Cos'è una mappa HD?

Una mappa HD (ad alta definizione) è una descrizione centimetrica e machine-readable della rete stradale — confini di corsia, connessioni, elementi regolatori, geometria di riferimento — progettata per essere consumata da uno stack per la guida autonoma piuttosto che letta da un guidatore umano. Le mappe HD sono uno degli input fondamentali per la maggior parte dei sistemi di guida autonoma (AV) e ADAS avanzati in produzione.

Questa pagina è un primer neutrale sulle mappe HD per la guida autonoma, e spiega dove drawtonomy può essere utile.

Cosa contiene una mappa HD

Una tipica mappa HD codifica, come minimo:

Geometria delle corsie — la linea centrale precisa, il confine sinistro e destro di ogni corsia percorribile, di solito come polilinee o curve analitiche.
Topologia delle corsie — come si connettono le corsie: relazioni predecessore/successore agli incroci, cambi di corsia, fusioni, divisioni.
Elementi regolatori — semafori, segnali stradali, linee di stop, limiti di velocità, regole di precedenza, attraversamenti pedonali.
Caratteristiche statiche — guard rail, segnaletica orizzontale, tipi di corsie (bus, bici, parcheggio), attributi del manto stradale.
Sistemi di riferimento — latitudine / longitudine / quota, a volte abbinati a un sistema di coordinate locale e un ancoraggio a nuvola di punti.

La mappa HD è ciò che permette a un pianificatore di chiedere “qual è la corsia alla mia sinistra”, a un localizzatore di correlare i dati dei sensori live con un mondo noto, e a un modulo di percezione di limitare le aspettative su dove si trovano segnali e luci.

Mappa HD vs mappa SD vs OpenStreetMap

I confini sono sfumati, ma una suddivisione approssimativa utile:

Livello	Precisione	Semantica corsia	Usato da
SD (mappa standard)	livello strada	minima	navigazione, pianificazione percorso
OpenStreetMap	livello strada, crowdsourced	tag opzionali	uso generale
Mappa HD	livello centimetrico	modello completo corsia/regolatorio	pianificazione AV, predizione, localizzazione

OpenStreetMap (OSM) funge da substrato per alcuni formati di mappe HD (in particolare Lanelet2, che è OSM-XML con tag aggiuntivi) ma OSM grezzo da solo non è una mappa HD.

Formati comuni di mappe HD

Lo spazio delle mappe HD ha diversi formati attivi. I due con cui drawtonomy interagisce direttamente:

Lanelet2 — basato su OSM-XML, sviluppato all’FZI, e la rappresentazione di mappa HD principale per Autoware. La geometria è in polilinee (linestring); la topologia e gli elementi regolatori sono relazioni esplicite.
OpenDRIVE — standard ASAM, geometria analitica (linea, arco, spirale, polinomio), il formato di mappa HD de facto consumato dai simulatori di guida (CARLA, esmini, IPG CarMaker, RoadRunner).

Altri formati in uso attivo includono NDS (Navigation Data Standard), HERE HD Live Map e vari formati proprietari OEM. drawtonomy non punta attualmente a quelli.

Approcci di authoring di mappe HD

Produrre una mappa HD a scala urbana è un’operazione di tipo survey-grade: veicoli di mappatura mobile, pipeline di annotazione manuale, estrazione automatica di corsie da LiDAR/camere e QA umano. Gli strumenti usati in questo spazio includono:

TIER IV Vector Map Builder — editor Lanelet2 browser-based con supporto completo degli elementi regolatori.
JOSM con il plugin Autoware Lanelet2 — editor OSM desktop.
MathWorks RoadRunner — authoring di mappe HD e scenari ampiamente usato nell’industria.
Autocore MapToolbox — plugin Unity per mappe Lanelet2 Autoware.

Questi sono gli strumenti da usare quando hai bisogno di una mappa HD survey-accurata.

Dove si inserisce drawtonomy

drawtonomy non è uno strumento di authoring di mappe HD nel senso survey-grade. È una lavagna browser ottimizzata per scenari di guida. Ci sono tuttavia alcuni luoghi limitati dove si affianca al vero flusso di lavoro delle mappe HD:

Schizzi di mappe HD prima dell’authoring. Se stai delineando un nuovo incrocio o una piccola rete stradale e vuoi una rapida visualizzazione prima di impegnarti con JOSM o Vector Map Builder, drawtonomy può abbozzare corsie, incroci e attraversamenti pedonali in pochi minuti.
Modifiche locali a una mappa Lanelet2 esistente. Drawtonomy può importare un file Lanelet2 OSM, modificare la geometria delle corsie visivamente ed esportarlo di nuovo. Secondo l’implementazione dell’esportatore, gli elementi regolatori sono preservati nel round-trip tramite un sidecar ma non ancora modificabili nell’UI — per quello, Vector Map Builder o JOSM è lo strumento giusto.
Figure di concetti di mappe HD. Paper, slide e documenti di progettazione sul lavoro con mappe HD necessitano di illustrazioni pulite di corsie, connessioni ed elementi regolatori. drawtonomy è ragionevole per la figura.
Pipeline mappa piccola → simulatore. Drawtonomy può portare uno schizzo Lanelet2 attraverso OpenDRIVE 1.8 + OpenSCENARIO 1.3 a un zip pronto per esmini. L’export non include elementi <junction> o geometria analitica a clotoide (vedi /it/explanation/exporter-architecture/), quindi è adatto per scene piccole piuttosto che mappe HD complete.

Per lavori di mappe HD a scala urbana, continua a usare gli strumenti survey-grade. drawtonomy è la piccola tela browser a cui ti rivolgi quando vuoi uno schizzo, una figura o una correzione locale.

Nello stesso ecosistema di mappe HD

drawtonomy è un piccolo contributore in un ecosistema con diversi strumenti consolidati. Le pagine da leggere dopo: