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落實交通智慧化願景 成大高精地圖中心打造台灣自駕公路

成大測量及空間資訊學系副教授呂學展表示,高精地圖須整合公路設施資料庫,才能提供自駕車的即時動態資訊需求。成大高精地圖中心提供

自駕車是目前全球汽車與科技兩大產業的重點發展技術,透過各項感測、運算與自動化技術,實現無人駕駛願景。不過自駕車要安全且順利的上路,不能只靠車輛本身,還需搭配完整的基礎建設,因此行政院近期推動了「智慧自駕公路計畫」,並希望透過高精地圖與AI辨識技術的應用,加速台灣自駕車發展。

成大測量及空間資訊學系教授王驥魁先介紹何為高精地圖。他指出,目前汽車導航系統所使用的地圖,其資訊與介面設計都是為人類駕駛而設計,高精地圖則是專為機器設計,為了避免碰撞,其精度必須達到公分等級,資訊內容則包括車輛位置與道路的邊界、坡度、曲率、車道線、交通標誌等,藉此讓車內的運算平台建構起空間認知,作為行車時應對的依據,落實自駕願景。

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成大測量及空間資訊學系教授王驥魁(左三)與高精地圖中心團隊所設計的AI演算法,可快速辨識道路圖資的變異。成大高精地圖中心提供

致力推動高精地圖 為智慧交通打下發展基礎

成大高精地圖中心這兩年在地政司相關政策的支持下,陸續完成了通過台灣資通產業標準協會審議的「高精地圖製圖作業指引v2」與「高精地圖圖資內容及格式標準」,這兩項工作可以協助台灣產業在發展高精地圖時有所依循,尤其前者,將可成為業者參加檢測時的參考檢查項目、檢核方式與建議以通過標準,確保測繪產出的地圖圖資屬性與精度。

成大測量及空間資訊學系副教授呂學展則表示,高精地圖要能滿足自駕車需求,還需整合公路設施資料庫,以提供即時動態資訊,對此高精地圖中心透過AI結合影像辨識技術,開發出公路設施適地性自動化辨識、變異偵測技術及訊號告警機制,以利於後續養護維修的進行,藉此提高公路巡檢效能。

並且要針對高精地圖與相關公路設施項目,就圖資屬性或欄位進行分析確認,與高精地圖中心研擬的「高精地圖圖資內容及格式標準」進行差異分析,再依據分析結果評估資料萃取應用的可行性,進行彙整與回饋。

成大高精地圖中心所完成的高精地圖標準與AI影像辨識技術,成為行政院推動「智慧自駕公路計畫」的重要技術,此計畫預計將原先地端運算的公路設施自動化辨識與屬性分析模組工具,部署國網中心的雲端平台,透過國網中心的豐富資源,整合多領域工具,未來還可鏈結政府其他單位的資訊平台,深具彈性與延伸性。

王驥魁進一步表示,「智慧自駕公路計畫」有三大建置重點,首先是驗證建立公路設施變異偵測暨告警機制,此作為是比對不同時間點拍攝的道路影像,再找出其差異性,並在「自動駕駛資訊整合平台」架構下建置系統,提供訊號告警服務。

第二是開發公路設施人工智慧辨識工具,並依據公路基本資料庫格式及欄位,逐步訓練不同種類公路設施辨識與屬性。

第三是建置新北淡海輕軌崁頂站週邊道路、嘉義高鐵週邊道路、省道台61線彰化鹿港至台中大安路段自駕車用高精地圖驗證場域,開發出可讓自駕車辨識的高精地圖及相關圖資,提升與強化公路路面與交通設施的維護與管理能量,了解未來自駕車行駛公路所需的智慧公路環境等,提供更優質行車安全環境。

智慧巡檢系統上路 用路人安全更有保障

至於在實證目標部分也有三個,目標一是驗證建立公路設施辨識、變異偵測與屬性分析機制,其內容是讓公路總局的巡檢設備,運行在高精地圖測試場域道路系統,藉此蒐集車道標線、路面狀態等道路環境空間特徵值資料,再將資料呈現在道路巡檢變異偵測系統中,建立起高精地圖與自駕車系統介接機制。

第二個實證目標,是為了驗證高精地圖測試場域進行車聯網地圖訊息(V2X Map Data)的產製試辦,將「智慧自駕公路計畫」的高精地圖成果轉製為車聯網地圖訊息,配合已經布建的多種感測器與內政部建議的載具使用,未來還可進一步與交通號誌控制相關的號誌相位時間點搭配,落實智慧交通中的車聯網願景。

實證目標三是在平台端配合公總巡檢車與機關所提供的既有高精地圖變異偵測工具,進行高精地圖的變異物件辨識,辨識結果包含物件三維坐標及其對應影像、點雲等,以利於後續進行成果檢核,如果辨識成果精度在相關指引規範下通過驗證,就可用於圖資更新,驗證沒通過,則會針對變異處通知測繪業者進行場域圖資測製及更新,以符合目前高精地圖測製標準。

上述的三個實證目標,主要是解決台灣道路維護的困境。台灣省道相當長,緊鄰海岸線和穿越山林者均有,其中還有多數位於繁忙的城市之間,位於自然環境中的道路易受環境侵襲,城市中的道路則因使用頻繁,路面結構經常損壞。過去這些道路都是透過人力巡檢,再以紙本方式記錄,因此難免出現疏漏,作業流程也被拉長。透過先進科技巡檢則可快速反應狀況,並將數據彙整為資料庫,作為後續分析與其他用途。

就智慧交通的整體面向來看,自駕車要能順利上路,除了車內的自動駕駛外,車輛外部的資訊也是關鍵,而相對於車體系統,車外環境需要辨識的人、事、物種類與數量更為龐雜,透過這些數據的不斷修正,現在的用路人將可享有優質乘車體驗,未來的自駕車則可以精準辨識週邊環境,從而協助政府推動智慧交通,同時造福民眾與相關產業。

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