2017年 6月13日，由泰伯網(wǎng)主辦、主題為“空間大數(shù)據(jù)的崛起”的WGDC2017，在北京國家會議中心盛大開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)平臺泰伯主辦，秉承不斷引領(lǐng)和促進(jìn)空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨，WGDC已走過六個(gè)年頭，如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)。

　　13日，由北京智能車聯(lián)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心、中關(guān)村智通智能交通產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟協(xié)辦的高精度地圖與智能駕駛峰會開幕。峰會上，數(shù)字綠土副總裁、首席技術(shù)官趙寶林發(fā)表了主題為“激光雷達(dá)在智能駕駛中的意義與前景”的演講。

　　以下為演講實(shí)錄(未經(jīng)本人核實(shí))：

　　趙寶林：大家好！非常高興在這兒跟大家交流，下面按主辦方的邀請我聊一下激光雷達(dá)和自動駕駛的話題。我本身好多年是做測繪、地理信息相關(guān)的行業(yè)，僅是我個(gè)人從個(gè)人的視角來看待激光雷達(dá)，跟大家分享，不一定對。在座的可能50%還是地理信息相關(guān)行業(yè)的從事這，因此第一步先把智能駕駛的基本內(nèi)容跟大家做回顧，第二塊聊一下激光雷達(dá)和智能駕駛話題，第三塊分享一下對這件事的思考。

　　談到智能駕駛的話，大家最先想到的就是自動駕駛汽車。Google的車以及特斯拉的車，非常炫酷。目前自動駕駛的研究基本達(dá)到了一些共識，包括傳感、決策、控制三大組成部分。不管是工程學(xué)會，還是一些主管部門來看，都是這樣的一個(gè)發(fā)展進(jìn)程。

　　在國外基本上叫自動駕駛汽車，在國內(nèi)剛才大家講到，我們把汽車對應(yīng)的翻譯成智能汽車。談到自動駕駛汽車也會想到車聯(lián)網(wǎng)，車輛剛才想車內(nèi)的、車機(jī)的以及車外互聯(lián)網(wǎng)，以智能、便捷、安全為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)。車載互聯(lián)網(wǎng)和車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)可能大家比較好理解，車際網(wǎng)這塊來講國外可能做的相對更前沿一些，跟大家分享一個(gè)視頻，這個(gè)美國交通部做的一個(gè)V2X的設(shè)想，叫做Connected Vihecles。他們十幾年前就在做這種東西，目前已經(jīng)做到了人跟交通設(shè)施、車與人、車與交通設(shè)施之間廣泛的互聯(lián)，這塊來講可以提供一個(gè)非常好的體驗(yàn)，這是車聯(lián)網(wǎng)這塊兒。

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　　還有一塊，我們國家目前把自動駕駛，還有車聯(lián)網(wǎng)這塊融合起來，在智能化和聯(lián)網(wǎng)化這塊來講做了一個(gè)融合，叫做智能網(wǎng)聯(lián)汽車，前面的演講中也提到了。涉及到一些基本概念，談到今天的主題智能駕駛，我個(gè)人的理解智能駕駛應(yīng)該是場景性的概念，是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的智能網(wǎng)聯(lián)汽車，在法律允許的范圍內(nèi)進(jìn)行安全的行駛，這是我的理解。這里涉及到標(biāo)準(zhǔn)，包括法律，還有對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車的車輛最基礎(chǔ)的行駛環(huán)境，談到行駛環(huán)境這塊來講避免不了要談高精度地圖概念。

　　高精度地圖一種觀點(diǎn)是高精細(xì)地圖，它有全局的、厘米級的精度。在車道數(shù)、寬度。依賴于攝像頭也好、其他傳感器也好還可以判斷車輛自身在哪一個(gè)車道。還有一個(gè)特征是它具有全局的、精細(xì)可辨地理環(huán)境特征的識別能力，后面會講它的作用。

　　第二種對高精度地圖的理解是更廣義上的一種理解。是屬于高動態(tài)地圖，動態(tài)地圖V2X融合了通信、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，在全域范圍內(nèi)實(shí)時(shí)推送跟交通相關(guān)的動態(tài)信息，在國內(nèi)可能最有用的就是道路管制信息，包括施工類信息。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為高精度地圖加入了這種高動態(tài)信息以后是一種超強(qiáng)能力的傳感器。

　　總結(jié)一下高精度地圖這塊的作用，目前來有三大塊，第一塊是預(yù)報(bào)，這是從高動態(tài)地圖的角度來講。第二塊是定位，尤其是在GPS信號被遮擋，在我們城市道路或者是植被密集地方GPS信號有很大的漂移，即便是加上慣導(dǎo)，也有一部分不確定的因素在這里面。這時(shí)候傳感器動態(tài)捕獲的這些特征就可以跟高精地圖的三維特征做實(shí)時(shí)匹配，匹配完以后可以有一個(gè)本車?yán)迕准壎ㄎ?。第三是決策，包括路面標(biāo)線不清楚的時(shí)候，包括有雨雪覆蓋和大霧的時(shí)候，這時(shí)候高精度地圖的車道級定位能力都是可以幫助車輛來準(zhǔn)確的定位。在這些路口、急轉(zhuǎn)彎、上下坡走到盡頭時(shí)，我們會看到傳感器有很多的盲區(qū)，這個(gè)時(shí)候如果有高精度地圖都可以給你做一些預(yù)測和提前的決策。

　　那么我們說高精度地圖是智能安全的自動駕駛的一種重要保障，是不是這樣子的?可以看一下下邊的例子，這個(gè)是去年2016年5月7號特斯拉車，這是它出事故以后整個(gè)上半段被削平的情況，這個(gè)是它撞上的大卡車。這是當(dāng)時(shí)的交通圖景，這個(gè)詳細(xì)過程我就不說了，大家都理解，我主要說結(jié)論。很多分析家認(rèn)為，當(dāng)時(shí)這個(gè)車把這個(gè)卡車當(dāng)成了橋，如果有高精度地圖在這個(gè)車上，它就知道這是丁字路口，就不會發(fā)生這個(gè)碰撞?？梢哉f從這個(gè)角度來說，高精度地圖還是十分必要的。當(dāng)時(shí)特斯拉應(yīng)該是沒有高精地圖。

　　高精地圖除了以上作用還有做自動駕駛的模擬仿真，包括剛才專家也講了一些事情。目前自動駕駛在駕駛決策中基本上靠深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這些東西雖然非常好，但也有些問題。在我們寫程序的時(shí)候都是確定的輸出，但神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本上是個(gè)黑盒子，怎么輸出，大家可以看這是一個(gè)報(bào)告，大家網(wǎng)上能查得到。至少行駛2億多英里是，如果要25%以內(nèi)的就要做到。這是一個(gè)什么樣的水平？按照我們目前汽車工業(yè)對安全性的要求，這些包括Google都做不到，所以現(xiàn)在高精度地圖做一些模擬仿真的測試。

　　再回到剛才講自動駕駛汽車這塊來講，除了Google做自動駕駛汽車，包括百度的，包括Uber的自動駕駛汽車也都非常常見。他們有共同的特點(diǎn)腦袋上都頂著圓圓的東西，這個(gè)東西就是剛才講的激光雷達(dá)，激光雷達(dá)就是廠家的一些參數(shù)包括一些關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，包括64個(gè)獨(dú)立通道，120m的測距范圍，每秒兩百多萬的真實(shí)3D坐標(biāo)點(diǎn)，包括0.08的角分辨率，能做到兩米以內(nèi)的定位精度。右邊是它采集的一些點(diǎn)的情況，可以看車輛和旁邊的人以及這種道路的情況，包括道路周邊基礎(chǔ)設(shè)施都是非常清楚、精準(zhǔn)，而且每個(gè)點(diǎn)都是兩厘米內(nèi)三維坐標(biāo)的精度。

　　這是作為傳統(tǒng)測繪，遙感手段時(shí)，我們在無人機(jī)上搭載了影像和激光雷達(dá)兩種傳感器掃描的真實(shí)點(diǎn)云，大家可以看到電力線這么細(xì)的線條都可以掃的很清晰的，它的特點(diǎn)優(yōu)勢主要是在這種全天時(shí)使用，白天黑夜都可以去作業(yè)，不依賴可見光。第二個(gè)，每秒生成200萬個(gè)點(diǎn)的話，每個(gè)點(diǎn)的精確度都非常高。第三個(gè)，相對于影像需要靠匹配來達(dá)到所需精度的，點(diǎn)云處理的話，可以直接獲取目標(biāo)的三維坐標(biāo)，計(jì)算壓力比較小，與圖像相比效率也比較高。

　　這塊是激光雷達(dá)和其他的多傳感器的對比，表明了不同傳感器在作用距離，包括相關(guān)可探測范圍和精度的對比。在這些傳感器中，單純從技術(shù)上來講激光雷達(dá)首選，網(wǎng)上有相關(guān)企業(yè)研究機(jī)構(gòu)的報(bào)告，這是他們的結(jié)論，不是我個(gè)人的觀點(diǎn)。它第一個(gè)測距范圍在100米左右，第二個(gè)黑夜可以使用，第三個(gè)探測精度是立體成像。下一個(gè)這個(gè)是我們裝在無人駕駛汽車行駛到路上的時(shí)候，看到裝載了激光雷達(dá)，裝載了高精度地圖能夠看到前面路況的一些實(shí)際情況，包括對前車相關(guān)環(huán)境的探測以及對一些其他交通信息的提示。還是剛才的事故，如果裝載了激光雷達(dá)能夠做這種360度的立體成像，是不是這個(gè)車就能夠識別出，而不是光靠影像能夠看到這樣的一個(gè)情景。

　　激光雷達(dá)這么厲害，我們也大概講一下激光雷達(dá)這塊基本的原理，激光雷達(dá)主要還是通過這種激光雷達(dá)測時(shí)測距，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行立體掃描然后成像。經(jīng)過一系列的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和整體運(yùn)算，來完成一個(gè)探測目標(biāo)的精度。這是我們現(xiàn)在不因?yàn)镚PS和慣導(dǎo)組合導(dǎo)航能力來做的動態(tài)三維地圖的演示，它在掃描360度一圈，掃描完了之后會動態(tài)的走起來，這就相當(dāng)于一個(gè)汽車加載激光雷達(dá)傳感器，它感知世界的這樣一個(gè)過程。這里面是不需要任何GPS這類信息做輔助的。

　　這個(gè)是通過激光雷達(dá)和高精度地圖進(jìn)行定位一個(gè)方案，我車載了高清地圖以后，周圍的這些道路標(biāo)識牌數(shù)據(jù)都是有的，激光雷達(dá)包括影像掃描回來的數(shù)據(jù)動態(tài)地跟高精度地圖做了準(zhǔn)確的匹配，來實(shí)現(xiàn)車道級別的準(zhǔn)確定位。高精度地圖生產(chǎn)這里，靠傳統(tǒng)測繪手段的效率肯定是不能滿足這個(gè)需求。這里是HERE提供的一個(gè)高精度地圖的生產(chǎn)方案，到目前來講，國內(nèi)的基本流程也跟這個(gè)差不多。從原始數(shù)據(jù)的觀測，到地物、交通輔助設(shè)施的聚合和分類，到特征的提取，到整個(gè)**的構(gòu)建，到整個(gè)地物的垂直發(fā)布。我們也在參考這個(gè)流程組織對應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)，

HERE的高精度 地圖生產(chǎn)流程

　　這里給大家感受一下高清地圖。包括道路、車道線、路牙線、包括車道周圍的特征。以及車行的方向還有轉(zhuǎn)彎的路徑，都能夠得到準(zhǔn)確地刻畫。這里還有一個(gè)隱藏的信息，道路的坡度、坡像信息也可以提取地比較準(zhǔn)確。這樣在車輛給動力的時(shí)候，對車輛智能的控制也是有很大的幫助。因?yàn)楝F(xiàn)在在工業(yè)口有很多智能駕駛落地的方案，他們是給大卡車、大貨車做自動駕駛，核心解決的問題就是節(jié)能、節(jié)油。這對運(yùn)營效率成本的控制非常有效，原來對搞汽車發(fā)動機(jī)的人說，能提高1個(gè)百分比的燃油效率已經(jīng)是非常大的科技進(jìn)步了。但是說通過自動駕駛和高精度地圖匹配能夠節(jié)油3個(gè)百分點(diǎn)，所以這在工業(yè)場景的運(yùn)用還是非常大的。

　　這是對于道路的隔離帶和相關(guān)的信息也能夠精準(zhǔn)地提取到。

　　談到激光雷達(dá)前景整體的態(tài)度我還是非常樂觀的，應(yīng)該來講激光雷達(dá)在測距、長度、范圍以及精度以及三維特征可靠度這幾個(gè)指標(biāo)來講都有突出競爭力。第二個(gè)精光雷達(dá)與攝像頭、毫米波、微波雷達(dá)、GNSS等慣導(dǎo)傳感器非常好地互補(bǔ)。第三個(gè)激光雷達(dá)雖然貴，但是現(xiàn)在主要廠商能夠宣傳幾年可以降到消費(fèi)級，幾百美元的水平。所以從應(yīng)用場景來講應(yīng)該是不錯(cuò)的。

　　對智能駕駛這塊我們是這么想的，我們也深度認(rèn)同智能駕駛這件事情是一場革命，里面孕育了非常大的機(jī)會，這也是包括從資本到技術(shù)到各個(gè)層面關(guān)注的。我們是一個(gè)傳統(tǒng)測繪、遙感地理信息的這樣一個(gè)企業(yè)，我們希望地圖、測繪遙感能夠積極投身到這個(gè)工作里去。

　　有幾個(gè)點(diǎn)我也跟大家分享一下，第一個(gè)高精度地圖數(shù)據(jù)采集、處理、和產(chǎn)品的解決方案，我們也參考了一些高精度地圖的硬件商，我們從硬件設(shè)備系統(tǒng)集成到軟件到算法來講都積累了對應(yīng)的技術(shù)，我們能夠參與到整個(gè)生產(chǎn)的方案中來。

　　第二塊來講，現(xiàn)在各地包括自動駕駛的園區(qū)，包括測試的園區(qū)都在雨后春筍般地組建，園區(qū)在建設(shè)過程中就涉及大量的勘測、測繪，包括建成過程中的工程。工程建設(shè)的話就有對應(yīng)的設(shè)備、軟件和服務(wù)的需求，以及建設(shè)好了之后還會做各種的交通設(shè)施，包括一些特殊場景的設(shè)施，這塊還有建設(shè)局部高精地圖的需求。我們國家盡管高精度地圖在法律這里是一個(gè)空缺，但是在目前框架下小范圍、高精度、不聯(lián)網(wǎng)，這個(gè)東西還是國家能夠用的，因?yàn)椴蛔鼋^對坐標(biāo)，只做園區(qū)內(nèi)坐標(biāo)的話還是可以的。目前我們也在跟做智能駕駛的團(tuán)隊(duì)也在做這方面的合作。

　　第三塊來講，剛才談到與自動駕駛的專業(yè)團(tuán)隊(duì)大量的合作，我們提供特定場景小范圍高精度地圖。因?yàn)槲也灰蕾嘒PS提供靠激光雷達(dá)的3D特征匹配進(jìn)行車道厘米級定位的技術(shù)，我也可以在這個(gè)角度給大家提供定位的服務(wù)，我今天來講這個(gè)東西可能最核心的就是談這一頁幻燈片，希望跟大家有更多的合作。

　　后面簡單介紹下綠土，我們在中關(guān)村軟件園這邊成立了總部在這里，目前在美國、新疆，包括武漢、深圳這塊都有分支機(jī)構(gòu)，我們2012年9月成立，期間發(fā)布激光雷達(dá)、無人機(jī)相關(guān)的產(chǎn)品，這塊經(jīng)過了幾輪的融資發(fā)布了硬件、軟件的產(chǎn)品。去年4月份是順豐和北極光創(chuàng)投聯(lián)合給我們投資。更多的目前主要還是激光雷達(dá)對倉儲相關(guān)的三維建模還有智能物流的車輛三維導(dǎo)航。
業(yè)務(wù)構(gòu)成來講，目前我們依賴于GPS的組合慣導(dǎo)，以及不依賴GPS車載和單人背包的這種3D數(shù)據(jù)采集的硬件設(shè)備，第二個(gè)來講點(diǎn)云處理軟件，包括實(shí)時(shí)定位的算法軟件，包括做測繪產(chǎn)品的軟件。第三個(gè)在國外做云服務(wù)點(diǎn)云處理。

　　這是一些資質(zhì)，還是測繪方面的資質(zhì)。我們也有幾個(gè)優(yōu)勢，第一個(gè)我們提供系統(tǒng)集成和軟硬件服務(wù)一站解決方案。在這個(gè)環(huán)節(jié)可以跟在座的企業(yè)合作。第二個(gè)我們組合的激光雷達(dá)和無人機(jī)產(chǎn)品從美國到香港都有用戶，而且都有作業(yè)。從我們國家的大興安嶺到東南亞這邊，熱帶雨林也都作業(yè)過，能有8千小時(shí)航時(shí)的安全作業(yè)，3500米的高差，包括1:500的地圖我們都能做。這個(gè)LiAir是無人機(jī)的名字。這是我們一些用戶，2015年銷售業(yè)績，國際市場占到30%，國內(nèi)市場占到70%。那我們的最終目標(biāo)是國際市場占70%，去年國際市場是有提升。

　　第三個(gè)優(yōu)勢是在國際學(xué)術(shù)屆上的發(fā)聲，核心刊物上獲得的獎(jiǎng)，應(yīng)該是美國地理學(xué)會非常權(quán)威的獎(jiǎng)項(xiàng)。在一些國際學(xué)術(shù)刊物上也都獲得過這樣的獎(jiǎng)項(xiàng)。在國際的知名刊物上發(fā)表的算法和軟硬件的成果，跟同類產(chǎn)品的對比平均有5%的領(lǐng)先。這是我們產(chǎn)品的體系，目前圍繞著激光雷達(dá)設(shè)備來講，無人機(jī)機(jī)載了激光雷達(dá)有專業(yè)版的也有普通版的，還有車載的，包括大飛機(jī)搭載的。最后其他幾個(gè)都是需要依賴GPS和MU這種關(guān)系導(dǎo)航組合的高價(jià)格、高成本這樣的一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)。這個(gè)背包中間完全不依賴GPS，就一個(gè)激光器+3D算法。能做圖，能定位。

　　圍繞軟件這塊我們有一個(gè)LiDAR360的平臺，依賴這個(gè)平臺可以做到無人機(jī)數(shù)據(jù)的控制和解算，能做到單目尺度參數(shù)提取，這個(gè)包括做高精度的DEM還有城市三維建模等一系列軟件。這個(gè)軟件基本上從跟背包也好跟車載也好對接到中間標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的制作，還有基本的處理，以及后邊的三維重建和單體化，還有電力的模塊在它里頭都能體現(xiàn)。相對同類產(chǎn)品的幾個(gè)優(yōu)勢來講，其實(shí)單個(gè)數(shù)據(jù)到300億以上的點(diǎn)云文件在它里面操作非常流暢，顯示的效果我不說世界一流，其實(shí)大家可以去比較一下，三維特征、三維場景來看效果非常的好。這個(gè)也跟同類產(chǎn)品做了比較，尤其是放在自動駕駛上做目標(biāo)特征提取的時(shí)候準(zhǔn)確度會有保證，這個(gè)是在假彩色影像下跟同類產(chǎn)品做的對比，大家可以看差別。
這個(gè)是背包在地下車庫或者是園區(qū)里面掃描的高精度，如果近距離量以毫米進(jìn)行對比我們的相對誤差也在1厘米以內(nèi)，精度做到這種水平，這個(gè)是不依賴與GPS定位情況。這個(gè)是在老撾熱帶雨林做的植被下的高精度地圖，在這個(gè)地方GPS、RTK都不行。這是在林業(yè)上的一些應(yīng)用，這是給房地產(chǎn)公司我們在一個(gè)星期內(nèi)完成它20個(gè)平方，然后它整個(gè)做地形管理產(chǎn)規(guī)劃的4級產(chǎn)品。

　　這是給電力廠做的電力的掃描和電力線路的巡檢，這是給數(shù)字城市做的建筑物的電云。這就是背包的平臺放在電動自行車上，時(shí)速40公里每小時(shí)這樣轉(zhuǎn)成兩圈，把我們所在園區(qū)的三維地圖構(gòu)建里邊，不依賴GPS的，能做對應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施的掃描。這是車庫，背這個(gè)背包走下去，這是外部的樹木，車庫的情況，然后大家看軌跡，軌跡的精度在兩厘米左右。這個(gè)是減災(zāi)方面的一些應(yīng)用。

　　這是我們這塊的情況，我們WGDC里面有展臺，感興趣的大家可以交流。補(bǔ)充一句，剛才我談的點(diǎn)，我們做高精度這塊的方案，我們是小公司，小公司有小公司的活法，我們在特定領(lǐng)域跟大家合作。我看劉總和孫總都在下邊坐著，也特別希望想拜訪您。有機(jī)會大家可以交流一下，其實(shí)我們有一些點(diǎn)，大家還是可以合作一下，謝謝大家!