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2021年，《国家综合立体交通网规划纲要》《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021—2025 年）》中均将基础设施全要素、全周期数字化作为建设目标以及任务，并且在提升公路智慧化服务水平方面，对精准定位、车道级应用等高精度时空信息服务方面均提出了要求。
规划纲要中也明确提出了“构建高精度交通地理信息平台，加快各领域建筑信息模型技术自主创新应用”。
在此背景下，2022年7月广东省交通集团正式启动了高速公路高精度数字底图构建及应用项目（简称高精度数字底图项目）建设工作，项目通过云资源、数据体系、高精度地图引擎及应用服务开放平台建设，初步构建省级数字孪生公路体系，为高速公路道路资产管理、机电运维、养护管理、路网管控及出行服务等提供应用支撑。
从字面表达中不难看出，高精度数字地图聚焦的是地图本身建设，主要交付目标是地图。高精度数字底图项目搭建的基于地图的数字底座，其建设目标是全省高精度地图数据为基础，结合行业数据，构建一个基于业务数据和空间计算能力的赋能平台。高精度数字底图项目构建包括云资源基础设施、空间数据采集及治理建设、基础引擎建设、应用开放平台。
高精度地图数据是基础
高精地图相较普通导航电子地图而言，具有精度高、地图元素更加详细、属性更加丰富的特点。
高精度，一方面是说地图的绝对坐标精度更高；另一方面高精地图所含的道路交通信息元素及其属性更加丰富和细致，与普通导航电子地图相比，高精地图不仅有准确的坐标，还能准确地描绘道路形状、车道线、车道中心线和交通标志等，此外，还包括车道限速等信息。
在高速公路领域，按照面向对象不同，高精地图分为自动驾驶用高精地图和交通管理用高精地图，自动驾驶用高精地图是面向机器的作为先验信息供无人驾驶汽车决策用的地图数据，包含每个车道的坡度、曲率、航向、高程、侧倾等数据；高速公路管理用高精地图是面向监管人员的二三维可视化地图数据，为高速管理提供车道级的精细地图数据支撑。
高精度数字底图建设的“一张图”希望是数图、鲜图、活图。数图以高度数字化为基础，体现的深入业务和指标分析。鲜图必须保证数据保鲜性和精确性。活图代表它是灵活多变的图，可以根据不同业务场景自由组合。因此，数据的重要性自然不必多说，然而事实上，行业的数据普遍存在如下问题，亟待解决：1、黑暗数据：数据被收集、处理和存储，但是业务上没有做任何使用。2、数据孤岛：业务系统各自为政，数据孤立、标准不统一、缺乏关联性。3、数据质量：系统中数据的不一致、不完整、不准确、不真实、不及时等问题严重。考虑到数据治理工作繁琐，我们需要通过制定一套标准性的数据治理体系，以满足数据资产的全生命周期管理过程的良性发展。依据相关数据标准，构建唯一性的主数据管理系统，通过实现统一的数据标准管理、数据模型管理、数据管理、数据质量管理、数据生命周期管理、数据共享管理等功能，建立合适行业数据治理标准体系，满足可复现的数据管理流程、可持续运营。高精度数字底图项目引擎主要包括地图基础引擎、交通仿真引擎、数字孪生引擎三大引擎模块。地图基础引擎主要针对高速应用场景提供基础应用服务功能，包括空间展示、坐标转换、图层编辑管理、查询分析及路径导航等。交通仿真引擎以计算机技术、多媒体技术和大规模数据存储技术为基础，通过各类信息采集技术获取高速车流数据，结合交通诱导信息、道路政策信息等相关数据，对高速场景进行“再现”与“预演”，分析高速运行过程中的特征和规律，预测高速在发展过程的潜在问题并提出相应的解决方案，从而为高速的规划、建设、运营和管理提供数据支撑和决策辅助。数字孪生引擎提供三维模型数据导入、三维可视化渲染、实时数据接入、模型单体化、多视角车辆跟踪、模型状态切换、测量、要素绘制、业务数据叠加、天气场景特效等功能。数字孪生是通过数字化的手段来构建一个数字世界中一模一样的实体，借此来实现对物理实体的了解、分析和优化。
数字孪生公路是指通过大数据分析技术、二三维GIS技术和实时渲染技术，将高速公路的数据融合分析后实时投射到数字世界里，展现给管理者一个全时空的“数字世界”，其本质是要实现一个可识别、可分析、可预判的数字公路。
高精度数字底图项目通过高精地图关联人、车、路、交通环境数据等实现公路基础要素数字化，并对交通建设、管理、养护及营运等交通环节场景数据建模，并与公路基础要素数进行空间关联，构建仿真基础环境，通过不断的场景化应用进而探索高速建设、交通运营管理等的最佳方案。车流数字化是数字孪生公路体系建设的关键难点。在公路传统信息化建设过程中，主要存在两方面问题：一精度不够，目前基于视频、雷达、北斗定位等开展轨迹连续跟踪方面，都开展了有益的探索和试点，但体系性不够强、表达的精度有待提升。二广度不够，受限于运行情况感知的片段化、离散化、多源异构等特点，未能形成连续车流数据，难以支撑公路行业精细化治理和应用。高精度数字底图提供的高精度数字地图及三大引擎的服务能力基础上，融合高速公路业务系统数据、底图数据、网站数据、两客一危数据、气象数据等信息，形成行业特色的图业融合中心，提供数据服务、SaaS 化页面服务、可视化组件服务等，形成中台赋能、前台使能的业务生态体系，其最终目标还是希望底图能力赋能生态，业务反哺底图，形成良性循环。为避免空转，底图建设过程中还需要注意以下三点问题：
1、首先是单点应用，能解决业务上的一些痛点问题。前期的调研工作要做扎实，底图的能力建设除了要放眼未来，也要立足当前。能力建设时需要抽象出高频重复、成本低、收益大且相对独立的业务场景，如各业务系统都需要的共性需求（视频图像访问）、对地图的共性需求以及重复的业务流程。2、其次是局部优化，能拉通业务数据。开展局部优化的目标是借助数字化的手段，将过去局限于某个设备、系统或业务环节的数据进行系统性集成，打破信息孤岛，实现跨业务、跨系统和跨业务环节的集成优化，从而达到降本增效的目的。此过程必须要建数据标准，进行数据标准化建设，拉通各业务板块数据，否则系统数据就无法“通”，业务部门就会“痛”。3、最后是体系融合，最终实现生态重构。业务系统升级时应突破数据不互通的束缚，全面提高业务系统的数据的共享能力，通过数据驱动业务升级。丰富图上作业，提升管理的精细化，通过数字底图将各类业务数据融合关联，形成“一张图”图上作业体系，提升图上作业能力。同时将各个业务中功能相对独立、能够对外提供服务的模块进行下沉形成微服务，提高系统之间业务和数据的共享复用，实现全面业务协同。国家“交通强国”战略下，地图数字底座已经成为驱动交通和物流高质量发展的新力量。
在交通建设方面，地图数字底座可助力构建布局完善、立体互联的基础设施，如：为交通基础设施数字化管理提供坚实的地图数据。在交通装备方面，地图数字底座可助力先进适用、完备可控的装备研发，如：为自动驾驶车辆等提供导航及高精度地图等服务。在交通服务方面，地图数字底座可助力实现运输服务更加便捷舒适、经济高效，如：地图数字底座可为物流企业提供智能调度等技术赋能。在交通治理方面，地图数字底座可助力交通管理部门完善治理体、提升治理能力，如：为交通指挥平台提供路况等各类动态交通大数据。未来，地图数字底座可在推动大数据、互联网、人工智能、区块链等新技术与交通行业深度融合的过程中发挥更大作用，使“人享其行、物畅其流”。参考资料：
1、《百度地图数字底座白皮书》。
2、《企业数字化转型：信息化与数字化之争》。
3、《一图读懂：高速公路高精度数字底图》。
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