課題任務一認知高精地圖課時1課型新課學科智能網聯汽車教師學習目標知識目標：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.能描述高精地圖應用前景。素質目標：1.通過學習我國高精度圖的發展，引導學生了解我國的基本國情，樹立政治意識和大局意識。2.通過學習高精地圖，激發學生的民族自豪感和時代精神，增強國家的核心競爭力，實現可持續發展。教學重點高精地圖概念、特點、采集與生成教學難點高精地圖概念、特點、采集與生成教學方法講授法教學資源教學視頻、PPT教學過程教學環節教學內容一、導入今天我們學習的內容是高精地圖，先看一個視頻。播放視頻：高精地圖二、教學過程通過視頻，我們了解到高精地圖與傳統地圖的區別，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圖形商定義的精度更高、內容更詳細的地圖。廣義的高精度地圖直接為我們構建了一個真實的三維世界。除了絕對位置的形狀信息和拓撲關系外，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，一般指靜態的高精度路網信息。提問2：高精地圖的特點？明確2：1.為了實現車道級導航、路徑規劃功能，需要在原始地圖數據中抽象道路結構，形成由頂點組成的拓撲圖形結構，同時為了優化數據的存儲，需要將道路用連續的曲線段來表示。2.除道路參考線外，高精度地圖還應描述道路的連通性。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，在高精度地圖數據庫中體現。3.除了記錄道路參考線、車道邊緣（標線）和停車線外，高精度地圖數據庫還需要記錄無車道道路的拓撲結構，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數、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）數據維度傳統電子地圖數據只記錄道路級別的數據高精度地圖不僅增加了車道屬性相關數據，還能夠明確區分車道線類型、路邊地標等細節作用及功能傳統地圖起的是輔助駕駛的導航功能，本質上與傳統經驗化的紙質地圖是類似的高精度地圖通過“高精度+高動態+多維度”數據，起的是為自動駕駛提供自變量和目標函數的功能。高精地圖相比傳統地圖有更高的重要性使用對象普通的導航電子地圖是面向駕駛員，供駕駛員使用的地圖數據高精度地圖是面向機器的供自動駕駛汽車使用的地圖數據數據的實時性數據的實時性要求較低高精度地圖對數據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。高精度地圖與傳統地圖相比，具有不同的采集原理和數據存儲結構。高精地圖的生成：高精度地圖產生過程中，通過提取車輛上傳感器采集的原始數據，獲取高精度地圖特征值，構成特征地圖；在此基礎上，進一步提取、處理和標注矢量圖形，包括道路網絡信息、道路屬性信息、道路幾何信息和道路上主要標志的抽象信息。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.分發平臺4.后續更新提問4：其他形式的高精地圖有哪些？明確4：1.眾包數據構建高精度地圖2.實時定位與地圖構建提問5：高精地圖的應用前景如何？明確5：高精度地圖數據中提供道路甚至車道的曲率值，當車輛轉彎時可以根據曲率進行提前減速，控制傳感器甚至大燈轉向輔助。高精度地圖也提供隧道等詳細信息，車輛在進入前可以提前開啟大燈或調整傳感器感光參數。高精度地圖提供了坡度，能夠輔助車輛控制油門節省能源。高精度地圖提供了各種交通標志和提示信息標牌的精確位置及形狀能夠輔助車輛進行高精度定位。高精度地圖的限速信息精確到車道，能夠為車輛提供精準的限速信息，智能網聯汽車用以精準控制執行器操作