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部分高速公路编制说明.docx
《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部分高速公路编制说明.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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部分高速公路编制说明.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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部分高速公路编制说明
国家标准
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
（征求意见稿）
编制说明
标准起草组
2019年6月
一、工作简况
（一）任务来源
汽车自动驾驶系统包括环境感知与定位、智能规划与决策、控制执行三大核心模块，高精地图又是各类感知系统中尤为关键的一环。
高精地图可以不受各种气候环境的影响为车辆纵向加减速和横向转向、变道等决策提供精确定位以及精准车道预测，可避免因传感器在沙尘暴、浓雾等极端气候下发生误判致使自动驾驶系统失效诱发交通事故，保证自动驾驶车辆在任何环境下的安全。
其应用可以极大的降低自动驾驶车辆对于昂贵传感器的依赖，有利于降低成本，更快的进入批量产业化。
鉴于高精地图是智能驾驶的关键性基础技术，是否有高质量、高精度的电子地图直接影响自动驾驶行业的发展，但目前常用的导航地图存在精度不足、格式不统一等问题。
自动驾驶高精地图行业在中国也还处在发展的初期阶段，现阶段行业内还没有高精地图的相关标准。
《智能运输系统智能驾驶电子地图数据模型与交换格式》系列标准拟计划分为两部分：
（1）第1部分：
高速公路；
（2）第2部分：
城市道路。
本标准致力于高速道路场景进行数据模型和交换格式的制定。
第1部分和第2部分已申报国标，第2部分同步交通运输标准定额项目。
2019年7月12日，国家标准化管理委员会下达标准计划，第1部分标准计划号：
20192189-T-469。
（二）标准起草单位
本标准由全国智能运输系统标准化技术委员会（SAC/TC268）提出并归口。
本标准由北京四维图新科技股份有限公司负责主编起草。
（三）协作单位
协作单位包括：
高德软件有限公司、北京XX网讯科技有限公司、交通运输部公路科学研究院、武汉中海庭数据技术有限公司、上海汽车集团股份有限公司、北京建筑大学。
在本标准的修订过程中，多次组织行业专家进行了研讨并开展了广泛的调研工作和大量的试验验证工作，得到了相关单位的支持、协助与配合，取得了大量具有建设性的意见、建议和试验数据，保证标准的制定质量。
（四）主要过程
标准制定主要工作过程如下：
1.2015年10月29日，成立标准起草组，讨论高精地图数据模型提案起草过程中，具体数据模型的切分方式及优先级；确定分工（抓阄产生）和计划；商讨确定后续的组织合作方式。
后续每月组织一次沟通会，由三方轮流召集主办，顺序为XX-四维-高德，分工见表1.1。
表1.1单位及分工
序号
单位
要素分工
1
交通运输部公路科学研究院
组织、监督、指导各单位进行标准编制
2
北京四维图新科技股份有限公司
普通路口、交通标牌、减速带、杆状物
3
北京XX网讯科技有限公司
无车道线区间、桥、路面标志、弱势交通行驶区域、公交车站、停车场、路边停车位、安全岛
4
高德软件有限公司
主辅路出入口、掉头口、路侧设施、收费站、检查站、龙门架人行横道、停止线
5
武汉中海庭数据技术有限公司
复杂路口
6
上海汽车集团股份有限公司
特殊车道、无车道线区间、交通灯
7
北京建筑大学
岛、路侧建筑物、隧道、紧急电话亭
2.2015年11月——2015年12月，明确标准结构大纲和标准撰写思路，并进行各个单位负责的内容进行初步讨论，集思广益。
3.2016年，编写城市道路模型讨论稿，进行数据模型的标准讨论，对于高精地图的要素范围及明确的定义进行讨论，明确内容分为两个大部分，道路模型和对象模型，并分别对道路需要表达的要素及对象需要表达的要素模型进行深入沟通、交流、探讨，明确表达内容和表达方式。
4.2017年1月——2017年6月，继续编写城市道路模型讨论稿，并进行相关法律法规的现状探讨，制定的标准要符合国家的法律法规。
并且随时调整标准执笔人的参会讨论机制，以确保标准的制定有一个良好的制度支撑。
完成高速公路部分的标准制定草案。
标准内容包括：
道路部分，道路数据模型及表达、车道数据模型及表达、路口数据模型及表达；对象部分，交通灯、交通标牌、路侧设施、路面标志、减速带、收费站、检查点、桥、路侧建筑物、杆状物、龙门架、隧道、人行横道、停止线、紧急电话亭。
并对编写的初稿与相关单位分享讨论，达成一致意见。
5.2017年7月，完成城市道路部分的征求意见稿及征求意见稿，提交标委会秘书处审核。
（五）主要起草人及其所做的工作
本标准主要起草人及承担工作如表1.2：
表1.2起草人及所做工作
序号
姓名
单位
所做工作
1
朱大伟
北京四维图新科技股份有限公司
标准工作负责人，负责组织、协调
2
田野
北京四维图新科技股份有限公司
标准工作负责人，组织、协调，并参与标准编写及合稿工作
3
刘艳杰
北京四维图新科技股份有限公司
标准修改及合稿
4
孟德翠
高德软件有限公司
标准主要技术讨论与编写
5
王海平
高德软件有限公司
标准讨论及编写
6
刘丽丽
高德软件有限公司
标准讨论及编写
7
王健
北京XX网讯科技有限公司
标准讨论及编写
8
王春红
北京XX网讯科技有限公司
标准讨论及编写
9
焦伟赟
交通运输部公路科学研究院
负责标准的规范性指导和修改
10
罗跃军
武汉中海庭数据技术有限公司
标准讨论及编写
11
曾佳
武汉中海庭数据技术有限公司
标准讨论及编写
12
殷玮
上海汽车集团股份有限公司
标准讨论及编写
13
鲍晨
上海汽车集团股份有限公司
标准讨论及编写
14
黄鹤
北京建筑大学
标准工作指导
15
衣鹏军
北京建筑大学
标准讨论及编写
16
陈志锋
北京建筑大学
标准讨论及编写
二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据（包括试验、统计数据）
（一）标准编制原则
本标准规定了智能汽车电子地图中高速道路数据模型与交换格式的产品要求，包括术语和定义，精度、坐标系统、数据内容和基本属性，以及电子地图数据的模型、不同类型的数据在使用环境中的主要作用等。
其用以智能汽车电子地图为主要应用内容的智能导航定位产品，如自动驾驶汽车、高级辅助智能驾驶汽车、高精度车辆监控和调度等的生产和应用，并可以依据此标准中国地图厂商向用户提供智能电子地图交换格式数据的统一数据产品说明。
（二）标准的主要内容依据说明
对于此标准的内容设置，起草组共同讨论高速道路的要素及框架，对于高速道路中的场景分别列出，从场景、模型、属性、几何、关联关系、表结构6个方面进行描述及规定，其中对象相关场景的关联关系提供对象与道路的关联信息。
标准主要内容和依据分为以下几个部分：
1.标准名称
道路按照场景的特性可分为高速公路和城市道路，因此制定城市道路智能驾驶电子地图数据模型与交换格式标准，故命名为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。
2.规范性引用文件
在制定此标准时，对于道路交通标线的定义引用了国家标准《道路交通标志和标线第3部分：
道路交通标线》，对于高速公路的定义引用了《公路工程技术标准》，引用的具体标准信息如下：
GB5768.3—2009道路交通标志和标线第3部分：
道路交通标线
JTGB01-2014公路工程技术标准
3.术语和定义
根据实际情况需要本标准中定义了24个术语，包括道路场景及道路和对象的各个要素。
4.标准内容
标准定义的具体内容分为两个大章节，分别为道路和对象。
从自动驾驶地图的应用来说，道路模型主要重构表达真实世界的道路，以预先告知车辆所在道路的信息，例如限速信息、车道数、车道标线信息等等；对象模型主要用于与车辆感知数据匹配以进行自动驾驶车辆准确定位。
（1）道路部分
按照高速公路的道路场景，此部分分为3个子章节，分别是道路数据模型和表达、车道数据模型和表达、路口数据模型和表达，并分别给出这三个道路场景的数据模型、属性、几何、关联关系、表结构的标准。
●高速公路是供各种无轨车辆通行的基础设施，其进入和退出通过互通式立交及对应的匝道来实现。
连接高速、主干道及高速连接路之间的匝道允许变速行驶。
在全封闭道路上，上行和下行一般会被交通护栏或树木隔离带等中央分隔带分开。
此标准将道路作为一个独立的子章节进行定义和设计。
这里我们用一条几何线来表达一段道路，此段道路的其它要素通过各种属性来表达，需要包括道路方向、道路类型、车道数量、匝道类型、功能等级等属性，由于自动驾驶车辆也需要高效的导航功能，因此需要将高精度地图的道路与标准地图的道路建立关联关系。
●
●每条道路中包含了车道信息，此标准将车道作为一个独立的子章节进行定义和设计。
车道包括车道边界和车道中心轨迹线，车道边界的类型、颜色、材质等属性对自动驾驶车辆非常有意义，因此标准中进行了规定，并且定义了其它车辆进行自动驾驶和自车定位所需的属性。
●
●路口作为道路的一部分，与常规道路的车道不同，交通流非常复杂，又没有明确的交通标线，因此需要统一表达数据模型及属性，此标准中路口的数据模型、属性、几何、关联关系及表结构进行了规定。
●
（2）对象部分
高精度定位，除了全局性的了解道路状况外，自动驾驶也需要实时确定车辆自身的确切位置，定位精度越高，自动驾驶的可靠性越高。
高精定位将自动驾驶汽车的环境感知结果与高精地图进行对比，得到车辆在高精地图中的精确位置和姿态。
由此可见，实现高精定位是自动驾驶汽车路径规划的前提条件。
因此，准确定位对于自动驾驶车辆行驶来说是至关重要，道路两侧或者道路内侧的基础设施是实现高精定位的基础要素，例如：
交通标牌、交通灯、杆状物、停止线、减速带等等。
自动驾驶车辆也需要获取道路的附属设施以控制车辆的驾驶。
本标准定义了共15个对象，分别为交通灯、交通标牌、路侧设施、路面标志、减速带、收费站、检查站、桥、路侧建筑物、杆状物、龙门架、隧道、人行横道、停止线、紧急电话亭。
每一个对象都作为一个独立的子章节分别对其场景、数据模型、属性、几何、关联关系、表结构进行明确的定义和表达。
●交通标牌是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，用于管理交通、保障安全的设施。
交通标牌针对不同作用分为不同的类型和形状：
如，警告标志、禁令标志、指示标志等七大类，因此，此标准对交通标牌的类型和形状信息均进行了表达。
是否为可变的限速标牌对于自动驾驶车辆来说尤为重要，因此表达了是否为可变的限速标牌信息。
●
●路侧设施是道路两侧的路缘石、防护栏、隔音墙、物理隔离带等距离最外路面5米以内的道路屏障，这些对象对于自动驾驶车辆的行驶安全是比较重要的信息，也是用于横向定位的要素，因此，此标准对这些路侧设施的表达进行了规定。
●
●道路交通标线，道路交通标线是由施划或安装于道路上的各种线条、箭头、文字、图案及立面标记、实体标记、突起路标和轮廓标等所构成的交通设施，它的作用是向道路使用者传递有关道路交通的规则、警告、指引等信息，可以与标志配合使用，也可以单独使用。
对于自动驾驶车辆来说这些信息可以进行定位，也可以进行车辆驾驶决策，因此，此标准对这些道路交通标线的表达进行了规定。
●
●交通灯用于指挥交通运行，高速道路中的交通灯比较少见，隧道入口处或者匝道处可能会出现，因此，此标准定义了交通灯的数据模型、属性、与道路或者车道的关联关系和表结构，其中属性包括交通灯的类型和形状，与交通灯几何共同提高自动驾驶车辆的准确性；与道路或车道的关联关系告知自动驾驶车辆交通灯所控制的车道信息。
●
●减速带，安装在公路上使经过的车辆减速的交通设施，形状一般为条状，也有点状，材质主要为橡胶，也有金属，一般以黄色黑色相间以引起视觉注意，使路面稍微拱起以达到车辆减速目的。
减速带有减速丘和减速台等类型，本标准规定了其类型属性；与道路的关联关系告知自动驾驶车辆哪条道路上存在减速带以提前做好规划，也可以用于自车定位。
●
●收费站、检查站，这些对象可以用于自车定位，对于收费站和检查站区域，车辆需要获取是否能够自动驾驶的信息，目前，在这些场景下，车辆不开启自动驾驶功能。
●
●桥是一种架空的人造通道，由上部结构和下部结构两部分组成。
上部结构包括桥身和桥面；下部结构包括桥墩、桥台和基础。
自动驾驶车辆需要获取桥名的信息。
●
●路侧建筑物是在公路两侧一定的控制区内，除去路侧设施之外的所有依法修建的建筑物和构筑物的总称，用于定位，因此，需要表达其几何和属性。
●
●杆状物是路边用于支撑交通标牌、路灯、红绿灯、龙门架、广告牌等物体的圆柱形或长方体形的物体，这种杆状物信息用于自动驾驶车辆的高精度定位。
分别对于其几何和类型进行了规定表达，并且规定表达与道路的关联关系信息。
●
●龙门架是横跨公路用于指示交通路线、监控摄像、报告信息的立柱加横梁的钢结构架，自动驾驶车辆的行驶需要龙门架的高度、长度等属性，因此，此标准中对其进行了定义。
●
●隧道指以任何方式修建在地下、水下及山体中的条形状，符合一定长度和开挖跨度，供汽车和行人通行用的构筑物。
分为汽车专用隧道和人车共用隧道。
隧道经常会出现没有信号或者信号较弱的情况，自动驾驶车辆需要获取隧道的信息以采用其它的解决方案进行安全驾驶，因此，此标准中对隧道进行的规定。
●
●紧急电话亭是用户在高速公路上行驶过程中发生紧急事故，为及时取得帮助，但身边又无其他通讯工具的情况下，与道路管理局（处）中心控制室之间唯一的有线通信设施，需要表达紧急电话亭信息来应对紧急事件发生时对外通信的情况。
●
三、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果
本标准主要对智能驾驶车辆所依托的基础数据高精度地图的数据格式和交换格式的具体要求进行了定义。
通过标准统一了道路、车道及路侧设施的表达、模型及交换格式，可以实现不同车辆和不同图商数据的交互，能够最大化利用成果数据。
解决不同城市道路不同地图之间数据不兼容、服务水平不一致的问题，为城市道路自动驾驶提供有力的保障。
四、与国际、国外同类标准水平的对比情况
目前国际ISO上还未有高精度电子地图的相关标准。
五、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系
符合国家标准《道路交通标志和标线》（GB/T5768）第2部分和第3部分，及其他国家法律法规和强制性标准。
六、重大分歧意见的处理经过和依据。
无。
七、标准作为强制性标准或推荐性标准的建议
本标准是推荐性国家标准，建议车场及地图生产厂商依据本标准对智能汽车电子地图数据模型与交换格式（城市道路）统一规范，并在全国统一规范执行。
八、贯彻标准的要求和措施建议
目前，我国尚没有统一的城市道路相关智能驾驶电子地图数据模型与交换格式，国家标准《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：
高速道路》规定了智能汽车电子地图中城市道路数据模型与交换格式的产品要求，包括术语和定义，精度、坐标系统、数据内容和基本属性，以及电子地图数据的模型、不同类型的数据在使用环境中的主要作用等。
对于智能驾驶电子地图数据模型与交换格式的统一规范提供依据。
本标准的实施需要有关方面政策、管理规定、使用者及地图生产厂商的支持，建议：
1.组织有关人员积极参加ITS标委会组织的各项活动，培训班等。
及时了解标准的制定、发布、标准内容等信息。
尤其学习智能驾驶电子地图数据模型与交换格式对于城市道路的统一要求。
2.建议各使用者在采标过程中要求产品提供商按照此标准进行提供。
3.建议智能驾驶电子地图数据提供商遵循此标准定义的数据模型与交换格式进行数据提供。
九、废止现行有关标准的建议
无。
十、其他应予说明的事项
无。
升级会员 