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报告 | 无人驾驶系列:高精地图专题报告 (附PDF下载)

 yeshuheng 2017-02-12


目录

高精度地图,无人驾驶的重要一环

· 高信息承载+协同其他组件,高精度地图打造自动驾驶专用地图

· 高精地图助力图商重回巅峰,各大巨头争相布局

· Mobileye众包模式 VS Google集中模式


高精度地图行业门槛较高,三大壁垒让潜在进入者望而止步

· 政策壁垒:铸就内资图商群雄争霸

· 资源壁垒:业内巨头方可玩转高精度地图

· 行业壁垒:先入优势凸显,地图研发时不我待


投资建议




高精度地图,无人驾驶的重要一环



延伸车辆感知,支撑自动驾驶:高精度地图通过对周围静态的环境进行精确描述,来延伸传感器的感知范围,以更为精细的尺度帮助汽车了解所处的位置、周围的环境状况、应该如何进行下一步操作等定位决策问题。目前正在开发的自动驾驶汽车大多数是利用车载传感器将收集到的信息和高精度地图数据比对,使汽车达到厘米级的定位。


高信息承载+协同其他组件,高精度地图打造自动驾驶专用地图


道路信息高度承载,高精度地图向无人驾驶汽车展现更细致的世界


电子地图是对我们实际空间进行反映,通过特定图层来描绘特定类别,然后通过图层叠加来进行路面表达。以我们经常使用的传统导航地图为例,往往通过10多层乃是20多层不同分辨率的图片所组成,当用户进行缩放时,程序根据缩放的级数,选择不同分辨率的瓦片图(用方格来模拟实体)拼接成一幅完整的地图。


对比传统导航地图,高精度地图图层更多,地图信息量更大。1)从图层数量上看:高精度地图包含图层数更多,可以包含诸如道路级别、交通设施等更多的数据;2)从图层质量上看:高精度地图每一图层的描绘更精细,从而可以实现厘米级导航。




高精地图提供自动驾驶所需专用道路信息,带来机器必须信息。高精度地图除了拥有传统导航地图具备的道路形状,通行方向,车道等信息,高精度地图包含了诸如车道分隔物类型、交通标志、限速等信息,和一些道路几何的三维信息,像弯道、斜坡等。所有这些将帮助自动驾驶汽车决定什么时候以及如何变更车道。




先验知识+冗余保障,高精度地图护航无人驾驶

基于车联网支撑的高精度地图信息(负责引路)为车辆进行定位和导航,位于车身上的各种传感器会“感知”交通环境(负责看路),识别技术和判断技术会对传感器收集的信息进行识别和判断(负责汇总信息),车辆控制和通信则是车辆根据道路和其他车辆的动态信息进行姿态调整(负责操作),与驾驶员协作则是驾驶员根据车辆提供的信息进行必要的操作(负责修正),进而实现更加安全的驾驶。





先验知识,给予无人驾驶更平顺的行驶。没有高精地图也能实现一定程度的无人驾驶,但在这种情况下,路面信息主要通过实时传感器采集和分析。一方面在就计算带来更大的负担和成本,另一方面,在计算效果上也比先验知识有差距。


冗余保障,传感器失效的第二套方案。无人驾驶技术装配的原则就是用多套系统去保障无人驾驶更安全和更稳定。在传感器失效的风险假设下,通过定位和高精地图能保障无人驾驶汽车继续运行。


与传感器、车联网交互,实现更智能地图。通过传感器采集的信息通过通讯手段(5G适用)与云端做交互,能使得地图更加智能。




高精地图助力图商重回巅峰,各大巨头争相布局


保证自动驾驶行车安全,高精度地图具有不可替代性


手机导航替代车载导航仍是目前图商的难题,高德率先免费更是带来巨大行业冲击。根据艾媒咨询发布的《中国手机地图市场研究报告》显示,2015年手机导航超越车载前装导航排名第一,两者分别占比42.4%、30.6%。目前导航地图的价值也一直处于下降趋势,高德地图更是采用地图免费的商业模式实现进一步的入口把控。我们认为高精地图的特性将成为图商的未来全新增长点。




与车内信息交互,唯有前装安装方能满足。高精地图需要与车内摄像头、激光雷达等传感器信息交互才能发挥作用,这就需要与车内的总线互相通讯。通过后装或者手机的方案无法满足。


数据量较大,本地和云端均需储备。5G的到来会带来高精地图云端调用带来可能,但作为自动驾驶核心的数据来源。大概率本地仍然会有高精地图的储备,高精地图蕴含大量信息,需要更大的存储空间在车内更容易实现。




无人驾驶产业链上的新蓝海,有望成为图商未来重要增长点


根据NHTSA(美国高速公路安全管理局)对无人驾驶程度的划分的五个层级:无自动驾驶辅助功能、特定自动驾驶辅助功能、组合式自动驾驶辅助功能、有限自动驾驶以及无人驾驶,我们依据不同层级的特点,对高精度地图特点进行测算。




高精地图将在高速路堵自动驾驶阶段引入,2018年后行业将被点燃


level1~level2这段时期,高精度地图厂商尚处于地面资料测绘阶段,向上缺乏车联网的支撑,向下普通车载地图已经可以满足目前导航需求。所以此时高精度地图尚处于起步阶段,仅限于测试车辆使用。从2018年开始,随着奔驰、宝马、沃尔沃等企业逐渐推出高速路段自动驾驶,高精地图将行业将被点燃。2020年后随着主流整车厂均加入自动驾驶进程,高高经地图将迎来行业爆发。





海外研究高精地图单车价值约为200美金,随着自动驾驶汽车在2020年后的量产出现将迎来高速增长。由于国外高精度地图发展相对更为成熟,相关市场估算更具参考价值,我们将根据高盛对高精度地图全球市场判断,预计未来的十五年高精度地图行业将迎来黄金发展期,到2020年高精度地图市场为21亿美元, 2025该市场将达到94亿美元。相比而言,国内高精度地图商业模式尚未清晰,未来具体市场大小难以预判,然而根据国内汽车市场约占全球车市30%的份额,随着国内高精度地图技术和商业模式逐渐成熟,国内高精度地图市场也不容小觑。




车企、IT巨头、图商合力移山,合纵连横抢占市场先机


图商+IT巨头,拥抱资本盛宴,享受技术果实


互联网巨头通过收购资质企业,来打破政策壁垒,并获得地图底层数据:

1)基于LBS,打通线上和线下。地图不仅是真实世界的映射,也是消费者移动互联网的入口,依托地图上所聚集的LBS服务,为互联网企业更多的消费者砝码。

2)以高精度地图切入自动驾驶。高精度地图是智能驾驶必不可少的成分,互联网巨头通过图商所掌握的地图数据资源和整车厂资源,可以成功切入自动驾驶这片蓝海。另外,智能汽车作为继电视,电脑,手机后的第四大屏,以自动驾驶解放双手为前提,以车联网为支撑,车载高精度地图所提供的LBS包含巨大附加价值。

3)更加彻底地解决地图海量数据的获取和处理问题,也可以让导航地图的更新和用户的体验得到更加完整地解决。


以地图为门槛,以车联网平台为支撑,以附加服务为真正利润源,互联网巨头利用自动驾驶普及为契机,开拓自身版图。


图商利用互联网巨头资源,来克服资金壁垒,加速高精度地图研发


1)  地图研发需要巨大投入,而且变现周期较长,一般企业很难承受所带来的资金流压力。通过互联网巨头的不断输血,来加速高精度地图研发,抢占市场先机。

2)  帮助培养互联网文化和基因,直接或间接拥有互联网资源,给未来业务带来发展机会。

3)  共同打造车联网并建立LBS开放平台和生态系统。


目前国内有12家地图具有导航地图甲级资质,四维图新、高德、易图通瓜分车载导航的前装市场,一共占据98%的市场份额。凯立德以70%的市场占有率在后装市场一枝独秀占据,目前这些公司或已经被互联网巨头所收购,或被其入股。




图商+整车企业,结合B端,平稳落地


车企和图商已全面展开高精地图合作。戴姆勒、宝马、奥迪的德系汽车联盟完成对图商HERE的收购,拉开了传统汽车制造商开始与互联网公司竞争布局未来的生态资源。目前整车厂随着自动驾驶战略的提前,正加速与高精地图图商合作。




Mobileye众包模式 VS Google集中模式


目前主流的高精度地图数据采集主要包括以mobileye为代表的众包模式和以高德为代表的集中制图模式。


Mobileye:众包模式制作高精度地图的代表


Mobileye要做的高精度地图Roadbook(路书)主要针对自动驾驶情景,该地图将重点放在路上的各种导流标志、方向标识、信号灯等,依靠这些建立的路标,从微观上在行驶过程中为车辆提供指引。这种收集方式可以改善由整到零那种传统方式所带来的高成本、速度慢的缺点。为此,mobileye需要和整车厂合作,借助不同品牌大量级的车辆上摄像头获取到的数据,能够作为地图的数据来源,能够保证数据的更新率;随着车载传感设备的普及,地图制作的效率也会逐渐提升。





Google:专业地图测绘车集中制图模式


谷歌针对自动驾驶,提出推出全新高精度地图,利用改造的丰田汽车,进行高精度地图测绘,目前已经累积了超过 120 万英里无人驾驶里程。目前,该地图主要供自家的无人驾驶汽车使用。




集中制图模式VS众包模式各有千秋,预计未来两种模式将实现共存




未来两种模式有望实现共存:以高德的高精度地图为例,由于地图采集车造价超过了 800 万人民币,高昂的造价限制了地图数据大范围、高频率的采集更新,因此这部分数据仅作为高精地图基础数据,另外,高德计划利用阿里的菜鸟物流车、神州专车等半社会化商用车,以众包模式对高精度地图实现数据补充。



高精度地图行业门槛较高,三大壁垒让潜在进入者望而止步



政策壁垒:铸就内资图商群雄争霸


电子地图触及国家安全,从严从紧的内资图商资质核定依然是今后政策制定的趋势


由于地图行业涉及国家机密,政策壁垒将各类国外图商挡于门外,为国内高精地图企业创造了稳定发展的契机。




以政策导向来看,国内高精度地图市场必将是国内厂商所主导:由于政策对国内图商的鼓励和对外资公司排斥,国内高精度地图行业必将由内资所主导,国外地图巨头很难进入。


1) 以严格的图商准入制为基调:由最近几年频繁出台的政策可以看出,国家越来越重视地图产业的发展,以完善地图市场管理机制作为政策出发点,制定严格的市场准入政策,对图商资质进行审查,并将不符合资质的图商踢出市场。

2)针对外资图商完全排斥:由于地图行业涉及到国家机密,所以禁止外资企业开展地图采集工作。针对互联网服务和信息服务业务,也实施了严格的外资准入制度,外资比例必须低于50%。


两类稀缺资质:制图资质、服务资质最受市场青睐


2014年,国家测绘局印发修订后的《测绘资质分级标准》,要求申请资质测绘单位同事达到通用标准和相应的专业标准,其中,专业标准包括:大地测量、测绘航空摄影、摄影测量与遥感、地理信息系统工程、工程测量、不动产测绘、海洋测绘、地图编制、导航电子地图制作、互联网地图服务。其中导航电子地图制作和互联网地图服务是是关系到能否开展车载高精度地图业务的前提条件。


导航电子地图制作资质:最为稀缺的资质门槛


具有该资质的公司可以在规定范围内进行导航电子地图数据采集;导航电子地图的编辑加工,其中包括道路数据,POI(特征点)数据,背景数据,行政界数据,图形数据,语音数据等;导航地图的公开出版、展示和使用。


导航电子地图制作之所以稀缺,是因为在于全国仅有12家单位具备此资质,伴随着国家监管力度的增强和审核门槛的增加,阻止了新的单位的进入;之所以重要,是因为导航电子地图是导航的核心组成,是导航系统开展业务的前提。




互联网地图服务资质:进入地图相关行业必备资质


2012年,国家测绘局共审核批准包括百度、新浪、腾讯、搜狗等的166家单位为互联网地图服务甲级测绘资质单位。


按规定,甲级单位至少要有5名具备国家级地图安全审校资格的人员,且必须有独立地图引擎,这两项关键指标,一个是人才指标,一个是核心技术的指标。按规定,乙级单位至少要有2名具备省级地图安全审校资格的人员,乙级资质单位更适合从事大众类的LBS服务,这也符合check in、手机地图、手机导航等众多LBS应用商的现实情况,即专注于应用层面的开发和运营。而包括基础地图数据的处理和维护,甚至地图API接口在内,都是与更专业的甲级资质单位进行B2B的合作,直接调用。没有地图资质的单位,比如谷歌,也可通过与拥有甲级或乙级资质的单位合作,取得相应的使用授权。




资源壁垒:业内巨头方可玩转高精度地图


巨额前期投入,一般企业无法负担


地图制作是一个繁复的过程,目前,就拿普通的互联网地图来看看,大致是通过实采和卫星遥感而成。通过开车沿着道路行驶,记录道路实景数据(如限速标志,路牌),通过卫星遥感,生产小比例尺下显示路网以及精细区域道路(如小区道路)。由于要探测的范围太大,而且因为市政建设等因素每天都会有一些道路发生变化,为了采集足够多的数据并保持更新,图商需要花费巨大的成本。而高精度地图信息的收集相比于普通地图对信息的需求更大,行驶路段都需要配备激光雷达的数据采集车进行实测。例如四维图新拥有600辆数据采集车,可以采集全景影像数据、路面影像数据、亚米级高精度GPS数据、路测近距离激光雷达等高精度数据,因此花费会更高。


因此高精度地图是一个资金密集型的行业,发优势大,边际成本低。从日本、欧美导航电子地图发展经历来看,经过前期快速发展到后期激烈市场竞争,国际范围内排名前五的地图提供商垄断出中国市场外95%的市场份额。国内就前装地图市场而言,三大图商占据99%的市场份额。造成这种市场结构是因为地图数据的采集和维护占固定成本绝大比重,在与竞争对手投入相当的情况下,没有稳定市场份额和良好的盈利,无法与其他具有先发优势并已形成规模的对手竞争。


根据统计,现今制作高精度地图每公里需要为花费数十万,即使随着探测距离的增加,众包模式的推广,成本会有所下降,但前期还需要图商投入巨额资金。




人才积累需要时间沉淀


高精度地图也是一个技术密集型的行业,需要多年导航地图开发经验的积累和软件开发团队的支持,才能不断提高用户体验,满足自动驾驶对地图的需求。根据公布资料,在高德的数据生产基地中,有1300余名数据生产人员及300余名研发人员,四维图新拥有六百余人的外业团队,一千多人的生产团队;长地万方拥有1000人。


鉴于地图行业前期人力和资金投入高,利润兑现期长,因此即使获得地图制作或地图服务资质,能将其转换为商业产品的公司寥寥无几。


行业壁垒:先入优势凸显,地图研发时不我待


高精地图作为ADAS重要一环,涉及到自动驾驶的安全性问题。整车厂在进行地图供应商选取时,必将经过长期测试和慎重选择,一旦确定就很难更换。利用整车厂相对封闭的供应链,图商的先发优势明显。以传统前装地图为例,目前主要有四维图新、高德和易图通三家地图供应商,占据99%的前装地图市场份额,这三家地图供应商由于具有各自稳定的整车厂客户群体,因此整体前装市场格局很难发生较大改变。




投资建议




..............后台回复“高精地图”,获取完整版高精地图专题报告。



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