CN102376160A - 实时交通信息更新方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时交通信息更新方法及系统，其中，该方法包括：采集并存储实时交通信息；将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息；根据变化的交通信息生成更新的实时交通信息。本发明可以实现实时交通信息以及分块栅格地图的增量更新，大大提高更新效率，可以缩短实时交通路网地图的更新时间、缓解服务器性能、减少更新成本，解决现有技术中成本高、效率低等技术缺陷。

Description

实时交通信息更新方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域中数据业务、无线通讯技术，具体地，涉及一种实时交通信息更新方法及系统。

背景技术

近年基于互联网的地图和地理信息服务发展迅速，以“Google Map”为代表的互联网地图网站产生，用户能通过这种地图查找位置、商店、兴趣点等，目前在互联网地图上也能查看实时交通信息，了解实时路况。

现有技术中互联网地图主要采用分块栅格地图切片算法或技术，它是按一定投影算法将渲染好的地图切割并保存为若干地图图片，并按规律将地图图片分别存储在多个文件目录下，在浏览器端通过“Ajax”组件，计算组成当前视野地图图片的文件名，通过异步方式加载并拼接显示地图。

分块栅格地图切片原理是将渲染好的地图按不同比例尺由小到大划分成若干等级，每个等级下按投影算法切割成若干等大的小图块文件，每个图块文件固定大小，每相邻比例尺等级间的图块数量相差4倍，切片规则如图1所示。随着级数越大，图块数量会倍增，地图范围越大，切片的数量越多，甚至达到几十万级，因此此类地图进行切片预处理的周期会很长。目前实时交通信息在互联网地图的应用也采用切片预处理方式，事先将实时交通路网按照当前的交通信息源变换不同颜色，然后按照相同的切片算法对实时交通路网地图进行切片，客户端(浏览器)直接读取切片后的图片，将交通图片按规律叠加到基础地图中。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中利用地图切片技术生成实时交通路网地图的方式至少存在如下问题：

1.成本高、耗时长：城市地图范围广，比例尺等级高，因此切片数量巨大，切片耗时长、成本高。

2.服务器任务重、稳定性不高：实时交通信息的特点是要求较高的实时性，一般每隔5分钟更新一次交通信息源，因此服务器需要大数据量的切片任务，这对服务器性能、处理周期提出了很高的要求，很可能处理不当导致系统宕机，直接影响最终产品的使用，因此，系统稳定性存在风险。

发明内容

本发明的第一目的是提出一种实时交通信息更新方法，以实现降低成本、提高更新效率。

本发明的第二目的是提出一种实时交通信息更新系统，以实现降低成本、提高更新效率。

为实现上述第一目的，根据本发明的一个方面，提供了一种实时交通信息更新方法，包括：采集并存储实时交通信息；将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息；根据变化的交通信息生成更新的实时交通信息。

其中，将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比可以包括：对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；将解析后位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行对比，确定发生变化的位置点信息；根据发生变化的位置点信息以及设定的位置点与路段的对应关系，确定待更新的交通路段信息。

优选地，本发明的实时交通信息更新方法还可以包括：根据实时交通信息生成交通路网地图；根据更新的实时交通信息对交通路网地图进行更新。

优选地，将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息还可以包括：对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；将本次位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行对比，确定发生变化的位置点信息；根据发生变化的位置点信息、设定的位置点与路段的对应关系以及路段与地图描画区域的对应关系，确定实时交通路网地图中待更新的描画区域。

优选地，将交通路网地图按照分块栅格地图算法切片成多个地图描画区域，根据每个交通路段覆盖的描画区域生成路段与地图描画区域的对应关系；和/或将采集实时交通信息的位置点与对应的交通路段进行匹配，生成位置点与路段的对应关系。

为实现上述第二目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种实时交通信息更新系统，包括：采集模块，用于采集实时交通信息数据；存储模块，用于存储采集模块采集的实时交通信息；生成模块，用于将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，生成更新的实时交通信息。

优选地，生成模块进一步根据实时交通信息生成交通路网地图，并根据更新的实时交通信息对交通路网地图进行更新。

优选地，存储模块还存储设定的位置点与路段的对应关系、以及设定的路段与地图描画区域的对应关系，生成模块包括：

数据差分子模块，用于对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；将本次位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行数据差分对比，根据发生变化的位置点信息、设定的位置点与路段的对应关系以及路段与地图描画区域的对应关系，确定实时交通路网地图中待更新的描画区域；

信息服务子模块，用于通过存储模块提供包含上述对应关系的设置信息。

优选地，存储模块的交通路网地图按照分块栅格地图算法切片成多个地图描画区域，根据每个交通路段覆盖的描画区域生成路段与地图描画区域的对应关系；将采集实时交通信息的位置点与对应的交通路段进行匹配，生成位置点与路段的对应关系。

本发明各实施例的实时交通信息更新方法和系统，由于将每次采集到的数据与最近一次采集的数据进行差分比对，将有变化的数据汇总，找到变化影响的交通信息或地图的图块，将这些信息或图块统一更新，从而可以实现实时交通信息或分块栅格地图的增量更新，提高了更新效率。本发明可以缩短实时交通路网地图的更新时间、缓解服务器性能、减少更新成本。

本发明还对具体差分对比中使用的路段、描画区域及对应位置点进行了举例说明，从而可以快速对比到增量变化的信息，对应更新描画区域(也称分块、栅格、图块等)。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据现有技术中的分块栅格地图切片实施例示意图；

图2为根据本发明实时交通信息更新方法实施例一流程图；

图3为根据本发明实时交通信息更新方法实施例二流程图；

图4为根据本发明实时交通信息更新方法中地图数据模型实施例示意图；

图5为根据本发明实时交通信息更新系统实施例一结构示意图；

图6为根据本发明实时交通信息更新系统实施例二结构示意图及本发明实时交通信息更新方法实施例三流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图2为根据本发明实时交通信息更新方法实施例一流程图。如图2所示，本实施例包括：

步骤S202：采集并存储实时交通信息；

具体可以从各实时交通信息源平台获得实时交通信息，实时交通信息源平台负责将原始的实时交通信息源加工成可被应用的信息，实时交通信息源的采集可以位置点为单位，对外提供数据时也可以是以位置点为一个数据单元。不同城市的实时交通信息源可以分别由不同的交通信息信源厂商所提供；

采集时可以定时，如每5分钟一次向各个实时交通信息源平台收集实时交通数据并进行存储；

步骤S204：将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息；

将最新一次采集的实时交通信息与上次存储的进行对比，找出交通信息有变化的数据，对实时交通信息未变化的不予以更新，仍使用上次的交通信息；其中，实时交通信息(状态信息)可以包括交通事件、车辆流速等；

步骤S206：根据变化的交通信息生成更新的实时交通信息。

本实施例采用了差分更新的方式对实时交通信息进行更新，优于传统信息的全量更新，大大降低了成本，提高了数据更新的效率，解决了大面积信息更新所面临的问题，并可以进一步根据更新的交通信息制作实时交通地图，具体可参见下面的图3实施例。本实施例通过应用比较，每隔固定周期采集的实时交通信息变化量大约为20％左右，通过本实施例的差分对比更新能够有效的减小约80％的处理量，可大大提升系统的性能，并保障了服务的稳定性与高效性。

图3为根据本发明实时交通信息更新方法实施例二流程图。本实施例主要在图2的基础上进一步应用于实时交通路网地图，通过差分更新的方式进一步减少更新实时交通地图的成本以及更新时间，在图3实施例之前，先结合图4说明图3涉及的一些具体名称和概念。

图4为根据本发明实时交通信息更新方法中地图数据模型实施例示意图，主要涉及实时交通信息采集点(位置点)、路段抽象连接线(Link)、实时交通路网图层数据、基础地图图层数据等。具体说明如下：

位置点：

实时交通信息采集点，采集的实时交通信息包括：车速、交通事件等。如图4中Loc1、Loc2分别表示两个采集的位置点。

路段(也称道路，简写Link)：

路段是道路交通路网数据，为了将现实中的道路信息方便管理，通常将道路的形状及车行方向抽象表示为多个连续的线段组成，组成同一道路的多个线段具有相同的隶属关系，如图4中Link1、Link2分别表示两条路段，两条路段分别有两个车行方向。

实时交通路网图层：

将路段Link按照不同的车行方向和交通状况分成红(拥堵)、黄(缓慢)、绿(畅通)三种道路线段，按照分块栅格地图切片技术将地图切割成多个等大的图片并对外进行发布，图片只显示带有交通路网的道路线段，其他部分为透明。如图4所示，E表示实时交通路网图层，其中A-1、B-1分别表示切割后的地图文件，C-1、D-1图块上由于不带交通路网，因此不用生成地图文件。

基础地图图层：

如图4所示，F表示基础地图图层，为常规地图，包括道路面、街区、绿地、河流、行政区界等图元，作为实时交通地图的底图使用，图4中F只是示例表示该图层。

图3为根据本发明实时交通信息更新方法实施例二流程图。如图3所示，本实施例包括：

步骤S302：交通路网地图按照分块栅格地图算法切片，存储交通路段覆盖的图块对应关系；

具体地，可以把整个城市的交通路网地图按照分块栅格地图算法切片，每个图块的文件名按照一定的坐标命名，如34232_532.jpg，切片过程，存储下每个交通路段(也称Link)覆盖的图块，对应关系如下表1：

表1路段与覆盖图块(地图描画区域)的对应关系表

步骤S304：存储实时交通数据采集源位置点与路段对应关系；

具体地，实时交通源平台发布实时交通信息数据是以实时交通位置点为单位发布的，每个位置点加上交通方向与一个交通路段进行对应，如图4中的Loc1、Loc2两个位置点，整个城市的交通路网分别对应若干个位置点，位置点与交通路段的对应关系结构示例如下表2：

表2位置点与路段的对应关系表

表2中的Link编号加上方向确定为交通路段的唯一编码；

步骤S306：实时采集交通状态信息数据，如每5分钟采集一次实时交通数据；对本次采集的实时交通信息进行解析，获得对应位置点的实时交通状态信息，如交通事件、车辆流速等；

步骤S308：采集到新的实时交通信息后与上次存储的历史交通信息进行比较，确定发生变化的位置点，根据表2位置点与路段的对应关系获得所有有变化的路段，根据交通状态将代表交通路段的线段渲染成不同颜色，表示路段的拥堵(红)、畅通(绿)、缓慢(黄)等；

步骤S310：根据表1路段与覆盖图块的对应关系，得到变化路段对应的图块(地图描画区域，或区块)和坐标，即增量变化的图块，更新对应的地图区域，在输出分块地图时，以XY坐标定位到交通路网地图指定位置，按照固定大小输出并更新图块文件，即可发布差分更新的地图。

本实施例采集交通信息源，每次采集到的数据都会与最近一次采集的数据进行比对，将有变化的数据汇总，通过设定的对应关系，如表1和表2，找到变化交通信息对应的图块，将这些图块统一更新，从而实现了实时交通分块栅格地图的增量更新。

上述实施例的差分更新，是指地图数据每次更新不需要更新所有数据，通过对地图数据分块，可以更新发生了变化的区域的数据，其他数据不受影响。实现实时交通分块栅格地图增量更新，只更新有变化的交通路段对应的图块，其他图块不更新，因此可大大节省更新效率，减轻服务器的负担，提高系统稳定性。

图5为根据本发明实时交通信息更新系统实施例一结构示意图。如图5所示，本系统包括：

采集模块2，与外部的一至多个实时交通信息源平台1联系，用于采集实时交通信息数据；其中，实时交通信息源平台1负责将原始的实时交通信息源加工成可被应用的信息，实时交通信息源的采集是以位置点为单位的，因此该平台对外提供数据时也是以位置点为一个数据单元；

存储模块3，用于存储采集模块2本次或上次采集的实时交通信息，具体可以数据库形式存储；

生成模块4，用于将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，生成更新的实时交通信息。

本系统还可以包括一发布模块5，用于发布更新的实时交通信息。

其中，图5实施例生成模块4可以只更新实时交通信息，进一步地，还可以进一步根据实时交通信息生成交通路网地图，并根据更新的实时交通信息对交通路网地图进行更新。发布模块进一步发布更新后的交通路网地图，此时：

生成模块4，用于利用分块栅格算法生成地图，并将最新一次采集的实时交通信息与上次采集的进行对比，如图3所示，找出交通状态信息有变化的数据，并更新相应位置的交通路网地图图块，对实时交通状态未变化的不予以更新，仍使用上次生成的地图分块，生成差分地图；

发布模块5，将生成模块4生成的栅格地图对外进行发布，提供分层级的方式访问不同等级比例尺的地图，互联网、手机等业务能够通过“HTTP”等方式访问发布的实时交通地图。

图6为根据本发明实时交通信息更新系统实施例二结构示意图及本发明实时交通信息更新方法实施例三流程图。

如图6所示，本实施例的实时交通信息更新系统包括：

存储模块，如图6中数据库，存储位置点、路段(道路，Link)和最小地图描画区域(分块栅格)的对应关系，分割信息等数据内容，以及本次和上次采集的实时交通信息；

采集模块，其具体功能与图5类似，该模块具体包括：

①信源采集控制子模块：负责通过数据采集接口收集实时交通信息源，并对收集到的数据进行检查、过滤等预处理工作。

生成模块，其具体功能与图5类似，该模块进一步细化为如下几个模块：

①信息服务子模块：通过数据存取接口向数据库查找，提供位置点、路段(道路，Link)和最小地图描画区域(分块栅格)的对应关系，分块栅格的分割信息等数据内容。

②数据调度子模块：维护数据生成请求，触发数据调度，按交通信息源表示的交通状态制作数据，定期或依条件清理不用的数据缓存内容，具体可参见下面的流程说明。

③数据差分子模块：实现数据差分功能，具体地，对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；将本次位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息(数据库中)进行数据差分对比，找出发生变化的位置点信息，并根据所有发生变化的位置点、数据库中存储的设定位置点与路段的对应关系(如表2)以及路段与地图描画区域(图块)的对应关系(如表1)，从而确定实时交通路网地图中待更新的描画区域。

④描画调度子模块：负责协调描画资源与描画进程间的资源分配，如：描画内存管理，描画管理等。

⑤图层管理子模块：根据描画图层请求信息，管理图层描画顺序，并管理各个图层之间的关系。

⑥图层子模块：负责具体的图层描画，通过坐标变换库，数学算法库，及基础描画管理库等完成地图描画。

⑦基础描画管理子模块：负责创建描画所需的资源，以及分块栅格文件的控制输出。

⑧文件格式化子模块：负责将实时交通栅格地图数据格式化为指定格式的文件。

其中，上述①-③为生成模块的核心模块，④-⑧可利用现有技术进行描画、图层管理等。

发布模块，其具体功能与图5类似，该模块主要将生成模块生成的实时交通栅格地图文件按照不同比例尺分层，并可以HTTP等方式对外进行发布，利用现有技术中的地图发布技术即可实现。

下面结合图6系统中各模块说明实时交通信息更新方法的实施例流程步骤：

(1)外部实时交通信息源，对外发布原始实时交通信息；

(2)系统数据采集模块定期通过数据采集接口收集实时交通信息源，并对收集到的数据进行检查、过滤等预处理工作；

(3)采集模块将预处理后的源数据通过生成模块内的数据制作接口登录到数据调度子模块，等候处理；

(4)数据调度子模块通知信息服务模块读取数据库中的设定关系数据信息，解析出位置点、道路Link以及分块栅格(或最小描画区域)三种类型数据间的对应关系，并返回给数据调度子模块，等待处理；

(5)数据调度子模块将最新收集并预处理后的源数据登录到数据差分子模块，与存储在数据库中的历史数据作对比，根据表2类似的对应关系，如果查找到同一编号位置点的交通状态或交通事件代码如新旧不一致，则确定对应的路段发生状态变化，标记此位置点为待更新状态，反之则不处理，这个过程称为数据差分。数据差分后获得整个城市路况变化的位置点列表，将差分结果与第(4)步获得的类似表1的对应关系进行汇总，获得当前将要更新的分块栅格(或最小描画区域，分块，图块等)列表并创建任务队列，如表3：

表3当前要更新的分块栅格列表

(6)数据调度子模块登录到描画调度子模块，将每个分块(或最小描画区域)描述成为一个描画单元(也称DrawUnit)，描画调度进入等待状态，等待每个描画单元描画条件满足；

(7)描画调度子模块通知基础描画管理子模块创建描画单元相关资源，如描画范围，描画的交通状态对应的颜色及控制信息等)；

(8)描画调度子模块根据当前“DrawUnit”信息，请求图层管理子模块描画相应图层；

(9)图层管理子模块进行实时交通路网图层描画，描画过程可采用多线程方式，如描画过程可使用的类库资源数学算法库、坐标变换库和基础描画库；

(10)图层管理子模块返回描画结果状态，对因需等待其他资源未描画完的，保存当前描画状态；

(11)描画调度子模块对描画成功的，由基础描画管理子模块按文件格式要求生成地图图片文件，并保存至指定的文件目录下；

(12)描画调度子模块通知返回“DrawUnit”描画结果，对需要等待资源的，将其再次加入到描画队列；重复执行第(6)步直到完成队列中的所有任务；

(13)数据调度子模块对成功描画的描画单元，将其从任务队列中删除并将与其相关的源数据归档入库；重复执行第(6)步直到完成队列中所有任务；

当本实施例图6所示的实时交通信息更新系统第一次执行以上流程时，由于数据库中没有历史数据，不具备差分更新的条件，因此第(5)步的差分结果为全市所有位置点列表，所有的分块栅格地图文件都需生成，执行一次后历史数据生效，可执行差分更新。由于现实中每5分钟路况变化的情况较少，因此系统执行差分更新后，每次被更新的分块栅格地图文件量都很少，大约占总量的20％左右，大大提高了整个系统更新流程的执行效率。

上述方法发明的各个实施例可以在具备图5-图6结构图所示结构的系统各模块中实现。

综上所述，本发明各实施例采用了差分更新的方式对实时交通分块栅格地图进行更新，优于传统地图的全量更新，大大降低了成本，提高了数据更新的效率，解决了大面积分块栅格地图文件更新所面临的问题。通过应用比较，每隔固定周期采集的实时交通信息变化量大约为20％左右，通过差分更新技术能够有效的减小约80％的处理量，大大提升了系统的性能，保障了服务的稳定性与高效性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实时交通信息更新方法，其特征在于，包括：

采集并存储实时交通信息；

将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息；

根据所述变化的交通信息生成更新的实时交通信息。

2.根据权利要求1所述的实时交通信息更新方法，其特征在于，将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比包括：

对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；

将解析后位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行对比，确定发生变化的位置点信息；

根据发生变化的所述位置点信息以及设定的位置点与路段的对应关系，确定待更新的交通路段信息。

3.根据权利要求1所述的实时交通信息更新方法，其特征在于，还包括：

根据所述实时交通信息生成交通路网地图；

根据所述更新的实时交通信息对所述交通路网地图进行更新。

4.根据权利要求3所述的实时交通信息更新方法，其特征在于，将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，获得变化的交通信息包括：

对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；

将本次所述位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行对比，确定发生变化的位置点信息；

根据发生变化的所述位置点信息、设定的位置点与路段的对应关系以及路段与地图描画区域的对应关系，确定实时交通路网地图中待更新的描画区域。

5.根据权利要求4所述的实时交通信息更新方法，其特征在于，采集实时交通信息之前还包括：

将所述交通路网地图按照分块栅格地图算法切片成多个地图描画区域，根据每个交通路段覆盖的描画区域生成所述路段与地图描画区域的对应关系；和/或

将采集实时交通信息的位置点与对应的交通路段进行匹配，生成所述位置点与路段的对应关系。

6.一种实时交通信息更新系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集实时交通信息数据；

存储模块，用于存储所述采集模块采集的实时交通信息；

生成模块，用于将本次采集的实时交通信息与上次存储的实时交通信息进行差分对比，生成更新的实时交通信息。

7.根据权利要求6所述的实时交通信息更新系统，其特征在于，所述存储模块还存储设定的位置点与路段的对应关系；

所述生成模块进一步包括：

信息服务子模块，用于通过存储模块提供包含所述对应关系的设置信息；

数据差分子模块，用于对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；对所述实时交通状态信息进行数据差分对比，确定发生变化的位置点信息；根据发生变化的所述位置点信息以及设定的位置点与路段的对应关系，确定待更新的交通路段信息。

8.根据权利要求6所述的实时交通信息更新系统，其特征在于，所述生成模块进一步根据所述实时交通信息生成交通路网地图，并根据所述更新的实时交通信息对所述交通路网地图进行更新。

9.根据权利要求8所述的实时交通信息更新系统，其特征在于，所述存储模块还存储设定的位置点与路段的对应关系、以及设定的路段与地图描画区域的对应关系，所述生成模块包括：

数据差分子模块，用于对本次采集的实时交通信息进行解析，获得位置点的实时交通状态信息；将本次所述位置点的实时交通状态信息与上次存储的交通状态信息进行数据差分对比，根据发生变化的位置点信息、所述设定的位置点与路段的对应关系以及路段与地图描画区域的对应关系，确定实时交通路网地图中待更新的描画区域；

信息服务子模块，用于通过存储模块提供包含上述对应关系的设置信息。

10.根据权利要求8或9所述的实时交通信息更新系统，其特征在于，所述存储模块的所述交通路网地图按照分块栅格地图算法切片成多个地图描画区域，根据每个交通路段覆盖的描画区域生成所述路段与地图描画区域的对应关系；将采集实时交通信息的位置点与对应的交通路段进行匹配，生成所述位置点与路段的对应关系。

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