多智能体协同高精地图构建关键技术研究

自动驾驶车辆的自动化驾驶程度越高,对高精地图的要求越高.智能化的高精地图能够为L5级别自动驾驶车辆提供所需地图数据,是未来高精地图发展的重要方向.基于目前高精地图的构建方法,本文首先提出多智能体协同高精地图构建的定义,分析其构建框架.然后,对多智能体数据采集路径规划、多源异构一体化数据融合与表达、道路场景认知、智能高精地图融合、智能高精地图更新等关键技术进行了研究,提出了可行的技术方案.最后,分析了其未来构建过程中存在的挑战.     

智能网联汽车的高精地图数据交互模式

随着自动驾驶技术的发展,传统的地图服务已经不能满足以机器为主体的自动驾驶车辆的需要。具有更高精度、更多要素、更快更新频率的高精地图成为自动驾驶车辆的关键。不同来源数据之间的交互是高精地图用于自动驾驶导航决策的保证。针对智能网联汽车系统中高精地图的数据交互问题,本文首先对相关的研究进行了分析,依据高精地图的数据内容和数据来源对智能网联汽车中的高精地图数据进行再组织;然后详细阐述了基于车-路-云三方的高精地图数据交互的内容和交互机制,形成一个适用于智能网联汽车的高精地图数据交互模式;最后在仿真环境下对设计的数据交互模式进行了验证。     

智能驾驶场景中高精地图动静态数据关联方法

在智能驾驶场景中,对高精地图的实时动态信息和静态数据的协同调用可以支持智能驾驶系统准确地重构道路行驶场景,并针对复杂的道路环境和突发事件做出安全高效的决策。因此,动态数据与静态数据之间的关联和实时重构是实现智能驾驶车辆路径规划及决策的关键技术。针对目前高精地图模型中动静态数据关联原则共识不够造成耦合实时性弱的问题,提出并论述了动静态数据的关联原则,依此原则,且基于关系数据理论和高精地图的属性属地区块更新机制,进一步提出了高精地图动静态数据的关联和重构的强、弱两种关联方法。通过自动驾驶宏观、中观、微观3种场景决策支持应用分析了动静态数据关联方法对智能驾驶的影响,说明高精地图动静态数据关联关系的建立能够支持智能驾驶系统的规划决策和控制,为车辆实现安全、高效、舒适的智能驾驶奠定了基础。     

测绘遥感能为智能驾驶做什么?

从自动驾驶汽车到智能汽车,再到智能网联汽车,智能驾驶汽车技术及产业的快速发展,测绘与遥感技术起到了重要的支撑作用.本文首先介绍了国内外智能驾驶汽车的进展及其与常规汽车的区别,基于科学技术发展3次重要浪潮的视角,对比分析和归纳了自动驾驶与测绘遥感的发展历程及其核心技术驱动力.然后从顶层规划与政策环境、环境感知与计算决策车辆关键技术、高精地图与导航定位基础支撑关键技术、车路协同信息交互关键技术4个方面,对智能驾驶汽车的关键技术进行了介绍.以星基导航增强、高精度位置和姿态测量、多源融合感知等多项导航定位先进技术成果为实例,论证了测绘导航赋能单车智能驾驶;通过介绍移动测量与众包高精地图制作技术,阐述了测绘遥感对智能驾驶的关键支撑作用;以天基信息实时服务系统(PNTRC)建设为例,描述了测绘遥感未来将服务智能网联汽车"人-车-路-云"的发展趋势.最后总结分析了智能驾驶发展尚需解决的问题以及测绘遥感近期需要应对的挑战.     

高精地图的知识图谱表达

高精地图是自动驾驶的“传感器”,为自动驾驶提供必要的先验数据以及相应的超视距感知、校验定位、动态规划和决策控制。然而,高精地图数据供给与自动驾驶知识需求仍存在鸿沟,包括数据量大导致查询困难、数据关联弱导致语义理解和智能决策困难。知识图谱是将知识以图的结构表达出来,以描述实体及其关系,涉及实体抽取和关系抽取。为此,在高精地图数据基础上,引入知识图谱,提出高精地图知识图谱的构建方法,以架起地图数据供给与驾驶知识需求之间的桥梁,支撑高精地图数据到自动驾驶知识的转化。构建的知识图谱实例,一方面将高精地图海量数据采用图进行了二次表达,建立了类似于索引的结构;另一方面显式表达了面向自动驾驶需求的语义关系。实验结果表明,知识图谱能为高精地图的语义查询、知识推理和局部决策规划提供基础。所提出的方法能实现高精地图先验数据的语义结构化,推进高精地图由数据到信息到知识的跨越,为自动驾驶的落地贡献先验知识。     

高精地图道路矢量化模型表达规则探讨

随着高精地图伴随自动驾驶技术出现，近些年来其生产技术日趋成熟。外业生产依托于三维激光扫描技术的广泛应用，高精度的基础数据的快速获取已实现。在高精地图内业生产端，其表现形式及表达规则由行业特定需求决定。高精地图的生产原理及应用大同小异，但无统一规则，使得高精地图的使用范围过小，不能一测多用。本文以道路要素的通用化表达为目的，分解出道路要素的道路模型、车道模型、地物模型，讨论各类模型的表达规则，以道路向量及车道向量及其拓扑关系建立表达粒度为车道级的路网关系。通过上述表达讨论使得高精地图的表达层次更加清晰，生产过程中依据性更强，统一规则表达的高精地图应用范围更广。     

浅析高精度地图发展现状及关键技术

随着国家对智能汽车创新发展战略任务的推进,作为其关键保障技术的高精度地图在近几年已经成为测绘等多个领域的研究重点。针对当前高精度地图综述性理论研究相对缺乏的问题,本文从高精度地图数据结构、数据生产和功能应用3个方面,对高精度地图相关的主要研究内容及现状进行阐述和总结。从数据结构层面,高精度地图描述内容可划分为静态地图数据和动态地图数据,其中静态地图数据是当前制图的重点;考虑数据生产的层次性,分别对高精度地图的生产模式、生产流程和具体的技术方法进行了分析,认为专业部门指导结合众包是数据生产的基本特征;以自动驾驶中的匹配定位和导航规划为代表,总结了高精度地图在应用方面的关键技术。最后,对高精度地图未来发展的方向进行了展望。     

智能驾驶高精地图发展与展望

高精地图的发展在智能交通的推进中发挥着关键作用,是打造智能汽车与智慧城市“数据大脑”的基石,同时可推动智慧物流网络与交通安全风险监测网络的发展。从地图信息传输模型的角度出发,对已有的高精地图模型进行了分析,提出基于地图认知机理构建高精地图的思路,并对国内外高精地图格式标准进行了对比,提出了中国智能驾驶高精地图在标准编制时应遵循的原则。同时,从地图采集、处理与审核等维度展开,分析了当前高精地图生产与更新的关键技术,并通过车辆的规划与感知等应用实例,对高精地图的应用现状进行了分析。中国高精地图发展面临着模型复杂、生产更新能力难以满足发展需要、地理信息安全风险以及应用深度不足等挑战。针对以上挑战,所提出的基于认知模型建立高精地图闭环架构的思路,强调了保障数据安全、推动智能审图的重要性,指出了高精地图的广泛应用前景。     

面向无人驾驶的高精地图公开应用趋势研究

高精地图不仅支撑自动驾驶汽车的精准定位和精细路径规划,辅助提高车端感知能力,还可以有效弥补传感器的性能边界,应对多种长尾场景。因此,高精地图成为现阶段实现L4/L5无人驾驶的必备要素。但高精地图作为国家基础性战略信息资源,涉及军事安全和国防安全,因此中国要求高精地图在公开应用前应进行地理信息保密处理,且履行地图审核程序。这导致高精地图在要素和属性的表达上有诸多限制,且缺乏动态更新能力,难以精准反映车辆行驶环境信息,严重影响自动驾驶的安全性与稳定性,无人驾驶的“最后一千米”难以突破。聚焦面向L4/L5无人驾驶的高精地图在应用中的地理信息安全和时效性问题,论述高精地图应用现状、实际需求与面临的挑战,在此基础上,从政策、技术、标准、试点探索等方面,研究分析高精地图在中国无人驾驶商业化落地进程中的公开应用趋势,并对高精地图助推中国无人驾驶落地过程中亟需的地图管理创新、众源更新模式安全合规应用,以及跨部门、跨学科、跨行业合作提供展望。     

基于多源数据的高精地图生产技术及三维可视化表达

随着自动驾驶汽车的量产及逐步普及,对高精地图的需求也越来越高,汽车通过高精地图实现驾驶环境的精确感知,从而提升驾驶的安全性和可靠性。本文提出了综合利用倾斜模型和车载移动扫描点云等多源异构数据提取高精地图道路要素矢量线划的方法,分析不同源数据对数据提取精度的影响因素,探讨高精地图数据模型的空间表达、属性分层及关联规则,研究构建高精地图三维可视化的实现方式,并提出了可行的技术方法,为高精地图的生产提供可借鉴的参考价值。     

中国地图学发展的回顾与展望

本文分3部分:第1部分是中国古代和近代地图学发展历史的简要回顾,阐明中国是世界上地图出现最早的国家之一,在世界地图学发展史上占有重要地位,对世界地图学的发展作出过重要贡献,直至15世纪的中国明代,中国地图和地图学始终领先于西方国家,只是清代以后,才落后于西方发达国家;第2部分阐述新中国成立后中国地图事业和地图学飞速发展,在全国地形图的测绘与编制、专题地图与地图集编制、遥感制图、计算机制图、多媒体电子地图、移动通信地图、互联网地图、地图学理论研究等方面取得了巨大成就,赶上了世界先进水平;第3部分提出新世纪中国地图与地图学方向与任务的调整,分析了大数据、互联网和人工智能时代地图学的机遇、挑战与展望。大数据通过三维动态地图可视化,能够显示事物和现象的空间格局与区域分异及时空动态变化,进而作出分析评价、预测预报、区划布局、规划设计、管理调控。因此地图学在大数据时代能够发挥重要作用。今后互联网将成为地图编制与应用的主要平台,地图会更加大众化、个性化、智能化与实用化。     

用一生织绘大地——论陈述彭先生的地图学思想实践

回顾了陈述彭先生对地图学的贡献,并对陈述彭先生的地图学思维与地图学思想进行了分析与总结,提出了先生对地图学的主要贡献为：①建立了基于地理学系统思维与综合方法的地图认知与综合制图理论体系;②构建了基于新技术的地图学技术方法体系;③动态地提出并建立了不同阶段地图学的学科发展重点与未来学科发展方向。     

高精道路地图制作方法及关键技术

本文提出一种基于车载移动测量、倾斜摄影等多源数据成果的高精道路地图互补采集方法,并对其关键技术进行了深入研究。首先以国内第一条基于自动驾驶的智能网联高速公路测试路段——淄博智能网联测试基地为例,开展了激光点云、全景照片、倾斜影像等多源数据获取及高精道路地图要素采集。然后以道路三维矢量要素自动提取为基础,辅以人工采编,并在数据差分解算中测试了我国北斗数据。实例表明,本文方法切实可行、精度可靠,有效改善了高精道路地图采集模式,降低了劳动强度,保障了人身安全,提高了作业效率,对于高精道路地图制作具有借鉴价值。     

大变化时代的地图学EI北大核心CSCD

当前,地图学同其他科学(如地理学)一样处在一个大变革时代。在地图学不断进步的同时,也出现了各种各样的“思潮”或“观点”,地图学是否被边缘化了?地图学应该向何处去?这是测绘地理信息学界和业界都十分关心的问题。本文首先简要梳理了地图学发展的历史进程,回顾了地图学史上的三次崛起,不忘过去才能继往开来,回顾地图学的历史是为了让地图学更好地走向未来;其次,从地图学学科体系、地图设计的新理念新思维和新方法、智能地图制图综合及多尺度级联更新、地图的社会影响力、地图学发展的不竭动力等方面,分析了当代地图学的发展成就;然后,强调了地图哲学思维对地图学创新发展的引领作用,侧重分析了人工智能推动地图学发展、时空大数据可视化及可视化设计的研究重点等;最后,分析认为,地图学必将沿着高度分化和高度综合的整体化方向快速发展,地图学再度崛起是时代之大势。     

精准地理应用驱动的高分遥感协同计算研究

高分遥感智能解译是实现地理信息精细生成与快速更新的重要途径,从基于遥感开展精准地理应用的背景出发,解析了遥感信息产品生产与落地应用中的局限性,阐释了遥感回归地理应用问题的必要性以及其中“精（形态）”“准（内容）”图谱特征耦合的关键性。以地理学指导智能遥感研究为基本认识,提出了基于精细地理场景开展高分辨率遥感地学分析的发展方向和技术思路,以及时空/星地两个层面相协同的智能计算模式,并以中国贵州省关岭县石漠化耕地评价为应用案例,利用分区分层感知/时空协同反演/多粒度决策3个基础模型,在复杂山地区开展精准应用驱动的高分遥感协同计算。结合实验结果,通过对不规则网格空间表达、时序特征多模态重建、多源不确定性解析以及不确定性引导的迭代优化等关键科学问题的探讨分析,给出面向未来的探索方向和研究思路,为地理学指导下的智能遥感研究以及遥感支撑的精准地理应用提出发展路径。     

大数据环境下道路场景高时空分辨率众包感知方法EI北大核心CSCD

道路场景作为人类发展演变中最重要、最复杂、最典型的载体之一,是道路基础设施与活动行为共同构成的综合体,链接和构建“人地关系”。道路场景感知从二维抽象简略到三维精细丰富、从静态过去式向动态现在时发展,成为智慧城市、智能交通、无人驾驶的关键技术支撑,是我国新型城镇化战略、交通强国战略的核心技术保障。本文立足于时空交通大数据,提出基于道路场景静态基础设施“形”和动态活动行为“流”的高时空分辨率道路场景感知方法。该方法从静态路网“形”角度,以“点-线-面-体”等要素为研究脉络,构建高精度道路地图众包感知的理论体系;在活动行为“流”感知上,突破传统的点模式分析局限,发展了道路网络空间活动流的时空建模与多尺度分析方法。本文揭示了静态基础设施“形”结构与动态活动行为“流”模式交互作用下的道路场景演化规律,形成以“形”控“流”、借“流”定“形”、“形”“流”叠置的高时空精度道路场景众包感知理论体系,为智慧城市、智能交通的发展提供核心技术与数据支撑。     

基础电子地图显示的关键技术

电子地图在走向产业化、实用化的过程中,人们越来越感到电子地图的显示所产生的问题不能被忽视。目前,对电子地图显示缺少系统的研究,特别是从理论、技术和实际应用层面相结合的研究还比较少见。因此,在分析基础电子地图显示存在问题的基础上,以地图制图理论为指导,研究了基础电子地图的显示特点,提出了基础电子地图显示研究的理论框架,并针对基础电子地图自适应变焦显示、可视化表达以及显示风格转换系统的研制等关键问题进行了探讨和实践。     

关于智能地图制图的几点思考

以人工智能背景下的智能地图制图为切入点,分析了时空大数据给地图学带来的冲击,指出地图可能的三个演化方向,剖析了智能制图内涵及其具有的众源数据、用户参与、模型耦合和可视化分析等特征,深入讨论智能制图显性和隐性知识表征,提出建立地图知识图谱的构想,总结了基于低代码技术的平台开发范式。     

普适地图制图综述研究

计算技术的发展需要与之相适应的计算模式。经过几十年的发展,计算范式经历了三次转变:中心式计算、分布式计算和移动式计算,并向普适计算迈进。不同的计算范式孕育了不同的制图模式,地图制图模式也经历了三次转变:单机版的计算机地图制图、网络地图制图和移动地图制图,并向普适地图制图的模式改变。普适地图制图是普适计算技术在地图制图领域的应用,是普适计算与地图制图相结合的产物,它的出现给地图制图带来了一场新的革命。在分析国内外相关文献的基础上,阐述了普适地图制图的概念,重点介绍了普适地图制图的主要研究内容和关键技术,为今后普适地图制图的研究提供了一定的指导意义,具有较好的参考价值。