自动驾驶地图的合规维度—资质篇

2021年,小鹏汽车收购了江苏智途科技有限公司(现已更名为江苏智鹏空间信息技术有限公司),在财报中小鹏提到“本公司相信,收购智途科技将有助于其自动驾驶技术的研发工作,当中涉及收集及处理中国的地图资料,因此须拥有测绘资质证书。”

那么自动驾驶与地图有何关系?自动驾驶需要什么样的测绘资质?是否自动驾驶一定需要测绘资质?
笔者将尝试结合自动驾驶地图的原理,对自动驾驶地图的合规问题进行梳理,第一篇先来谈谈资质问题。
自动驾驶(驾驶自动化)需要哪些地图?
一般来说自动驾驶系统的运行,包括感知、决策、执行三个阶段。
感知就是系统知道“我在哪”的过程,是系统通过处理各种信息来准确判断本身车辆所处的位置和其他车辆、障碍物位置的过程(实际上有更细微的过程:探测和信息收集、信息处理计算、得出结论);
决策就是系统判断“要去哪”的过程,在通过感知明确了自己的位置和周围的环境之后,系统结合“目的地”、“路线”等信息,决定自己是否超车、变道、减速、刹停的过程;
执行就是系统要求车辆“走起来”的过程,在获得了决策信号之后,这些信号就像大脑信号指挥肌肉一样,控制车辆控制器采取超车、变道、减速等相应的动作。

地图会在感知、决策过程中,扮演重要的角色。
系统用来感知“我在哪”的信息来源可以有多种,包括摄像头、雷达等“眼睛看”的信号,也包括GPS定位信号和高精地图信号,这取决于哪种信息对系统来说“够用”。
理论上如果一个系统的视觉算法足够强大,那么可能仅通过摄像头拍到的画面就可以计算出足够的位置、障碍物信息,那么这个系统就只需要摄像头。典型如特斯拉推崇的“纯视觉”方案(不过据说后面还是会配合毫米波雷达)。
如果认为仅靠视觉不足以支撑对复杂路况的感知,就会考虑用毫米波雷达、激光雷达、高精定位、高精地图等其他传感器和信息源,来补完一个更加准确的外部世界。这就是国内新势力多使用的“多传感器融合”方案。

在“多传感器融合”方案中,高精地图就像是提前输入系统大脑的轨道,给系统以类似于即时战略游戏中的“开图”效果,可以被系统直接用来构建甚至直接当作“外部世界”。高精地图不同于一般导航地图,其地图信息更密集也更加精确,使得系统可以提前预知车道线、交通标志、匝道路线甚至立交方向、高度、施工等信息。
配合精确的GPS和定位技术,可以直接让车辆参考高精地图来规划行驶路线(比如小鹏的高速NGP,类似于可以“只看地图走路”)。

当然,在进行那么多复杂的信息收集和运算之前,系统首先得知道自己要去哪(基本的决策)。目前的量产导航辅助驾驶大多都必需先有一个选择目的地并且导航出一个基本路线的过程,这个过程一般通过基础的导航地图就能实现。所以一个基础的导航地图对自动驾驶来说也是必需的。
那么对于完全不依靠“高精地图”的自动驾驶方案,除了基础的导航地图之外,是不是就不涉及其他地图了呢?
严格来说也不尽然。
实际上无论是哪种自动驾驶方案,感知都是对周围环境的“绘制”的过程,不同的自动驾驶方案只是意味着这个“绘制”所参考的信息不同。“高精地图”是直接把现成“画好”的交给系统,摄像头和激光雷达就是用笔在现场“素描”。
所以即使没有了现成的画,“纯视觉”或者其他不依赖“高精地图”的方案,在运行的过程中也会产生实时“绘制”出的地图(场景数据)。

导航地图和高精地图的资质问题
按照《测绘法》的定义,测绘活动的范围非常广泛。按照文义,高精地图、基础导航地图、实时“绘制”的地图,都受到《测绘法》的管理,需要遵从国家的测绘资质管理制度。
《测绘法》第二条:
“在中华人民共和国领域和管辖的其他海域从事测绘活动,应当遵守本法。
本法所称测绘,是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述以及对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动。”
第二十二条:
“国家对从事测绘活动的单位实行测绘资质管理制度。
从事测绘活动的单位应当具备下列条件,并依法取得相应等级的测绘资质证书后,方可从事测绘活动:
(一)有与其从事的测绘活动相适应的专业技术人员;
(二)有与其从事的测绘活动相适应的技术装备和设施;
(三)有健全的技术、质量保证体系和测绘成果及资料档案管理制度;
(四)具备国务院测绘行政主管部门规定的其他条件。”
我国的测绘资质有多个专业类别,每个类别都有甲、乙两个等级。同种专业类别的资质,乙级相比于甲级有更多的作业限制。比如测绘航空摄影乙级资质,就不得承揽两个及以上省级行政区域范围的项目。
《测绘资质管理办法》第二条:
“测绘资质分为甲、乙两个等级。
测绘资质的专业类别分为大地测量、测绘航空摄影、摄影测量与遥感、工程测量、海洋测绘、界线与不动产测绘、地理信息系统工程、地图编制、导航电子地图制作、互联网地图服务。”
按照《导航电子地图安全处理技术基本要求》(GB20263-2006)的定义,导航电子地图是“含有空间位置地理坐标,能够与空间定位系统结合,准确引导人或交通工具从出发地到达目的地的电子地图或数据集。”
基础导航地图无疑是属于导航电子地图这一类别的,其绘制需要导航电子地图制作资质,不过目前的车载系统一般是直接使用高德、百度、腾讯的导航地图,车厂不自己进行绘制。

相比于定义中的“引导”作用,“高精地图”的作用更为复杂,其还有外部环境、路况的呈现功能,那么“高精地图”是否也属于导航电子地图呢?
答案是肯定的,按照2016年发布的《国家测绘地理信息局关于加强自动驾驶地图生产测试与应用管理的通知》的内容,“高精地图”也属于一种导航电子地图,其制作也需要导航电子地图制作资质。
《国家测绘地理信息局关于加强自动驾驶地图生产测试与应用管理的通知》:
“一、自动驾驶地图属于导航电子地图的新型种类和重要组成部分,其数据采集、编辑加工和生产制作必须由具有导航电子地图制作测绘资质的单位承担。导航电子地图制作单位在与汽车企业合作开展自动驾驶地图的研发测试时,必须由导航电子地图制作单位单独从事所涉及的测绘活动。”
所以目前的小鹏NGP采用的还是高德提供的高精地图,其地图的更新需要依赖高德的节奏。未来小鹏有望通过江苏智鹏空间信息技术有限公司进行高精地图测绘,从而将地图的更新节奏掌握在自己的手里。
导航电子地图的甲级、乙级的测绘范围是不同的,乙级资质不得在相关政府部门划定的自动驾驶区域外从事导航电子地图制作。对于NGP这类量产交付大规模使用的辅助驾驶功能,其高精地图就不能仅限于划定的范围。

这个划定的“自动驾驶区域”,主要指地方所规划的可以由智能网联汽车进行自动驾驶测试和载人载物运行的测试和示范应用道路。
《智能网联汽车道路测试与示范应用管理规范(试行)》
第二十二条:
“省、市级政府相关主管部门在辖区内选择具备支撑自动驾驶及网联功能实现的若干典型路段、区域,供智能网联汽车开展道路测试或示范应用,并向社会公布。道路测试、示范应用路段和区域内应设置相应标识或提示信息。”
即时测绘出的3D场景的资质问题
对于不使用“高精地图”的方案,由系统直接实时测绘计算出的地图,是否也涉及测绘资质呢?
这方面的规定还不明确。
按照《测绘法》所定义的范围以及《导航电子地图管理有关规定》的内容,肯定是需要的。
《导航电子地图管理有关规定》:
“九、除依法取得导航电子地图测绘资质的外,其他单位和个人在使用导航电子地图过程中,不得携带其他带有空间定位系统(如GPS等)信号接收、定位功能的仪器开展显示、记录、存储、标注空间坐标、高程、地物属性信息,以及检测、校核、更改导航电子地图相关内容等测绘活动。”
但是从资质的专业门类来看:
“大地测量、测绘航空摄影、摄影测量与遥感、工程测量、海洋测绘、界线与不动产测绘、地理信息系统工程、地图编制、导航电子地图制作、互联网地图服务。”
并没有相符合的资质。
笔者认为从资质管理的立法目的角度,应该分情况讨论。
如果很多车辆在使用自动驾驶,各个车辆自动驾驶系统的实时测绘的数据最终都会保存下来,拼接成一个完整的地图数据。笔者认为这种形成了具有“引导”、“指示”作用的测绘成果,就应该受到《测绘法》的规制,那么就需要地图编制资质或者导航电子地图制作资质(以后用于导航或自动驾驶)。

但如果只是即时生成3D场景数据而不会上传或者储存下来(只用来实时决策),那么虽然过程可以称之为测绘,但并不会形成一个有“引导”、“指示”作用的测绘成果或者“地图”。那么似乎并没有去用“测绘资质”进行规制的必要。特斯拉在没有导航电子地图测绘资质的情况下,其NOA功能也能在高速路段运行,侧面说明了目前对于不使用“高精地图”的辅助驾驶方案,确实没有地图资质的要求。

然而这个“不上传”、“不储存”,对于自动驾驶算法的进步、发展来说,笔者认为是过于苛刻的要求了。
自动驾驶的感知识别能力是需要大量的数据来进行标注和训练的,这些即时测绘出的3D场景里的数据对于算法的训练来说是具有很高的价值的(比对、验证)。为了提升算法的能力,就不可避免的要用到这些数据,来检测、验证对于路线、路标、交通标志、桩桶的识别精确度。
那么如果虽然进行了储存,但只用来进行自动驾驶相关的验证、对比,而不用来形成一个具有引导、指示作用的测绘成果或者地图,能不能避免资质的要求呢?
从立法目的的角度,测绘活动的限制,主要在于对国家重要设施、战略位置、机密地点相关地理、位置数据的保护,似乎只要企业不去构建具有指示功能的地图,就不会影响到国家安全。

但实际上,数据的类型和处理本身是很复杂的,一来掌握了数据之后如何使用不能仅靠掌握者的自觉;二来即使单个数据不会具有指引作用,但不排除这些数据和其他数据、信息相结合,能够成功推算出各种地理位置。企业保留这些实时测绘的数据,监管部门也会要求将这些测绘成果进行保密、脱敏处理后,才能允许企业使用。
所以笔者认为,虽然没有明确的规定,但对即时测绘成果、数据的储存和处理,依然会需要具备相应的测绘资质,继而把测绘成果纳入汇交、监管制度中加以规范。
总结:技术发展与安全边界
从对地图资质的梳理可以感觉到,对于很吃“数据”的自动驾驶来说,在对地图资质要求非常严格的体系中,自动驾驶开发企业会有一种挣扎的状态。企业当然希望能够尽可能放开资质的要求,给自动驾驶算法尽可能多地“喂食数据”。但“地图”信息又比较敏感,涉及国家安全和个人信息的点很多,法规确实有必要进行规制。
我国的导航电子地图甲级测绘资质还是很难得的,全国的甲级测绘资质证书于2019年12月31日已经全部到期了,2019年自然资源部发布公告将甲级测绘资质证书有效期延长到2020年12月31日。目前还只有15家企业完成了导航电子地图甲级测绘资质的复审换证。没有资质的企业只能先用别家的高精地图。


而自动驾驶系统在运行中的即时测绘数据,对于算法的发展,最好不要浪费。但如果因为资质的问题,强制要求开发企业不得保存和处理这些即时测绘数据,又可能会限制技术的进步。
现在把自动驾驶地图归于“导航电子地图”的分类方式,实际上低估了自动驾驶实时测绘的复杂度和重要性。笔者猜想,未来也许会针对系统的实时测绘,新设一个测绘资质。
下一篇文章将梳理测绘成果汇交、监管方面的制度。