8月19日， 有著“中國(guó)空間信息產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新風(fēng)向標(biāo)盛會(huì)”之稱(chēng)的WGDC 2020大會(huì)正式召開(kāi)。在大會(huì)“G-Tech開(kāi)發(fā)者星球”會(huì)場(chǎng)，來(lái)自滴滴地圖與公交事業(yè)部的三位專(zhuān)家向觀眾和聽(tīng)眾們分享了滴滴在地圖更新、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)導(dǎo)航和“需求響應(yīng)式”公交系統(tǒng)三方面的最新成果和技術(shù)方案?；谶@些技術(shù)手段，滴滴正在攜手各地機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、公交集團(tuán)、園區(qū)等廣泛合作，一步步踐行“讓出行更美好”的使命。
其中，滴滴需求響應(yīng)式公交技術(shù)平臺(tái)還入選了WGDC 2020年度創(chuàng)新應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)公交系統(tǒng)固定時(shí)間、固定站點(diǎn)以及固定線路的限制，創(chuàng)新性地將網(wǎng)約車(chē)的商業(yè)模式應(yīng)用在公交系統(tǒng)中，不僅滿足了乘客更為個(gè)性化的出行需求，同時(shí)也為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下新型公共交通生態(tài)體系的建設(shè)提供了寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
出行平臺(tái)賦能地圖更新“鮮”度提升
“經(jīng)過(guò)我們2-3年的建設(shè)，平臺(tái)針對(duì)地圖生態(tài)數(shù)據(jù)積累了情報(bào)挖掘、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)發(fā)布等能力，保證了地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率超95%。--滴滴地圖與公交事業(yè)部高級(jí)專(zhuān)家工程師溫翔
傳統(tǒng)模式下的地圖制作主要依靠測(cè)繪、眾包和采集車(chē)的方式來(lái)獲取地圖數(shù)據(jù)。這種模式下地圖的生成需要依賴(lài)大量包括內(nèi)業(yè)、外業(yè)等在內(nèi)的大量專(zhuān)業(yè)人員對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理，因此地圖的更新也受到了極大限制。
據(jù)溫翔介紹，相比于傳統(tǒng)模式，滴滴采取平臺(tái)化的方式，通過(guò)平臺(tái)沉淀的出行數(shù)據(jù)、場(chǎng)景數(shù)據(jù)以及司乘上報(bào)數(shù)據(jù)等來(lái)生成更“新鮮”的地圖。平臺(tái)上聚集了大量的司機(jī)，司機(jī)在使用滴滴導(dǎo)航時(shí)，會(huì)每隔幾秒鐘上傳一次GPS數(shù)據(jù)，基于這些匿名處理后的軌跡數(shù)據(jù)，平臺(tái)將就可以快速“繪制”并且對(duì)地圖進(jìn)行更新。而將平臺(tái)獲得的司機(jī)熱力地圖和原始路網(wǎng)進(jìn)行差分，然后對(duì)差分結(jié)果進(jìn)行矢量化還可以得到地圖增量數(shù)據(jù)。通過(guò)采用這些方法，滴滴更新了相當(dāng)多的新增道路。
其次是交通上報(bào)。滴滴平臺(tái)的司機(jī)端和乘客端都可以通過(guò)交通上報(bào)按鈕上報(bào)交通事件。平臺(tái)側(cè)在得到上報(bào)標(biāo)點(diǎn)后，可以匯集成上報(bào)地圖。最后結(jié)合上報(bào)數(shù)據(jù)和司機(jī)行駛軌跡，可以更快速地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)。
第三個(gè)比較重要的數(shù)據(jù)來(lái)源就是車(chē)外影像。滴滴可以通過(guò)司乘提供的車(chē)外環(huán)境影像數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏化處理后來(lái)識(shí)別車(chē)道線和一些行車(chē)標(biāo)識(shí)，以及一些道路標(biāo)志牌甚至是電子眼。近期還能夠識(shí)別一些道路的建設(shè)和施工要素。在國(guó)內(nèi)，道路要素的更新十分頻繁，道路上各種要素的月更新率平均可達(dá)6%，也就是說(shuō)每半年就有1/3的要素會(huì)發(fā)生變更。憑借上述更新手段，滴滴城市場(chǎng)景中的路網(wǎng)質(zhì)量可以超過(guò)行業(yè)平均水準(zhǔn)。
即便擁有更鮮活的數(shù)據(jù)，平臺(tái)的地圖服務(wù)也仍然存在一些挑戰(zhàn)。例如在一些信號(hào)不好的區(qū)域，軌跡數(shù)據(jù)會(huì)包含很多噪聲。還例如，不同的司機(jī)或乘客有不同的路線偏好，每秒車(chē)都在快速移動(dòng)，派單如果司機(jī)正好處在路口也會(huì)導(dǎo)致司機(jī)來(lái)不及反應(yīng)以至于選擇規(guī)劃外路線。只有準(zhǔn)確理解這些用戶行為才能更好地對(duì)數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的處理，給用戶 提供更好的服務(wù)。
滴滴一方面通過(guò)算法和技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)不斷解決上述挑戰(zhàn)，另一方面也通過(guò)自身的平臺(tái)特點(diǎn)創(chuàng)造出獨(dú)特的地圖更新優(yōu)勢(shì)。能夠最大化信息的收集和流轉(zhuǎn)速度，也是滴滴和傳統(tǒng)地圖生成方式的最大不同點(diǎn)之一。這也讓滴滴有機(jī)會(huì)打造一個(gè)近實(shí)時(shí)的地圖引擎，從而平衡地圖更新中，召回、鮮度和成本這三大目標(biāo)。
溫翔表示，經(jīng)過(guò)2-3年的建設(shè)，平臺(tái)每年能夠發(fā)現(xiàn)的封閉類(lèi)事件量?jī)砂偃f(wàn)條。同時(shí)隨著處理能力的加強(qiáng)，平臺(tái)能夠檢測(cè)到道路封閉的時(shí)長(zhǎng)窗口也越來(lái)越短，現(xiàn)在能夠?qū)Ψ浅６唐诘氖录M(jìn)行處理。
目前，這些地圖技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用關(guān)于國(guó)內(nèi)和國(guó)際化場(chǎng)景，幫助讓司機(jī)和乘客有更好的出行體驗(yàn)。
AR導(dǎo)航讓乘客在大型場(chǎng)站不再迷路
“通過(guò)我們并行重建的技術(shù)優(yōu)化，超過(guò)10萬(wàn)平方米的場(chǎng)站實(shí)現(xiàn)了天級(jí)三維重建能力。”——滴滴地圖與公交事業(yè)部高級(jí)算法工程師滕曉強(qiáng)
很多人都有過(guò)在陌生城市的機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站或者商場(chǎng)，很難快速找到網(wǎng)約車(chē)上車(chē)點(diǎn)的尷尬經(jīng)歷。主要原因就是這類(lèi)場(chǎng)景空間大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)這些場(chǎng)景下的GPS信號(hào)定位不準(zhǔn)，使得乘客找到上車(chē)位置的成本非常高，給乘客找車(chē)帶來(lái)極大的不便。
滕曉強(qiáng)表示，滴滴一直在采用不同的方式解決場(chǎng)站碰面難的問(wèn)題。除了人工引導(dǎo)、地面標(biāo)識(shí)引導(dǎo)和圖文引導(dǎo)等方式，滴滴也一直在思考能否找到一種更加直觀、沉浸式的、友好的導(dǎo)航系統(tǒng)，后來(lái)發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)可以很好地解決這一痛點(diǎn)。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)，通俗的理解就是把虛擬的物體通過(guò)手機(jī)攝像頭顯示在現(xiàn)實(shí)世界中，使得虛擬物體看起來(lái)真實(shí)存在于現(xiàn)實(shí)世界中一樣。
基于視覺(jué)定位的技術(shù)路線，滴滴先通過(guò)跟大型場(chǎng)站合作來(lái)建立這些場(chǎng)站室內(nèi)模型;當(dāng)用戶在大型場(chǎng)站，可以通過(guò)圖像匹配的方式定位出乘客在模型中的具體位置;最后根據(jù)乘客位置和上車(chē)點(diǎn)的坐標(biāo)，規(guī)劃出一條最優(yōu)的路線，指引乘客走到上車(chē)點(diǎn)。
這一實(shí)現(xiàn)過(guò)程聽(tīng)上去簡(jiǎn)單，但實(shí)踐起來(lái)充滿挑戰(zhàn)。首先，大型場(chǎng)站場(chǎng)景比較空曠，場(chǎng)景視覺(jué)檢測(cè)出的特征分布并不均勻，導(dǎo)致三維重建的建圖速度較慢，同時(shí)也會(huì)影響視覺(jué)定位的成功率。其次，大型場(chǎng)站中有很多重復(fù)場(chǎng)景，例如相同店鋪的LOGO也會(huì)導(dǎo)致定位錯(cuò)誤。最后，大型場(chǎng)站室內(nèi)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，人群遮擋等因素都會(huì)導(dǎo)致在估計(jì)手機(jī)位置和姿態(tài)時(shí)，穩(wěn)定性和精度受到一定影響，使得導(dǎo)航系統(tǒng)可能偏離正確的行走路線。這些都會(huì)影響用戶的體驗(yàn)。
針對(duì)上述挑戰(zhàn)和難點(diǎn)，滴滴創(chuàng)新性地提出了多個(gè)解決方案并率先大規(guī)模實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的快速落地。滕曉強(qiáng)介紹，現(xiàn)有三維重建流程大多都采取串行模式來(lái)實(shí)現(xiàn)模型增量重建，然而對(duì)于大型場(chǎng)站而言，這種重建方法比較耗時(shí)。滴滴提出了基于并行重建的流程，通過(guò)該種技術(shù)優(yōu)化， “在超過(guò)10萬(wàn)平方米的場(chǎng)站可以實(shí)現(xiàn)天級(jí)三維重建能力。”例如在鄭州新鄭國(guó)際機(jī)場(chǎng)，滴滴就通過(guò)約24,000張圖片重建了機(jī)場(chǎng)的三維模型，在模型中可以清晰地看到每個(gè)障礙物的位置。
有了模型后，當(dāng)乘客身處這些場(chǎng)站，只需舉起手機(jī)，就可以通過(guò)攝像頭收集的影像來(lái)定位當(dāng)前位置?，F(xiàn)有的視覺(jué)定位算法在有些情況下定位誤差比較大，為了降低定位誤差，滴滴提出基于幾何分布的圖像重排序算法，較大地提升了定位的精度。通過(guò)該算法上線，滴滴最終保證了在90%的情況下，用戶定位誤差可以控制在一米以內(nèi)，較大幅度地提升了用戶導(dǎo)航的整體體驗(yàn)。
在定位出乘客在模型中的準(zhǔn)確位置后，AR導(dǎo)航還要幫助乘客找到上車(chē)點(diǎn)。然而由于GPS信號(hào)缺失，需要用更好的方式判斷用戶手中手機(jī)的位置和姿態(tài)，才能更好地將虛擬元素渲染到現(xiàn)實(shí)世界中。
滴滴通過(guò)多模態(tài)定位的方式來(lái)確定局部位姿，來(lái)更好地實(shí)現(xiàn)過(guò)程中導(dǎo)航。這其中既應(yīng)用了視覺(jué)慣性里程計(jì)算法，也涉及當(dāng)攝像頭一旦被行人或其他物體遮擋時(shí)采用的步行導(dǎo)航算法。在步行導(dǎo)航算法中，滴滴通過(guò)深度學(xué)習(xí)技術(shù)等技術(shù)，可以做到即使有手機(jī)朝向和人行走朝向不一致的情況下，仍能有效判斷用戶的步長(zhǎng)和朝向從而提升導(dǎo)航的準(zhǔn)確度。截至目前，滴滴AR導(dǎo)航已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站和商場(chǎng)和日本東京機(jī)場(chǎng)上線，并且獲得乘客一致好評(píng)。
“需求響應(yīng)式公交”，讓公交成為你的專(zhuān)車(chē)
“相比于普通公交，使用滴滴需求響應(yīng)式公交使50%的用戶每次出行節(jié)省10-20分鐘，19%的用戶每次出行節(jié)省5-10分鐘。”——滴滴地圖與公交事業(yè)部高級(jí)專(zhuān)家工程師馬凱文
對(duì)于公交出行而言，不同場(chǎng)景下出行的時(shí)間和空間密度都不一樣。在出行時(shí)空密度都很密集的場(chǎng)景下，為讓出行更高效，一個(gè)理想的模式是公交系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計(jì)一些大中站點(diǎn)，然后設(shè)計(jì)以固定線路為主、大車(chē)為主的固定排班模式。相反在出行時(shí)空密度都很稀疏的場(chǎng)景下，公交系統(tǒng)應(yīng)該多設(shè)置一些虛擬小站，靈活動(dòng)態(tài)地投放以小車(chē)為主的，實(shí)時(shí)進(jìn)行聚合、調(diào)度的公交服務(wù)。
馬凱文介紹，正是基于這些不同場(chǎng)景下的不同出行需求，滴滴也針對(duì)公交集團(tuán)開(kāi)放了供需預(yù)測(cè)和智能地圖的能力，希望利用這些能力來(lái)助力公交行業(yè)，孵化出一些新的產(chǎn)品并輸出新的價(jià)值。滴滴主要希望從三方面賦能公交行業(yè)，第一，支持通勤、商務(wù)、旅游、城際、樞紐疏散、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、大學(xué)城等不同場(chǎng)景下的多樣化服務(wù)產(chǎn)品模式;第二，希望降低運(yùn)營(yíng)方落地新產(chǎn)品的成本，同時(shí)加快落地速度。進(jìn)而通過(guò)快速應(yīng)用、快速優(yōu)化、迭代來(lái)實(shí)現(xiàn)快速服務(wù)。第三，助力于公交信息化，讓公交行業(yè)信息化程度更高，使乘客能夠更便捷地獲取更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確的出行信息。同時(shí)，利用相關(guān)信息化大數(shù)據(jù)，為運(yùn)營(yíng)方進(jìn)行效率提升。
為了實(shí)踐這些能力價(jià)值，滴滴基于基礎(chǔ)技術(shù)服務(wù)，打造了一款包括乘客端、司機(jī)端還有運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)三端的“需求響應(yīng)式”公交系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)智能地匹配人、車(chē)相關(guān)服務(wù)，動(dòng)態(tài)線路規(guī)劃，并提供整體的出行服務(wù)。
據(jù)了解，所謂“需求響應(yīng)式”公交系統(tǒng)，就是指以乘客需求未導(dǎo)向、最大化運(yùn)輸效率的彈性運(yùn)輸服務(wù)，其車(chē)輛不受固定路線、固定班次的限制，提供符合個(gè)性化的路線與時(shí)刻規(guī)劃，由運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)者按乘客需求派遣車(chē)輛接送乘客至目的地的運(yùn)輸服務(wù)。與人們更為熟悉的網(wǎng)約車(chē)、順風(fēng)車(chē)等服務(wù)相比，公交和巴士花費(fèi)更少，快捷、方便、舒適的乘車(chē)環(huán)境以及具有誘惑力的價(jià)格已經(jīng)使“定制公交”越來(lái)越多地被上班族接受與認(rèn)可。
在具體實(shí)踐方面，馬凱文介紹，滴滴實(shí)現(xiàn)了兩種典型的需求響應(yīng)式公交服務(wù)。第一種是定制公交，就是典型的固定站點(diǎn)，固定線路，通過(guò)C端的需求收集來(lái)進(jìn)行路線規(guī)劃，比較適合通勤、商務(wù)、旅游等場(chǎng)景。
第二種就是動(dòng)態(tài)公交：固定站點(diǎn)、動(dòng)態(tài)線路模式的產(chǎn)品，用戶可以實(shí)時(shí)或者預(yù)約，進(jìn)行呼叫乘坐，然后動(dòng)態(tài)生成線路，司機(jī)可以動(dòng)態(tài)地按順序進(jìn)行乘客接送。這種形式更多適合交通樞紐疏散、社區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和大學(xué)城等場(chǎng)景。
在公交出行的六個(gè)主要的出行模式(站線模式、成行模式、調(diào)車(chē)模式、合乘模式、計(jì)價(jià)支付模式、取消模式)之外，滴滴還做了一些關(guān)鍵的技術(shù)升級(jí)。一方面對(duì)線站模型進(jìn)行升維，將過(guò)去站點(diǎn)之間線的模型升級(jí)為網(wǎng)狀模型。第二方面，基于相關(guān)的客流大數(shù)據(jù)，通過(guò)運(yùn)算系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)線路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。另外還涉及運(yùn)力規(guī)劃和排班，即根據(jù)分時(shí)段的客流情況、分時(shí)段的客流方向以及分時(shí)段的路況情況以及其他約束條件進(jìn)行分時(shí)段的運(yùn)力規(guī)模規(guī)劃，同時(shí)對(duì)司機(jī)進(jìn)行智能排班，得出最優(yōu)化排班方案。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)方而言，不同的運(yùn)營(yíng)方信息化程度各不相同。有的公交公司已經(jīng)采用了一些信息化技術(shù)，所以滴滴還設(shè)計(jì)支持了開(kāi)放平臺(tái)模式，通過(guò)開(kāi)放API和開(kāi)放終端SDK，運(yùn)營(yíng)方既可以把滴滴產(chǎn)品服務(wù)接入到自己的業(yè)務(wù)中，也可以采用滴滴和自有系統(tǒng)雙平臺(tái)的呼叫和服務(wù)。此外，滴滴還能為運(yùn)營(yíng)方提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大屏，通過(guò)大屏幕運(yùn)營(yíng)方可以實(shí)時(shí)看到運(yùn)營(yíng)區(qū)域中車(chē)輛的位置、行駛情況，規(guī)劃的行駛路線以及相關(guān)車(chē)輛的訂單情況，方便運(yùn)營(yíng)方實(shí)時(shí)觀察特殊情況，進(jìn)行調(diào)配和安排。
目前該系統(tǒng)已在青島、西安、昆明、大理、南通等多個(gè)城市落地應(yīng)用，服務(wù)用戶超過(guò)1萬(wàn)人。用戶調(diào)研結(jié)果顯示，乘客選擇需求響應(yīng)式公交的主要原因是不需要換乘、舒適有座、出行總用時(shí)短、價(jià)格便宜以及等待時(shí)間少等。相比于普通公交，使用滴滴需求響應(yīng)式公交使50%的用戶每次出行節(jié)省10-20分鐘，19%的用戶每次出行節(jié)省5-10分鐘。
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