HD Map là gì

HD map (bản đồ độ phân giải cao, High-Definition Map) là mô tả mạng lưới đường chính xác centimet, có thể đọc bằng máy, được autonomous driving stack đọc trực tiếp. Đây không phải bản đồ cho người lái xe đọc, mà là bản đồ mà các module Planner, Localization, Prediction, Perception dùng làm tiền giả định “thế giới trông như thế này”. Hầu hết xe tự lái (AV) và ADAS tiên tiến đang vận hành thực tế đều dùng HD map như một đầu vào thiết yếu.

Trang này là bài giới thiệu trung lập về HD map, kết thúc với phần tóm tắt phạm vi drawtonomy liên quan.

HD map chứa gì

Tối thiểu thường bao gồm:

Lane geometry — tâm làn, biên trái, biên phải cho từng làn đường chạy. Thường biểu diễn dạng polyline hoặc đường cong giải tích.
Lane topology — quan hệ trước/sau tại giao lộ, kết nối thay đổi làn, hợp lưu, phân làn.
Regulatory element — đèn giao thông, biển báo, vạch dừng, giới hạn tốc độ, quy tắc ưu tiên, zebra crossing.
Yếu tố đường tĩnh — hộ lan, vạch kẻ đường, loại làn (xe buýt, xe đạp, đỗ xe), thuộc tính mặt đường.
Hệ tọa độ tham chiếu — kinh/vĩ độ/độ cao, kèm hệ tọa độ local hoặc point cloud anchor.

Chỉ khi có đủ các thông tin này, Planner mới có thể truy vấn “làn bên trái của xe tôi là gì”, Localization mới có thể đối chiếu dữ liệu sensor thời gian thực với thế giới đã biết, và Perception mới có thể dùng thông tin tiên nghiệm “biển báo hay đèn ở đây”.

HD map, SD map và OpenStreetMap

Ranh giới không tuyệt đối, nhưng tóm tắt được như sau:

Layer	Độ chính xác	Thông tin làn	Người dùng chính
SD map (bản đồ tiêu chuẩn)	Cấp đường	Hầu như không có	GPS ô tô, tìm đường
OpenStreetMap	Cấp đường, crowdsource	Tag tùy chọn	Đa dụng
HD map	Chính xác centimet	Mô hình làn và regulatory đầy đủ	AV planning/prediction/localization

OpenStreetMap (OSM) được dùng làm nền cho một số định dạng HD map — đặc biệt Lanelet2 là định dạng thêm tag riêng vào OSM-XML — nhưng OSM thô bản thân nó không phải HD map.

Các định dạng HD map chính

Trong thế giới HD map có một số định dạng đang được dùng tích cực. drawtonomy xử lý trực tiếp hai định dạng sau:

Lanelet2 — dựa trên OSM-XML. Phát triển tại FZI, được dùng rộng rãi làm HD map trong Autoware. Geometry dạng polyline (linestring), topology và regulatory element được khai báo tường minh dưới dạng relation.
OpenDRIVE — tiêu chuẩn ASAM. Dùng đường cong giải tích (line, arc, clothoid, đa thức). Các simulator CARLA, esmini, IPG CarMaker, RoadRunner tiêu thụ định dạng này.

Ngoài ra còn NDS (Navigation Data Standard), HERE HD Live Map, các định dạng riêng của OEM — nhưng drawtonomy hiện không nhắm trực tiếp vào các định dạng này.

Cách tạo HD map

Tạo HD map quy mô thành phố về bản chất là công việc ở cấp độ khảo sát. Kết hợp xe Mobile Mapping chuyên dụng, annotation thủ công, tự động trích xuất làn từ LiDAR/camera và QA thủ công. Các công cụ hay dùng:

TIER IV Vector Map Builder — Lanelet2 editor trên trình duyệt, chỉnh được cả regulatory element.
JOSM + Autoware Lanelet2 plugin — OSM editor desktop.
MathWorks RoadRunner — công cụ phổ biến trong ngành xử lý cả HD map và kịch bản.
Autocore MapToolbox — Lanelet2 editor cho Autoware chạy như Unity plugin.

Khi cần HD map độ chính xác khảo sát, các công cụ này là lựa chọn đầu tiên.

Phạm vi drawtonomy liên quan

drawtonomy không phải công cụ tạo HD map cấp khảo sát. Đây là bảng trắng trên trình duyệt dành cho cảnh lái xe. Tuy nhiên trong luồng xử lý HD map, có một vài trường hợp hạn chế drawtonomy có thể hữu ích:

Phác thảo trước khi tạo HD map. Muốn xem nhanh bố cục giao lộ mới hoặc mạng đường nhỏ trước khi dùng JOSM hay Vector Map Builder — vài phút sketch trên drawtonomy là đủ.
Chỉnh nhỏ bản đồ Lanelet2 hiện có. drawtonomy đọc file OSM Lanelet2, chỉnh geometry làn trên màn hình và xuất lại Lanelet2. Theo tài liệu exporter, regulatory element được giữ qua roundtrip qua sidecar nhưng chưa thể chỉnh qua UI. Để chỉnh regulatory element, dùng Vector Map Builder hay JOSM.
Hình minh họa về HD map. Khi cần giải thích “HD map là gì” trong bài báo, slide hay tài liệu thiết kế, drawtonomy phù hợp để tạo hình minh họa làn, kết nối và regulatory element.
Luồng từ bản đồ nhỏ sang simulator đơn giản. Có thể xuất sketch Lanelet2 sang OpenDRIVE 1.8 + OpenSCENARIO 1.3, đóng gói thành zip cho esmini. Tuy nhiên hiện chưa xuất được phần tử <junction> trong OpenDRIVE hay clothoid giải tích (xem kiến trúc exporter), nên phù hợp với cảnh nhỏ chứ không phải HD map chuyên nghiệp.

Khi cần HD map quy mô thành phố, vẫn phải dùng công cụ cấp khảo sát. drawtonomy chỉ là canvas trình duyệt nhỏ đảm nhận “phác thảo, minh họa, chỉnh sửa nhỏ”.

Trong hệ sinh thái HD map

drawtonomy là thành viên nhỏ bổ sung vào hệ sinh thái đã có đầy đủ công cụ tiêu chuẩn. Đọc thêm các trang sau để hiểu vị trí tương đối: