DB11-T 1880-2021 自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范

ICS

43.040.10CCS

T

35DB11 DB11/T

1880—2021自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范Technical

specification

autonomous

driving

map

feature

localization

data2021-09-24

發(fā)布 2022-04-01

實(shí)施北京市市場監(jiān)督管理局 發(fā)

布DB11/T

—前言.................................................................................

II1

范圍

................................................................................

12

規(guī)范性引用文件

......................................................................

13

術(shù)語和定義

..........................................................................

14

基本要求

............................................................................

24.1

時空參考系

......................................................................

24.2

............................................................

24.3

............................................................

35

技術(shù)要求

............................................................................

35.1

........................................................................

35.2

........................................................................

35.3

實(shí)時性要求

......................................................................

35.4

完整性要求

......................................................................

45.5

安全性要求

......................................................................

46

特征定位數(shù)據(jù)分類與表達(dá)

..............................................................

46.1

............................................................................

46.2

視覺自然特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)

........................................................

46.3

視覺語義特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)

........................................................

76.4

點(diǎn)云自然特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)

.......................................................

17參考文獻(xiàn).............................................................................

20DB11/T

—1 范圍本文件規(guī)范了自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)的基本要求、技術(shù)要求和特征定位數(shù)據(jù)分類與表達(dá)。本文件適用于自動駕駛地圖特征定位數(shù)據(jù)的與應(yīng)用。2 規(guī)范性引用文件下列是必不可少凡是注日期的引用文件的版本適用于件。的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB

5768.2

道通標(biāo)志標(biāo)線

第2部分：道通標(biāo)志GB

5768.3

道通標(biāo)志標(biāo)線

第3部分：道通標(biāo)線GB

20263

導(dǎo)航電子地圖處理技術(shù)基本要求GB/T

30269.807

傳感器網(wǎng)絡(luò)

第807部分：測試：網(wǎng)絡(luò)傳輸安全GB/T

37939

網(wǎng)儲安全技術(shù)要求3 術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1自動駕駛地圖

供自動駕駛系用的數(shù)字地圖，也可用于協(xié)同式智能交通系統(tǒng)。3.2特征定位

localization通過車輛上的傳感器觀測現(xiàn)實(shí)世界道路交通設(shè)施及周邊物體的特征，并與自動駕駛地圖中該的特征數(shù)據(jù)，從而得到車輛置和的定位。3.3特征定位數(shù)據(jù)

data可以被傳感器于定位的特征數(shù)據(jù)自動駕駛地圖要素中的見圖像數(shù)據(jù)、點(diǎn)云數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)。3.4自然特征定位數(shù)據(jù)

feature

localization

dataDB11/T

—由圖像中的灰度或曲率以及點(diǎn)云中強(qiáng)度變化較大的點(diǎn)構(gòu)成的特征定位數(shù)據(jù)，其表達(dá)為離散的三維點(diǎn)云。3.5語義特征定位數(shù)據(jù)

feature

localization

data從具有位置信息的圖像或點(diǎn)云中提取并賦予現(xiàn)實(shí)語義屬線或面要素的特征定位數(shù)據(jù)。3.6絕對精度 absolute

觀測位置值相真實(shí)參考位的統(tǒng)計值。3.7相對精度

accuracy兩個測量對象間的絕對距離偏差值和真實(shí)值之間的比值。3.8圖像特征點(diǎn)描述子

feature

points

descriptor每個關(guān)鍵點(diǎn)周中，以選定的區(qū)域大小測量的局部圖制編碼。3.9幀

在圖像領(lǐng)域是指影像動畫中最小單單達(dá)點(diǎn)云領(lǐng)域是達(dá)掃描一次的單幅點(diǎn)云數(shù)據(jù)。3.10關(guān)鍵幀

在局部一系列普通幀中選出的記錄并代表局部信息的幀。3.11特征區(qū)塊

特征點(diǎn)云所覆蓋的一定范圍內(nèi)的地理矩形區(qū)域。4 基本要求4.1 時空參考系4.1.1 空間坐標(biāo)系統(tǒng)

國家大地坐標(biāo)系（CGCS2000）圖投影宜高斯-克呂格投影。4.1.2 時間系統(tǒng)應(yīng)采用協(xié)調(diào)世界時（UTC）。4.2 特征定位數(shù)據(jù)采集范圍DB11/T

—4.2.1 自然特征定位數(shù)據(jù)采集范圍應(yīng)為傳感器能探測到的所需特征的最大范圍。4.2.2 語義特征定位數(shù)據(jù)采集范圍應(yīng)面上和道路邊緣處的所有交通設(shè)施、路

1m

以內(nèi)高于地面

0.1m

的和路

范圍內(nèi)高面

0.5m

的設(shè)施。4.3特征定位數(shù)據(jù)應(yīng)用流程特征定位數(shù)據(jù)的采集、、應(yīng)用的流程端到，服務(wù)端到車端的過程，宜實(shí)現(xiàn)快速更新，見圖

1。應(yīng)符合下列要求：a)車端基于不同傳感器采集的特征定位數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)端，并基于服務(wù)端發(fā)布的特征定位數(shù)據(jù)輔助車輛；當(dāng)傳感器探測的特征點(diǎn)和特征定位數(shù)據(jù)不一致時，自動駕駛車輛將差異路段的特征點(diǎn)上傳到服務(wù)端；b) 服務(wù)端經(jīng)過多車特征定位數(shù)據(jù)的自動化與質(zhì)量評價，發(fā)布給自動駕駛車輛圖1 特征定位數(shù)據(jù)應(yīng)用流程5 技術(shù)要求5.1 精度要求5.1.1 特征定位數(shù)據(jù)平面位置絕對精度小于等于

1m。5.1.2 特征定位數(shù)據(jù)相對小于等于

0.2%。5.2 密度要求5.2.1 特征點(diǎn)應(yīng)在圖點(diǎn)云空間中分布，用于定位的每幀圖像上可用特征點(diǎn)的數(shù)量不宜少于200

個，每幀毫米波雷上可用特征點(diǎn)數(shù)量不宜少于

個，每幀激光雷達(dá)點(diǎn)云上可用特征點(diǎn)數(shù)量不宜

個。5.2.2 在

100m

范圍內(nèi)語義特征定位數(shù)據(jù)的個數(shù)不宜

5

個。5.3 實(shí)時性要求5.3.1特征定位數(shù)據(jù)更新應(yīng)及時、準(zhǔn)確，從道路變發(fā)現(xiàn)、上報到數(shù)據(jù)更新下

24

小時內(nèi)完成。5.3.2 可通過對不同車輛的不同傳感器上傳的設(shè)置權(quán)重等同一路段進(jìn)行特征定位數(shù)據(jù)更新。5.3.3 現(xiàn)實(shí)世界變化量達(dá)到

時，應(yīng)對地圖進(jìn)行整體更新。DB11/T

—5.4 完整性要求5.4.1 特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)和特征定位其屬性。5.4.2 現(xiàn)實(shí)中不存在其屬性不應(yīng)存在于特征定位數(shù)據(jù)中。5.4.3 特征定位數(shù)據(jù)中不應(yīng)包含重復(fù)其屬5.4.4 特征定位數(shù)據(jù)中不應(yīng)遺漏特征定位需要且現(xiàn)實(shí)世界中存在的要素。5.5 安全性要求5.5.1 車端與服務(wù)端特征定位數(shù)據(jù)的

GB/T

30269.807

標(biāo)準(zhǔn)要求。5.5.2 服務(wù)端特征定位數(shù)據(jù)存儲安全性應(yīng)

GB/T

37939

標(biāo)準(zhǔn)要求。5.5.3 特征定位數(shù)據(jù)采集、處理、應(yīng)用應(yīng)

GB

20263

的標(biāo)準(zhǔn)要求。5.5.4特征定位數(shù)據(jù)在線傳輸不應(yīng)含有涉密信息。6 特征定位數(shù)據(jù)分類與表達(dá)6.1 概述特征定位數(shù)據(jù)按照傳感器特性和處理結(jié)果分為視覺自然特征定位數(shù)據(jù)、云自然特征定位數(shù)據(jù)。毫米波雷達(dá)點(diǎn)云和激光雷達(dá)點(diǎn)云特征定位數(shù)據(jù)的表達(dá)相同，同屬位數(shù)據(jù)。6.2 視覺自然特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)6.2.1 視覺自然特征定位數(shù)據(jù)模型視覺自然特征數(shù)據(jù)應(yīng)包括關(guān)鍵幀、地圖點(diǎn)及連接關(guān)系，見圖

2。圖2 視覺自然特征數(shù)據(jù)模型

[1,65535]DB11/T

—6.2.2視覺自然特征幀應(yīng)下列要求：a) 時間戳為幀對應(yīng)的時間信息。有兩種方式：1) 采用自

年

1

月

1

日

0

點(diǎn)

0

分

0

秒開始計算的時間（以毫秒為單位）方式，如：“1577833620000”；2) 采用日時分秒，如：“

”。b) 位姿變換應(yīng)為幀對當(dāng)前相動的位姿變換矩陣；c) 角度應(yīng)為幀中角度，表示方向，見圖

3

示例；圖3 特征點(diǎn)角度示例d)圖像特征點(diǎn)描述子應(yīng)為幀中特征點(diǎn)的屬性已檢測到進(jìn)行描述，周圍像素點(diǎn)的灰度對e) 地圖點(diǎn)索為關(guān)鍵幀中特征點(diǎn)對地圖編號值。6.2.3 視覺自然特征地圖像特征點(diǎn)投影到真實(shí)世界的三維坐標(biāo)點(diǎn)，見圖

4。圖4地圖點(diǎn)示意圖6.2.4 視覺自然特征連接關(guān)系應(yīng)為關(guān)鍵幀，關(guān)鍵幀與地圖點(diǎn)之間建立的關(guān)聯(lián)關(guān)系。6.2.5 視覺自然特征定位數(shù)據(jù)6.2.5.1 關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見表

1。表1表1 關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)38[0,3.4028

′

[0,360)

63

[1,65535]

[1,2

[0,1]

[1,65535]

[1,65535][0,1]

[1,

38

[0,3.4028′

DB11/T

—表

1關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)（續(xù)）表

1關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)（續(xù)）6.2.5.2地圖點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)見表

2。地圖點(diǎn)數(shù)據(jù)按照幀位記錄。表2 地圖點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)6.2.5.3 連接關(guān)系應(yīng)為地圖點(diǎn)、特征點(diǎn)和特征點(diǎn)的連接，見表

3、表

4。表3 特征點(diǎn)和地圖點(diǎn)連接關(guān)系數(shù)據(jù)表4 特征點(diǎn)和特征點(diǎn)連接關(guān)系數(shù)據(jù)DB11/T

—6.3 視覺語義特征定位數(shù)據(jù)表達(dá)6.3.1 視覺語義特征定位數(shù)據(jù)模型6.3.1.1 視覺語義特征定位數(shù)據(jù)分為線特征數(shù)據(jù)和面兩類，見圖

5。圖5 視覺語義特征定位數(shù)據(jù)分類6.3.1.2 線特征數(shù)據(jù)表達(dá)呈線狀延伸的要素，由數(shù)量不等、順序連接的折線形狀點(diǎn)所構(gòu)成，折線形狀點(diǎn)不少于

2

個，數(shù)據(jù)模型見圖

6。圖6 線特征數(shù)據(jù)模型6.3.1.3 面特征數(shù)據(jù)表達(dá)呈面狀分布的要素，由數(shù)量不等、順序連接的邊界形狀點(diǎn)所構(gòu)成，折線形狀點(diǎn)不少于

4

個，首末點(diǎn)位置相同，面特征數(shù)據(jù)分為地面面塊中立類，數(shù)據(jù)模型見圖

7。圖7 面特征數(shù)據(jù)模型6.3.2 線特征數(shù)據(jù)表達(dá)6.3.2.1 線特征數(shù)據(jù)的應(yīng)符合可際場景示例見圖

8，圖

9。DB11/T

—a) 線特征數(shù)據(jù)表達(dá)路面的各種交通標(biāo)線、路側(cè)呈線狀布設(shè)的交通防護(hù)設(shè)施、路側(cè)及車輛活動范圍內(nèi)豎立于地面的或平行面的空中物體；b) 幾何上以形狀點(diǎn)順序構(gòu)成的折線表示，形狀三維幾何坐標(biāo)串存儲方式為坐標(biāo)各方向分量，以空分隔，坐之間以逗號“,”分隔，坐標(biāo)單位為

m；c) 當(dāng)線特征數(shù)據(jù)表達(dá)的物體是突起于地面的路側(cè)防護(hù)設(shè)施時，需要以起點(diǎn)高終點(diǎn)高度屬性表示自身的高度尺寸；d) 線狀豎桿的幾何線段起點(diǎn)位置為豎桿和地面交叉點(diǎn)，終點(diǎn)位置為豎桿垂直與地面的最高點(diǎn)。圖8 線特征物體示例（路面與路側(cè)）圖9 線特征物體示例（路側(cè)豎立線狀布6.3.2.2 線特征數(shù)據(jù)屬性信息應(yīng)包括下列內(nèi)容：a) 路面交通標(biāo)線的屬性信息包括型、線型、顏色、實(shí)線段長度、虛線段長度；b) 路側(cè)的屬性信息包括型、高度、終點(diǎn)高度、顏色；c) 路側(cè)的屬性信息包括型、。6.3.2.3 線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)要求：

[1,2

h1,x2

5768.3

h1,x2

DB11/T

—a) 路面交通標(biāo)線的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達(dá)見表

5；表5 路面交通標(biāo)線線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表5 路面交通標(biāo)線線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)b)

路側(cè)的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達(dá)見表

6；表6路側(cè)防護(hù)設(shè)施線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

[1,2

h1,x2

DB11/T

—表

6路側(cè)防護(hù)設(shè)施線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）c)

表

6路側(cè)防護(hù)設(shè)施線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）c)

路側(cè)的視覺語義屬性與位置信息的數(shù)據(jù)庫表達(dá)見表

7。表7路側(cè)桿狀設(shè)施線特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)a) 交通標(biāo)線類線特征數(shù)據(jù)的采集位置應(yīng)為交通標(biāo)線線的中央位置，見圖

；10DB11/T

—圖10 線特征數(shù)據(jù)的采集位置（單線交通標(biāo)線）b) 交通標(biāo)線為雙線時應(yīng)分別采集兩條噴涂線的中央位置，見圖

；圖11 線特征數(shù)據(jù)的采集位置（雙線交通標(biāo)線）c) 交通標(biāo)線為虛線或短虛線時采集起點(diǎn)應(yīng)為噴涂線的中央位置及起點(diǎn)位置，見圖

12；圖12 線特征數(shù)據(jù)的采集位置（虛線交通標(biāo)線）d) 路側(cè)的地面根置為線置，當(dāng)多種類型組合出現(xiàn)，且高度差異大于

1m

時，應(yīng)使用平行線的用多條線段表示，線段

20cm，見圖

；圖13 線特征數(shù)據(jù)的采集位置（路側(cè)防護(hù)設(shè)施）e) 線特征數(shù)據(jù)中路側(cè)設(shè)施高基線位置起算，際測量值賦值；f) 與道路延伸方向相同的線特征數(shù)據(jù)，按實(shí)際位置，不應(yīng)出現(xiàn)線條間的重疊或交叉；g) 線特征數(shù)據(jù)類型、線型發(fā)生變，應(yīng)化處，見圖

；DB11/T

—圖14 線特征數(shù)據(jù)的采集位置（線特征數(shù)據(jù)類型、線型發(fā)h) 形狀相鄰兩點(diǎn)距離不大于

，相鄰三點(diǎn)的中間點(diǎn)對首末兩點(diǎn)連線的垂距不大于

0.1m。6.3.3面特征數(shù)據(jù)表達(dá)6.3.3.1 面特征數(shù)據(jù)的應(yīng)符合，面可際場景示例見圖

。圖15 面特征物體示例a) 面特征數(shù)據(jù)表達(dá)路面中狀表示的路面交通標(biāo)線、路側(cè)及路內(nèi)豎立和懸掛的各種交通標(biāo)志牌，上以面塊的外邊界形狀點(diǎn)圍成的地面面塊或空中立面表示，形狀三維坐標(biāo)串存儲方式為坐標(biāo)各方向分量，以空格符分隔，坐之間以逗號“,”分隔，坐標(biāo)單位為

m；b) 路面交通標(biāo)記中路面導(dǎo)向箭頭、路面文字標(biāo)記、路面圖形標(biāo)記，中心圈，減速丘標(biāo)線應(yīng)使用對應(yīng)的最小外接矩形表達(dá)，邊框角順時針方向排列。如圖

16

矩形框所示；圖16 路面交通標(biāo)記外接矩形c) 路面交通標(biāo)記中的導(dǎo)流線、禁止停車區(qū)、減速帶、停車位面應(yīng)使用其對應(yīng)的外邊界表達(dá)，邊框角順時針方向排列。如圖

17

所示；DB11/T

—圖17 路面交通標(biāo)記外邊界示例d) 路側(cè)（內(nèi)）的交通標(biāo)志牌，應(yīng)使用其外接矩形或三角形作為立面的邊界線，非規(guī)則多邊形、矩形使用最小外接矩形他以實(shí)際標(biāo)牌的各個頂點(diǎn)順序相接而圍成的面表達(dá)，邊框角點(diǎn)按順時針方向排列。如圖

18

所示；圖18 路側(cè)（內(nèi)）的交通標(biāo)志牌示例e) 路側(cè)（內(nèi)）其他設(shè)施面，指跨路的過街橋面向車輛來向的側(cè)面、龍門架跨路部分其他非交通標(biāo)志牌的立面，使用最小外接矩形（紅框），邊框角順時針方向排列。如圖

所示；圖19 路側(cè)（內(nèi)）其他設(shè)施面f) 信號燈以包圍一組信號燈的矩形立面表達(dá)區(qū)分顏色和轉(zhuǎn)向方向，邊框角點(diǎn)按順時針方向排列。如圖

20

所示。

[1,2

h1,x2

h3

101112

5768.3

DB11/T

—圖20信號燈立面示例6.3.3.2 面特征數(shù)據(jù)屬性信息應(yīng)包括下列內(nèi)容：a)路面交通標(biāo)記的屬性信息包括類型、、、文字圖案的字頭朝向、導(dǎo)向箭頭方向；b) 路側(cè)（內(nèi)）交通標(biāo)志牌的屬性類型、形狀、底色、文字邊框、朝向；c) 路側(cè)（內(nèi)）其他設(shè)施的屬性信息包括類型。6.3.3.3 面特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)要求：a) 路面交通標(biāo)記的視覺語義屬性與面邊界位置庫見表

8；表8表8 路面交通標(biāo)記面特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

-1

101112131415

[1,2

h1,x2

h3

5768.2DB11/T

—表

8表

8路面交通標(biāo)特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）b)

路側(cè)（內(nèi)）交通標(biāo)志牌的視覺語義屬性與面邊界位置信息數(shù)據(jù)庫見表

9；表9路側(cè)（內(nèi)）交通標(biāo)志牌面特征數(shù)據(jù)

編號字段名稱字段類型取值說明備注1

編號長整型[1,2

唯一標(biāo)識碼2面位置長二進(jìn)制面狀物體邊界形狀點(diǎn)三維坐標(biāo)串如三角形面記錄為“x1

h1,x2

h2,x3

h3”。3類型短整型1、信號燈2、路側(cè)（內(nèi)）其他設(shè)施面DB11/T

—表

9路側(cè)（內(nèi)）交通標(biāo)志牌面特征數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（續(xù)）c)

表

9路側(cè)（內(nèi)）交通標(biāo)志牌面