課題任務(wù)一認(rèn)知高精地圖課時1課型新課學(xué)科智能網(wǎng)聯(lián)汽車教師學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.能說出高精地圖概念。2.能描述高精地圖特點。3.能闡述高精地圖采集與生成。4.能說明其他形式高精地圖。5.能描述高精地圖應(yīng)用前景。素質(zhì)目標(biāo)：1.通過學(xué)習(xí)我國高精度圖的發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生了解我國的基本國情，樹立政治意識和大局意識。2.通過學(xué)習(xí)高精地圖，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和時代精神，增強國家的核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。教學(xué)重點高精地圖概念、特點、采集與生成教學(xué)難點高精地圖概念、特點、采集與生成教學(xué)方法講授法教學(xué)資源教學(xué)視頻、PPT教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容一、導(dǎo)入今天我們學(xué)習(xí)的內(nèi)容是高精地圖，先看一個視頻。播放視頻：高精地圖二、教學(xué)過程通過視頻，我們了解到高精地圖與傳統(tǒng)地圖的區(qū)別，那么，什么是高精地圖呢？提問1：什么是高精地圖？明確1：高精地圖可以分為狹義高精度地圖和廣義高精度地圖。狹義的高精地圖指由傳統(tǒng)圖形商定義的精度更高、內(nèi)容更詳細(xì)的地圖。廣義的高精度地圖直接為我們構(gòu)建了一個真實的三維世界。除了絕對位置的形狀信息和拓?fù)潢P(guān)系外，還包括點云、語義和特征等屬性。高精度地圖是指絕對精度和相對精度均在亞米級的高分辨率、高豐度要素的電子地圖，也稱為三維高精度地圖，簡稱HDMap或HADMap，一般指靜態(tài)的高精度路網(wǎng)信息。提問2：高精地圖的特點？明確2：1.為了實現(xiàn)車道級導(dǎo)航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓?fù)鋱D形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。2.除道路參考線外，高精度地圖還應(yīng)描述道路的連通性。比如路口中沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。3.除了記錄道路參考線、車道邊緣（標(biāo)線）和停車線外，高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。4.對象模型記錄道路和車道行駛空間范圍邊界區(qū)域的元素，模型屬性包括對象的位置、形狀和屬性值。普通電子地圖高精度地圖精度一般電子地圖精度在在10米左右，商用GPS精度為5米高精度地圖的精度在厘米級別（Google、Here等高精度地圖精度在10～20厘米級別）數(shù)據(jù)維度傳統(tǒng)電子地圖數(shù)據(jù)只記錄道路級別的數(shù)據(jù)高精度地圖不僅增加了車道屬性相關(guān)數(shù)據(jù)，還能夠明確區(qū)分車道線類型、路邊地標(biāo)等細(xì)節(jié)作用及功能傳統(tǒng)地圖起的是輔助駕駛的導(dǎo)航功能，本質(zhì)上與傳統(tǒng)經(jīng)驗化的紙質(zhì)地圖是類似的高精度地圖通過“高精度+高動態(tài)+多維度”數(shù)據(jù)，起的是為自動駕駛提供自變量和目標(biāo)函數(shù)的功能。高精地圖相比傳統(tǒng)地圖有更高的重要性使用對象普通的導(dǎo)航電子地圖是面向駕駛員，供駕駛員使用的地圖數(shù)據(jù)高精度地圖是面向機器的供自動駕駛汽車使用的地圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的實時性數(shù)據(jù)的實時性要求較低高精度地圖對數(shù)據(jù)的實時性要求更高提問3：高精地圖采集與生成情況是怎樣的？明確3：高精地圖的采集：高精度地圖，為了提高存儲效率和機器可讀性，地圖在存儲時分為矢量層和對象層。高精度地圖與傳統(tǒng)地圖相比，具有不同的采集原理和數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。高精地圖的生成：高精度地圖產(chǎn)生過程中，通過提取車輛上傳感器采集的原始數(shù)據(jù)，獲取高精度地圖特征值，構(gòu)成特征地圖；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提取、處理和標(biāo)注矢量圖形，包括道路網(wǎng)絡(luò)信息、道路屬性信息、道路幾何信息和道路上主要標(biāo)志的抽象信息。高精地圖模型：道路模型車道模型對象模型高精地圖的采集方法：1.實地采集2.信息處理3.分發(fā)平臺4.后續(xù)更新提問4：其他形式的高精地圖有哪些？明確4：1.眾包數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度地圖2.實時定位與地圖構(gòu)建提問5：高精地圖的應(yīng)用前景如何？明確5：高精度地圖數(shù)據(jù)中提供道路甚至車道的曲率值，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時可以根據(jù)曲率進(jìn)行提前減速，控制傳感器甚至大燈轉(zhuǎn)向輔助。高精度地圖也提供隧道等詳細(xì)信息，車輛在進(jìn)入前可以提前開啟大燈或調(diào)整傳感器感光參數(shù)。高精度地圖提供了坡度，能夠輔助車輛控制油門節(jié)省能源。高精度地圖提供了各種交通標(biāo)志和提示信息標(biāo)牌的精確位置及形狀能夠輔助車輛進(jìn)行高精度定位。高精度地圖的限速信息精確到車道，能夠為車輛提供精準(zhǔn)的限速信息，智能網(wǎng)聯(lián)汽車用以精準(zhǔn)控制執(zhí)行器操作