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機械工業雜誌

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高精地圖維護更新與管理機制

作者 蔡耀萱Victor Lu(呂勝利)吳俊德許峻彥

任職單位: 工研院機械所

刊登日期:2026/03/27

摘要

高精地圖是自駕車與智慧道路應用的重要基礎設施,其可用性高度仰賴持續且有效率的更新與管理。然而,道路環境變動頻繁,圖資更新需付出相當的成本,使得更新頻率與資源配置成為重要議題。 本文延續既有的高精地圖更新方法與流程[1],基於桃園機場與新竹市區兩場域共十次更新經驗,分析不同場域特性在不同更新頻率的成本差異。研究結果顯示,由於更新作業存在固定成本,使得更新頻率並非愈高愈有效率,適當的更新策略需依場域道路複雜度與變動頻率調整。接續進一步探討以道路施工資訊作為事件驅動更新依據的可行性,分析現行施工資料在精度、完整性與時效性上的限制。最後,本文提出一套借鏡軟體工程版本控制概念的高精地圖版次管理機制,支援多版次、多來源圖資的共存與整合,並透過實際案例驗證其可行性,為高精地圖長期維護與多方協作提供具體參考。

Abstract

High-definition (HD) maps play an important role in autonomous driving and smart city applications, but their usability requires continuous update and management mechanisms, which is especially costly to sustain given how frequently road environments are changing, rendering update frequency and resource allocation important issues. This article draws on past HD map updating experiences, compiling cost statistics from 10 map updates of two distinct environments—Taoyuan International Airport and an urban area in Hsinchu City—to analyze cost differences under varying update frequencies and environment characteristics. Results indicate the presence of fixed costs in the update process means higher update frequency does not necessarily lead to greater cost efficiency; instead, update strategies should adapt to road complexity and change dynamics of each site. Next, the feasibility of event-driven updates based on road construction data is investigated, and practical limitations in terms of data accuracy, completeness, and freshness are identified. Finally, this article proposes an HD map version management mechanism inspired by software engineering practices in version control, to enable the coexistence and merging of multi-version, multi-source map data; the proposed mechanism is validated through real-world examples, demonstrating its potential for long-term HD map maintenance and multi-stakeholder collaboration.

前言

高精地圖為自駕車、智慧道路與智慧城市等應用的重要基礎設施,其角色不僅是提供道路幾何,更承載了車輛決策、交通管理與城市運作所需的空間資訊。然而,實際道路環境變動快速,像是柏油路面重鋪與標線重繪、道路重新規劃、交通設施調整等,皆會使既有圖資與現實情況產生落差,變得不可靠、不安全而無法使用。我國目前在高精地圖的推動上仍停留在「首次建置」,後續維護與更新機制尚未成熟,導致多處圖資與實際場景不符而失效。然而,維護圖資新鮮度並非單純提高更新頻率即可解決,每次更新皆須付出一定的人力和資金成本,如何在有限的資源下兼顧更新效率與圖資品質,成為圖資維護的重要議題。另外,隨著時間推移,將累積大量不同版本以及不同適用情境的圖資,除了時間差異,還可能有多方的更新來源,包含政府、企業甚至自駕車,它們各有不同的設備規格、更新內容等。如何有效管理、儲存這些圖資,並在多版本共存的情境下維持資料的一致性與可用性,將是高精地圖能否長期發揮價值的關鍵。

本文將延續先前所建立的圖資更新方法流程[1],更深入探討:如何有效率地維護圖資可用性,會以場域特性和納入外部資訊的角度分析;以及如何系統化的管理多版本圖資。文章內容主要描述工研院於內政部「113 至 114 年度數位道路圖資更新管理機制及自動化更新技術研發案」的部分成果,更多詳情可從政府研究資訊系統(GRB)下載參閱該案報告書。

一、場域特性決定更新策略

圖資的更新頻率並非所有場域皆適用單一標準,而是高度依賴場域特性與使用目的,考量的面向包含道路變動的頻繁程度、更新所需成本、圖資用途對新鮮度的需求。

本文延續先前建立之高精地圖更新方法與流程[1],以及團隊過往更新十次內政部格式[2]高精地圖的實務經驗[3][4],分析不同場域在不同更新頻率的成本。其中,桃園機場場域共更新 6 次,新竹場域共更新 4 次,圖資範圍與長度如圖 1 黑線所示,各次更新時間整理如表 1。透過蒐集資料時間點可以得到該次更新與前版本圖資之時間間隔,即為這裡討論的更新頻率,而每次更新都有詳細記錄各圖層更新數量與各步驟耗時,根據每次更新的耗時估算更新圖資的花費如表 1,這裡做了一些假設:

DOI: 10.30256/JIM.202604_(517).0007

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