速度、廣度和深度引領我們加快邁入萬物互聯的智慧時代，我們本就生活在一個每分每秒都在移動的世界中：肉眼看不到的地殼運動、山脈和地形變化、川流不息的馬路，還有我們自己的日常生活和工作，每一次移動都可能創造出驚喜，每一個位置都有意義。