CN114913611A - 一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法，在电动汽车进入停车场停车、充电的过程中，通过联动系统实时从充电运营模块获取电动汽车的充电订单信息，并同步到停车场管理模块，由停车场管理模块根据电动汽车的实际充电时长对电动汽车的停车费实行费用减免。本发明提供的电动汽车充电与停车管理联动方法，通过实时同步充电订单信息，实现停车费结算自动化，信息透明化、实时化，能够减少缴费时间，降低操作复杂性，提升服务质量，最终实现停车场停车、充电管理的智能化。

Description

一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法，为停车管理系统提供电动汽车的充电订单信息，方便减免停车费，属于停车场领域。

背景技术

随着新能源汽车的普及和推广，目前很多停车场都安装了充电桩，为了吸引新能源车主过来充电，加大新能源汽车停车优惠力度，降低充电成本和车主负担，对新能源汽车停车收费都有减免优惠措施，如享有充电期间每天两小时减免停车费，有些停车场还追加1小时免费停车，新能源车主无需充电也能享受追加的1小时停车。

有些车子或使用快充或车子本身还有很多电量以致充电时间较短，有些车子则充电时间较长，可能远超过优惠时长，若是按统一减免时长标准收费，一刀切的方式，收费简单粗暴，显得不够人性化。

另外，现有车辆管理系统大多直接与充电设备通讯以获取目标车辆的费用减免规则和充电计费信息，充电设备又多用3G/4G移动方式联网，信号不稳定，停车场中充电桩数量较多，高峰期车主离场时可能会等待较长时间。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提出了一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法，首先提出了一种电动汽车充电与停车管理联动系统，所述系统包括通信连接的充电运营模块、充电与停车联动模块、充电订单转发模块和停车场管理模块，并通过设置在停车场内部的充电桩管理电动汽车的充电过程；所述充电运营模块，用于接收所述充电桩发送的充电开始指令，并发送充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备，接收所述充电桩发送的充电结束指令，生成电动汽车的充电记录信息，并推送到充电与停车联动模块；所述充电与停车联动模块，根据电动汽车的充电记录信息生成电动汽车充电订单信息，并发送电动汽车充电订单信息至充电订单转发模块；所述充电订单转发模块，用于接收并存储电动汽车充电订单信息；所述停车场管理模块用于接收电动汽车的车辆信息、电动汽车进出停车场的时间信息、停车场的费用减免规则信息、从充电订单转发模块中获取电动汽车充电订单信息，所述停车场管理模块根据电动汽车的车辆信息获取该车的充电订单信息，根据充电订单信息以及停车场的停车费减免规则信息获得电动汽车在停车场的实际需支付停车费。

作为本发明的一种优选技术方案：所述充电运营模块包括充电桩配置单元、充电管理单元和用户设备交互单元，其中，所述充电桩配置单元用于配置充电桩信息，所述充电桩信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称、充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息；所述充电管理单元用于接收电动汽车开始充电的指令、接收电动汽车充电结束的指令，生成电动汽车充电记录信息，并发送电动汽车充电记录信息到所述充电与停车联动模块；所述电动汽车充电记录信息包括电动汽车车辆信息，电动汽车开始充电时间、电动汽车结束充电时间；所述用户设备交互单元，用于发送电动汽车所使用充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备。

作为本发明的一种优选技术方案：所述充电订单转发模块为消息中间件，所述充电订单信息，是以MQTT协议方式发送到所述消息中间件中指定主题的消息队列。

作为本发明的一种优选技术方案：所述指定主题以停车场编号标识一个消息队列。

作为本发明的一种优选技术方案：所述充电与停车联动模块，包括充电记录接收单元、充电订单计算单元和充电订单发送单元；所述充电记录接收单元，用于实时接收电动汽车的充电记录信息，并将电动汽车的充电记录信息发送至充电订单计算单元；所述充电订单计算单元，用于根据电动汽车的充电记录信息，计算并生成电动汽车的充电订单信息；所述充电订单发送单元，用于实时发送电动汽车充电订单信息至充电订单转发模块。

作为本发明的一种优选技术方案：所述停车场管理模块包括，实时充电订单获取单元、充电订单存储单元和停车费计算单元；所述实时充电订单获取单元，用于实时从充电订单转发模块中获取电动汽车的充电订单信息，并将充电订单信息存储到充电订单存储单元；所述充电订单存储单元，用于存储电动汽车的充电订单信息；所述停车费计算单元，用于计算电动汽车在停车场实际需支付的停车费；根据电动汽车进出停车场的时间信息，获取电动汽车的总停车费，根据接收到的电动汽车的车辆信息、在充电订单存储单元中获取该电动汽车的充电订单信息，从而获得充电订单的充电总时长，结合停车场的停车费减免规则，获取减免停车费，总停车费减去减免停车费，获得电动汽车在停车场实际需支付的停车费。

作为本发明的一种优选技术方案：所述减免停车费通过如下公式计算：

减免停车费＝单价*充电总时长；

所述单价为停车场在单位时间内的停车费用；所述充电总时长为所述充电管理单元接收到电动汽车开始充电的指令和结束充电的指令的之间的间隔时长，所述间隔时长可以是多次充电间隔时长的总和。

本发明还提出了一种基于电动汽车充电与停车管理联动的系统的方法，所述方法包括以下步骤，步骤S100:在充电运营模块中配置充电桩信息；所述充电桩的信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称、充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息；步骤S200:在充电运营模块中配置并存储目标车辆的车辆信息，所述目标车辆的车辆信息包括目标车辆的车牌号；步骤S300:充电运营模块从充电桩中获取所述目标车辆充电开始指令和充电结束指令，并发送目标停车场的停车费减免规则信息到用户设备；步骤S400:充电运营模块发送电动汽车充电记录信息到充电与停车联动模块，充电与停车联动模块根据电动汽车的充电记录信息计算出电动汽车的充电订单信息；步骤S500:充电与停车联动模块将充电订单信息实时推送至充电订单转发模块；步骤S600:停车场管理模块实时从充电订单转发模块获取并存储电动汽车的充电订单信息；步骤S700:停车场管理模块根据目标车辆的车辆信息、目标车辆进出停车场的时间信息，目标车辆的充电订单信息，结合目标车辆所在的目标停车场的费用减免规则，获得目标车辆在在目标停车场的实际需支付停车费。

本发明所述一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：通过本发明可以能够自动推送充电订单信息给停车管理模块，完成充电减免停车费结算自动化，信息透明化、实时化。

本发明引入了消息中间件，实现充电业务与停车管理的异步解耦，可以降低业务处理系统的开发难度，有效缩短数据链路长度，提高数据处理效率。消息中间件可以做到削峰填谷，可以承接流量脉冲而不被击垮，在确保系统可用性的同时，通过快速有效的请求响应技术提升用户体验，缓解大数据量并发的问题。

附图说明

图1为本申请电动汽车充电与停车管理联动系统工作示意图。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本申请作进一步说明。

实施例1：

本实施例设计了一种电动汽车充电与停车管理联动系统，所述系统包括通信连接的充电运营模块、充电与停车联动模块、充电订单转发模块和停车场管理模块，并通过设置在停车场内部的充电桩管理电动汽车的充电过程；本实施例中的充电订单转发模块为消息中间件。

充电运营模块，用于接收所述充电桩发送的充电开始指令，并发送充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备，接收所述充电桩发送的充电结束指令，生成电动汽车的充电记录信息，并推送到充电与停车联动模块；充电运营模块，包括充电桩配置单元、充电管理单元和用户设备交互单元，其中，充电桩配置单元用于配置充电桩信息，所述充电桩信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称、充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息；充电管理单元用于接收电动汽车开始充电的指令、接收电动汽车充电结束的指令，生成电动汽车充电记录信息，并发送电动汽车充电记录信息到所述充电与停车联动模块；所述电动汽车充电记录信息包括电动汽车车辆信息，电动汽车开始充电时间、电动汽车结束充电时间；用户设备交互单元，用于发送电动汽车所使用充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备。

充电与停车联动模块，根据电动汽车的充电记录信息生成电动汽车充电订单信息，并发送电动汽车充电订单信息至消息中间件，充电与停车联动模块，包括充电记录接收单元、充电订单计算单元和充电订单发送单元；充电记录接收单元，用于实时接收电动汽车的充电记录信息，并将电动汽车的充电记录信息发送至充电订单计算单元；充电订单计算单元，用于根据电动汽车的充电记录信息，计算并生成电动汽车的充电订单信息；充电订单发送单元，用于实时发送电动汽车充电订单信息至充电订单转发模块。

充电与停车联动模块，以MQTT协议方式发送到所述消息中间件中指定主题的消息队列；

停车场管理模块包括，实时充电订单获取单元、充电订单存储单元和停车费计算单元；实时充电订单获取单元，用于实时从消息中间件中获取电动汽车的充电订单信息，并将充电订单信息存储到充电订单存储单元；充电订单存储单元，用于存储电动汽车的充电订单信息；停车费计算单元，用于计算电动汽车在停车场实际需支付的停车费；根据接收到的电动汽车进出停车场的时间信息，获取电动汽车的总停车费，根据接收到的电动汽车的车辆信息、在充电订单存储单元中获取该电动汽车的充电订单信息，从而获得充电订单的充电总时长，结合停车场的停车费减免规则，获取减免停车费，总停车费减去减免停车费，获得电动汽车在停车场实际需支付的停车费。

实施例2：

根据实施例1的电动汽车的充电与停车管理联动系统，如图1所示，具体以如下步骤实现电动汽车的充电与停车管理联动方法：

步骤S100:在充电运营模块中配置充电桩信息；所述充电桩的信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称、充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息；

步骤S200:电动汽车驶入停车场时，由充电桩发送电动汽车进入停车场消息给停车场管理模块，记录进场时间；

步骤S300:充电运营模块获取车辆信息，并通知充电桩开启充电；具体如下：车主使用充电运营模块的公众号扫码充电时，充电运营模块检查是否已提供车牌号，若没有则提醒车主维护车牌号；车主也可以使用接入充电运营模块的其他第三方app(曹操专车、快电等)开启充电，则要求开启充电接口提供车牌号参数；若车牌号信息配置完成，则充电运营模块命令充电桩向电动汽车充电；

步骤S400:充电桩发送开始充电指令到充电运营模块，充电运营模块根据配置的充电桩信息，发送充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备和停车场管理模块，并根据结束充电指令统计充电时间信息，一次开始充电和一次结束充电构成一个充电记录信息；用户进行多次充电，则记录每次的充电时长。

步骤S500:充电运营模块实时发送电动汽车充电记录信息到充电与停车联动模块，充电与停车联动模块根据电动汽车的充电记录信息计算出电动汽车的充电订单信息，并以MQTT消息格式推送至消息中间件中指定主题的消息队列，实现充电与停车联动模块推送充电订单信息给停车联动模块；MQTT的主题定义为：/{TOPIC_PREFIX}/notify/{停车场编号}/charging_order，对应的payload格式为：

其中detail字段存储电动汽车的充电订单消息详细信息，充电订单消息详情格式如下：

充电与停车联动模块推送充电订单信息给停车管理系统以MQTT协议发送消息到消息中间件中指定主题的消息队列，其中消息队列(Message Quequing)是在消息传输过程中保存消息的容器，消息中间件即为消息队列的承载形式。消息是两台计算机间传送的数据单位，消息队列在将消息从它的源中继到它的目标时充当中间人，主要目的是提供路由并保证消息的传递；如果发送消息时接收者不可用，消息队列会保留消息，直到可以成功地传递它，主要解决传统结构耦合性问题、系统异步性问题以及缓解大数据量并发的问题等。上述方式是优于使用HTTP请求方式来实现系统间的交互。因为在基于请求与响应模式的网络通讯中，HTTP请求一般采用同步请求方式，客户端调用服务端接口后，必须等待服务端完成处理后返回结果给客户端，客户端才能继续执行后续操作，如果它们之间发生网络延迟、不可达的情况，客户端会受到影响，严重时导致系统的性能快速下滑，使系统的稳定性、并发性和可靠性受牵连。MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。该协议支持所有平台，方便与第三方系统对接。联动系统定义包括MQTT Topic规则和Topic对应的消息payload格式。

步骤S600:停车场管理模块通过订阅步骤S500所述的MQTT主题，实时获取电动汽车的充电订单信息，并存储至停车场管理模块的数据库。

步骤S700:电动汽车离开停车场经过闸机时，停车场管理模块会通过摄像头识别车牌号，通过车牌号到停车场管理模块的数据库检索该车在停车场这段时间内的充电记录，如是否有充电记录，若有，则统计这几笔充电记录的充电总时长，再按充电总时长乘以单价精确计算出应减免的停车费和实际支付停车费，公式如下：

减免的停车费＝单价*充电总时长＝单价*∑单笔订单的充电时长；

总停车费＝单价*停车时长；

实际停车费＝总停车费-减免的停车费；

其中，单价为单位时间内的停车费用。

根据本发明实施例，还包括：

设置与车辆进行无线连接的停车场信息点网络；

根据所述信息点网络设置车辆充电预警阈值；

根据车辆剩余电量与所述信息点网络进行交互联通；

当所述车辆剩余电量小于所述充电预警阈值时，所述信息点网络根据所述车辆位置选取目标停车场，并将所述目标停车场位置发送给所述车辆。

需要说明的是，为保证车辆在剩余电量到一定程度时可快速找到适合的停车场进行充电，设置与车辆无线链接的停车场信息点网络，停车场信息点网络包括各停车场的网络分布信息，并根据信息点网络设置车辆充电的预警阈值，预警阈值可保证车辆在一定剩余电量下可到达停车场进行充电，当车辆的剩余电量通过与信息点网络交互监测到电量小于充电预警阈值时，信息点网络根据车辆位置选取适合的目标停车场，并将目标停车场位置发送给所述车辆，使车辆可以得到预警并快速获得适合的停车场进行充电。

根据本发明实施例，还包括：

获取车辆在停车场实时停车时间；

监控所述车辆充电情况并设置第一停场时间阈值；

当所述车辆完成充电，则对所述车辆停场时间进行计时，标记为第二停场时间；

若所述第二停场时间超过第一停场时间阈值，则对所述车辆进行标记并发出停场超时警告信息给所述车辆用户端。

需要说明的是，为减少充电完成的车辆占用停车场充电资源，获取车辆在停车场实时停车时间，并监控车辆充电情况，设置第一停场时间阈值，当车辆完成充电后则对车辆停场时间进行计时并标记为第二停场时间，当第二停场时间超过第一停场时间阈值则对车辆进行标记并发出停场超时警告信息给车辆用户端，以提醒车主移走车辆避免暂用充电资源。

根据本发明实施例，还包括：

对各停车场各充电桩工作情况进行实时监控；

若所述停车场存在充电桩空置，则在所述停车场信息点网络中进行充电桩空置定位标记；

若所述停车场充电桩无空置，则在所述停车场信息点网络中进行充电桩已满警告标记。

需要说明的是，为实时监控停车场各充电桩工作情况，对各停车场各充电桩工作情况进行实时监控，若某停车场存在充电桩空置则在停车场信息点网络中进行充电桩空置定位标记，若某停车场充电桩无空置则在停车场信息点网络中进行充电桩已满警告标记，便于对各停车场各充电桩使用情况进行有效监控和标记。

根据本发明实施例，还包括：

获取停车场各充电桩实时工作信息数据并设置第二停场时间阈值；

若所述充电桩存在驻停车辆，则获取所述驻停车辆充电状态信息和停场时长信息；

若所述驻停车辆未使用所述充电桩进行充电，则根据所述停场时长信息与第二停场时间阈值进行对比；

若所述驻停车辆停场时长超过所述第二停场时间阈值，则对所述驻停车辆进行预警并发送占用警告信息给所述驻停车辆用户端。

需要说明的是，为防止车辆占用停车场充电桩而不进行充电的占用资源情况，对停车场各充电桩进行实时监控工作信息数据并设置第二停场时间阈值，若充电桩存在驻停车辆则获取驻停车辆充电状态信息和停场时长信息，若驻停车辆未使用充电桩进行充电，则根据停场时长信息与第二停场时间阈值进行对比，若驻停车辆停场时长超过第二停场时间阈值则对驻停车辆进行预警并发送占用警告信息给驻停车辆用户端，以提醒车主移车。

根据本发明实施例，还包括：

获取停车场充电桩空置分布信息数据；

所述充电桩空置分布信息数据包括预设时间内各时段充电桩空置率分布数据；

设置所述停车场充电桩空置率阈值；

若所述时间段充电桩空置率低于所述充电桩空置率阈值，则将所述第一停场时间阈值和第二停场时间阈值进行增加设置，对应增加设置为第三停场时间阈值和第四停场时间阈值。

需要说明的是，为增加停车场的资源利用率，对各时段停车场充电桩的使用空置率进行分布数据统计，通过分布数据可呈现出不同时间段充电桩的空置率情况分布，设置停车场充电桩空置率阈值，若某一时间段充电桩空置率低于空置率阈值，则对停场时间阈值进行增加设置，将第一停场时间阈值设置为第三停场时间阈值，将第二停场时间阈值设置为第四停场时间阈值，以延长停车场充电桩停驻时长，提高停车场充电桩利用率。

本发明所述一种电动汽车充电与停车管理联动系统及方法，通过本发明能够自动推送充电订单信息给停车管理模块，完成充电减免停车费结算自动化，信息透明化、实时化。本发明引入了消息中间件，实现充电业务与停车管理的异步解耦，可以降低业务处理系统的开发难度，有效缩短数据链路长度，提高数据处理效率。消息中间件可以做到削峰填谷，可以承接流量脉冲而不被击垮，在确保系统可用性的同时，通过快速有效的请求响应技术提升用户体验，缓解大数据量并发的问题。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种电动汽车充电与停车管理联动系统，其特征在于：所述系统包括通信连接的充电运营模块、充电与停车联动模块、充电订单转发模块和停车场管理模块，并通过设置在停车场内部的充电桩管理电动汽车的充电过程；

所述充电运营模块，用于接收所述充电桩发送的充电开始指令，并发送充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备，以及用于接收所述充电桩发送的充电结束指令，生成电动汽车的充电记录信息，并推送到充电与停车联动模块；

所述充电与停车联动模块，根据电动汽车的充电记录信息生成电动汽车充电订单信息，并发送电动汽车充电订单信息至充电订单转发模块；

所述充电订单转发模块，用于接收并存储电动汽车充电订单信息，并向所述停车场管理模块发送电动汽车充电订单信息；

所述停车场管理模块用于接收电动汽车的车辆信息、电动汽车进停车场和出停车场的时间信息、停车场的停车费减免规则信息和电动汽车充电订单信息，所述电动汽车充电订单信息通过所述充电订单转发模块中获取；所述停车场管理模块根据电动汽车的车辆信息获取该车的充电订单信息，根据充电订单信息以及停车场的停车费减免规则信息获得电动汽车在停车场的实际需支付停车费。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述充电运营模块包括充电桩配置单元、充电管理单元和用户设备交互单元，其中，所述充电桩配置单元用于配置充电桩信息，所述充电桩信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称和充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息中的一种或几种；

所述充电管理单元用于接收电动汽车开始充电的指令和结束充电的指令，生成电动汽车充电记录信息，并发送电动汽车充电记录信息到所述充电与停车联动模块；所述电动汽车充电记录信息包括电动汽车车辆信息，电动汽车开始充电时间、电动汽车结束充电时间；

所述用户设备交互单元，用于发送电动汽车所使用充电桩所属停车场的停车费减免规则信息到用户设备。

3.根据权利要求1所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述充电订单转发模块为消息中间件，所述充电订单信息，是以MQTT协议方式发送到所述消息中间件中指定主题的消息队列。

4.根据权利要求3所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述指定主题以停车场编号标识一个消息队列。

5.根据权利要求1所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述充电与停车联动模块，包括充电记录接收单元、充电订单计算单元和充电订单发送单元；

所述充电记录接收单元，用于实时接收电动汽车的充电记录信息，并将电动汽车的充电记录信息发送至充电订单计算单元；

所述充电订单计算单元，用于根据电动汽车的充电记录信息，计算并生成电动汽车的充电订单信息；

所述充电订单发送单元，用于实时发送电动汽车充电订单信息至充电订单转发模块。

6.根据权利要求1所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述停车场管理模块包括，实时充电订单获取单元、充电订单存储单元和停车费计算单元；

所述实时充电订单获取单元，用于实时从充电订单转发模块中获取电动汽车的充电订单信息，并将充电订单信息存储到充电订单存储单元；

所述充电订单存储单元，用于存储电动汽车的充电订单信息；

所述停车费计算单元，用于计算电动汽车在停车场实际需支付的停车费；根据接收到的电动汽车进出停车场的时间信息，获取电动汽车的总停车费，根据接收到的电动汽车的车辆信息、在充电订单存储单元中获取该电动汽车的充电订单信息，从而获得充电订单的充电总时长，结合停车场的停车费减免规则，获取减免停车费，总停车费减去减免停车费，获得电动汽车在停车场实际需支付的停车费。

7.根据权利要求6所述的电动汽车充电与停车管理联动的系统，其特征在于，所述减免停车费通过如下公式计算：

减免停车费＝单价*充电总时长

所述单价为停车场在单位时间内的停车费用；

所述充电总时长为所述充电管理单元接收到电动汽车开始充电的指令和结束充电的指令的时间差。

8.根据权利要求1所述的一种基于电动汽车充电与停车管理联动的系统的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤S100：在充电运营模块中配置充电桩信息；所述充电桩的信息包括充电桩编号、充电桩名称、充电桩所属的停车场编号、充电桩所属的停车场名称、充电桩所属的停车场的停车费减免规则信息；

步骤S200：在充电运营模块中配置并存储目标车辆的车辆信息，所述目标车辆的车辆信息包括目标车辆的车牌号；

步骤S300：充电运营模块从充电桩中获取所述目标车辆充电开始指令和充电结束指令，并发送目标停车场的停车费减免规则信息到用户设备；

步骤S400：充电运营模块发送电动汽车充电记录信息到充电与停车联动模块，充电与停车联动模块根据电动汽车的充电记录信息计算出电动汽车的充电订单信息；

步骤S500：充电与停车联动模块将充电订单信息实时推送至充电订单转发模块；

步骤S600：停车场管理模块实时从充电订单转发模块获取并存储电动汽车的充电订单信息；

步骤S700：停车场管理模块根据目标车辆的车辆信息、目标车辆进出停车场的时间信息，目标车辆的充电订单信息，结合目标车辆所在的目标停车场的费用减免规则，获得目标车辆在在目标停车场的实际需支付停车费。

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