當(dāng)前，全球數(shù)字化發(fā)展日益加快，時(shí)空信息、定位導(dǎo)航服務(wù)成為重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)今時(shí)代下，導(dǎo)航與位置服務(wù)已經(jīng)全面服務(wù)于社會(huì)各行各業(yè)，作為科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃重要議題，儼然成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)智慧社會(huì)的重要支撐，不僅如此，與衛(wèi)星定位等室外位置服務(wù)類似，室內(nèi)定位也是一種同時(shí)具備地理空間位置與時(shí)間的重要基礎(chǔ)設(shè)施。2022年4月20日，中央廣播電視總臺(tái)大型交通紀(jì)錄片《探索·交通》欄目將播出以《數(shù)字機(jī)遇》為主題的新一期節(jié)目，本期節(jié)目我們將走進(jìn)國汽大有時(shí)空科技有限公司，圍繞高精度定位在交通領(lǐng)域中的深刻應(yīng)用，探索位置服務(wù)背后的意義，以及定位在整個(gè)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮的作用。

當(dāng)前，汽車的四大發(fā)展趨勢是電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化，隨著向更高級(jí)別自動(dòng)駕駛技術(shù)的推進(jìn)，汽車對(duì)于定位的精度也產(chǎn)生了更高的需求。奇瑞雄獅自動(dòng)駕駛研究更偏向于精確特征跟感知深度融合的技術(shù)路線，定位在“感知”環(huán)節(jié)中是非常重要的一個(gè)模塊，高精度定位信息結(jié)合高精度地圖，會(huì)幫助車輛判斷當(dāng)前所處的位置，從而對(duì)目前的環(huán)境進(jìn)行整體認(rèn)知。大有時(shí)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(tǒng)”的量產(chǎn)車型提供高精度地圖數(shù)據(jù)引擎、高精度定位服務(wù)，配合雄獅科技完成自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開發(fā)、測試驗(yàn)證等全開發(fā)過程。

在自動(dòng)駕駛前期研發(fā)中，高精度地圖必不可少，它不僅能夠準(zhǔn)確、全面的表征道路特征，動(dòng)態(tài)高精度地圖更具有實(shí)時(shí)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(biāo)志等，百科全書式的知識(shí)庫幫助自動(dòng)駕駛汽車了解交通環(huán)境。從L3級(jí)自動(dòng)駕駛開始，已經(jīng)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(xiàn)了駕駛權(quán)移交的新關(guān)系，要么駕駛員控制汽車，要么將駕駛權(quán)利交給系統(tǒng)，這樣的話汽車就需要更精準(zhǔn)的位置信息，高精度定位再與高精度地圖結(jié)合，車輛就會(huì)對(duì)于當(dāng)前整體駕駛環(huán)境的一些靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)的信息產(chǎn)生準(zhǔn)確判斷，汽車的感知能力就會(huì)越“敏捷”，進(jìn)而做出更優(yōu)決策，控制車輛的下一步行為。

不僅如此，高精度地圖在自動(dòng)駕駛研發(fā)測試階段也發(fā)揮著非常重要的作用。眾所周知，我國對(duì)于車輛自動(dòng)駕駛測試工作有著明確規(guī)定，而自動(dòng)駕駛技術(shù)發(fā)展迫切需要開展大規(guī)模的各種場景測試及驗(yàn)證工作。近些年，雖然我國自動(dòng)駕駛示范區(qū)從標(biāo)準(zhǔn)體系建立到技術(shù)發(fā)展水平已經(jīng)取得不錯(cuò)的成績，無論是城市、高速，還是日常、極端環(huán)境均涉及其中，為自動(dòng)駕駛的測試驗(yàn)證工作提供強(qiáng)有力支撐。然而自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)并非一朝一夕，一項(xiàng)技術(shù)的突破和進(jìn)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(shí)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(tái)的互通，根據(jù)自動(dòng)駕駛測試需求，將現(xiàn)實(shí)場景映射至虛擬場景中，形成仿真場景庫，同時(shí)研究人員可以根據(jù)不同的需求搭建不同的場景，為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)提供測試服務(wù)，這樣一些驗(yàn)證工作在平臺(tái)內(nèi)即可完成。大有時(shí)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(dòng)駕駛系統(tǒng)的虛擬仿真提供相關(guān)仿真場景庫、仿真軟件平臺(tái)和測試服務(wù)，加速自動(dòng)駕駛的研發(fā)、量產(chǎn)進(jìn)度。

圖：高精度地圖采集現(xiàn)場

圖：大有時(shí)空與奇瑞雄獅共同研發(fā)仿真平臺(tái)

然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，攝像頭、雷達(dá)雖然具備相對(duì)定位能力，卻容易受外界因素干擾，衛(wèi)星定位恰巧彌補(bǔ)了這個(gè)缺點(diǎn)，而衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)定位的基本原理，是基于時(shí)間*速度的計(jì)算，從衛(wèi)星發(fā)出信號(hào)，到終端接收到信號(hào)，這一過程花費(fèi)的時(shí)間*光速可以推算出兩者之間的距離。伴隨著衛(wèi)星定位的應(yīng)用，目前行業(yè)主流采取建設(shè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)，也就是基站，汽車在使用過程中會(huì)接收到兩種信號(hào)，一種信號(hào)來自于衛(wèi)星，另一種信號(hào)來自于基站，兩者之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)修正值，經(jīng)過一定計(jì)算處理后即可獲得更精準(zhǔn)的位置，在此之上，衛(wèi)星定位還有另一層重要作用——全球的高精度定位服務(wù)，即國內(nèi)外一體化技術(shù)，汽車無論在國內(nèi)還是國外，都可以享受到安全可靠的高精度定位服務(wù)。大有時(shí)空掌握的PPP-RTK技術(shù)，無需依賴于密集的基準(zhǔn)站資源，支持移動(dòng)通信和衛(wèi)星播發(fā)兩種方式，且同時(shí)兼具RTK瞬時(shí)厘米級(jí)和PPP全球低成本的主要優(yōu)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(wù)。

從感知、決策再到控制，任何一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生差池，都有可能引發(fā)安全隱患，良好的交通環(huán)境帶來的應(yīng)該是人享其行，其核心就在于提升司機(jī)的駕乘體驗(yàn)。對(duì)于作為用戶企業(yè)的蔚來汽車來說，汽車最終的使用者是人，因此產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和服務(wù)都應(yīng)該從用戶需求的體驗(yàn)出發(fā)，自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)研發(fā)亦是如此，每一個(gè)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(yàn)更舒心，駕乘使用更放心，這與車輛的定位和感知息息相關(guān)。

高精度定位技術(shù)在自動(dòng)駕駛中的應(yīng)用有絕對(duì)定位和相對(duì)定位之分。GNSS定位+IMU能夠得到車輛的絕對(duì)位置信息；常用的激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)和攝像頭，則屬于相對(duì)定位范疇，絕對(duì)定位可以幫助相對(duì)定位，使相對(duì)定位更準(zhǔn)確。自動(dòng)駕駛是一項(xiàng)十分復(fù)雜的技術(shù)，隨著社會(huì)智能化程度越來越高，對(duì)于汽車的需求也在日益增加，自動(dòng)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(shí)，還要知道周圍車輛的位置和交通環(huán)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(shí)這個(gè)判斷也會(huì)更加準(zhǔn)確，達(dá)到安全、舒適的目標(biāo)。

圖：蔚來汽車

發(fā)達(dá)的交通，不但能提升人們的獲得感、幸福感，也能促進(jìn)客流、物流等資源的高效聚集和配置，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來強(qiáng)勁動(dòng)能，自動(dòng)駕駛技術(shù)在商用車上的應(yīng)用，將為社會(huì)和企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來突出效益，比如公交自動(dòng)駕駛、卡車自動(dòng)駕駛等。

當(dāng)今城市交通需求巨大、發(fā)展快速的形勢下，作為地面交通“老大哥”的公共交通實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛顯得格外重要。從2017年至今，我國公交自動(dòng)駕駛的測試應(yīng)用步伐明顯加快，已有十余個(gè)城市開展了公交自動(dòng)駕駛相關(guān)應(yīng)用方面的探索。但我國最早的公交自動(dòng)駕駛活動(dòng)，是宇通2015年在鄭開大道上實(shí)施的一次全程32.6公里的純粹技術(shù)驗(yàn)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(wǎng)聯(lián)研究院，開展商用車自動(dòng)駕駛技術(shù)的研發(fā)，布局自動(dòng)駕駛的感知、決策、執(zhí)行、云控平臺(tái)、線控底盤5大技術(shù)，同時(shí)不斷探索公交自動(dòng)駕駛的商業(yè)落地模式。

與乘用車消費(fèi)觀念、注重體驗(yàn)感相比，商用車本身的屬性是生產(chǎn)資料，它的智能化要給社會(huì)帶來價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益，因此商用車自動(dòng)駕駛大多圍繞兩點(diǎn)：安全和效率，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)保的目標(biāo)，因此從技術(shù)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(dòng)強(qiáng)度甚至代替駕駛員，但是從產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)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(jìn)站、出站，公交車一般靠右側(cè)行駛；環(huán)衛(wèi)車自動(dòng)駕駛需要與環(huán)衛(wèi)作業(yè)的需求相結(jié)合，才能真正達(dá)到目標(biāo)，所以自動(dòng)駕駛的環(huán)境感知、行為預(yù)測、決策等這些核心技術(shù)可以在不同的商用車場景進(jìn)行應(yīng)用，高精度定位在其中同樣發(fā)揮著重要角色。

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

圖：宇通自動(dòng)駕駛公交車

圖：小宇2.0

隨著研發(fā)深入，高精度定位技術(shù)發(fā)展，車規(guī)級(jí)的傳感器和控制器自主研發(fā)進(jìn)程加快，智能網(wǎng)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)進(jìn)一步完善，新機(jī)遇促進(jìn)著新發(fā)展，一系列搭載著大量智能感知設(shè)備、具備一流精準(zhǔn)危險(xiǎn)判斷和反應(yīng)速度的自動(dòng)駕駛卡車將掀起一場全新的運(yùn)輸革命，推動(dòng)物流行業(yè)向低碳環(huán)保、降本增效邁入。

近兩年，自動(dòng)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(xì)分場景。域馳宏景宣布將于2022年下半年迎來L3級(jí)自動(dòng)駕駛在干線重卡上應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

物流行業(yè)占中國GDP超過10%，干線物流本身是一個(gè)萬億級(jí)市場，規(guī)模龐大，一方面它的路線相對(duì)固定，另一方面有剛性需求，比如安全問題，由于司機(jī)連續(xù)工作時(shí)間較長，很容易因疲勞、注意力不集中等問題出現(xiàn)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(shù)中近50%的燃油，碳排放更是高達(dá)56%，在能源緊缺和環(huán)境保護(hù)以及我國“2030碳達(dá)峰、2060碳中和”的總體戰(zhàn)略下，大力推動(dòng)節(jié)能減排工作已是必然，那么實(shí)現(xiàn)商用車領(lǐng)域的電動(dòng)化和智能化是大勢所趨。現(xiàn)階段域馳宏景在將自動(dòng)駕駛卡車推向市場的同時(shí)也在布局自動(dòng)駕駛技術(shù)在新能源重卡上的應(yīng)用。

高精度定位服務(wù)應(yīng)用于不同行業(yè)不同層面，對(duì)于精度的需求也存在許多差別，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，通常定義為厘米級(jí)。高精度定位技術(shù)之于自動(dòng)駕駛卡車仍然要從地圖構(gòu)建、物體感知、定位、路徑規(guī)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(jī)夜間工作安全性低，長時(shí)間駕駛易出現(xiàn)注意力分散等原因，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)必須要快速做出反應(yīng)達(dá)到安全駕駛的目標(biāo)，車輛的感知系統(tǒng)作出判斷是基于自身與物體間的距離，當(dāng)系統(tǒng)控制車輛時(shí)，精度越高判斷也會(huì)準(zhǔn)確，對(duì)于宏景汽車來說，智能駕駛系統(tǒng)的目的在于幫助司機(jī)保持車距和車道，這樣司機(jī)不需要每分每秒都專注于駕駛卡車上面，可以減少司機(jī)工作強(qiáng)度，大大提升了工作安全性。

圖：域馳宏景自動(dòng)駕駛重卡

汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展到今天，從簡單的代步工具到擁有智能大腦，已經(jīng)有一百多年。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，國家對(duì)自動(dòng)駕駛相關(guān)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和應(yīng)用落地，已經(jīng)通過一系列的文件完成了總體規(guī)劃，指明了前進(jìn)方向。2020年2月，為加快推進(jìn)智能汽車創(chuàng)新發(fā)展，由國家發(fā)改委牽頭發(fā)布了《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》，提出構(gòu)建先進(jìn)完備的智能汽車基礎(chǔ)設(shè)施體系，其中包括建設(shè)國家智能汽車大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺(tái)、建設(shè)覆蓋全國的車用高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)能力等一系列工作。2021年7月，由國汽智聯(lián)牽頭，開始建設(shè)全球首個(gè)大規(guī)模部署的智能網(wǎng)聯(lián)汽車云控基礎(chǔ)平臺(tái)，圍繞建設(shè)以邊緣云為核心，開展面向網(wǎng)聯(lián)式自動(dòng)駕駛、智慧交通以及車輛和交通大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)兼共性服務(wù)能力研發(fā)，構(gòu)建高精度感知和時(shí)空定位體系，實(shí)現(xiàn)和跨區(qū)域跨品牌的示范區(qū)以及車企平臺(tái)之間的連通，并形成相應(yīng)的服務(wù)下發(fā)能力，創(chuàng)新性提出“車-路-云-網(wǎng)-圖”新思路，這一思路也將是未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的重要路線。大有時(shí)空作為聯(lián)合體單位之一，主要參與建設(shè)的內(nèi)容有高精度感知與時(shí)間定位體系研發(fā)和中心云開發(fā)。

云控基礎(chǔ)平臺(tái)強(qiáng)調(diào)底層的數(shù)據(jù)聯(lián)通，基礎(chǔ)加應(yīng)用合起來是云控平臺(tái)，這是兩個(gè)不同的概念。云控平臺(tái)最早提出是在2017年，行業(yè)里的一些專家認(rèn)為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的研究僅僅靠車輛和路是不夠的，從中國國情出發(fā)，需要云的支撐，利用云來支持自動(dòng)駕駛研究，所以在整個(gè)智慧交通的大背景下，云控平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生，它不僅僅服務(wù)自動(dòng)駕駛，在車聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)管等方面均有應(yīng)用。隨著智能交通的發(fā)展，現(xiàn)在有各種各樣的平臺(tái)發(fā)揮著不同的作用，那么如何標(biāo)準(zhǔn)化的將不同的平臺(tái)、不同的主機(jī)廠、企業(yè)、數(shù)據(jù)接入到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)里面，是云控平臺(tái)的初心之一，它會(huì)是行業(yè)的數(shù)據(jù)中心，鏈接各方面的數(shù)據(jù)，同時(shí)支撐不同領(lǐng)域的應(yīng)用。所以從大的戰(zhàn)略方向上看，云控平臺(tái)既符合新基建、智慧交通、智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的要求，同時(shí)融合了5G、芯片等一系列行業(yè)最先進(jìn)的技術(shù)，建設(shè)通信網(wǎng)、感知網(wǎng)、計(jì)算網(wǎng)，根據(jù)不同領(lǐng)域側(cè)重點(diǎn)區(qū)別，提供服務(wù)。

在云控平臺(tái)中，需要調(diào)動(dòng)和協(xié)調(diào)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(shù)就變得十分重要，云控平臺(tái)中高精度感知與時(shí)空定位體系構(gòu)建主要由大有時(shí)空負(fù)責(zé)，將高精度位置服務(wù)能力提供給云控平臺(tái)，推動(dòng)平臺(tái)更好的應(yīng)用。

圖：車-路-云-網(wǎng)-圖生態(tài)體系

圖：大有時(shí)空的智能網(wǎng)聯(lián)汽車大數(shù)據(jù)云控基礎(chǔ)平臺(tái)

定位導(dǎo)航服務(wù)不僅服務(wù)于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，在基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測方面也發(fā)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(shè)規(guī)模和技術(shù)領(lǐng)先于世界，它們不僅將整個(gè)中國串聯(lián)在一起，更帶動(dòng)了地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增強(qiáng)城市間經(jīng)濟(jì)文化往來，越來越多的地區(qū)因路而興。在中國公路網(wǎng)不斷擴(kuò)張的情況下，其健康狀況也越來越受到重視，在科技十分發(fā)達(dá)的今天，定位導(dǎo)航技術(shù)為橋梁的健康提供了基礎(chǔ)，節(jié)目中展現(xiàn)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(gè)北斗監(jiān)測站，可以無時(shí)無刻接收著來自太空的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，可以感知到橋梁細(xì)至毫米級(jí)的形變，對(duì)橋梁健康進(jìn)行全天候的監(jiān)測，這樣管理人員在辦公室內(nèi)就能夠了解到橋梁健康狀況，一旦出現(xiàn)異常情況即可發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提醒技術(shù)人員及時(shí)作出應(yīng)急處置，同時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)還可以幫助管理者提前發(fā)現(xiàn)問題。

安徽省望東長江公路大橋是國家公路網(wǎng)G35（濟(jì)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(wǎng)中，大橋是“縱四”商丘—景德鎮(zhèn)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(lián)系南北大動(dòng)脈的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，橋梁的健康至關(guān)重要，為解決橋梁養(yǎng)護(hù)管理、健康監(jiān)測、BIM等系統(tǒng)管理難度大，數(shù)據(jù)挖掘利用不夠的問題，智慧化管養(yǎng)平臺(tái)的搭建，實(shí)現(xiàn)了橋梁健康監(jiān)測與養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)軟硬件環(huán)境一體化、數(shù)據(jù)交互一體化、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系一體化，對(duì)有效保證橋梁運(yùn)營質(zhì)量、延長橋梁服役壽命、降低橋梁全壽命周期內(nèi)的養(yǎng)護(hù)成本、提高橋梁服務(wù)技術(shù)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(huì)產(chǎn)生輕微的形變，定位導(dǎo)航技術(shù)能夠以最極致的感知力發(fā)現(xiàn)大樓、橋梁、水壩等巨型建筑最輕微的形變信息，通過預(yù)防或及時(shí)處理等手段保障基礎(chǔ)設(shè)施平穩(wěn)運(yùn)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(jiān)測站分布情況

圖：望東長江公路大橋監(jiān)測后臺(tái)

當(dāng)前，定位導(dǎo)航不僅應(yīng)用于交通領(lǐng)域，國防建設(shè)、農(nóng)林牧漁業(yè)、工業(yè)制造、醫(yī)療等幾乎各行業(yè)都能看到定位技術(shù)的影子，高精度的位置信息與新一代通信、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)深度融合，不斷將美好的想象力，變?yōu)榛趾刖拮鳎瑢?dǎo)航與位置服務(wù)正以前所未有的速度、廣度和深度引領(lǐng)我們加快邁入萬物互聯(lián)的智慧時(shí)代，我們本就生活在一個(gè)每分每秒都在移動(dòng)的世界中：肉眼看不到的地殼運(yùn)動(dòng)、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(dòng)都可能創(chuàng)造出驚喜，每一個(gè)位置都有意義。