发展自动驾驶,地图标准不应缺位

2021-07-31   作者:   来源:

以下文章来源于自然资源部测绘发展研究中心 ,作者贾宗仁 自然资源部测绘发展研究中心 测绘地理信息发展研究 ↑ 点击上方「中国测绘学会」 可快速关注我们 标准

以下文章来源于自然资源部测绘发展研究中心 ,作者贾宗仁

发展自动驾驶,地图标准不应缺位

发展自动驾驶,地图标准不应缺位

自然资源部测绘发展研究中心
测绘地理信息发展研究
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标准作为现今国际竞争中最重要的话语体系之一,自动驾驶地图标准将势必成为全球主要汽车大国在自动驾驶领域竞争的高地,一旦接受国外标准,相关产业将长期受制于人。为全面评估自动驾驶地图标准发展现状,测绘发展研究中心组织课题组开展专题调研,我们建议,应尽快开展自动驾驶地图标准化工作,将自动驾驶地图相关标准纳入国家地理信息标准体系。
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标准需求
根据自动驾驶地图数据采集、处理、存储、传输、应用等各流程梳理标准需求,就现阶段而言,自动驾驶地图对于标准的需求(见表1)可分为三个方面:
一是规定地图数据存储格式、数据模型与交换格式等;
二是规定地图与其他平台、场景、功能的数据交互的交换格式、接口协议;
三是地图的生产、质量安全、功能安全、信息安全等方面技术要求。

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标准现状
(一)国际方面
1、国际标准
ISO(International Organization for Standardization,国际标准化组织)是国际标准化领域最重要的组织之一,其标准化活动覆盖绝大部分领域。自动驾驶地图的标准化活动主要集中在TC204(智能交通系统技术委员会)。目前TC204已出版发布了9个标准,另有6个标准正在制订当中(见附录2),主要用途在于规定地图的文件格式、位置参考、地图模型、数据库规范、数据库数据结构、数据库共享框架、传输协议、数据字典等。已发布标准中,大部分标准都用于导航电子地图,仅有1项针对自动驾驶地图,主要用于自动驾驶静态地图数据和动态数据的术语汇编,且是2017年版本的更新和扩展。制订中的标准,4项是针对自动驾驶,其中用于地图数据交换的GDF 5.1已接近出版发布,同时用于规范静态地图数据和动态数据的逻辑模型标准也已立项开展研究。已发布和制订中的5项面向自动驾驶地图标准制订的工作组的召集人均来自日本、韩国等国的高校和企业。

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2、团体标准
NDS、ADASIS、SENSORIS、OADF、TISA、Open LRTM等国外标准组织近年来也积极开展了自动驾驶地图团体标准活动。
NDS(Navigation Data Standard,导航数据标准)是由德国宝马、大众等车企发起,联合图商和导航系统软件提供商成立的PSI(PSF Standard Initiative)组织发布的标准成果。NDS标准的目标是开发一种将地图与导航应用分开,具备高兼容性和互操作性、高压缩和高性能,适用于多种发布方式和存储介质,支持增量更新、易于扩展,能够有效防止非法数据拷贝的通用性地图存储标准。NDS格式在国际范围受到了广泛认可,国内四维图新、百度、高德、中海庭、腾讯、宽凳科技等企业均为该标准的合作伙伴。2019年5月,发布了NDS.Live 1.0,实现了从离线向5G、云平台使用场景的扩展。
ADASIS(Advanced Driver Assistant Systems Interface Specifications,高级驾驶辅助系统接口规范)是由全球汽车行业和供应商组成的开放团体,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、标准化数据模型并保持与国际标准活动的联系,国内成员包括百度、高德、四维图新、华为、Momenta等企业。2018年,ADASIS发布了用于自动驾驶的ADASIS v3.0规范。
SENSORIS(Sensor Interface Specification,传感器接口规范)是用于定义车辆传感器和专用云以及云之间的信息交换接口。SENSORIS标准已有38个成员加入,包括国内百度、高德、四维图新、华为等企业。SENSORIS于2019年7月宣布完成用于交换车辆传感器数据的1.1.0版规范。
其他团体标准还包括TISA(Travel Information Services Association,旅行信息服务协会)、OADF(Open AutoDrive Forum,开放式自动驾驶论坛)、Open LRTM(Open Dynamic Location Referencing,开源动态定位参考体系)等。其中TISA标准主要用于实时交通信息数据交互;OADF标准主要定义了自动驾驶所需的生态系统架构和主要接口,整合了NDS、ADASIS、SENSORIS、TISA等数据标准体系,打通各个标准体系的接口;Open LRTM主要用于动态定位参考。
(二)国内方面
1、标准的规划和组织
2018年6月,工业和信息化部、国家标准化管理委员会联合印发《国家车联网产业标准体系建设指南(总体要求)》等系列文件,其中《国家车联网产业标准体系建设指南(信息通信)》规划了支撑自动驾驶发展的导航与定位标准,包括车载导航定位系统技术要求(国标/行标)、车载导航定位系统测试方法(国标/行标)、车载导航定位系统定时性能要求和测试方法(国标/行标)、车载导航定位系统电磁兼容要求和测试方法(国标/行标)、导航与定位的数据格式标准(行标)、地图图层显示标准(行标),但对于自动驾驶地图标准尚未规划。
国内涉及自动驾驶地图国标的组织主要包括全国地理信息标准化技术委员会(TC230,由自然资源部归口主管)、全国智能运输系统标准化技术委员会(TC204,由国家标准化管理委员会直接管理)、全国汽车标准化技术委员会(TC114,由工业和信息化部归口主管)等。中国汽车工程学会、中国智能网联汽车产业创新联盟等组织开展了团体标准的研制活动。
2、标准制订情况
通过全国标准信息公共服务平台查询已实施国标、制订中的国标和经备案的行业标准情况,按照适用对象分为导航电子地图标准和自动驾驶地图标准。
导航电子地图的标准(见表3)中,已实施国标15项,制订中标准3项,行业标准2项。归口主管单位为自然资源部的已实施标准8项,制订中标准2项,2项行标由原国家测绘局归口上报备案;归口主管单位为工业和信息化部的已实施标准6项;归口主管单位为中国人民解放军总装备部的制订中标准1项。

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适用于自动驾驶地图的标准(见表4)中,目前尚无已实施国标,2项制订中的国家标准由全国智能运输系统标准化技术委员会于2019年归口上报。经查阅自然资源部、工业和信息化部、交通运输部等部门2019年标准制修订工作计划,有1项标准列入2019年自然资源标准工作计划,归口单位为全国地理信息标准化技术委员会。

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结论及建议
通过对比分析国内外标准现状,结合自动驾驶地图标准需求,得出以下结论。
一是国内自动驾驶地图相关标准的制订滞后于国外。对比ISO标准,从时间上,早在2016年底,ISO TC204就自动驾驶地图标准开始立项,而我国涉及自动驾驶地图的标准计划于2018年立项,考虑到标准制订周期,我国自动驾驶地图标准滞后于ISO标准约1-2年时间;从数量上来看,ISO TC204共有1项自动驾驶地图标准发布,4项处于制订中,而我国仅有2项处于制订中,在标准数量上也存在差距;ISO TC204各工作组召集人以及自动驾驶地图标准制订的召集人均来自国外,从侧面也反映我国在自动驾驶地图领域ISO标准的话语权较弱。此外,欧美等发达国家高度重视团体标准,发布更新了一系列团体标准,而国内仅中国汽车工业学会针对自动驾驶地图的团体标准立项。
二是国内外自动驾驶地图标准化工作仍处于初期阶段。目前国内外自动驾驶地图的标准相对较少,且主要用于术语规范、定义数据模型等,尚未涉及与其他功能、平台的交互,以及管理类和服务类标准。这客观上反映了自动驾驶产业发展仍在初级阶段,国内外尚未形成完善的地图及定位标准体系。对于标准国际话语权之争,我国仍有加速追赶、缩小差距机会。
三是各标准技术委员会归口管理不明晰。ISO标准中,TC211/WG10(地理信息标准技术委员会泛在化公共访问工作组)的职责范围包括制订能够满足不同应用场景的通用地理信息系统标准,自动驾驶也是应用场景之一。TC204/WG3(智能运输系统标准技术委员会数据库技术工作组)先前制订的用于导航电子地图GDF标准(Geographic data file,地理信息数据文件标准)都是基于TC211/WG10标准基础之上。2018年,TC204/WG3制订的针对自动驾驶地图的ISO 20524(GDF5.1)标准与TC211/WG10制订的191xx系列标准存在不一致问题,为此TC204 WG3与TC211 WG10成立了联合工作组,就为修复差异开展了相关工作。而在国内标准当中,导航电子地图标准大多数为全国地理信息标准技术委员会归口上报。自动驾驶地图虽然区别于导航电子地图,但作为新型地理信息产品,其地图数据,特别是静态地图数据的采集、处理等工作仍由测绘资质单位承担。为避免出现ISO不同技术委员会的标准冲突情形,考虑到静态地图数据与其他通用地理信息成果间的衔接,国内各标准技术委员会应根据地图标准需求归口管理。需进一步明确,由自然资源部主管的全国地理信息标准化技术委员会归口管理涉及静态地图数据的存储格式、数据模型、交换格式、位置参考协议等标准,全国智能运输系统标准化技术委员会、全国汽车标准化技术委员会等根据各自应用领域,归口管理涉及车路协同交互、云平台交互等、动态数据模型等标准。
综合上述分析,我们建议,自然资源部应高度重视自动驾驶地图标准化工作,应尽快将自动驾驶地图相关标准制订工作列入自然资源标准制修订工作计划,组织各单位加快开展涉及静态地图数据存储格式、数据模型与交换格式等数据资源类标准,以及保密安全、数据质量、生产规范等管理类标准的研究工作。发挥团体标准在行业引领方面的作用,积极推动自动驾驶地图团体标准发展。加强与工信、交通等部门的联系,共同推进构建自动驾驶地图标准体系,牢牢掌握自动驾驶领域国际竞争话语权。
来源:内参《测绘地理信息调查研究建议》第119期
作者:贾宗仁(自然资源部测绘发展研究中心)
原标题:《行业 | 发展自动驾驶,地图标准不应缺位》

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