CN109191595B - 一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，该方法首先按费率调整间隔划分共享时空窗口，输入初始状态。然后依次判断各时间间隔对外寻求共享的停车需求，根据行为选择模型讨论共享停车设施的泊位占用率和泊位状态变化，据此调整临时停放泊位的收费价格。判断是否达到关闭共享停车窗口的时刻，若已达到则输出浮动窗口收费过程，若未达到则继续整个流程的循环，直至共享停车窗口关闭。本发明在保障共享停车场自身停车需求的前提下，能够通过实时调整共享停车泊位的收费价格，影响潜在共享停车者对于临时停放泊位的选择，提高泊位利用效率，缓解停车供需矛盾。

Description

一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法

技术领域

本发明属于城市交通系统规划和管理领域，具体涉及一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法。

背景技术

近年来随着社会经济的快速发展，机动车保有量迅速增长，城市中心区停车供需矛盾的问题日益严重。共享经济的背景下应运而生的城市公共建筑物配建停车场对外开放、共享停车泊位的措施，为城市停车资源紧张问题提供了新的解决方案。然而，当前实施的相对固定不变的停车收费措施难以适应灵活无规律的临时停放特性：(1)如果收费较低，将吸引大量的外来车辆停放，无法保障共享停车场自身的停车需求；(2)如果收费较高，则对外来停车者吸引力不足，容易导致共享停车泊位无人问津的状况。由此可知，如果缺乏浮动的泊位收费策略，即使采用共享停车，也难以对外来临时停放车辆进行有效服务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

以控制共享停车设施的泊位占用率为手段，通过浮动的价格来吸引或抑制共享停车需求的到来，从而影响潜在共享停车者对共享停车设施的选择概率，动态地改变共享泊位占用率，建立一个动态的车辆收费调节机制。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，包括如下步骤：

步骤1，将需要寻求共享的停车设施记为Y，开放共享的停车设施记为S，获取停车设施Y的总泊位数O_Y、初始泊位占用数O_Y0、初始占用率R_Y0和停车收费价格F_Y0，获取共享停车设施S的总泊位数O_S、初始自身需求的泊位占用数O_S0、初始占用率R_S0和临时停放的共享停车收费价格F_S0，获取共享停车设施S的开放共享时间窗口，令共享停车设施S的开放共享时间窗口为T，按间隔I将时间窗口T划分为不同的时段，记为t_i,i＝1,2,3,…,n；

步骤2，对于t_i时段，判断停车设施Y是否存在对外寻求共享的停车需求，若存在则继续步骤3，若不存在，则转至步骤8；

步骤3，依据行为选择模型，计算停车设施Y不同泊位占用状态下，共享停车设施S的价格变化时，停车者对于共享停车设施S的选择概率；

步骤4，根据上一时段t_i-1的停车设施Y的泊位占用率R_Yi-1，计算共享停车设施S的驶入需求，其中对应的泊位占用状态为j_Yi-1，根据泊位占用率R_Yi-1所处的区间[0,60％)，[60％，80％)，[80％，100％)，[100％，∞)，分别将泊位状态标记为j_Yi-1＝1，2，3，4，其中泊位占用率处于[100％，∞)表示停车需求超过泊位最大供给，即需求溢出；

步骤5，根据获得的共享停车设施S的驶入需求，计算t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率及其泊位状态；

步骤6，计算停车设施Y在t_i时段的占用率及其泊位状态，当计算的占用率低于阈值时跳过步骤7，进入步骤8；

步骤7，根据t_i时段共享停车设施S的占用情况，调整临时共享泊位价格；

步骤8，判断是否达到共享停车窗口关闭的时刻，若已达到则输出浮动窗口收费过程，若没有则返回步骤2，继续整个流程的循环。

优选地，所述步骤1中初始情况下F_S0＝F_Y0。

优选地，所述步骤2中判断标准为：对于第t_i个时间段，新到达需要寻求共享的停车设施Y的车辆数为M_i，在t_i时段内离开停车设施Y的车辆数为N_i，则此时段净驶入Y的车辆数为M_i-N_i，若净驶入车辆数M_i-N_i>0，则继续步骤3；否则，第t_i时段Y没有对外寻求共享的停车需求，即该时段共享停车设施S的泊位占用数仅为自身需求O_Si，转至步骤8。

优选地，所述步骤3中行为选择模型为logit行为选择模型，即：

V＝0.6775×price+1.1227×occupancy-0.8342×income-3.0946

其中price表示共享停车设施S的每时间间隔I的泊位停车单价，occupancy表示停车设施Y的占用状态，income表示平均个人年收入，记P(F_Si|j_Yi)为在t_i时段，停车设施Y的泊位占用状态为j_Yi，共享停车设施S的价格为F_Si时，潜在停车者中愿意选择共享停车设施S的概率；

所述停车设施Y的占用状态occupancy根据占用率所处的区间取值为：[0,60％)取1，[60％，80％)取2，[80％，100％)取3，[100％，∞)取4，其中泊位占用率处于[100％，∞)表示停车需求溢出；

所述平均个人年收入income取值为：平均个人年收入低于5万取1、5—10万取2、10—20万取3，20万以上取4。

优选地，所述步骤4共享停车设施S的驶入需求V_i计算方法为：

若R_Yi-1≥100％，则t_i时段因为停车设施Y饱和而溢出的愿意前往共享停车设施的车辆数为V_i1＝(M_i-N_i)×P(F_Si-1|j＝4)，其中V_i1表示因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求，P(F_Si-1|j＝4)表示在泊位状态为j＝4，即停车设施Y饱和的情况下，共享停车设施S的价格为F_Si-1时，溢出的停车需求中选择临时停放在共享停车设施S泊位的概率；

若R_Yi-1<100％，则分两种情况讨论：

a)t_i时段净驶入的车辆M_i-N_i加上一时段的泊位占用数O_Yi-1后仍小于等于停车设施Y总的泊位数时，即O_Yi-1+(M_i-N_i)-O_Y＝O_Yi-O_Y≤0时，在t_i时段，愿意前往共享停车设施的车辆数为V_i＝V_i2＝(M_i-N_i)×P(F_Si-1|j_Yi-1)，其中V_i2表示停车设施Y不饱和情况下产生的前往S的共享停车驶入需求，而这种情况下，净驶入车辆中因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求V_i1＝0；

b)t_i时段净驶入的车辆M_i-N_i加上一时段的泊位占用数O_Yi-1后大于停车设施Y总的泊位数时，即O_Yi-O_Y>0时，选择前往共享停车设施S的需求中，存在两部分驶入需求，一部分为停车设施Y尚未饱和时，由于共享停车设施S价格低或者其他因素放弃停车设施Y而选择临时停放S的共享泊位的需求V_i2＝(O_Y-O_Yi-1)×P(F_Si-1|j_Yi-1)，另一部分为净驶入车辆中因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求V_i1＝(O_Yi-O_Y)×P(F_Si-1|j＝4)，则共享停车设施S的驶入需求V_i为V_i＝V_i1+V_i2。

优选地，所述步骤5中t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率R_Si及其泊位状态j_Si计算方法为：根据t_i时段共享停车设施S的驶入需求V_i及其停放时长，得到该时段共享车辆的驶离数量W_i，由此求得t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率R_Si＝(O_Si+V_i-W_i)/O_S，其中O_Si为共享停车设施S在t_i时段自身需求的泊位占用量，从而得到对应的泊位状态j_Si，其中根据泊位占用率R_Si所处的区间[0,60％)，[60％，80％)，[80％，100％)，[100％，∞)，分别将泊位状态j_Si标记为j_Si＝1，2，3，4，其中泊位占用率处于[100％，∞)表示停车需求超过泊位最大供给，即需求溢出。

优选地，所述步骤6中停车设施Y在t_i时段的占用率R_Yi的计算方法为：R_Yi＝(O_Yi-V_i)/O_Y，得到对应的泊位状态j_Yi，若计算得到的占用率R_Yi≤60％，则不再需要通过共享停车设施S的价格来刺激或抑制共享需求，自身泊位供给能满足需求，因此维持共享停车设施S的价格不变，即F_Si＝F_Si-1，并直接进入步骤8；否则继续步骤7。

优选地，所述步骤7中根据t_i时段共享停车设施S的占用情况调整临时停放泊位价格F_Si的方法为：

1)当j_Si＝1时，即S开放共享后的泊位占用率仍低于60％，此时将价格F_Si-1降低一个步长λ以吸引更多共享需求，即F_Si＝F_Si-1-λ；

2)当j_Si＝2时，即S开放共享后的泊位占用率保持在60％—80％的范围内，此时不需要变动价格，即F_Si＝F_Si-1；

3)当j_Si＝3时，即S开放共享后的泊位占用率超过了80％，此时根据下表1，将价格提高一个步长λ以抑制更多的共享需求的进入，即F_Si＝F_Si-1+λ。

表1临时停放模式下浮动收费费率调整幅度及方法

优选地，所述步骤1中间隔I为15分钟。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明以共享停车临时停放需求为研究对象，提出基于停车设施共享时间段内实时的泊位占用率的浮动收费方法，通过停车收费价格的调节影响影响潜在共享停车者对于临时停放泊位的选择，保障自身停车需求的前提下，引导临时停放溢出需求在不同时段和不同停车设施间的分配，提高泊位利用效率，缓解停车供需矛盾，为精细化共享停车的收费策略提供了量化支持。

附图说明

图1为本发明公开的浮动收费调节共享停车需求的流程图；

图2为实例中开放共享前后行政办公停车场泊位占用率及共享泊位价格；

图3为实例中共享前后商场占用率比较。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

图1展示本发明公开的浮动收费调节共享停车需求的流程图。

以周末商场停车场与附近开放共享的行政办公的停车设施共享时价格浮动方法为例进行验证。共享的情境假设停车者周末白天去商场购物时，商场本身的配建停车设施接近饱和，附近有一处周末对外开放共享的行政办公等用地类型的配建停车设施可供白天的临时共享停放。

假设商场停车场收费标准为2元/15分钟，总泊位数为150个，即O_Y＝150，开放共享的行政办公停车场初始价格与之相同，总泊位数为100个，即O_S＝100，临时停放模式下，开放共享的时间窗口T为11:00—18:00，按以上步骤依次进行计算。

(1)由已知条件，行政办公配建停车场S开放共享的时间窗口T为11:00—18:00，以15分钟为间隔，整个共享窗口可分为28个时间段，其中t₁为11:00—11:15，t₂为11:15—11:30，以此类推。行政办公用地开放共享的前一时段，即10:45—11:00，商场及共享的行政办公停车场的泊位占用数、占用率分别为O_Y0＝149，R_Y0＝99％，O_S0＝35，R_S0＝35％，行政办公开放共享时的初始价格F_S0＝F_Y0＝2。此时商场的泊位占用在[80％，100％)，即j_Y0＝3。

(2)对于第一个时段，即t₁＝11:0011:15时，商场新到达的车辆数与此时段内离开的车辆数分别为M₁＝58，N_i＝54，则此时段内商场净驶入的车辆数为4辆，M₁-N₁>0。

(3)商场不同泊位占用状态下，共享停车场价格变化时，潜在停车者的选择共享停车场的概率如表2所示。

表2不同泊位占用状态及价格下的选择概率

(4)上一时段为窗口开放前一时段，即10:45—11:00时商场的泊位占用率为R_Y0＝99％<100％，t₁时段新到达的车辆中，有O_Y-O_Y0＝150-149＝1辆相当于在未饱和状态j_Y0＝3下驶入，则选择共享停车场的人数，四舍五入取整后为：

V₁₂＝(O_Y-O_Y0)×P(F_S0|j_Y0)＝1×P(F_S0＝2|j_Y0＝3)＝1×0.2629≈0

即这辆车不会愿意前往共享停车场。而剩下的3辆车中，选择共享停车场的人数，四舍五入取整后为：

V₁₁＝(O_Y1-O_Y)×P(F_S0|j＝4)＝(153-150)×P(F_S0＝2|j＝4)＝3×0.5230≈2

即剩下的3辆车中有2辆车会选择开放共享的行政办公停车场。因此，这一时段，驶入行政办公停车场的车辆数为2辆。

(5)对驶入车辆的时长进行估算，可得共享驶入车辆的驶离时间段，由此可以计算泊位占用率。行政办公开放共享后，在t₁时段的泊位占用率为：

R_S1＝(O_S1+V₁-W₁)/O_S＝(35+2-0)/100＝37％<60％，其泊位状态为j_S1＝1。

(6)此时段商场的占用率为：

R_Y1＝(O_Y1-V₁)/O_Y＝(153-2)/150＝101％>100％，其泊位状态为j_Y1＝4。

泊位占用率大于60％，继续下一步骤。

(7)由步骤4可知，开放共享后行政办公的停车场占用率为37％小于60％，因此将价格降低一个步长，新的价格为F_S1＝F_S0-λ＝2-2×20％＝1.6元/15分钟。

(8)临时停放的共享时间窗口并未关闭，因此继续步骤2，计算第二个时段的情况，直至共享时间窗口关闭，输出图2、3所示的浮动收费结果。

本发明致力于在保障共享停车场自身停车需求的前提下，根据停车设施共享时间段内实时的泊位占用率来调节收费价格，影响潜在共享停车者对于临时停放泊位的选择，引导临时停放需求在不同时段和不同停车设施间的分配，提高泊位利用效率，缓解停车供需矛盾，为精细化共享停车的收费策略提供量化支持。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明可以涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项操作的设备。所述设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备，所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁性卡片或光线卡片。可读介质包括用于以由设备(例如，计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，可读介质包括随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置、以电的、光的、声的或其他的形式传播的信号(例如载波、红外信号、数字信号)等。

本技术领域技术人员可以理解的是，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来生成机器，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行的指令创建了用于实现结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方法。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将需要寻求共享的停车设施记为Y，开放共享的停车设施记为S，获取停车设施Y的总泊位数O_Y、初始泊位占用数O_Y0、初始占用率R_Y0和停车收费价格F_Y0，获取共享停车设施S的总泊位数O_S、初始自身需求的泊位占用数O_S0、初始占用率R_S0和临时停放的共享停车收费价格F_S0，获取共享停车设施S的开放共享时间窗口，令共享停车设施S的开放共享时间窗口为T，按间隔I将时间窗口T划分为不同的时段，记为t_i,i＝1,2,3,…,n；

步骤2，对于t_i时段，判断停车设施Y是否存在对外寻求共享的停车需求，若存在则继续步骤3，若不存在，则转至步骤8；

步骤3，依据行为选择模型，计算停车设施Y不同泊位占用状态下，共享停车设施S的价格变化时，停车者对于共享停车设施S的选择概率；

步骤4，根据上一时段t_i-1的停车设施Y的泊位占用率R_Yi-1，计算共享停车设施S的驶入需求，其中对应的泊位占用状态为j_Yi-1，根据泊位占用率R_Yi-1所处的区间[0,60％)，[60％，80％)，[80％，100％)，[100％，∞)，分别将泊位状态标记为j_Yi-1＝1,2,3,4；

步骤5，根据获得的共享停车设施S的驶入需求，计算t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率及其泊位状态；

步骤6，计算停车设施Y在t_i时段的占用率及其泊位状态，当计算的占用率低于阈值时跳过步骤7，进入步骤8；

步骤7，根据t_i时段共享停车设施S的占用情况，调整临时共享泊位价格；

步骤8，判断是否达到共享停车窗口关闭的时刻，若已达到则输出浮动窗口收费过程，若没有则返回步骤2，继续整个流程的循环。

2.根据权利要求1所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤1中初始情况下F_S0＝F_Y0。

3.根据权利要求1所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤2中判断标准为：对于第t_i个时间段，新到达需要寻求共享的停车设施Y的车辆数为M_i，在t_i时段内离开停车设施Y的车辆数为N_i，则此时段净驶入Y的车辆数为M_i-N_i，若净驶入车辆数M_i-N_i＞0，则继续步骤3；否则，第t_i时段Y没有对外寻求共享的停车需求，即该时段共享停车设施S的泊位占用数O_Si仅为自身需求，转至步骤8。

4.根据权利要求3所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤3中行为选择模型为logit行为选择模型，即：

U＝0.6775×price+1.1227×occupancy-0.8342×income-3.0946

其中price表示共享停车设施S的每时间间隔I的泊位停车单价，occupancy表示停车设施Y的占用状态，income表示平均个人年收入，记P(F_Si|j_Yi)为在t_i时段，停车设施Y的泊位占用状态为j_Yi，共享停车设施S的价格为F_Si时，潜在停车者中愿意选择共享停车设施S的概率；

所述停车设施Y的占用状态occupancy根据占用率所处的区间取值为：[0,60％)取1，[60％，80％)取2，[80％，100％)取3，[100％，∞)取4；

所述平均个人年收入income取值为：平均个人年收入处于区间[0,5万)取1、处于区间[5万,10万)取2、处于区间[10万,20万)取3、处于区间[20万,+∞)取4。

5.根据权利要求4所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤4共享停车设施S的驶入需求V_i计算方法为：

若R_Yi-1≥100％，则t_i时段因为停车设施Y饱和而溢出的愿意前往共享停车设施的车辆数为V_i1＝(M_i-N_i)×P(F_Si-1|j＝4)，其中V_i1表示因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求，P(F_Si-1|j＝4)表示在泊位状态为j＝4，即停车设施Y饱和的情况下，共享停车设施S的价格为F_Si-1时，溢出的停车需求中选择临时停放在共享停车设施S泊位的概率；

若R_Yi-1＜100％，则分两种情况讨论：

a)t_i时段净驶入的车辆M_i-N_i加上一时段的泊位占用数O_Yi-1后仍小于等于停车设施Y总的泊位数时，即O_Yi-1+(M_i-N_i)-O_Y＝O_Yi-O_Y≤0时，在t_i时段，愿意前往共享停车设施的车辆数为V_i＝V_i2＝(M_i-N_i)×P(F_Si-1|j_Yi-1)，其中V_i2表示停车设施Y不饱和情况下产生的前往S的共享停车驶入需求，而这种情况下，净驶入车辆中因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求V_i1＝0；

b)t_i时段净驶入的车辆M_i-N_i加上一时段的泊位占用数O_Yi-1后大于停车设施Y总的泊位数时，即O_Yi-O_Y＞0时，选择前往共享停车设施S的需求中，存在两部分驶入需求，一部分为停车设施Y尚未饱和时，由于共享停车设施S价格低或者其他因素放弃停车设施Y而选择临时停放S的共享泊位的需求V_i2＝(O_Y-O_Yi-1)×P(F_Si-1|j_Yi-1)，另一部分为净驶入车辆中因停车设施Y饱和而产生的前往S的共享停车驶入需求V_i1＝(O_Yi-O_Y)×P(F_Si-1|j＝4)，则共享停车设施S的驶入需求V_i为V_i＝V_i1+V_i2。

6.根据权利要求5所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤5中t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率R_Si及其泊位状态j_Si计算方法为：根据t_i时段共享停车设施S的驶入需求V_i及其停放时长，得到该时段共享车辆的驶离数量W_i，由此求得t_i时段共享停车设施S开放共享后的泊位占用率R_Si＝(O_Si+V_i-W_i)/O_S，其中O_Si为共享停车设施S在t_i时段自身需求的泊位占用量，从而得到对应的泊位状态j_Si，其中根据泊位占用率R_Si所处的区间[0,60％)，[60％，80％)，[80％，100％)，[100％，∞)，分别将泊位状态j_Si标记为j_Si＝1，2，3，4。

7.根据权利要求6所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤6中停车设施Y在t_i时段的占用率R_Yi的计算方法为：R_Yi＝(O_Yi-V_i)/O_Y，得到对应的泊位状态j_Yi，若计算得到的占用率R_Yi≤60％，则不再需要通过共享停车设施S的价格来刺激或抑制共享需求，自身泊位供给能满足需求，因此维持共享停车设施S的价格不变，即F_Si＝F_Si-1，并直接进入步骤8；否则继续步骤7。

8.根据权利要求7所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤7中根据t_i时段共享停车设施S的占用情况调整临时停放泊位价格F_Si的方法为：

1)当j_Si＝1时，即S开放共享后的泊位占用率处于区间[0,60％)，此时将价格F_Si-1降低一个步长λ以吸引更多共享需求，即F_Si＝F_Si-1-λ；

2)当j_Si＝2时，即S开放共享后的泊位占用率处于区间[60％，80％)，此时不需要变动价格，即F_Si＝F_Si-1；

3)当j_Si＝3时，即S开放共享后的泊位占用率处于区间[80％,100％)，此时将价格提高一个步长λ以抑制更多的共享需求的进入，即F_Si＝F_Si-1+λ。

9.根据权利要求1所述的基于泊位共享的临时停放车辆浮动收费方法，其特征在于：所述步骤1中间隔I为15分钟。

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