吳格馨
摘 要:近年來,我國社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸進(jìn)入人們視野,將其應(yīng)用于智慧交通系統(tǒng)中對改善城市車輛增多而引起的交通堵塞、噪聲污染等問題具有重要意義,加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在信息采集、智能管理及動態(tài)誘導(dǎo)等諸多環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用,可極大提升城市交通行駛效率和城市交通安全性。本文就針對智能交通物聯(lián)網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)及應(yīng)用展開論述,對智能交通物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀展開分析,提出智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)化建議,希望對相關(guān)部門開展工作有所參考。
關(guān)鍵詞:智能交通 物聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展現(xiàn)狀 建議
1 前言
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)及移動通信技術(shù)發(fā)展的延續(xù),為城市智慧交通系統(tǒng)注入了新的發(fā)展動力。加快城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,建立并完善物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的智能交通信號采集與控制系統(tǒng),可將城市道路、行人、車輛等情況實(shí)時傳遞給其他車輛和行人,既能實(shí)現(xiàn)車輛及路況信息快速傳遞和實(shí)時感知,又能對城市交通信息空間進(jìn)行高效、智能管控,可促進(jìn)城市交通效率和安全性提升,對加快城市交通高質(zhì)量發(fā)展具有不可替代的作用。
2 智能交通物聯(lián)網(wǎng)概述
物聯(lián)網(wǎng)的基本含義是物與物之間的相互聯(lián)系,主要通過物物之間的相互通信而建構(gòu)起的高效信息傳遞和交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),目前,社會各界對于物聯(lián)網(wǎng)的定義有很多,通常認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是一種借助射頻識別、定位系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)、感知技術(shù)、無線通信等信息傳感設(shè)備,在約定協(xié)議前提下,將物品與物品通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)信息交換及通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。自物聯(lián)網(wǎng)概念提出以來,社會各界均對其進(jìn)行了拓展和延伸,在此基礎(chǔ)上,傳感器、智能終端等技術(shù)也在以較快速度高效發(fā)展。
智能交通物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個典型應(yīng)用,主要是依據(jù)城市交通實(shí)際情況,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分且合理應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域中,依托傳感技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)交通要素唯一化,并與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相連接,最終達(dá)到交通要素互聯(lián)互通、實(shí)時獲得交通運(yùn)行情況的目標(biāo),從而解決城市交通運(yùn)輸中出現(xiàn)的道路擁堵和交通效率過低的問題,繼而有效降低城市交通事故發(fā)生的可能性,還能提升車主的出行體驗(yàn)感,提高出行樂趣[1]。
3 智能交通物聯(lián)網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)與應(yīng)用
影響城市道路通暢的因素主要包括人、車、路和環(huán)境四個方面,城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)主要針對這四大基本因素而有針對性地設(shè)置功能系統(tǒng),具體包括交通車速監(jiān)管、城市道路車流量檢測、停車場管理、交通信號燈設(shè)置等環(huán)節(jié),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的感知性和交互性特征,不斷推進(jìn)城市交通運(yùn)輸領(lǐng)域安全、暢通、高效發(fā)展。
3.1 車速監(jiān)管
近年來,因車輛超速行駛而發(fā)生的安全事故不斷增多,加強(qiáng)對城市道路行駛車輛速度檢測和監(jiān)管對提升交通安全性具有重要意義。借助智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在城市道路口位置設(shè)置停止線,并在其邊緣位置采用Canny邊緣檢測算子,以此為基準(zhǔn)對來往車輛進(jìn)行車速檢測,借助壓力傳感器及加速度傳感器實(shí)現(xiàn)對往來車輛速度參數(shù)的有效采集和數(shù)據(jù)處理,從而達(dá)到車速監(jiān)管的目的。交通檢測器是城市車速監(jiān)管中不可或缺的一部分,通過對車速數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集和設(shè)備監(jiān)控,將相關(guān)數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)奖镜乜刂破骰蛘叱鞘薪煌ūO(jiān)控中心設(shè)備上,針對具體數(shù)據(jù)提出詳細(xì)的、有針對性的解決方案,從而提升道路運(yùn)輸效率和管理質(zhì)量[2]。
3.2 道路車流量檢測
城市人口增多與車輛增多存在關(guān)聯(lián)性,目前,隨著城市人口的不斷擴(kuò)大,城市道路擁堵問題日益凸顯,而進(jìn)行有效的城市道路車流量檢測對優(yōu)化道路資源、改善道路擁堵問題具有重要意義。智能交通物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)通過在城市道路兩邊安裝RFID閱讀器設(shè)備,對車輛安裝RFID閱讀標(biāo)簽,可有效實(shí)現(xiàn)道路車流量的檢測。在RFID技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中,RFID閱讀器可真實(shí)記錄車輛經(jīng)過的相關(guān)信息,通過對相鄰兩個RFID閱讀器車輛經(jīng)過數(shù)據(jù)的分析,能幫助交通管理平臺對路段車流量進(jìn)行檢測,此外,在救護(hù)車、消防車、警車等特殊車輛通過時,RFID閱讀器能精準(zhǔn)檢測并快速傳遞給交通管理部門,實(shí)現(xiàn)對城市道路路口信號燈的科學(xué)控制和調(diào)整,確保特殊車輛的安全、快速通行。
3.3 城市停車管理
采用智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工停車管理方式,加大車輛自動識別系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合,不僅能降低人工成本,還能極大提升城市停車管理的效率和質(zhì)量,對促進(jìn)城市停車場的合理利用具有重要價值。車輛自動識別系統(tǒng)具體包括中央控制器、識別裝置及探測器等,車輛采用磁卡、IC卡、條碼卡等,在經(jīng)過進(jìn)出口時,識別裝置可將結(jié)果發(fā)送給中央控制器,由中央控制器控制車欄桿開閉,并顯示車位情況;監(jiān)控系統(tǒng)依托車牌影像識別系統(tǒng)對車輛具體情況進(jìn)行詳細(xì)記錄,在車輛出入時,對系統(tǒng)錄入信息進(jìn)行比對,如信息不符,將拒絕放行,并觸發(fā)相應(yīng)安保措施;停車收費(fèi)系統(tǒng)以地磁傳感技術(shù)為基礎(chǔ),依據(jù)車位停泊車輛停車時長和具體收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算相應(yīng)的費(fèi)用[3]。
3.4 交通信號燈設(shè)置
傳統(tǒng)城市交通信號燈控制可采用PLC編程實(shí)現(xiàn),程序簡單且極易實(shí)現(xiàn),但通常情況下,設(shè)置靈活性不強(qiáng),極易出現(xiàn)一方擁堵一方無車的情況,對城市道路資源的合理配置造成極大影響。將智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用于傳統(tǒng)的城市道路信號燈控制系統(tǒng)中,將極大增強(qiáng)信號燈使用的靈活性,采用51單片機(jī)完善相關(guān)設(shè)置,將路口等燈車輛數(shù)量上傳至單片機(jī)中,依據(jù)既定算法計(jì)算全部車輛通行時間,根據(jù)車輛行駛實(shí)際情況進(jìn)行動態(tài)設(shè)置時長,從而促進(jìn)道路資源地優(yōu)化。此外,檢測車輛實(shí)際數(shù)量時可采用紅外障礙探測技術(shù),并對救護(hù)車、消防車、警車等特殊車輛設(shè)置檢測功能,以便正確調(diào)整,確保車輛快速通行。
4 智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析
4.1 缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在在我發(fā)展應(yīng)用時間相對較短,普遍呈現(xiàn)亂象式發(fā)展情況,智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用并未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),極大阻礙了城市交通運(yùn)輸領(lǐng)域的高效發(fā)展。針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),目前歐盟已經(jīng)制定了統(tǒng)一的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但對于我國各地區(qū)城市交通運(yùn)輸實(shí)際情況和發(fā)展問題,此標(biāo)準(zhǔn)只能作為基礎(chǔ)的參考依據(jù),需遵循“具體問題具體分析”原則制定相應(yīng)的個性化標(biāo)準(zhǔn),以確保城市交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合理應(yīng)用。此外,傳感器、車載GPS等作為智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)性工具,不同廠家研發(fā)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)采集信息有所差異,產(chǎn)品質(zhì)量也有所不同,全國范圍內(nèi)并未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),從而為城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量產(chǎn)生一定地阻礙[4]。
4.2 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢
智能交通系統(tǒng)的建設(shè)需要芯片、移動運(yùn)營、傳感設(shè)備等諸多方面的通力合作,但在各方利益機(jī)制和商業(yè)機(jī)制尚不成熟的情況下,各方對智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)知也存在不足,從而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度緩慢;城市產(chǎn)業(yè)鏈上下游配合力度不強(qiáng),在智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中出現(xiàn)動力不足的情況,一方力量不足造成一系列的連鎖反應(yīng),從而對城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展產(chǎn)生不利影響。信息孤島問題也是影響城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度的重要因素,雖然在長期的發(fā)展過程中,我國部分城市交通管理信息化城市已經(jīng)能達(dá)到很高標(biāo)準(zhǔn),但相關(guān)部門職權(quán)不明,與企業(yè)合作不密切,從而出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)信息孤島問題,信息融合應(yīng)用力度不強(qiáng)。
4.3 缺乏復(fù)合型人才
復(fù)合型人才是城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)支撐,也是影響城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)效率和質(zhì)量的重要因素。當(dāng)今城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為交通專業(yè)人員提出了更高的要求,對于綜合性較強(qiáng)的智能交通系統(tǒng)建設(shè)而言,相關(guān)人員需具備信息工程、電子工程、自動化技術(shù)、通訊工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個領(lǐng)域的知識,并且需具備在技術(shù)更新迭代背景下不斷學(xué)習(xí)提升自我的意識,方能滿足城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的實(shí)際要求,但就目前我國城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才培養(yǎng)來看,一方面智能交通系統(tǒng)復(fù)合型研發(fā)人員較少,高校及社會中符合具體要求的人才較少,隊(duì)伍建設(shè)存在不足;另一方面對于傳統(tǒng)的交通專業(yè)人員培訓(xùn)力度不足,相關(guān)人員與時俱進(jìn)的意識不強(qiáng),導(dǎo)致掌握的信息領(lǐng)域知識體系不完善,且知識更新速度較慢,自身專業(yè)能力不足以支撐其開展具體的研發(fā)和技術(shù)應(yīng)用工作[5]。
4.4 資金投入不足
城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)需要在所有車輛應(yīng)用GPS定位裝置,在城市道路某路段應(yīng)用RFID閱讀器設(shè)備及其他傳感器設(shè)備,還需建立起強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng),資金是其建設(shè)的基礎(chǔ)支撐,此外,許多企業(yè)為提升自身產(chǎn)品的質(zhì)量和適用性,針對不同城市實(shí)際情況研發(fā)兼容性更強(qiáng)的通訊方式,產(chǎn)生的資金成本也在不斷提高,與此同時,城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步也將導(dǎo)致投入資金不同程度上升,但就目前智能交通物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀來看,許多城市資金投入并不充足,從而阻礙了智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)及實(shí)際應(yīng)用。
5 智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)化建議
5.1 制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),明確發(fā)展目標(biāo)
通訊和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題是智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中不容忽視的問題,相關(guān)部門及企業(yè)需在發(fā)展過程中,將其作為首要考量因素,在明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時,制定城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目標(biāo),以此為正確發(fā)展提供方向指導(dǎo)。首先,打造智能交通物聯(lián)網(wǎng)本土化標(biāo)準(zhǔn)。在增強(qiáng)研發(fā)力度的同時,依據(jù)城市實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)水平,結(jié)合已經(jīng)實(shí)行的國內(nèi)國外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),建立滿足城市交通發(fā)展的個性化智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng),以此促進(jìn)城市交通效率和質(zhì)量的提升。其次,結(jié)合實(shí)際情況確立統(tǒng)一終端和接入標(biāo)準(zhǔn)。以智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中必不可少的傳感器和GPS定位系統(tǒng)為例,傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)信息采集的主要工具,各個運(yùn)營企業(yè)可依據(jù)發(fā)展情況共同制定基本化的傳感系統(tǒng),按照共同認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通訊信息的統(tǒng)一管理和運(yùn)營服務(wù),在求同基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)個性化發(fā)展,而GPS定位設(shè)備的使用也是如此,車載定位GPS設(shè)備作為普及度較廣的終端產(chǎn)品,可依據(jù)各個領(lǐng)域不同的要求,實(shí)行功能和接口的標(biāo)準(zhǔn)分類,以供用戶選擇,滿足其實(shí)際需求,從而加快實(shí)現(xiàn)各個地區(qū)因地制宜實(shí)現(xiàn)智能交通物聯(lián)網(wǎng)資源共享、互聯(lián)互通的目標(biāo)[6]。
5.2 加快產(chǎn)業(yè)化發(fā)展速度,形成發(fā)展合力
智能交通物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展離不開各方的共同努力和緊密配合,城市交通相關(guān)部門可搭建起相關(guān)企業(yè)溝通的橋梁,促進(jìn)形成發(fā)展合力,不斷加快城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的速度,提升城市智能交通效率。第一,加強(qiáng)多方聯(lián)系和合作。城市交通相關(guān)部門需緊密聯(lián)系芯片、移動運(yùn)營、傳感設(shè)備等諸方力量,深化其對城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的意識,幫助其明確自身的職責(zé),增強(qiáng)其責(zé)任意識,在具體發(fā)展建設(shè)過程中,充分發(fā)展自身的優(yōu)勢,增強(qiáng)與其他上下游企業(yè)的配合程度。第二,打造城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)示范工程。具體實(shí)踐是加強(qiáng)相關(guān)企業(yè)合作的有效路徑,交通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)可在城市交通相關(guān)部門的引導(dǎo)下,針對具體城市路段制定詳細(xì)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用組織方案,并調(diào)動各種資源力量,推動和打造示范工程的完美實(shí)施,以此提高智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的效率。第三,打破信息孤島現(xiàn)狀。信息是城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要依據(jù),在發(fā)展過程中需著力打破信息孤島問題,明確相關(guān)部門的職責(zé),及時更新并發(fā)布城市交通相關(guān)內(nèi)容,為企業(yè)發(fā)展提供信息支持,從而幫助相關(guān)企業(yè)明確自身發(fā)展方向[7]。
5.3 培養(yǎng)復(fù)合型人才,注入發(fā)展動力
在城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中,復(fù)合型人才建設(shè)是不容忽視的方面,可為其提供最基礎(chǔ)的發(fā)展動力,加快城市智能交通系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)程。第一,加強(qiáng)同高校的合作。高校是培養(yǎng)社會高質(zhì)量人才的主陣地,在智能交通物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展背景下,高校需同相關(guān)企業(yè)深入溝通,充分了解社會崗位對學(xué)生能力的具體要求,以此為依據(jù)調(diào)整相關(guān)的人才培養(yǎng)計(jì)劃,并完善相關(guān)的課程,促進(jìn)學(xué)生綜合能力和專業(yè)素養(yǎng)的提升,與此同時,將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)理論與實(shí)踐相結(jié)合,在幫助學(xué)生不斷完善知識體系的同時,提高實(shí)踐能力,為城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展奠定高質(zhì)量人才基礎(chǔ)。第二,加強(qiáng)現(xiàn)有交通部門隊(duì)伍建設(shè)。技術(shù)的更新迭代決定了傳統(tǒng)交通行業(yè)技術(shù)人員專業(yè)能力不能一成不變,城市交通相關(guān)部門需不斷提高城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)隊(duì)伍建設(shè),依據(jù)相關(guān)人員的技術(shù)基礎(chǔ)制定針對性的培訓(xùn)制定及具體方案,開展線上線下培訓(xùn)活動,幫助相關(guān)人員提升自身的技術(shù)水平;建立物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)系統(tǒng),拉長培訓(xùn)時間線,以季度或者年為單位制定相關(guān)人員培訓(xùn)方案,在幫助其了解各個階段和環(huán)節(jié)技術(shù)細(xì)節(jié)的同時,增強(qiáng)相關(guān)人員對整個智能交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的整體把握,打破認(rèn)知孤立現(xiàn)狀,為智能交通系統(tǒng)的建立奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),此外,還需幫助其提升與時俱進(jìn)的意識,引導(dǎo)其積極交接智能交通物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)內(nèi)容和案例,為開展實(shí)際工作積累知識和經(jīng)驗(yàn)。
5.4 加大資金投入,提供發(fā)展支撐
加大資金投入不僅能為智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供基礎(chǔ)支持,還能加快相關(guān)技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程,包括傳感器、芯片感應(yīng)器及技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等。首先,為相關(guān)企業(yè)發(fā)展提供具體資金政策支持。針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用制定并發(fā)布詳細(xì)的智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,促進(jìn)智能交通物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代信息交通科技的融合,并依據(jù)相關(guān)企業(yè)技術(shù)研發(fā)實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)評估,依據(jù)評估結(jié)果提供相應(yīng)的資金支持,提升企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的落實(shí)進(jìn)程。其次,將智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作為公共服務(wù)重點(diǎn)項(xiàng)目。對城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)所需人員、資源、資金等進(jìn)行系統(tǒng)整合,制定詳細(xì)的發(fā)展計(jì)劃,并以采購訂單的形式,支持并帶動相關(guān)企業(yè)的發(fā)展,積極促進(jìn)我國智能交通物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[8]。
6 結(jié)語
基于互聯(lián)互通、相互協(xié)同的城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,將加快城市交通運(yùn)輸效率的不斷提升,同時提升城市交通的安全性和高效性。城市交通相關(guān)部門需積極了解智能交通物聯(lián)網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)與應(yīng)用,不斷整合自身的發(fā)展優(yōu)勢和發(fā)展現(xiàn)狀,有針對性地解決在智能交通物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中出現(xiàn)的缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及復(fù)合型人才、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緩慢、資金投入不足等問題,因地制宜制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),明確發(fā)展目標(biāo),加快培養(yǎng)復(fù)合型人才,并促進(jìn)相關(guān)企業(yè)形成發(fā)展合力,同時給予其資金支持,以此促進(jìn)城市智能交通物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展效率和質(zhì)量,從而提升城市的交通運(yùn)輸效率和安全性。
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