本文章学习总结自知乎大 V陈光的《无人驾驶干货铺》专栏，查阅原文请移步这里。
1 正文
高精度电子地图也称为高分辨率地图（High Definition Map，HD Map），是一种专门用于无人驾驶的地图技术。与传统导航地图不同的是，高精度地图除了能提供道路（Road）级别的导航信息外，还能提供车道（Lane）级别的导航信息，高精度地图所提供信息的丰富度和精度远远高于传统导航地图。高精度地图能够为无人驾驶提供的内容包括：
(1) 车道级道路信息
传统导航地图只能提供道路级（Road）导航信息，如下图所示，道路 R1 连接着 R2，R2 同时连接着 R3 和 R4。而高精度地图能够提供车道级（Lane）导航信息，这种导航信息能够精确到车道的连接关系，如下图所示，Lane1 连着 Lane4，Lane4 连着 Lane8，Lane3 连着 Lane6 和 Lane7，Lane7 连着 Lane10。
车道级别的道路信息能够解决在路口转弯时，无人车不知道需要转多大的角度和保持多高车速的问题。如下图右侧绿色虚线即为高精度地图为无人车提供的虚拟车道线中心，只要提前变道到正确车道，并沿着虚拟车道线所在的车道行驶，即可顺利通过路口。
(2) 道路先验信息
先验信息是指某些可以预先采集且短时间内不会改变的信息。仅依靠传感器的信息很难感知：车辆现在是处在高速公路上，还是处在普通城市道路上；无限速牌的路段，车速最高可以开多快；前方道路的曲率；所处路段的 GPS 信号强弱等。这些都是传感器遇到性能瓶颈时，无法实时得到的信息，而这些信息却都是客观存在的，且短时间内不会随外部事物的变化而变化，因此可以对这些信息预先进行采集，并作为先验信息传给无人车做决策。如下图所示为高精度地图可以为无人车提供的某些先验信息，包括道路曲率、航向、坡度和横坡角，这些信息对于无人车的安全性和舒适性都至关重要。
(3) 感兴趣点
交通场景中能成为感兴趣点（Point of Interest，POI）的目标有很多，比如：用中心点和多个外包络点描述的交通标志牌、地面标志、灯杆、红绿灯、收费站等；用一系列连续点所组成的链状信息描述的路沿、护栏、隧道、龙门架、桥等。高精度地图精确记录了这些 POI 的经纬度和高度，只要给定无人车的精确位置（经纬高），即可将各个 POI 相对于自车的位置计算出来。将这些 POI 信息的相对位置逆向投影到车载前视图像上，如下图所示：
下图从要素、系统、用途方面更为清晰地囊括了传统地图和高精度地图的侧重点：
高精度地图只是一个静态的数据，在实际使用时，不可能一开始就将全国的地图导入到系统中，这样不仅费时，而且会占用系统很多资源。高精度地图的供应商（图商）除了提供高精度地图外，还会提供一个叫做“地图引擎”的软件，由其负责整个高精度地图的资源调度，无人车只需告诉“地图引擎”当前的大致位置及目的地，“地图引擎”便会将这个过程中所要用到的高精度地图数据发布出来，供无人车使用，数据流如下图所示：
高精度地图的应用需要配合高精度的定位。高精度定位，至少包含无人车当前的位置和航向角。位置是指无人车 GPS 天线安装位置所在的经度、纬度、高度；航向角，是指无人车车头的朝向与正北方向的夹角。
无人车的定位算法通常采用粒子滤波的方法，需要经过多个计算周期后，定位结果才会收敛，进而提供一个相对稳定的定位结果。高精地图所面临的挑战：地图众包与国内政策。
2 参考
- 无人驾驶技术入门（十）| 看不见的“传感器”高精度地图
