公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范-高精度地图

高精度地图

4.1    一般规定

4.1.1    高精度地图由静态数据和静态数据图层、动态数据图层构成。

动态数据图层是指高精度地图用以存储实时动态数据的框架结构，在高精度地图未投入使用前，该框架结构内不包括实际应用数据。高精度地图通过动态数据图层接口接入各类动态交通数据，并将各类动态交通数据存储于动态数据图层，用以支持场景可视化等应用。

4.1.2    高精度地图的静态数据应包括道路数据、车道数据、道路设施数据。

道路数据、车道数据和道路设施数据是重要的公路交通基础设施数据， 可用以支撑多数据融合、场景可视化等应用，是高精度地图必须包含的数据内容。

4.1.3  高精地图应能够包含交通基础设施建设规范所定义的交通标线、交通标志、交通护栏等基本交通构成要素。车道边缘线、车道分界线、车种专用车道线平面位置的绝对精度高于 1 米，每 100 米相对误差不超过 0.1 米的电子地图。

高精度地图应能够包含交通基础设施建设规范所定义的交通构成要素，以满足交通管理和服务的需要。我国交通基础设施建设规范和标准主要包括《公路工程技术标准》（ JTG  B01）、《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81）等。包括车道边缘线、车道分界线、车种专用车道线等在内的能够反映车道轮廓的交通标线，是保障车道级交通管理和面向自动驾驶监测服务的关键交通设施，因此对该类设施的精度提出了相关要求。

静态数据

4.2.1   高精度地图静态数据及制作规范应满足电子地图国家及行业相关标准的要求。

高精度地图是一类电子地图，其静态数据图层的制作首先应满足电子地图的制作要求。我国目前电子地图的技术规范主要为行业标准《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》（CH/Z 9011-2011）、《车载导航电子地图产品规范》（ GB/T 20267）。前者提出了对电子地图数据加工、制作的基本要求， 后者则对于道路相关静态数据提出了要求.

道路数据应包括道路属性数据、道路几何数据、道路关联关系数据。道路数据模型如下图 4.2.2 所示。上述数据应符合下列要求：

图 4.2.2 道路数据模型

1  道路属性数据应包括道路方向、道路类型、车道数量、车道编码、匝道类型、功能等级和其他属性的相关数据。其他属性可根据实际情况包括出入控制、速度限制、通行限制等相关数据。

2  道路几何折线数据应为沿通行方向左侧第一车道的右侧车道标线形状。

3  道路关联关系数据应包括出入口与道路关联关系数据和道路与导航地图关联关系数据。

道路属性数据主要用以对道路特征进行数字化表达；道路几何折线数据用以对道路的线路进行数字化表达；道路关联关系数据用以表达地图中相关要素的关联和映射关系。例如，结构物与道路的关系等均可以利用道路关联关系数据进行表达。通过以上三类数据，可以建立起基本的道路数字化模型。

我国目前对于电子地图的行业标准《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》（CH/Z 9011-2011）提出了对电子地图数据加工、制作的基本要求，但涉及公路的内容较少。《车载导航电子地图产品规范》（GB/T 20267） 是目前针对于电子地图产品中公路模型数据最为全面的标准。本条款相关要求以《车载导航电子地图产品规范》（GB/T 20267）为基础，根据高速公路、一级公路的特征制定。

本条款中的数据具体要求可参照《智能运输系统 智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第 1 部分：高速公路》（ T/ITS 0063） 执行。如果在道路属性的其他属性中需要对出入控制、速度限制或通行限制进行数据表达，可通过下表所示方式实现。

本条款所列数据用以支撑面向自动驾驶的多数据融合、场景可视化等应用。本条款所列数据以外的道路数据，如：曲率、高程、纵坡、超高等数据，可根据实际情况和相关法律法规要求在道路属性的其他属性中进行增设。

4.2.3  车道数据应包括车道属性数据、车道几何数据和车道关联关系数据。车道数据模型如下图 4.2.3 所示。上述数据应符合下列要求：

1  车道属性数据应包括车道模型数据和车道线模型数据。车道模型数据应包括车道类型、车道通行状态、车道通行方向、车道数量和车道限制的相关数据。车道线模型数据应包括车道线类型、车道线颜色、车道线材质、车道线宽度和车道线编号的相关数据。

2  车道几何折线数据应包括车道边线、车道中心线、车道参考线几何数据。

3 车道关联关系数据应包括车道与道路关联关系数据。

图 4.2.3 车道数据模型

本条款相关要求以《车载导航电子地图产品规范》（ GB/T 20267）为基础，根据高速公路、一级公路的特征制定。本条款中的数据具体要求可参照《智能运输系统 智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第 1 部分：高速公路》（T/ITS 0063）及本规范 4.2.2 条款相关内容执行。例如，车道通行状态可具体包括开放、关闭等状态；车道通行方向可包括正向、逆向和双向等状态。

4.2.4 道路设施数据应包括交通标志标线、护栏、减速带、各类路侧设施、桥隧、收费站、服务区、路侧建筑物等的相关数据。根据实际情况可包括路面路基下埋管道等隐蔽工程相关对象的数据。

本条款相关要求以《车载导航电子地图产品规范》（ GB/T 20267）为基础，根据高速公路、一级公路的特征制定。所列对象的相关数据可用以支撑面向自动驾驶的多数据融合、场景可视化、公路资产管理等应用。

4.2.5道路设施数据可包括设施属性、设施几何形状和设施关联关系等相关数据。

一般认为道路设施模型应包括交通标志、标线、护栏等交通设施以及路侧结构物的属性、几何形状和拓扑关系，用以支撑对象识别匹配、可视化等功能。本条款中的数据具体要求可参照《智能运输系统 智能驾驶电子地图数据模型与交换格式 第 1 部分：高速公路》（ T/ITS 0063）相关内容执行。

动态数据图层

4.3.1  动态数据图层应具备交通流状态、交通事件、道路气象环境、道路基础设施状态等信息数据的接入功能。上述数据所包含的信息参照本规范第 9 章。

4.3.2    动态数据图层应具备交通管控信息与预警信息等信息数据的接入功能。上述数据的所包含的信息参照本规范第 8 章。

4.3.3    高精度地图动态数据图层中的各类信息的表征可参照附录 A。相关数据宜采用 XML 格式进行存储。

本条款规定的高精度地图动态数据图层的接口用于支持自动驾驶监测与服务中心对高精地图动态数据图层的写入、更新和读取。

功能要求

4.4.1    高精度地图的静态数据应能够兼容主流数据库。

存储高精度地图静态数据的数据库，应根据实际情况选择与自动驾驶监测与服务中心相同的数据库类型，如 SQlite 数据库、Oracle 数据库等。

4.4.2    高精度地图的静态数据和动态数据图层应能够满足目前常见显示设备的要求。

高精度地图应根据实际情况，支持自动驾驶监测与服务中心所使用的显示设备，包括但不限于大屏显示设备、工作站显示器和便携显示设备。

性能要求

4.5.1  高精度地图静态数据查询响应时间不宜大于 1s。

根据调研，目前类似的系统基本能够达到秒级的响应速度。面向自动驾驶监测与服务的各类应用需要地图迅速响应以确保实时性。兼顾目前技术设备的能力和实际需求，高精度地图的数据查询响应时间不宜大于 1s。

4.5.2  高精度地图静态数据的更新频率不宜大于 3 个月，更新部分的数据应具有快速叠加部署的能力。

根据调研，目前高精地图产品的数据更新频率一般为 3 个月，且能够满足交通管理的基本需求。当公路基础设施发生改扩建、新建等情况时，管理方可通知高精地图采集人员即时更新数据。高精地图数据更新后，应具有快速叠加部署到原有高精地图数据库的能力。

4.5.3  任何一部分的长度大于 20cm 的公路附属设施，以及任何一部分的长度不小于 10cm 的纵向交通标线、突起路标，都应在高精度地图的静态数据中进行数字化表达。

根据调研，对于一般公路附属设施，按照现有采集技术可以表达 20cm 以上的设施，并且能够满足交通管理等需求。纵向交通标线用以描述车道的轮廓，是保证车道级定位的基础，所以精度要求相对较高。我国的纵向交通标线同时包括突起路标，根据此类交通设施的尺寸规格，大于 10cm 的表达精度将无法对突起路标类小型交通设施进行识别表达，因此进行了单独的规定。

部署要求

4.6.1 高精度地图应部署于自动驾驶监测与服务中心，根据实际情况可以同时部署在路侧计算设施等其他公路设施中。