Apollo高精地图

1、Apollo地图格式规范

概述

百度高精地图数据格式采用（XML）文件格式的数据组织方式，是基于国际通用的OpenDrive规范。OpenDRIVE本身设计面向的应用是仿真器，自动驾驶需要更多的信息OpenDRIVE并没有完全提供，所以对OpenDRIVE的标准做了部分改动和扩展，改动和扩展后的规格在实现上更加的简单，同时也兼顾了无人驾驶的应用需求。改动主要体现在以下几个方面：

一是地图元素形状的表述方式。以车道边界为例，标准OpenDRIVE采用基于Reference Line的曲线方程和偏移的方式来表达边界形状，而Apollo OpenDrive采用绝对坐标序列的方式描述边界形状；

坐标序列

任何点、线、面实体都可以用某一坐标系中的坐标点x,y 来表示。这里x,y 可以对应于大地坐标经度和纬度，也可以对应于平面坐标系坐标x 和y。

对于点，则是一对坐标;对于线，则是一个坐标串; 对于多边形，则是一条或多条线组成的封闭曲线坐标串，坐标必须首尾相同
二是元素类型的扩展。例如新增了对于禁停区、人行横道、减速带等元素的独立描述；
三是扩展了对于元素之间相互关系的描述。比如新增了junction与junction内元素的关联关系等；
除此之外还有一些配合无人驾驶算法的扩展，比如增加了车道中心线到真实道路边界的距离、停止线与红绿灯的关联关系等。

整体架构

Apollo高精地图文件的整体结构如下所示

道路元素定义

车道

道路的reference line 存储在ID为0的车道中，其他车道只存储当前车道的一个边界。例如，reference line右侧的车道只存储车道的右侧边界。

车道 ID 的命名规则:

lane section 内唯一
数值连续的
reference line 所在 lane 的 ID 为 0
reference line 左侧 lane 的 ID 向左侧依次递增 (正t轴方向)
reference line 右侧 lane 的 ID 向右侧依次递减(负 t 轴方向)
reference line 必须定义在
节点内
车道总数目没有限制。Reference line 自身必须为 Lane 0。

路口区域（Juction）

基本的原理比较简单，路口区域用Junction结构表达。在Junction内，incoming Road通过Connecting Roads与out-going道路相连。下图展示了一个比较复杂的路口：

3、高精地图在Apollo的存在形式

xml格式的地图见modules/map/data/sunnyvale_big_loop/base_map.xml文件。

不管原始数据格式为什么，在Apollo内部的数据地图的格式为proto

如何从XML解析到proto？

主要是由方法opendrive_adapter.cc中的以下方法解析并读取：modules/map/hd_map/opendrive_adapter.cc

OpendriveAdapter::LoadData(const std::string& filename,apollo::hdmap::Map* pb_map)

用xml_parser解析opendrive格式的地图文件并用proto_organizer封装成protoco格式，就可以为Apollo中的多个模块，或者统一的方法所使用。

opendrive解析主要分为以下四个过程：

bool OpendriveAdapter::LoadData(const std::string& filename,
                                apollo::hdmap::Map* pb_map) {
  CHECK_NOTNULL(pb_map);

  tinyxml2::XMLDocument document;
  if (document.LoadFile(filename.c_str()) != tinyxml2::XML_SUCCESS) {
    AERROR << "fail to load file " << filename;
    return false;
  }

  // root node
  const tinyxml2::XMLElement* root_node = document.RootElement();
  CHECK(root_node != nullptr);
  // header
  PbHeader* map_header = pb_map->mutable_header();
  Status status = HeaderXmlParser::Parse(*root_node, map_header);
  if (!status.ok()) {
    AERROR << "fail to parse opendrive header, " << status.error_message();
    return false;
  }

  // roads
  std::vector<RoadInternal> roads;
  status = RoadsXmlParser::Parse(*root_node, &roads);
  if (!status.ok()) {
    AERROR << "fail to parse opendrive road, " << status.error_message();
    return false;
  }

  // junction
  std::vector<JunctionInternal> junctions;
  status = JunctionsXmlParser::Parse(*root_node, &junctions);
  if (!status.ok()) {
    AERROR << "fail to parse opendrive junction, " << status.error_message();
    return false;
  }

  ProtoOrganizer proto_organizer;
  proto_organizer.GetRoadElements(&roads);
  proto_organizer.GetJunctionElements(junctions);
  proto_organizer.GetOverlapElements(roads, junctions);
  proto_organizer.OutputData(pb_map);

  return true;
}