Moscow Python Meetup №91. Евгений Матвеев (ООО "СберАвтоТех", главный инженер по разработке). Pythonoкартография, или как заставить беспилотный автомобиль соблюдать ПДД

Рассмотрю кейсы использования Python для создания высокоточных карт (HDMap) в беспилотной технологии и как мы автоматизируем большое количество задач по оцифровке локаций SberAuotTech

Видео: https://moscowpython.ru/meetup/91/python-mapping/

Moscow Python: http://moscowpython.ru
Курсы Learn Python: http://learn.python.ru
Moscow Python Podcast: http://podcast.python.ru
Заявки на доклады: https://bit.ly/mp-speaker

Transcript

1. PYTHONОКАРТОГРАФИЯ, ИЛИ КАК ЗАСТАВИТЬ БЕСПИЛОТНЫЙ АВТОМОБИЛЬ СОБЛЮДАТЬ ПДД
2. ОБО МНЕ Простота и эффективность QGIS 2 Евгений Матвеев Главный инженер по разработке HD-карт в SberAutoTech
3. Введение 3 Agenda Высокоточные карты (HDMap) Магия ArcGIS Простота и эффективность QGIS
4. ПОЧЕМУ PYTHON? 4 Введение 1. Всё программное обеспечение для картографии работает с Python 2. Огромное количество Python библиотек заточено под решение задач географии, картографии, геодезии, обработки большого массива данных 3. Легко и непринужденно можно работать с различными типами данных 4. Работа с WEB без танцев с бубном 5. Одинаковая работа на различных ОС
5. БЕСПИЛОТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 5 Введение
6. ГЕОСЕРВИСЫ: ВЕКТОР Google 2GIS Яндекс 6 Введение Автор: неизвестен. Источник: Яндекс https://yandex.ru/maps/-/CDvnFO3R Автор: неизвестен. Источник: 2GIS https://go.2gis.com/z0kfx Автор: неизвестен. Источник: Google https://maps.app.goo.gl/44J4QXMAgJ8irtLr7
7. • Нет разметки полос • Отрисовка линий дорог не по центру дороги • Нет информации о разметке • Отрисовка по спутниковым снимкам ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ БЕСПИЛОТНОГО ПРОЕЗДА: БЕРЕМ? 7 Введение Автор: неизвестен. Источник: Яндекс https://yandex.ru/maps/-/CDvnJ0~p
8. ГЕОСЕРВИСЫ: СПУТНИК Google ScanEx Яндекс 8 Введение Автор: неизвестен. Источник: Яндекс https://yandex.ru/maps/-/CDvnJ0~p Автор: неизвестен. Источник: ScanEx https://www.kosmosnimki.ru/?permalink=33MYF Автор: неизвестен. Источник: Google https://maps.app.goo.gl/25pde7DZ9hWRADCRA
9. БЕРЕМ? 9 Введение • Расхождение разделительных полос от 0,5м • Лидарное облако содержит дополнительную информацию о местности: 3D координаты, значения интенсивности отраженного сигнала, и т.д. ВАЖНЫЕ ОТЛИЧИЯ: Автор: неизвестен. Источник: Яндекс https://yandex.ru/maps/-/CDvnJ0~p
10. ЧТО ДЕЛАТЬ? Введение 10
11. ЧТО ДАЮТ ВЫСОКОТОЧНЫЕ КАРТЫ? Точное местоположение машины (при использовании в совокупности RTK поправок и GNSS сигнала) Актуальное состояние дорожной инфраструктуры: знаки, светофоры, ограничения, разметка Реалистичное отображение карты в 3D (на поверхности Земли, отображение туннелей и мостов) Отображение всех полос движения с привязкой к конкретной полосе Наиболее точные данные для обработки в ходе аналитики дорожного движения HDMap Planning Perception Control Simulator Prediction 11 Введение
12. Введение 12 Agenda Высокоточные карты (HDMap) Магия ArcGIS Простота и эффективность QGIS
13. Высокоточные карты 13 ИДЕЯ
14. Высокоточные карты 14 MVP
15. Высокоточные карты 15 РАЗВИТИЕ
16. HIGHWAY TO HD MAP 16 Высокоточные карты (HDMap) Получение данных с беспилотного автомобиля Подготовка лидарных облаков Подготовка растров интенсивности отражающей способности Отрисовка объектов Построение поверхности HD Map Подготовка 3D HD Map Проверка топологии HD Map Синтетические тесты HD Map Тестирование HD Map на местности Готовая HD Map
17. ИЗ КАКИХ ДАННЫХ ПОЛУЧАЮТСЯ HD-КАРТЫ 17 Высокоточные карты (HDMap) ЛИДАРНЫЕ ОБЛАКА РАСТР ИНТЕНСИВНОСТИ ОТРАЖАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОБЪЕКТОВ ВИДЕО С ПРОЕЗДОВ
18. ФОРМАТЫ ХРАНЕНИЯ HD-КАРТ 18 Высокоточные карты (HDMap)
19. СТЕК ГЕОТЕХНОЛОГИЙ 19 Где создаются карты QGIS Blender ArcGIS Autodesk Recap Cloud Compare
20. ГДЕ ЖЕ ЗДЕСЬ PYTHON? 20 Высокоточные карты (HDMap) Получение данных с беспилотного автомобиля Подготовка лидарных облаков Подготовка растров интенсивности отражающей способности Отрисовка объектов Построение поверхности HD Map Подготовка 3D HD Map Проверка топологии HD Map Синтетические тесты HD Map Тестирование HD Map на местности Готовая HD Map
21. СРЕДЫРАЗРАБОТКИ 21 Где создаются карты • Создание плагинов • Запуск скриптов Python • Пошаговое исполнение команд Python • Создание плагинов (С#) • Создание каталога со скриптами (Python) • Запуск инструментов в облаке (ArcGIS Enterprise) • Пошаговое выполнение команд Python
22. Введение 22 Agenda Высокоточные карты (HDMap) Магия ArcGIS Простота и эффективность QGIS
23. ARCGIS— ПЛАГИН ARCCPY Магия ArcGIS 23
24. ARCGISAPI FOR PYTHON Магия ArcGIS 24
25. ОПЕРАТИВНЫЙ ЗАПУСК КОСТЫЛЕЙ Магия ArcGIS 25 Перерендерить бы убрав лишнюю ширину. И еще я бы убрал надпись консольный ввод — и так понятно вроде, что мы в консоли
26. ИНСТРУМЕНТЫ ПАЦАНА Магия ArcGIS 26
27. ЧЕГО МОЖНО ДОСТИЧЬ? от 1 дня от 2 до 8 часов от 2,5 часов от 30 секунд до 1,5 минут от 20 секунд до 1 минуты от 2 минут Создание поверхности дорожного полотна Соединение нескольких частей карты Визуализация облака точек в ГИС (трансформация, конвертация) Без питона С удавом питоном Магия ArcGIS 27
28. • Большая коллекция инструментов • Conda + pip для библиотек • Работа с 3D объектами из коробки • Использование инструментов в веб-приложениях • Запуск скриптов из командной строки • Выполнение скриптов в облаке • Разработка под Windows • Настройка Conda • Большинство модулей платные • Нет доступа до интерфейса ArcGIS • Зависимость от лицензии ArcGIS • Поддержка специфических систем координат ПРЕИМУЩЕСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ ARCGIS —ВЫВОДЫ Простота и эффективность QGIS 28
29. Введение 29 Agenda Высокоточные карты (HDMap) Магия ArcGIS Простота и эффективность QGIS
30. QGIS —БИБЛИОТЕКА PYQGIS 30 Простота и эффективность QGIS
31. ОПЕРАТИВНЫЙ ЗАПУСК КОСТЫЛЕЙ Простота и эффективность QGIS КОНСОЛЬНЫЙ ВВОД РЕДАКТОР КОДА 31
32. ИНСТРУМЕНТЫ ПАЦАНА Простота и эффективность QGIS 32
33. ВНУТРИ ПЛАГИНА • Расширенная инструкция пользователя • Юнит-тесты • Перевод на разные языки элементов • Сборщик среды тестирования • Линтер • Анализатор ресурсов • Скрипты проверки соответствия системы QGIS Starter Pack + STARTER PACK DELUXE PACK Простота и эффективность QGIS 33 • Инициализация в системе QGIS • Простая инициализация пользовательского интерфейса • Инструкция пользователя • Инициализация собственных модулей
34. ДОСТАВКА ПЛАГИНОВ • Простая реализация • Простая установка плагинов • Проблема с доставкой новых версий • Настраиваемая публикация плагинов • Простая установка плагинов • Оповещение о новых версиях внутри ГИС • Поднять сервер не в пару кликов • Подключен изначально в ГИС • Простая установка плагинов • Оповещение о новых версиях внутри ГИС • Тяжелая подготовка плагина к публикации Простота и эффективность QGIS 34
35. ЧЕГО МОЖНО ДОСТИЧЬ? от 2 недель от 4часов от 12 часов от 1 недели от 2 минут от 20 минут Создание полос движения на локации Разметка проезда перекрестка Автоматическое исправление ошибок валидации Без питона С питоном Простота и эффективность QGIS 35
36. • Своё виртуальное окружение • Установка дополнительных библиотек • Работа с интерфейсом aQGIS • Поддержка огромного количества форматов • Работа в Linux, Mac OS, Windows • Большое комьюнити • Закрытое виртуальное окружение • Сложные инструменты нужно писать самому • Нет поддержки 3D объектов из коробки • Проблема с Unit тестированием • Не простая установка сторонних библиотек ПРЕИМУЩЕСТВА ОГРАНИЧЕНИЯ QGIS —ВЫВОДЫ Простота и эффективность QGIS 36
37. СИМБИОЗ ARCGISИ QGIS 37 Простота и эффективность QGIS • Своё виртуальное окружение • Установка дополнительных библиотек • Работа с интерфейсом QGIS • Поддержка огромного количества форматов • Работа в Linux, Mac OS, Windows • Большое комьюнити • Большая коллекция инструментов • Conda + pip для библиотек • Работа с 3D объектами из коробки • Использование инструментов в веб-приложениях • Запуск скриптов из командной строки • Выполнение скриптов в облаке +
38. ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ Заключение 38
39. А ЧТО У НАС? Заключение 39 24 Cоздано локаций Оцифровано дорог Скорость оцифровки >3000 КМ 1 КМ ЗА 8 Ч Самая маленькая 10 М
40. Заключение НАШИ ВАКАНСИИ
41. ВОПРОСЫ Простота и эффективность QGIS 41 Евгений Матвеев evmatveev@sberautotech.ru