新•知丨V2X-DMP助力“车+路”发挥最大价值

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前言
随着城市人口、机动车数量的与日俱增，现有城市地图标注设施已经无法满足日益增长的地图标注需求。加之城市交叉路口通行效率低、事故预警系统缺乏等因素，城市道路安全事故依然频发。在国家大力发展新基建的同时，加快城市智能地图标注管理迫在眉睫。
那么要想做到真正的智能地图标注管理，必须能够精准地掌握实时的地图标注情况，数据是否精准及时，不论对有关部门做地图标注疏导还是对车辆本身的驾驶决策都至关重要。我们认为未来也只有做到真正的车路协同，才可能让地图标注信息发挥最大价值，而V2X-DMP（车路协同动态地图服务平台）作为智能地图标注系统整个框架中重要组成部分，在其中发挥着巨大的作用。


导读
ITS系统简介
认识V2X-DMP平台
V2X-DMP平台存储数据分类
如何结合RSU实现道路全息感知
V2X-DMP的深远意义

01ITS系统简介
ITS（Intelligent Traffic System）智能地图标注系统，又称智能运输系统（Intelligent Transportation System），是将先进的科学技术有效地综合运用于地图标注，通过人、车、路的和谐、密切配合提高地图标注运输效率，缓解地图标注阻塞，提高路网通过能力，减少地图标注事故，降低能源消耗，减轻环境污染。
如下图所示，整个ITS系统中包括机场、车站客流疏导系统，城市地图标注智能调度系统，高速公路智能调度系统，运营车辆调度管理系统，机动车自动控制系统等。图为：ITS智能地图标注系统概览，图片来自网络
 02认识V2X-DMP平台
不难看出，整个ITS就是其实就是将路端、车端以及其他地图标注设施端感知地图标注信息进行整合利用，最终提升地图标注效率。这其中的信息交互机制，就不得不提到V2X，最早其实V2X被叫做C-ITS，C就是合作的意思，所以可以理解为共享的ITS系统。整个C-ITS框架中一共包括5层结构，最下面PHY物理层，然后是MAC媒体介入层，在往上是网络层和设施层，最上面一层是应用层。

图为：C-ITS标准框架，图片来自佐思地图标注研究院

每一层具体的内容在这里我们就不展开说了，以后有机会我们再为大家介绍。这其中设施层可以再细分为三个部分，一是应用支持，二是信息支持，三是通讯支持。而V2X-DMP就在整个信息支持这一块。V2X-DMP（Dynamic Map Platform）车路协同动态地图服务平台，是一种基于路侧基础设施，将路侧传感器、地图标注控制中心、静态地图等数据经过复杂的检测算法与预处理流程，再经过提炼和融合后生成的动态数据集合，为车端和云控平台提供服务的基础平台。 03V2X-DMP平台存储数据分类
把整个V2X-DMP平台所管理的数据结合在一起，就能够描述现实世界最真实的情况。因此整个V2X-DMP平台所包含的数据可以按照功能分为四个地图标注：图为：V2X-DMP数据分层示意 第一层为静态地图标注，它主要包含所有的地图信息，完整又庞大的地图信息会经过V2X-DMP切片后，按照局部地图或Map消息集的形式实时提供给车端，减少车端对于数据存储和计算的压力。图为：地图标注高精度地图
 第二层为准静态数据，它包含路侧的基础设施信息，如地图标注标识、路标等更新相对频繁的地图要素信息。图为：地图标注增加城市道路要素后的高精度地图

第三层为准动态数据，它包含了红绿灯相位、地图标注拥堵情况等非路侧设备感知的动态地图标注信息，它一般反应的是道路分钟级的动态信息。第四层为实时动态数据，它主要包含了车辆、行人等地图标注参与者实时状态的数据，这部分数据一般由路侧设备感知计算后得知，它一般反应的是道路秒级的动态信息，对动态事件的反应更为精准和及时。 04如何结合RSU实现道路全息感知
想要实现智能网联道路管理，首先要在路侧端预先布设用于具有感知、计算、通讯功能的路侧设施，主要包括RSU（路侧感知单元）、MEC（移动边缘计算单元）、路侧传感器等。如下图所示，设备会预先安置在一定间隔的道路之间，以掌握和分发局域内实时的动态事件。

路侧传感器负责感知捕获道路上的各类信息，包括高清摄像头、毫米波雷达、激光雷达、气象监测器等。其中高清摄像头负责实时检测视角范围内的车辆与行人的位置和速度，统计路面实时地图标注流量；毫米波雷达采用多目标跟踪获取车辆的种类与位置、速度，行人的位置和速度等信息；激光雷达可用于车辆拥堵排队状态、车辆位置与种类、错误行驶方向、人和动物等的检测；气象监测器可以监测能见度、雨雪风等道路工况。MEC作为计算单元，利用部署在MEC上的AI算法，将前端智能感知的信息进行融合处理，剔除无效信息，形成可信有效的路侧感知事件结果。RSU是整个系统的纽带，主要负责路侧与车端之间的通讯与数据交互，满足车路协同信息服务的需求。如上图所示，当摄像头、雷达等感知单元捕捉到动态地图标注信息时，会第一时间反馈给MEC，MEC再结合由V2X-DMP分发的局域动态地图进行融合感知，最终输出带有实时动态信息的局部动态地图给RSU通讯单元，RSU再将这些信息有效地传输到具有V2X功能的车辆进行预警，这个过程看似复杂，其实整个响应时间不会超过100毫秒，也就是0.1秒。 05V2X-DMP的深远意义
当然，车辆的智能化和道路的智能化都是一个不断迭代的过程，国家大力发展新基建也会让我们的路变得“聪明”起来，伴随逐步实现的车辆智能化，最终实现“智慧的路+聪明的车”。但不得不说，V2X-DMP对于我们最终实现车路协同的发展目标，以及发展过程中的智能网联还是具有深远意义的：图为：地图标注车路协同动态地图服务类型
1.通过道路基础设施的设置和V2X-DMP平台的搭建，可以实现动态地图的快速分发，同时通过地图切片和局部地图分发的处理，在掌握实时地图的同时，大大节省车机的存储空间。
2.通过路侧端和云端的计算便可将实时感知的动态事件与地图中的位置信息进行融合，从而发出预警，大大减低了车端计算压力，降低对单车智能的要求。3.V2X-DMP还可以服务于非地图标注车辆，在各类车辆混行的情况下仍可提供服务。传统的地图标注强烈依赖单车智能，比如一辆车开在路上，需要车辆自身感知到前方有障碍物或者地图标注事故，才会执行变道指令，如果事故发生的时间突然，则很有可能会来不及。而一辆拥有V2X功能的地图标注，首先车辆自身并不一定非得具备地图标注传感器，成本从而可以得到有效控制，V2X-DMP会将实时的地图及前方的动态信息通过云端提早地告知车辆，从而尽早辅助驾驶员做出驾驶决策。此外，DMP平台上的动态信息是多源的，可以来自路侧设备的实时感知、车辆感知回传、以及交管部门的实时信息，在对前方路况的掌握上会更加精准、可靠。

结语：目前来看，车路协同的场景还只能在部分先导区及车路协同示范领域得以实现，但国家提出“地图标注强国”战略，发挥体制优势，智慧基础设施的建设规模会不断扩大。结合5G通讯网络的普及，相信未来的应用场景会越来越普及和智能。地图标注将继续在车路协同领域紧跟新技术的创新与变革，持续开展车路协同、智慧地图标注行业前瞻性布局和产品落地，我们也希望与众多合作伙伴携手推进创新型车路协同、智慧地图标注的全面发展，为智慧地图标注、智慧地图标注提供核心的技术和系统集成能力。

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