CN102819960B - 一种雾区行车引导方法和系统 - Google Patents
一种雾区行车引导方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种雾区行车引导方法和系统,该方法包括:检测道路能见度;当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,控制主动发光引导设施按照所述控制策略发光,引导行车。采用本发明实施例提供的方案,能够有效控制主动发光引导设施的不同发光机制,通过不同的控制策略下,主动发光引导设施不同的颜色变化状态,对进入雾区车辆的行驶车速与安全行车距离进行引导,进入雾区车辆根据引导调整行驶车速与安全行车距离,确保车辆以与雾区能见度匹配的安全车速和安全行车间距驶出雾区,从而有效避免大雾天气下恶性连环相撞事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及交通规划领域,尤其涉及一种雾区行车引导方法和系统。
背景技术
雾、雪、暴雨、风沙等恶劣天气,会使大气的能见度减弱,使人的视野变得模糊,严重时将影响道路上车辆的行驶安全,其中因浓雾等恶裂天气影响造成的交通事故约占总数的1/4多,给国家和人民生命财产造成了重大的损失。目前,我国的道路管理部门往往采取封道、禁止通行的措施来应对恶劣的天气。封路禁行一方面导致运输线路中断,给人们出行带来不便;另一方面又导致道路营运收损失。
目前,尚没有一种行之有效的对进入雾区的车辆进行安全保障的方法,用以克服雾气对道路交通的影响,解决雾天道路行车安全保障问题。
发明内容
本发明实施例提供雾区行车引导方法和系统,用以解决现有技术中无法对进入雾区车辆有效引导的问题。
一种雾区行车引导方法,该方法包括:
检测道路能见度;
当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,控制主动发光引导设施按照所述控制策略发光,引导行车。
所述当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当所述道路能见度低于第一阈值时:
将主动发光引导设施依次每5个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每5个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红、黑、黑;黑、黄、黄、红、黑;黑、黑、黄、黄、红;红、黑、黑、黄、黄;黄、红、黑、黑、黄。
还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足5个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑、黑;第4个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黑、红、黄、黄、黑。
所述当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当所述道路能见度低于第二阈值时:
将主动发光引导设施依次每4个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每4个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红、黑;黑、黄、黄、红;红、黑、黄、黄;黄、红、黑、黄。
还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足4个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑。
所述当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当所述道路能见度低于第三阈值时:
将主动发光引导设施依次每3个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每3个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红;红、黄、黄;黄、红、黄。
还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足3个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红。
一种雾区行车引导系统,该系统包括至少一个能见度检测仪、控制器和若干主动发光引导设施,所述至少一个能见度检测仪与所述控制器连接,所述控制器分别与所述若干个主动发光引导设施连接,其中,
所述能见度检测仪,用于检测道路能见度;
所述控制器,用于根据道路能见度信息,确定启动具体的控制策略;
所述主动发光引导设施,用于根据所述控制策略发光。
所述控制器包括主控单元和区域控制单元,其中,
所述主控单元,用于根据道路能见度信息确定相应的控制策略,并将控制信息发送所述区域控制单元;
所述区域控制单元,用于根据所述主控单元发送的控制信息,完成本区域所述主动发光引导设施的控制。
所述主动发光引导设施分别设置于道路的一侧或两侧。
本发明实施例通过对雾区道路能见度的监测,采用不同控制策略,有效控制主动发光引导设施的不同发光机制,不同的发光机制下,主动发光引导设施采用不同的发光颜色与变化速率,进入雾区车辆根据主动发光引导设施不同机制下不同的发光颜色与变化速率,随时调整行驶车速与安全行车距离,确保车辆以与雾区能见度匹配的安全车速和安全行车间距驶出雾区,从而有效避免大雾天气下恶性连环相撞事故的发生。
附图说明
图1为本发明实施例提供的控制策略示意图;
图2为本发明实施例的主要实现原理流程图;
图3为本发明实施例提供的控制策略1主动发光引导设施分组示意图;
图4为本发明实施例提供的控制策略1主动发光引导设施个时段状态示意图;
图5为本发明实施例提供的控制策略2主动发光引导设施分组示意图;
图6为本发明实施例提供的控制策略2主动发光引导设施个时段状态示意图;
图7为本发明实施例提供的控制策略3主动发光引导设施分组示意图;
图8为本发明实施例提供的控制策略3主动发光引导设施个时段状态示意图;
图9为本发明实施例提供系统的结构示意图;
图10为本发明实施例提供系统中控制器200结构示意图。
具体实施方式
由于现有技术中缺乏主动对雾区行车引导的方案,本发明实施例通过对雾区道路能见度的监测,根据不同的道路能见度,及时调整设置在道路两侧的主动发光引导设施的不同控制策略,通过不同的控制策略下,主动发光引导设施不同的颜色变化状态,实现对进入雾区车辆的行驶车速与安全行车距离进行调节、控制与有效引导,确保车辆以与雾区能见度匹配的安全车速和安全行车间距驶出雾区,从而有效避免大雾天气下恶性连环相撞事故的发生。
本发明实施例总体的控制策略如图1所示,能见度检测仪监测道路能见度,用以控制置于道路两侧的主动发光引导设施根据道路能见度等级及不同能见度下的限速与最小安全行驶距离的不同,按照不同的控制策略对进入雾区车辆进行智能引导。
下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
如图2所示,本发明实施例的主要实现原理流程如下:
步骤10,检测道路能见度。
由于在雾天或者其他恶劣天气,道路的能见度会降低,低道路能见度对行车安全有很大的影响。因而,需要对道路能见度进行检测,以便及时调整相应的行车引导方案。
对道路能见度的检测,可以由设置与道路上的检测仪完成,检测仪的设置,可以根据实际道路情况,设置多个检测仪,分别检测不同道路段的道路能见度,从而对整体的道路能见度有整体的控制与监测。
步骤20,当确定所述道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,控制主动发光引导设施按照控制策略发光,引导行车。
有了道路能见度数据,需要对道路能见度数据进行分析,并与预先设定的道路能见度阈值进行比较。道路能见度阈值的设定,需要根据实际情况,结合道路能见度对行车速度和安全间距的影响而设定。一般的,如表一所示,为一种较佳的设定值。
表一
道路能见度 | V限(km/h) | S视(m) | 控制策略 |
100~200米 | 80 | 100 | 1 |
50~100米 | 60 | 80 | 2 |
<50米 | 40 | 60 | 3 |
其中,V限为设定的特定能见度下的最高行驶速度;S视为设定的特定能见度下的最小安全车距。
表一中的控制策略是根据不同的道路能见度而设定的不同控制策略,这些控制策略,可以控制主动发光引导设施按照预先设定的策略发光,从而引导行车。
这里的主动发光引导设施可以是设置在道路两侧或者一侧的主动发光器件,例如主动发光的LED(发光二极管,Light Emitting Diode)或者其他的可以主动发光的设施。这些主动发光引导设施需设置多个,具体数量根据道路情况设定,设置间距也可以根据实际的需要来设定,并可以根据需要调整。多个主动发光引导设施设置于道路的两侧,通过不同的灯光变化,可以形成有效的警示,提示行驶车辆控制行车速度和车距。实际上,针对不同的道路能见度,本发明实施例提供不同的控制策略。下面具体说明。
控制策略1:
当道路能见度低于预设的第一阈值时,也即如表一中所示,当道路能见度低于200米,在100~200米之间时,启动控制策略1。根据表中三要素及其相互关系,确定控制策略1如下:
将主动发光引导设施分组,每连续五个主动发光引导设施组成一组,将n个主动发光引导设施分成Z1、Z2、...、Zq组。若n为5的倍数,则q=n/5;若n不为5的倍数,则q=Int(n/5)+1。具体如图3所示。
将主动发光引导设施运行时间T划分成k个时段,即TD1,TD2,......TDk,每个时段的起止点和持续时间如表二所示。
表二
其中,Δt是每个时间段之间的时间变量,d为主动发光引导设施布设间距,V限1为设定的特定能见度下的最高行驶速度,这里较佳取值应为80km/h。这样,计算出的Δt就是主动发光引导设施状态变化的时间频率。
TD1至TD5各时段主动发光引导设施的状态如表三~表七所示。最后一组跟n的数值有关,分情况列于各表中。
表三
表四
表五
表六
表七
上述表三~表七中,L1、L2、L3以至于Ln为主动发光引导设施,可以看到,在不同的时间段内,各主动发光引导设施按照不同的策略发光。总体上,以5个为一组,以第一组(包括L1~L5)为例,在TD1~TD5时段内,其状态依次为:黄、黄、红、黑、黑;黑、黄、黄、红、黑;黑、黑、黄、黄、红;红、黑、黑、黄、黄;黄、红、黑、黑、黄。
实际上,本发明实施例将主动发光引导设施运行时间分为多个时段,每5个时段设定为一个周期,即TD1-TD5为一个周期,在此周期内,各主动发光引导设施的状态遵循表三~表七的规则开启与关灭,TD6以后(包含TD6)每5个时段为一个周期,各周期内不同时段内主动发光引导设施的状态遵循TD1-TD5的规则,TD6时段主动发光引导设施的状态与TD1相同,其对应关系如表八所示。
表八
其中,P1、P2以至于Pm为每个周期,每个周期包括5个时段。这样,实际上每个主动发光引导设施的状态就周期化的变动,形成规律。
特别的,上述表三~表七中,不同的主动发光引导设施总数n,会造成主动发光引导设施最后一个分组的数量有所不同,因而最后一组的状态也会不同。如表三~表七中所示,最后一组的数量可以是5、4、3、2、1几种情况,数量是5时,其变化规律与之前各组相同。数量少于5个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑、黑;第4个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黑、红、黄、黄、黑。
当然,这里描述了各种可能的主动发光引导设施的数量,实际上,根据最后一组具体的主动发光引导设施的数量来确定其控制策略,根据实际情况来设定。
如图4所示,为本发明实施例提供的策略1时主动发光引导设施的实施示意图,其中,可以看到,在不同的时段,具体的主动发光引导设施状态变化。图4中虚线所示为主动发光引导设施状态迁移示意,实际上看到的效果相当于不同颜色的发光状态随着不同时段依次由L1、L2、L3、L4以至于Ln的移动。
控制策略2:
当道路能见度低于预设的第二阈值时,也即如表一中所示,当道路能见度低于100米,在50~100米之间时,启动控制策略2。根据表中三要素及其相互关系,确定控制策略1如下:
将主动发光引导设施分组,每连续五个主动发光引导设施组成一组,将n个主动发光引导设施分成Z1、Z2、...、Zq组。若n为4的倍数,则q=n/4;若n不为4的倍数,则q=Int(n/4)+1。具体如图5所示。
将主动发光引导设施运行时间T划分成k个时段,即TD1,TD2,......TDk,每个时段的起止点和持续时间如表九所示。
表九
其中,Δt是每个时间段之间的时间变量,d为主动发光引导设施布设间距,V限2为设定的特定能见度下的最高行驶速度,这里较佳取值应为60km/h。
TD1至TD4各时段主动发光引导设施的状态如表十~表十三所示。最后一组跟n的数值有关,分情况列于各表中。
表十
表十一
表十二
表十三
上述表十~表十三中,L1、L2、L3以至于Ln为主动发光引导设施,可以看到,在不同的时间段内,各主动发光引导设施按照不同的策略发光。总体上,以4个为一组,以第一组(包括L1~L4)为例,在TD1~TD4时段内,其状态依次为黄、黄、红、黑;黑、黄、黄、红;红、黑、黄、黄;黄、红、黑、黄。
实际上,本发明实施例将主动发光引导设施运行时间分为多个时段,每4个时段设定为一个周期,即TD1-TD4为一个周期,在此周期内,各主动发光引导设施的状态遵循表十~表十三的规则开启与关灭,TD5以后(包含TD5)每4个时段为一个周期,各周期内不同时段内主动发光引导设施的状态遵循TD1-TD4的规则,TD5时段主动发光引导设施的状态与TD1相同,其对应关系如表十四所示。
表十四
其中,P1、P2以至于Pm为每个周期,每个周期包括4个时段。这样,实际上每个主动发光引导设施的状态就周期化的变动,形成规律。
特别的,上述表十~表十三中,不同的主动发光引导设施总数n,会造成主动发光引导设施最后一个分组的数量有所不同,因而最后一组的状态也会不同。如表十~表十三中所示,最后一组的数量可以是4、3、2、1几种情况,数量是4时,其变化规律与之前各组相同。数量少于4个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑。
当然,这里描述了各种可能的主动发光引导设施的数量,实际上,根据最后一组具体的主动发光引导设施的数量来确定其控制策略,根据实际情况来设定。
如图6所示,为本发明实施例提供的策略2时主动发光引导设施的实施示意图,其中,可以看到,在不同的时段,具体的主动发光引导设施状态变化。图6中虚线所示为主动发光引导设施状态迁移示意,实际上看到的效果相当于不同颜色的发光状态随着不同时段依次由L1、L2、L3、L4以至于Ln的移动。
控制策略3:
当道路能见度低于预设的第三阈值时,也即如表一中所示,当道路能见度低于50米时,启动控制策略3。根据表中三要素及其相互关系,确定控制策略3下:
将主动发光引导设施分组,每连续3个主动发光引导设施组成一组,将n个主动发光引导设施分成Z1、Z2、...、Zq组。若n为3的倍数,则q=n/3;若n不为3的倍数,则q=Int(n/3)+1。具体如图7所示。
将主动发光引导设施运行时间T划分成k个时段,即TD1,TD2,......TDk,每个时段的起止点和持续时间如表十五所示。
表十五
其中,Δt是每个时间段之间的时间变量,d为主动发光引导设施布设间距,V限3为设定的特定能见度下的最高行驶速度,这里较佳取值应为40km/h。
TD1至TD3各时段主动发光引导设施的状态如表十六~表十八所示。最后一组跟n的数值有关,分情况列于各表中。
表十六
表十七
表十八
上述表十六~表十八中,L1、L2、L3以至于Ln为主动发光引导设施,可以看到,在不同的时间段内,各主动发光引导设施按照不同的策略发光。总体上,以3个为一组,以第一组(包括L1~L3)为例,在TD1~TD3时段内,其状态依次为黄、黄、红;红、黄、黄;黄、红、黄。
实际上,本发明实施例将主动发光引导设施运行时间分为多个时段,每3个时段设定为一个周期,即TD1-TD3为一个周期,在此周期内,各主动发光引导设施的状态遵循表十六~表十八的规则开启与关灭,TD4以后(包含TD4)每3个时段为一个周期,各周期内不同时段内主动发光引导设施的状态遵循TD1-TD3的规则,TD4时段主动发光引导设施的状态与TD1相同,其对应关系如表十九所示。
表十九
其中,P1、P2以至于Pm为每个周期,每个周期包括3个时段。这样,实际上每个主动发光引导设施的状态就周期化的变动,形成规律。
特别的,上述表十六~表十八中,不同的主动发光引导设施总数n,会造成主动发光引导设施最后一个分组的数量有所不同,因而最后一组的状态也会不同。如表十六~表十八中所示,最后一组的数量可以是3、2、1几种情况,数量是3时,其变化规律与之前各组相同。数量少于3个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红。
当然,这里描述了各种可能的主动发光引导设施的数量,实际上,根据最后一组具体的主动发光引导设施的数量来确定其控制策略,根据实际情况来设定。
如图8所示,为本发明实施例提供的策略3时主动发光引导设施的实施示意图,其中,可以看到,在不同的时段,具体的主动发光引导设施状态变化。图8中虚线所示为主动发光引导设施状态迁移示意,实际上看到的效果相当于不同颜色的发光状态随着不同时段依次由L1、L2、L3、L4以至于Ln的移动。
实际上,上述实施例中三种控制策略下,对于进入雾区车辆的引导,就是根据主动发光引导设施不同颜色状态来完成的。在三种控制策略中,主动发光引导设施颜色状态的变化频率是根据Δt进行的,Δt是根据最高限速计算的,因而,主动发光引导设施的状态变化频率可以有效的引导车辆的行使速度。而进入雾区车辆只要跟随同一颜色状态的主动发光引导设施行进,而不要加速进入到另一种颜色状态的主动发光引导设施,就可以保证行车间距符合安全行车的要求。一般的,行驶车辆应始终保持跟随两个黄色状态的主动发光引导设施行进,不要超过红色状态的主动发光引导设施,就可以保证进入雾区车辆以合适的行车速度行使,也可以保证与前后车辆的安全距离。
本发明实施例提供的方案中,根据不同的道路能见度,设置不同的控制策略,控制主动发光引导设施变换不同的状态,从而引导道路行车。
相应地,本发明实施例还提供了一种雾区行车引导系统,如图9所示,该系统包括至少一个能见度检测仪100、控制器200和若干主动发光引导设施300,所述至少一个能见度检测仪100与所述控制器200连接,所述控制器200分别与所述若干个主动发光引导设施300连接,具体如下:
能见度检测仪100,用于检测道路能见度。
具体的,能见度检测仪100应设置于实际道路附近,以能够实际检测到道路上能见度情况为准。实际应用中,可以设置多个能见度检测仪100,分别设置于道路的不同位置,以全面检测道路能见度情况。
控制器200,用于根据道路能见度信息,确定启动具体的控制策略,并将控制信息发送主动发光引导设施300。
具体的,能见度检测仪100将检测到的道路能见度信息发送控制器200,控制器200将道路能见度信息与预先设定的阈值进行比较,当检测到的道路能见度信息低于预先设定的阈值,启动相应的控制策略,并将根据控制策略产生的控制信息发送主动发光引导设施,控制其按照控制策略发光。
这里的阈值根据道路能见度与实际行车安全速度以及安全距离设定,并可以进行调整。
主动发光引导设施300,用于根据控制器200发送的控制策略发光。
主动发光引导设施300是设置于道路一侧或两侧的主动发光设施,可以根据控制器200的控制策略依次发光,并可以以不同颜色、不同频率的发光来表示不同的引导策略。道路行车根据主动发光引导设施300的状态可以判断道路能见度信息,用以确认行车安全速度和安全距离,从而确保安全行车。
较佳地,如图10所示,上述实施例提供的控制器200进一步可以包括主控单元201和区域控制单元202,具体如下:
主控单元201,用于根据道路能见度信息确定相应的控制策略,并将控制信息发送相应的区域控制单元202。
主控单元201还可以用于生成与调整控制策略,生成与调整相应的道路能见度阈值。
区域控制单元202,用于根据主控单元201发送的控制信息,完成本区域主动发光引导设施300的控制。
区域控制单元202可以设置多个,分别控制不同区域的主动发光引导设施300。
综上所述,本发明实施例提供的方案,通过对雾区道路能见度的监测,采用不同控制策略,有效控制主动发光引导设施的不同发光机制,通过不同的控制策略下,主动发光引导设施不同的颜色变化状态,对进入雾区车辆的行驶车速与安全行车距离进行引导,进入雾区车辆根据引导调整行驶车速与安全行车距离,确保车辆以与雾区能见度匹配的安全车速和安全行车间距驶出雾区,从而有效避免大雾天气下恶性连环相撞事故的发生。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种雾区行车引导方法,其特征在于,该方法包括:
检测道路能见度;
当确定道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,控制主动发光引导设施按照所述控制策略发光,引导行车;
所述当确定道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当道路能见度低于第一阈值时:
将主动发光引导设施依次每5个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每5个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红、黑、黑;黑、黄、黄、红、黑;黑、黑、黄、黄、红;红、黑、黑、黄、黄;黄、红、黑、黑、黄。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足5个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑、黑;第4个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黑、红、黄、黄、黑。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当确定道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当道路能见度低于第二阈值时:
将主动发光引导设施依次每4个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每4个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红、黑;黑、黄、黄、红;红、黑、黄、黄;黄、红、黑、黄。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足4个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黑、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、黑、红;第3个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为红、黄、黄、黑。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当确定道路能见度低于预先设定的阈值时,启动控制策略,包括:
当道路能见度低于第三阈值时:
将主动发光引导设施依次每3个设置为一组;
将主动发光引导设施运行时间分为若干时段,每3个时段设定为一个周期;
在每个周期内,每组主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红;红、黄、黄;黄、红、黄。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
当主动发光引导设施最后一组不足3个时,在每个周期内,其第1个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、红、黄;第2个主动发光引导设施在每个时段的状态依次为黄、黄、红。
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