采用多種新技術(shù)更新汽車導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)

從衛(wèi)星成像到繪制地圖的增值網(wǎng)絡(luò)，新技術(shù)和策略的及時(shí)完善，確保了汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的精度。

在短短的幾年前，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)從罕見的豪華車選項(xiàng)演變?yōu)榇蠖鄶?shù)車輛中的主流功能，其速度之快超過了以往任何時(shí)候。對于OEM來說，車載導(dǎo)航是一種高利潤的汽車電子產(chǎn)品，它能夠增強(qiáng)駕駛體驗(yàn)、促銷更多的汽車并有提高駕駛安全性。

目前，全球售出的所有新車中，6%以上配備了工廠預(yù)裝的導(dǎo)航系統(tǒng)。隨著這些設(shè)備的功能和復(fù)雜性的增加，各種形狀和類型的車載導(dǎo)航系統(tǒng)將有可能成為未來幾年出售的大多數(shù)車輛中幾乎標(biāo)準(zhǔn)的功能。

市場面臨的挑戰(zhàn)

然而，盡管汽車導(dǎo)航系統(tǒng)呈現(xiàn)快速普及之勢，但是，隨著市場的持續(xù)成熟，其發(fā)展還是遇到了巨大的障礙和挑戰(zhàn)，這些障礙包括：

數(shù)據(jù)發(fā)布的導(dǎo)入時(shí)間長：從構(gòu)建和交付使用到車廠最終安裝車載導(dǎo)航系統(tǒng)，需要很長的導(dǎo)入時(shí)間；這意味著當(dāng)消費(fèi)者使用的時(shí)候，其中的電子地圖數(shù)據(jù)已經(jīng)不是最新的了。從發(fā)布導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)到消費(fèi)者首次使用導(dǎo)航系統(tǒng)，期間的延遲時(shí)間長達(dá)4到9個(gè)月不等。

更新導(dǎo)航數(shù)據(jù)：導(dǎo)航數(shù)據(jù)提供商無法每年都沿著每一條街道重新跑一遍，從成本上講就不可行。目前，每三年才可以重新跑一條街道，然后，才能捕獲變化并出版新的數(shù)據(jù)。從重跑一遍街道、編輯數(shù)據(jù)到制成導(dǎo)航設(shè)備制造商的專用格式數(shù)據(jù)，這個(gè)過程使導(dǎo)入時(shí)間的延長已經(jīng)到了難以接受的地步。興趣點(diǎn)(POI)數(shù)據(jù)甚至更為動態(tài)且不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致越來越多的信息和顯示偏離實(shí)際情況。

集成新技術(shù)：現(xiàn)有這一代基于DVD的導(dǎo)航系統(tǒng)不久將被淘汰，由更簡易、更具有成本效益的技術(shù)來存儲、再現(xiàn)和更新導(dǎo)航數(shù)據(jù)。例如，無線數(shù)據(jù)更新(可能是通過蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星、藍(lán)牙或WiFi配置)技術(shù)與硬盤驅(qū)動器的結(jié)合，能夠支持更為及時(shí)的更新。隨著固體閃存驅(qū)動器容量的提高，它們將成為存儲導(dǎo)航數(shù)據(jù)的可行候選存儲媒介。此外，標(biāo)準(zhǔn)形狀因子、容量和申請更新的責(zé)任等等問題也有待解決。

成本：目前，對基于DVD的導(dǎo)航系統(tǒng)的升級而言，各地的成本差異較大，從125美元到500美元不等。盡管那些價(jià)格會持續(xù)走低，但是，對于頻繁地更新和刷新數(shù)據(jù)來說，成本將可能繼續(xù)成為一個(gè)障礙。

可用性因素：對于以新技術(shù)支撐起來的導(dǎo)航系統(tǒng)，制造商必須定義有效的方式來確保數(shù)據(jù)更新簡便易行。采用CD和DVD一直是一種直接的辦法。然而，采用硬盤驅(qū)動器，消費(fèi)者可能得被迫更新30到40Gb的數(shù)據(jù)(可能是保存電影及音樂的“全合一”信息娛樂系統(tǒng))，這可能要花幾個(gè)小時(shí)，因?yàn)榉?wù)過程要解決更新過程的中斷、數(shù)據(jù)被破壞后的恢復(fù)等等諸如此類，這個(gè)過程可能對于經(jīng)銷服務(wù)中心是一個(gè)問題。

在對導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行更新?lián)Q代的過程中存在許多挑戰(zhàn)，但是，針對那些挑戰(zhàn)也有許多解決方案。

一切工作都圍繞著數(shù)據(jù)

不管車載導(dǎo)航系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)的方式及提供的功能如何(功能集的復(fù)雜性每個(gè)月都在增加)，其品質(zhì)卻建立在其顯示的地圖和興趣點(diǎn)數(shù)據(jù)的新鮮程度及定位精度的基礎(chǔ)之上。由于對時(shí)基、精度和低成本存在競爭強(qiáng)制要求，地圖數(shù)據(jù)提供商正在以比往日更快的速度調(diào)整他們的方法、處理過程、技術(shù)以及用于捕獲、確定、更新、處理并出版精確數(shù)據(jù)的范例。
 
僅僅依賴于路面行駛這樣的現(xiàn)場收集技術(shù)，看來成本太高、速度太慢且效率太低，無法跟上街道和興趣點(diǎn)的變化。收集和確認(rèn)數(shù)據(jù)的最佳策略是把搜索工具、衛(wèi)星成像、政府?dāng)?shù)據(jù)源、公用事業(yè)和建筑公司以及具有大批駕駛員(如運(yùn)輸司機(jī))的車隊(duì)等等多方面提供的信息進(jìn)行更為巧妙的融合，其中，車隊(duì)司機(jī)采用的就是自己的GIS(地理信息系統(tǒng))。

成千上萬的市、縣、州和美國聯(lián)盟政府都擁有豐富的街道信息資源，這些數(shù)據(jù)就可以被用于升級地圖及導(dǎo)航數(shù)據(jù)。在一些情況下，地圖供應(yīng)商接受來自規(guī)劃委員或工程公司的實(shí)際土地測量或經(jīng)度/緯度數(shù)據(jù)。較大的政府或公司常常有權(quán)直接修改供應(yīng)商的地圖數(shù)據(jù)庫。在其它情形下，諸如公用事業(yè)公司這樣的既得利益團(tuán)體可以提供用于升級地圖數(shù)據(jù)庫的文本報(bào)告。

另外一種捕獲詳細(xì)地圖數(shù)據(jù)的有用辦法是采用精密衛(wèi)星成像和航空攝影所提供的數(shù)據(jù)。如果分辨率足夠高，這些數(shù)據(jù)源就可以產(chǎn)生精確的街巷信息、轉(zhuǎn)彎限制和其它信息。采用這些數(shù)據(jù)源。地圖供應(yīng)商就可以在更短時(shí)間和更低成本上實(shí)現(xiàn)更寬的覆蓋率和更高的精度。例如，假設(shè)在波士頓的附近增加了一條單行線，就不用不著等上幾年再把那條單行線重跑一遍才能捕獲到變化，現(xiàn)在供應(yīng)商可以接收來自波士頓城市規(guī)劃委員會的通知，并通過檢查最近的航空拍攝加以確認(rèn)，最后由電信運(yùn)營商提供的報(bào)告得以證實(shí)。結(jié)果，數(shù)據(jù)庫的更新僅僅花了幾天時(shí)間。

當(dāng)然，在提高地圖數(shù)據(jù)精度的過程中，道路駕駛?cè)匀话缪葜匾慕巧?。然而，其恰?dāng)?shù)淖饔脜s是對黃金線路和高速公路已經(jīng)發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)證并收集更為精確的信息。就在幾年以前，道路駕駛數(shù)據(jù)收集過程中，駕駛員在簡單的筆記本電腦上以每小時(shí)3英里這樣慢的車速手工記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。目前，移動地圖增值網(wǎng)絡(luò)正在給這種任務(wù)帶來更快的速度和更高的自動化。

這些專用目的車輛有4到6個(gè)安裝在若干方向上的攝像機(jī)以及用于捕獲道路屬性的多個(gè)車載傳感器。這些具有增值網(wǎng)絡(luò)的專用車輛可以最高限速行駛，并捕獲具有更多道路屬性且更為豐富的數(shù)據(jù)。例如，在州際高速公路上，這些移動地圖增值網(wǎng)絡(luò)可以收集傾斜和仰角信息(有助于提供車輛安全性和運(yùn)行效率)及用于警告駕駛員出現(xiàn)車道偏離(突然轉(zhuǎn)向)的先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)的車道信息。

此外，移動地圖增值網(wǎng)絡(luò)的其它作用包括：為擁擠路段捕獲更為豐富的數(shù)據(jù)；確認(rèn)最近一直沒有更新數(shù)據(jù)的指定位置是否出現(xiàn)了變化；確認(rèn)存在矛盾和問題的路段數(shù)據(jù)。

應(yīng)用規(guī)則處理數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理是確保導(dǎo)航數(shù)據(jù)精度的關(guān)鍵之一。如果更新的數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)格式捕獲，那么，就易于快速和精確地更新地圖數(shù)據(jù)庫。

挑戰(zhàn)在于如何處理一些例外情況。例如，重大建筑工程(如波士頓Big Dig隧道工程)需要高度訓(xùn)練有素的專家采用嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)工作流程來手工編輯數(shù)據(jù)。這些專家通過工作站實(shí)時(shí)訪問成百Tb的數(shù)據(jù)，并調(diào)用衛(wèi)星成像、來自移動地圖增值網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)以確保特定路段的精度。他們可能也會研究建筑圖以獲取定位信息、斜坡形狀、限速、出口標(biāo)志等等。

在每一種情況下，處理所有這些數(shù)據(jù)都依賴于應(yīng)用一系列確保與標(biāo)準(zhǔn)幾何規(guī)則或其它指南一致的專用規(guī)則，如乘車服務(wù)點(diǎn)、出口和連通性等等。地圖供應(yīng)商反復(fù)構(gòu)造了幾百條確保其數(shù)據(jù)處理質(zhì)量的規(guī)則。最后，一旦精確的數(shù)據(jù)處理完成，地圖供應(yīng)商就可以發(fā)布并將其編譯為若干專用格式。

隨著車載導(dǎo)航系統(tǒng)功能的日益強(qiáng)大，消費(fèi)者期望將增添無線連接的功能。整個(gè)行業(yè)需要持續(xù)著重于開發(fā)和擴(kuò)展用于捕獲、驗(yàn)證、處理、編譯和分銷地圖數(shù)據(jù)的新方法，以保持與最新導(dǎo)航技術(shù)并駕齊驅(qū)，并進(jìn)一步提高消費(fèi)者的期望。