CN116086580A - 一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法，该系统包括称重系统、跟踪定位监控系统、软件云控制系统、示警系统和抗倾覆系统。运用互联网技术，各系统数据实时交互，通过植入算法，智能计算，全程自动运行，并且能做到实时监控，实时处理，提前预知桥梁状态并评估，存在风险时，按等级发出防倾覆指令，各系统做出相关响应，分析桥梁倾覆根源性问题——汽车超载，通过解决超载问题来避免桥梁倾覆事故的发生。

Description

一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程领域，特别是一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法。
背景技术
近年来，发生了多起独柱墩桥梁侧翻倾覆事故，调查发现倾覆的独柱墩桥梁本身是满足设计规范的，但由于设计规范随着目前日益增长的交通量以及荷载强度，不断地更新换代提高要求以保证安全性，导致原有规范设计的独柱墩桥梁在面对目前的交通情况时，不能完全应对；再加上货车超重，造成了事故；独柱墩桥梁仍可有条件的使用。
传统的独柱墩桥梁加固方法通过支撑技术手段对独柱墩进行了加固，提高了独柱墩抗倾覆的上限；但是货车的超重仍可能超过独柱墩加固后的抗倾覆上限，依然有造成事故的风险。
通过主管部门人员巡查货车超载，人工巡查往往是具有周期性的，难以24小时不间断，实时性差；超载车辆极易伪装，主管部门人员难以直接判别，查处困难；现有公路独柱墩桥梁数量庞大，人工难以全部覆盖。
因此，需要提供一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的由于一些货车超重，可能造成独柱墩桥梁倾覆的问题，提供一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，包括：获取车辆重量数据、车辆实时位置数据；根据车辆重量数据计算车辆行驶在桥面各处时对桥墩的倾覆力矩M，其中具有该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax，再根据桥梁基本设计数据得出车辆行驶在桥面各处时该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗，且存在最大值M抵抗max，根据车辆对桥墩的倾覆力矩反算M支撑的大小；对Mmax、M抵抗max进行比较：情况一，当Mmax＜M抵抗max时，桥梁安全；情况二，当Mmax＞M抵抗max时，则桥面有倾覆危险，控制抗倾覆系统为桥面提供M支撑，且存在最大值M支撑max，使得该桥Mmax＜M抵抗max+M支撑max，车辆能够安全通过桥面；情况三，当Mmax＞M抵抗max+M支撑max，对车辆示警，并禁止车辆上桥。优选地，该独柱墩桥梁倾覆抵抗方法中，倾覆力矩M通过下式确定：
Figure SMS_1
即t时刻，右车道A1-An车坐标为：（XA1(t)，XA2(t)……XAn(t)），车辆载重为NA1、NA2……NAn；左车道B1-Bn车坐标为：（XB1(t)，XB2(t)……XBn(t)），车辆载重为NB1、NB2……NBn；其中，M为桥梁所受倾覆力矩，N为车辆载重，X为车坐标，A为右车道标记的车辆，B为左车道标记的车辆。进一步优选地，该独柱墩桥梁倾覆抵抗方法中，最大倾覆力矩Mmax=max(M(t))=M抵抗max+F2y×L3，支座抵抗倾覆的力矩M抵抗max=F1MAX×L2，则抗倾覆系统的工作根据下式确定：
Figure SMS_2
其中，F1MAX为支座提供的抗拔力的最大值，L2为支座提供的抗拔力的力臂，F2y为抗倾覆支撑力F2的竖直方向分量，L3为抗倾覆支撑力F2的力臂。优选地，该独柱墩桥梁倾覆抵抗方法接入主管平台，对情况二和情况三做出反应。本发明还提供了一种独柱墩桥梁倾覆预警系统，利用如以上任一项所述的独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，该独柱墩桥梁倾覆预警系统包括称重系统、跟踪定位监控系统、软件云控制系统、示警系统和抗倾覆系统；称重系统用于获取车辆重量数据并导入软件云控制系统；跟踪定位监控系统用于获取车辆实时位置数据并导入软件云控制系统；示警系统设置于上桥前位置和桥梁上，示警系统用于根据软件云控制系统的指令向车辆提示安全通行、超载通行或者禁止通行；抗倾覆系统设置于桥墩和主梁梁底，抗倾覆系统用于根据软件云控制系统的指令为桥面提供支撑力矩M支撑，且存在最大值M支撑max；软件云控制系统包括影响线模型和倾覆验算模型，影响线模型根据车辆重量数据计算车辆行驶在桥面各处时对桥墩的倾覆力矩M，其中具有该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax，再根据桥梁基本设计数据得出车辆行驶在桥面各处时该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗，且存在最大值M抵抗max，倾覆验算模型根据车辆对桥墩的倾覆力矩反算M支撑的大小。优选地，称重系统包括地磅称重传感器和/或车载称重传感器。优选地，跟踪定位监控系统包括卫星定位系统、GIS地理信息系统和车辆识别标记系统中的一种或多种。进一步优选地，卫星定位系统为北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统、伽利略卫星导航系统和/或GLONASS卫星导航系统。优选地，示警系统包括交通信号灯、危险闪烁灯，所述交通信号灯设置于独柱墩桥梁起点位置，所述危险闪烁灯沿独柱墩桥梁长度方向间隔设置。进一步优选地，示警系统还包括显示屏，显示屏用于向车辆显示车辆信息，以及显示安全通行、超载通行或者禁止通行。进一步优选地，示警系统还包括广播，广播用于语音播报。优选地，抗倾覆系统包括锚固座、卷扬机、拉索和锚固板，锚固座设置在桥墩上，锚固板设置在主梁梁底，锚固座上设置卷扬机，卷扬机连接并缠绕拉索，拉索连接锚固板，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个锚固板，两个锚固板位于桥墩两侧；和/或，抗倾覆系统包括锚固平台，锚固平台设置于桥墩上，锚固平台上设置千斤顶，千斤顶伸缩端能够直接或间接抵接于主梁梁底，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个千斤顶，两个千斤顶位于桥墩两侧。抗倾覆系统的抗倾覆方式可根据桥梁所在地不同地理情况、施工情况进行调整，选用千斤顶或拉索等，数量根据实际桥梁尺寸变化。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法，运用互联网技术，各系统数据实时交互，通过植入算法，智能计算，全程自动运行，并且能做到实时监控，实时处理，提前预知桥梁状态并评估，存在风险时，按等级发出防倾覆指令，各系统做出相关响应，分析桥梁倾覆根源性问题——汽车超载，通过解决超载问题来避免桥梁倾覆事故的发生；
2、抗倾覆系统采用装配式，安装方便、快速，能够通过倾覆验算模型对抗倾覆系统提供的支撑力实时自动调节大小，智能节能；
3、此预警系统还可运用到其他桥梁道路上，提高耐久性，使其能够达到设计标准，减少了因超载导致的额外维修费用；
4、接入主管平台，能够实时处罚，对相关违法行为起警示作用，预警系统能实时监控超载行为，且较大程度覆盖，快速解决超载，减少事故发生。
附图说明
图1为独柱墩桥梁倾覆预警系统的工作流程示意图；
图2为抗倾覆系统的结构示意图；
图3为桥跨示意图。
图中标记：1-锚固座，2-卷扬机，3-拉索，4-锚固板。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1和图2所示，本发明所述的一种独柱墩桥梁倾覆预警系统，包括称重系统、跟踪定位监控系统、软件云控制系统、示警系统和抗倾覆系统，软件云控制系统通过互联网络连接称重系统、跟踪定位监控系统、示警系统和抗倾覆系统，软件云控制系统还通过互联网络连接主管平台，独柱墩桥梁包括独柱墩匝道。
称重系统用于获取车辆重量数据并导入软件云控制系统，现有技术已有完善的车辆称重系统可直接运用，通过传感器测出车辆重量及其载重，称重系统包括地磅称重传感器和/或车载称重传感器；具体地，地磅称重传感器型号为SBD-25T称重传感器。跟踪定位监控系统用于获取车辆实时位置数据并导入软件云控制系统，现已有成熟技术支撑，跟踪定位监控系统包括卫星定位系统、GIS地理信息系统和车辆识别标记系统中的一种或多种；具体地，卫星定位系统采用北斗卫星导航系统、GPS卫星导航系统、伽利略卫星导航系统和/或GLONASS卫星导航系统。示警系统包括交通信号灯、危险闪烁灯、LED显示屏和广播器，LED显示屏、广播器和交通信号灯设置于上桥前的独柱墩桥梁起点位置，危险闪烁灯沿独柱墩桥梁长度方向间隔设置；其中，交通信号灯通过绿灯表示能够通行、通过红灯表示禁止通行，危险闪烁灯通过连续闪烁表示情况危险，显示屏用于向车辆显示车辆信息，以及显示安全通行、超载通行或者禁止通行，广播器用于语音播报警示驾驶员。在一个具体的实施方式中，如图2所示，抗倾覆系统包括锚固座1、卷扬机2、拉索3和锚固板4，锚固座1设置在桥墩上，锚固板4设置在主梁梁底，锚固座1上设置卷扬机2，卷扬机2连接并缠绕拉索3，拉索3连接锚固板4，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个锚固板4，两个锚固板4位于桥墩两侧。在一个具体的实施方式中，抗倾覆系统包括锚固平台，锚固平台设置于桥墩上，锚固平台上设置千斤顶，千斤顶伸缩端能够直接或间接抵接于主梁梁底，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个千斤顶，两个千斤顶位于桥墩两侧。在一个具体的实施方式中，抗倾覆系统同时包括上述拉索3式和千斤顶式的抗倾覆系统。抗倾覆系统的抗倾覆方式可根据桥梁所在地不同地理情况、施工情况进行调整，选用千斤顶或拉索等，数量根据实际桥梁尺寸变化。软件云控制系统包括影响线模型和倾覆验算模型，影响线模型根据车辆重量数据计算车辆行驶在桥面各处时对桥墩的倾覆力矩M，其中具有该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax，再根据桥梁基本设计数据得出车辆行驶在桥面各处时该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗，且存在最大值M抵抗max，倾覆验算模型根据车辆对桥墩的倾覆力矩反算M支撑的大小。
该独柱墩桥梁倾覆预警系统的抵抗方法的一个示例为：
1、设一辆标准载重为5t的货车，通过匝道口上桥，经过称重系统监测到货车实际载重N1=10t，超过标准载重。跟踪定位监控系统对货车进行标记，记为A1，将车辆信息（如车牌等）传输至示警系统、软件云控制系统。软件云控制系统配合跟踪定位监控系统模拟车辆在桥跨上的运动位置。示警系统的LED显示屏显示车辆超重信息。
2、设桥面车道布置为双向二车道，即左、右车道（以货车A1行驶方向为正方向，即小里程到大里程方向）。将称重系统传输的数据N1导入桥梁影响线模型计算对桥墩的倾覆力矩，影响线模型原理如下：
运用Midas软件，建立桥梁模型，通过有限元计算影响线，可得车辆行驶在桥面各处时，对桥墩的倾覆力矩。
如图3所示，为E2跨各车道对F1桥墩影响线计算（以E2跨研究）。
当桥面只有一辆车（A1在右车道）时，F1桥墩受到的倾覆力矩M（X）=N×M右（X）。即A1行驶至X1处时，N为车辆载重，对F1的M（X1）=NA1×M右（X1）。
当桥面有两辆车（A1在右车道、B1在左车道）时，F1桥墩受到的倾覆力矩M（X1,X2）=NA1×M右（X1）+NB1×M左（X2）。即在t时刻，A1行驶至X1处，A2行驶至X2处，NA1、NB1为车辆载重，两车对F1桥墩的M(x1,x2)=N1×M右（X1）+N2×M左（X2）。
当桥面有多辆车时，
Figure SMS_3
即t时刻，右车道A1-An车坐标为：（XA1(t)，X A2(t)……XAn(t)），车辆载重为NA1、NA2……NAn。左车道B1-Bn车坐标为：（XB1(t)，XB2(t)……XBn(t)），车辆载重为NB1、NB2……NBn。M（t）=[NA1×M右(XA1(t))+NA2×M右(XA2(t))+……NAn×M右(XAn(t))]+[NB1×M左(XB1(t))+NB2×M左(XB2(t))+……NBn×M左(XBn(t))]。3、判断情况：由上述影响线模型可模拟计算出，在车辆经过时，该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax=max(M(t))。再根据桥梁基本设计数据得出该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗=F1×L2。F1为支座提供的抗拔力，且F1存在最大值F1MAX（该值根据每座桥的设计参数可得），则存在M抵抗max=F1MAX×L2。对Mmax、M抵抗max进行比较：情况一，当Mmax＜M抵抗max时，桥梁安全。情况二，当Mmax＞M抵抗max时，则桥面有倾覆危险，此时软件云控制系统指令抗倾覆系统启动，为桥面提供一个力F2抵抗倾覆力矩，即Mmax=max(M(t))=M抵抗max+F2y×L3（若F2与水平的夹角为∠θ，则F2y=F2×sin∠θ）。此时在抗倾覆系统提供的最大支撑力的作用下，可以使得该桥Mmax＜M抵抗max+F2MAX×L3，车辆可以安全通过桥面。情况三，当Mmax＞M抵抗max+F2MAX×L3，软件云控制系统指令示警系统工作，禁止超重货车A1上桥。4、情况二时，抗倾覆系统具体运行情况：根据公式Mmax=max(M(t))=M抵抗max+F2y×L3可以推出支撑力F2关于时间的函数：
Figure SMS_4
其中M(t)为上述影响线模型计算。由该函数可知任意时刻，超重车辆行驶到任意墩时，抗倾覆系统需提供的支撑力F2。方案一：抗倾覆系统提供固定值支撑力。设超重车辆A1行驶在E2跨上的整个时间段为T1，根据函数F2(t)的图像可得最大支撑力F2-T1MAX。F1、F2桥墩上的抗倾覆系统启动分别提供大小为1/2F2-T1MAX的支撑力（固定值）；在E3跨上的整个时间段为T2，F2、F3桥墩上的抗倾覆系统启动分别提供大小为1/2F2-T2MAX的支撑力（固定值），F1桥墩上的抗倾覆系统关闭；在E4跨上的整个时间段为T3，F3、F4桥墩上的抗倾覆系统启动分别提供大小为1/2F2-T3MAX的支撑力（固定值），F2桥墩上的抗倾覆系统关闭。方案二：抗倾覆系统提供变化值支撑力。设超重车辆A1行驶在E2跨上的整个时间段为T1，将等分为n份时段（n为任意值，根据单桥跨长度取适宜值），记为T1-1、T1-2……T1-n。根据函数F2(t)的图像可得到划分的每个小时段内所需的最大支撑力F2-T1-1MAX～F2-T1-nMAX。若n=4，则有：在T1-1内，F1、F2桥墩上的抗倾覆系统启动分别提供大小为1/2F2-T1-1MAX的支撑力；在T1-2内，F1、F2桥墩上的抗倾覆系统支撑力变化，分别提供大小为1/2F2-T1-2MAX的支撑力；在T1-3内，F1、F2桥墩上的抗倾覆系统支撑力变化，分别提供大小为1/2F2-T1-3MAX的支撑力；在T1-4内，F1、F2桥墩上的抗倾覆系统支撑力变化，分别提供大小为1/2F2-T1-4MAX的支撑力。5、软件云控制系统根据影响线模型叠加和倾覆验算模型，判断车辆通过时，每跨桥梁的状态，分为以下三种情况及相应的应对办法。情况一，判断依据：当车辆载重为正常值（车辆超重1.2倍以下时满足桥梁冗余设计，算作正常值），桥面无倾覆危险时；应对措施：正常通行，交通信号灯始终保持绿色。情况二，判断依据：当车辆超重1.2-2.0倍，桥面有倾覆危险但通过抗倾覆系统仍在安全范围内时；应对措施：正常通行。交通信号灯为绿色，抗倾覆系统根据指令，对相应桥跨实时提供拉力，增强该桥跨的抗倾覆能力，使车辆安全通过。对车辆进行实时LED显示屏通报超载行为并进行语音播报，接入主管系统扣分罚款。情况三，判断依据：当车辆超重2.0倍以上，且桥面通过抗倾覆系统仍然有倾覆的危险时；应对措施：交通信号灯变为红色，禁止通行。危险闪烁灯通过连续闪烁表示情况危险，对车辆进行实时LED显示屏通报超载行为并进行语音播报，系统报警，主管部门人员到现场对车辆进行处理，现场卸货，恢复交通，并扣分罚款。本实施例所述的一种独柱墩桥梁倾覆预警系统及抵抗方法，运用互联网技术，各系统数据实时交互，通过植入算法，智能计算，全程自动运行，并且能做到实时监控，实时处理，提前预知桥梁状态并评估，存在风险时，按等级发出防倾覆指令，各系统做出相关响应，分析桥梁倾覆根源性问题——汽车超载，通过解决超载问题来避免桥梁倾覆事故的发生；抗倾覆系统采用装配式，安装方便、快速，能够通过倾覆验算模型对抗倾覆系统提供的支撑力实时自动调节大小，智能节能；此预警系统还可运用到其他桥梁道路上，提高耐久性，使其能够达到设计标准，减少了因超载导致的额外维修费用；接入主管平台，能够实时处罚，对相关违法行为起警示作用，预警系统能实时监控超载行为，且较大程度覆盖，快速解决超载，减少事故发生。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，其特征在于，
获取车辆重量数据、车辆实时位置数据；
根据车辆重量数据计算车辆行驶在桥面各处时对桥墩的倾覆力矩M，其中具有该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax，再根据桥梁基本设计数据得出车辆行驶在桥面各处时该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗，且存在最大值M抵抗max，根据车辆对桥墩的倾覆力矩反算M支撑的大小；
对Mmax、M抵抗max进行比较：
情况一，当Mmax＜M抵抗max时，桥梁安全；
情况二，当Mmax＞M抵抗max时，则桥面有倾覆危险，控制抗倾覆系统为桥面提供M支撑，且存在最大值M支撑max，使得该桥Mmax＜M抵抗max+M支撑max，车辆能够安全通过桥面；
情况三，当Mmax＞M抵抗max+M支撑max，对车辆示警，并禁止车辆上桥。
2.根据权利要求1所述的独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，其特征在于，倾覆力矩M通过下式确定：
Figure QLYQS_1
即t时刻，右车道A1-An车坐标为：(XA1(t)，XA2(t)……XAn(t))，车辆载重为NA1、NA2……NAn；
左车道B1-Bn车坐标为：(XB1(t)，XB2(t)……XBn(t))，车辆载重为NB1、NB2……NBn；
其中，M为桥梁所受倾覆力矩，N为车辆载重，X为车坐标，A为右车道标记的车辆，B为左车道标记的车辆。
3.根据权利要求2所述的独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，其特征在于，最大倾覆力矩Mmax＝max(M(t))＝M抵抗max+F2y×L3，支座抵抗倾覆的力矩M抵抗max＝F1MAX×L2，则抗倾覆系统的工作根据下式确定：
Figure QLYQS_2
其中，F1MAX为支座提供的抗拔力的最大值，L2为支座提供的抗拔力的力臂，F2y为抗倾覆支撑力F2的竖直方向分量，L3为抗倾覆支撑力F2的力臂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，其特征在于，接入主管平台，对情况二和情况三做出反应。
5.一种独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，利用如权利要求1-4任一项所述的独柱墩桥梁倾覆抵抗方法，该独柱墩桥梁倾覆预警系统包括称重系统、跟踪定位监控系统、软件云控制系统、示警系统和抗倾覆系统；
称重系统用于获取车辆重量数据并导入软件云控制系统；
跟踪定位监控系统用于获取车辆实时位置数据并导入软件云控制系统；
示警系统设置于上桥前位置和桥梁上，示警系统用于根据软件云控制系统的指令向车辆提示安全通行、超载通行或者禁止通行；
抗倾覆系统设置于桥墩和主梁梁底，抗倾覆系统用于根据软件云控制系统的指令为桥面提供支撑力矩M支撑，且存在最大值M支撑max；
软件云控制系统包括影响线模型和倾覆验算模型，影响线模型根据车辆重量数据计算车辆行驶在桥面各处时对桥墩的倾覆力矩M，其中具有该桥墩所受最大倾覆力矩Mmax，再根据桥梁基本设计数据得出车辆行驶在桥面各处时该桥支座能提供的抵抗倾覆的力矩M抵抗，且存在最大值M抵抗max，倾覆验算模型根据车辆对桥墩的倾覆力矩反算M支撑的大小。
6.根据权利要求5所述的独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，称重系统包括地磅称重传感器和/或车载称重传感器。
7.根据权利要求5所述的独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，跟踪定位监控系统包括卫星定位系统、GIS地理信息系统和车辆识别标记系统中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，示警系统包括交通信号灯、危险闪烁灯，所述交通信号灯设置于独柱墩桥梁起点位置，所述危险闪烁灯沿独柱墩桥梁长度方向间隔设置。
9.根据权利要求8所述的独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，示警系统还包括显示屏，显示屏用于向车辆显示车辆信息，以及显示安全通行、超载通行或者禁止通行。
10.根据权利要求5-9任一项所述的独柱墩桥梁倾覆预警系统，其特征在于，抗倾覆系统包括锚固座(1)、卷扬机(2)、拉索(3)和锚固板(4)，锚固座(1)设置在桥墩上，锚固板(4)设置在主梁梁底，锚固座(1)上设置卷扬机(2)，卷扬机(2)连接并缠绕拉索(3)，拉索(3)连接锚固板(4)，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个锚固板(4)，两个锚固板(4)位于桥墩两侧；
和/或，抗倾覆系统包括锚固平台，锚固平台设置于桥墩上，锚固平台上设置千斤顶，千斤顶伸缩端能够直接或间接抵接于主梁梁底，其中，主梁梁底沿桥梁横向设置两个千斤顶，两个千斤顶位于桥墩两侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116380376A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 海纳云物联科技有限公司 一种桥梁结构倾覆风险系数的动态监测方法
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