CN117116063A - 一种交通拥堵的检测与调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交通拥堵的检测与调节方法，涉及道路交通的检测与调节技术领域，所述检测与调节方法包括以下步骤:S10，定义路口区域及道路方向；S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；S30，判断交通拥堵状况；S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向。本发明的有益效果：既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及道路交通的检测与调节技术领域，更具体的说，涉及一种交通拥堵的检测与调节方法。
背景技术
交通指挥灯是加莱特摩根在1923年发明的。此前，铁路交通已经使用自动转换的灯光信号有一段时间了。但是由于火车是按固定的时刻表以单列方式运行的，而且火车要停下来不是很容易，因此铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。
交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示慢行或警示。
近些年来，随着经济和社会快速发展，很多市区面积开始逐渐扩大，道路建设不断增多，出行车辆不断增加，城市交通已经进入一个快速发展的阶段。但是，很多城市市区交通却开始出现交通拥堵问题。
目前，交通高峰期为缓解交通阻塞情况，最常见的方式是交管部门的交警在现场指挥，以避免路口拥堵导致另一方向完全无法通行。这种方式需花费大量的人力成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种交通拥堵的检测与调节方法，解决了当前交警现场指挥的方式缓解交通拥堵，花费大量人力成本的问题，既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，所述检测与调节方法包括以下步骤:
S10，定义路口区域及道路方向；
S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；
S30，判断交通拥堵状况；
S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；
S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向。
进一步的，步骤S10中，将路口区域等待信号的车辆行进方向分为来车方向和去车方向；所述去车方向包括向前、向左以及向右；每个方向包括多个车道。
进一步的，步骤S30中，判断交通拥堵状况的方式包括自动判定模式或人工判定模式。
进一步的，所述自动判定模式的具体方式为:车辆感知设备将采集到的车辆数量和车辆通行速度上传至交通信号灯控制平台，当某区域内的车辆数量大于车辆数量阈值a且车辆通行速度小于车辆通行速度阈值s时，交通信号灯控制平台则自动判定该区域拥堵；其中，0<a<1000，0<=s<60，a的单位为辆，s的单位为km/h。
进一步的，所述人工判定模式的具体方式为：首先，交通管理人员通过观测某区域路况直接判断该区域是否拥堵；其次，交通管理人员通过手持移动终端或固定设备输入该区域是否拥堵；最后，手持移动终端或固定设备将该区域是否拥堵的信息上传至交通信号灯控制平台。
进一步的，步骤S30中，所述定义交通拥堵度的具体方式为：将各方向路段分成k个区间，其中，交通拥堵度定义为m离路口最近区域为k区，次近为k-1区，依次类推直到1区；若k区发生车辆拥堵，则该方向拥堵度为k；若k-1区发生拥堵，且k区未发生拥堵，则该方向拥堵度为k-1；以此类推，若各区都未发生拥堵，则该方向拥堵度为0；m取值范围为0-k，0表示最不拥堵，k表示最拥堵，其中k为正整数。
进一步的，步骤S40中，所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：先将去车方向的拥堵度定义为m前、m左以及m右；当某一方向拥堵度为k时，该方向变为红灯，若满足m前>m左>m右或m前>m右>m左，增加t1秒的直行红灯时长，若满足m左>m右>m前或m左>m前>m右，增加t2秒的左转红灯时长，若满足m右>m前>m左或m右>m左>m前，增加t3秒的右转红灯时长，若满足m前<m左<m右或m前<m右<m左，减少t4秒的直行红灯时长，若满足m左<m右<m前或m左<m前<m右减少t5秒的左转红灯时长，若满足m右<m前<m左或m右<m左<m前减少t6秒的右转红灯时长，其中，t1、t2、t3、t4、t5、t6取1-500之间的整数。
进一步的，步骤S50中，所述调节车道方向的具体条件和方式为：设定去车方向的红灯时长阈值T前、T左以及T右，若前行红灯时长>T前，且满足m前>m左>m右，则直行车道变右转车道；若前行红灯时长>T前，且满足m前>m右>m左，则直行车道变右转车道；若左转红灯时长>T左，且满足m左>m右>m前，左转车道变直行车道；若右转红灯时长>T右，且满足m右>m左>m前，右转车道变直行车道；其中，T前、T左、T右取100秒-1000秒之间的整数秒。
进一步的，当车道方向变化时，道路标志及交通信号灯指示方向同步发生变化。
本发明的有益效果是：先通过自动判定模式或者人工判定模式确定某区域的交通拥堵状况；交通信号灯控制平台定义该区域的交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；交通信号灯控制平台结合交通拥堵度和交通信号灯的时长调节车道方向，以便于车辆通行，从而既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
附图说明
图1为本发明的一种交通拥堵的检测与调节方法的整体流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1：
参照图1所示，本发明揭示了一种交通拥堵的检测与调节方法，所述检测与调节方法包括以下步骤:
S10，定义路口区域及道路方向；具体方式为：将路口区域等待信号的车辆行进方向分为来车方向和去车方向；所述去车方向包括向前、向左以及向右；作为较佳的实施例，来车方向以及向前、向左、向右的去车方向均包括四个车道；
S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；本实施例中，车辆感知设备包括车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备，其中，车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备接入交通信号灯控制平台，以形成用于采集、计算、控制交通拥堵的系统连接结构；此外，车辆检侧摄像机用于采集某区域内的车辆数量和车辆通行速度；带算力的汇聚设备用于判断该区域是否拥堵；
S30，判断交通拥堵状况；判断交通拥堵状况的方式包括自动判定模式或人工判定模式；其中，所述自动判定模式的具体方式为:车辆感知设备将采集到的车辆数量和车辆通行速度上传至交通信号灯控制平台，当某区域内的车辆数量大于车辆数量阈值a且车辆通行速度小于车辆通行速度阈值s时，交通信号灯控制平台则自动判定该区域拥堵；其中，0<a<1000，0<=s<60，a的单位为辆，s的单位为km/h；所述人工判定模式的具体方式为：首先，交通管理人员通过观测某区域路况直接判断该区域是否拥堵；其次，交通管理人员通过手持移动终端或固定设备输入该区域是否拥堵；最后，手持移动终端或固定设备将该区域是否拥堵的信息上传至交通信号灯控制平台；本实施例中，当检测区域内安装有车辆感知设备且车辆感知设备完好无损时，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式；当检测区域内未安装有车辆感知设备或安装的车辆感知设备损坏，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式，体现了本方案判断交通拥堵状况的灵活性；
S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；作为较佳的实施例，所述定义交通拥堵度的具体方式为：本实施例将各方向路段分成6个区间，其中，交通拥堵度定义为m离路口最近区域为6区，次近为5区，依次类推直到1区；若6区发生车辆拥堵，则该方向拥堵度为6；若5区发生拥堵，且6区未发生拥堵，则该方向拥堵度为5；以此类推，若各区都未发生拥堵，则该方向拥堵度为0；0表示最不拥堵，6表示最拥堵；进一步的，所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：先将去车方向的拥堵度定义为m前、m左以及m右；当某一方向拥堵度为6时，该方向变为红灯，若满足m前>m左>m右或m前>m右>m左，增加25秒的直行红灯时长，若满足m左>m右>m前或m左>m前>m右，增加30秒的左转红灯时长，若满足m右>m前>m左或m右>m左>m前，增加40秒的右转红灯时长，若满足m前<m左<m右或m前<m右<m左，减少10秒的直行红灯时长，若满足m左<m右<m前或m左<m前<m右减少15秒的左转红灯时长，若满足m右<m前<m左或m右<m左<m前减少20秒的右转红灯时长；
S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向；作为较佳的实施例，所述调节车道方向的具体条件和方式为：设定去车方向的红灯时长阈值T前、T左以及T右，若前行红灯时长>T前，且满足m前>m左>m右，则直行车道变右转车道；若前行红灯时长>T前，且满足m前>m右>m左，则直行车道变右转车道；若左转红灯时长>T左，且满足m左>m右>m前，左转车道变直行车道；若右转红灯时长>T右，且满足m右>m左>m前，右转车道变直行车道；其中，T前为120秒、T左为130秒、T右为150秒；此外，当车道方向变化时，道路标志及交通信号灯指示方向同步发生变化。
本实施例先通过自动判定模式或者人工判定模式确定某区域的交通拥堵状况；交通信号灯控制平台定义该区域的交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；交通信号灯控制平台结合交通拥堵度和交通信号灯的时长调节车道方向，以便于车辆通行，从而既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
实施例2：
参照图1所示，本发明揭示了一种交通拥堵的检测与调节方法，所述检测与调节方法包括以下步骤:
S10，定义路口区域及道路方向；具体方式为：将路口区域等待信号的车辆行进方向分为来车方向和去车方向；所述去车方向包括向前、向左以及向右；作为较佳的实施例，来车方向以及向前、向左、向右的去车方向均包括四个车道；
S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；本实施例中，车辆感知设备包括车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备，其中，车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备接入交通信号灯控制平台，以形成用于采集、计算、控制交通拥堵的系统连接结构；此外，车辆检侧摄像机用于采集某区域内的车辆数量和车辆通行速度；带算力的汇聚设备用于判断该区域是否拥堵；
S30，判断交通拥堵状况；判断交通拥堵状况的方式包括自动判定模式或人工判定模式；其中，所述自动判定模式的具体方式为:车辆感知设备将采集到的车辆数量和车辆通行速度上传至交通信号灯控制平台，当某区域内的车辆数量大于车辆数量阈值a且车辆通行速度小于车辆通行速度阈值s时，交通信号灯控制平台则自动判定该区域拥堵；其中，0<a<1000，0<=s<60，a的单位为辆，s的单位为km/h；所述人工判定模式的具体方式为：首先，交通管理人员通过观测某区域路况直接判断该区域是否拥堵；其次，交通管理人员通过手持移动终端或固定设备输入该区域是否拥堵；最后，手持移动终端或固定设备将该区域是否拥堵的信息上传至交通信号灯控制平台；本实施例中，当检测区域内安装有车辆感知设备且车辆感知设备完好无损时，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式；当检测区域内未安装有车辆感知设备或安装的车辆感知设备损坏，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式，体现了本方案判断交通拥堵状况的灵活性；
S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；作为较佳的实施例，所述定义交通拥堵度的具体方式为：本实施例将各方向路段分成8个区间，其中，交通拥堵度定义为m离路口最近区域为8区，次近为7区，依次类推直到1区；若8区发生车辆拥堵，则该方向拥堵度为8；若7区发生拥堵，且8区未发生拥堵，则该方向拥堵度为7；以此类推，若各区都未发生拥堵，则该方向拥堵度为0；0表示最不拥堵，8表示最拥堵；进一步的，所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：先将去车方向的拥堵度定义为m前、m左以及m右；当某一方向拥堵度为8时，该方向变为红灯，若满足m前>m左>m右或m前>m右>m左，增加40秒的直行红灯时长，若满足m左>m右>m前或m左>m前>m右，增加50秒的左转红灯时长，若满足m右>m前>m左或m右>m左>m前，增加60秒的右转红灯时长，若满足m前<m左<m右或m前<m右<m左，减少20秒的直行红灯时长，若满足m左<m右<m前或m左<m前<m右减少30秒的左转红灯时长，若满足m右<m前<m左或m右<m左<m前减少40秒的右转红灯时长；
S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向；作为较佳的实施例，所述调节车道方向的具体条件和方式为：设定去车方向的红灯时长阈值T前、T左以及T右，若前行红灯时长>T前，且满足m前>m左>m右，则直行车道变右转车道；若前行红灯时长>T前，且满足m前>m右>m左，则直行车道变右转车道；若左转红灯时长>T左，且满足m左>m右>m前，左转车道变直行车道；若右转红灯时长>T右，且满足m右>m左>m前，右转车道变直行车道；其中，T前为160秒、T左为180秒、T右为200秒；此外，当车道方向变化时，道路标志及交通信号灯指示方向同步发生变化。
本实施例先通过自动判定模式或者人工判定模式确定某区域的交通拥堵状况；交通信号灯控制平台定义该区域的交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；交通信号灯控制平台结合交通拥堵度和交通信号灯的时长调节车道方向，以便于车辆通行，从而既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
实施例3：
参照图1所示，本发明揭示了一种交通拥堵的检测与调节方法，所述检测与调节方法包括以下步骤:
S10，定义路口区域及道路方向；具体方式为：将路口区域等待信号的车辆行进方向分为来车方向和去车方向；所述去车方向包括向前、向左以及向右；作为较佳的实施例，来车方向以及向前、向左、向右的去车方向均包括四个车道；
S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；本实施例中，车辆感知设备包括车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备，其中，车辆检测摄像机和带算力的汇聚设备接入交通信号灯控制平台，以形成用于采集、计算、控制交通拥堵的系统连接结构；此外，车辆检侧摄像机用于采集某区域内的车辆数量和车辆通行速度；带算力的汇聚设备用于判断该区域是否拥堵；
S30，判断交通拥堵状况；判断交通拥堵状况的方式包括自动判定模式或人工判定模式；其中，所述自动判定模式的具体方式为:车辆感知设备将采集到的车辆数量和车辆通行速度上传至交通信号灯控制平台，当某区域内的车辆数量大于车辆数量阈值a且车辆通行速度小于车辆通行速度阈值s时，交通信号灯控制平台则自动判定该区域拥堵；其中，0<a<1000，0<=s<60，a的单位为辆，s的单位为km/h；所述人工判定模式的具体方式为：首先，交通管理人员通过观测某区域路况直接判断该区域是否拥堵；其次，交通管理人员通过手持移动终端或固定设备输入该区域是否拥堵；最后，手持移动终端或固定设备将该区域是否拥堵的信息上传至交通信号灯控制平台；本实施例中，当检测区域内安装有车辆感知设备且车辆感知设备完好无损时，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式；当检测区域内未安装有车辆感知设备或安装的车辆感知设备损坏，则该区域判断交通拥堵状况采用人工判定模式，体现了本方案判断交通拥堵状况的灵活性；
S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；作为较佳的实施例，所述定义交通拥堵度的具体方式为：本实施例将各方向路段分成10个区间，其中，交通拥堵度定义为m离路口最近区域为10区，次近为9区，依次类推直到1区；若10区发生车辆拥堵，则该方向拥堵度为10；若9区发生拥堵，且10区未发生拥堵，则该方向拥堵度为9；以此类推，若各区都未发生拥堵，则该方向拥堵度为0；0表示最不拥堵，10表示最拥堵；进一步的，所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：先将去车方向的拥堵度定义为m前、m左以及m右；当某一方向拥堵度为10时，该方向变为红灯，若满足m前>m左>m右或m前>m右>m左，增加50秒的直行红灯时长，若满足m左>m右>m前或m左>m前>m右，增加60秒的左转红灯时长，若满足m右>m前>m左或m右>m左>m前，增加70秒的右转红灯时长，若满足m前<m左<m右或m前<m右<m左，减少35秒的直行红灯时长，若满足m左<m右<m前或m左<m前<m右减少45秒的左转红灯时长，若满足m右<m前<m左或m右<m左<m前减少55秒的右转红灯时长；
S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向；作为较佳的实施例，所述调节车道方向的具体条件和方式为：设定去车方向的红灯时长阈值T前、T左以及T右，若前行红灯时长>T前，且满足m前>m左>m右，则直行车道变右转车道；若前行红灯时长>T前，且满足m前>m右>m左，则直行车道变右转车道；若左转红灯时长>T左，且满足m左>m右>m前，左转车道变直行车道；若右转红灯时长>T右，且满足m右>m左>m前，右转车道变直行车道；其中，T前为240秒、T左为270秒、T右为300秒；此外，当车道方向变化时，道路标志及交通信号灯指示方向同步发生变化。
本实施例先通过自动判定模式或者人工判定模式确定某区域的交通拥堵状况；交通信号灯控制平台定义该区域的交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；交通信号灯控制平台结合交通拥堵度和交通信号灯的时长调节车道方向，以便于车辆通行，从而既能够缓解交通拥堵，又能够节省调节交通的人力成本。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，所述检测与调节方法包括以下步骤:
S10，定义路口区域及道路方向；
S20，在交通信号灯的杆体、靠近交通信号灯的路面以及靠近交通信号灯的路侧安装车辆感知设备，并将车辆感知设备接入交通信号灯控制平台；
S30，判断交通拥堵状况；
S40，交通信号灯控制平台定义交通拥堵度并根据交通拥堵度调节交通信号灯的状态及时长；
S50，交通信号灯控制平台结合交通拥堵度以及交通信号灯的时长调节车道方向。
2.根据权利要求1所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，步骤S10中，将路口区域等待信号的车辆行进方向分为来车方向和去车方向；所述去车方向包括向前、向左以及向右；每个方向包括多个车道。
3.根据权利要求2所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，步骤S30中，判断交通拥堵状况的方式包括自动判定模式或人工判定模式。
4.根据权利要求3所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，所述自动判定模式的具体方式为:车辆感知设备将采集到的车辆数量和车辆通行速度上传至交通信号灯控制平台，当某区域内的车辆数量大于车辆数量阈值a且车辆通行速度小于车辆通行速度阈值s时，交通信号灯控制平台则自动判定该区域拥堵；其中，0<a<1000，0<=s<60，a的单位为辆，s的单位为km/h。
5.根据权利要求4所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，所述人工判定模式的具体方式为：首先，交通管理人员通过观测某区域路况直接判断该区域是否拥堵；其次，交通管理人员通过手持移动终端或固定设备输入该区域是否拥堵；最后，手持移动终端或固定设备将该区域是否拥堵的信息上传至交通信号灯控制平台。
6.根据权利要求5所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，步骤S30中，所述定义交通拥堵度的具体方式为：将各方向路段分成k个区间，其中，交通拥堵度定义为m离路口最近区域为k区，次近为k-1区，依次类推直到1区；若k区发生车辆拥堵，则该方向拥堵度为k；若k-1区发生拥堵，且k区未发生拥堵，则该方向拥堵度为k-1；以此类推，若各区都未发生拥堵，则该方向拥堵度为0；m取值范围为0-k，0表示最不拥堵，k表示最拥堵，其中k为正整数。
7.根据权利要求6所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，步骤S40中，所述调节交通信号灯的状态及时长的具体方式为：先将去车方向的拥堵度定义为m前、m左以及m右；当某一方向拥堵度为k时，该方向变为红灯，若满足m前>m左>m右或m前>m右>m左，增加t1秒的直行红灯时长，若满足m左>m右>m前或m左>m前>m右，增加t2秒的左转红灯时长，若满足m右>m前>m左或m右>m左>m前，增加t3秒的右转红灯时长，若满足m前<m左<m右或m前<m右<m左，减少t4秒的直行红灯时长，若满足m左<m右<m前或m左<m前<m右减少t5秒的左转红灯时长，若满足m右<m前<m左或m右<m左<m前减少t6秒的右转红灯时长，其中，t1、t2、t3、t4、t5、t6取1-500之间的整数。
8.根据权利要求7所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，步骤S50中，所述调节车道方向的具体条件和方式为：设定去车方向的红灯时长阈值T前、T左以及T右，若前行红灯时长>T前，且满足m前>m左>m右，则直行车道变右转车道；若前行红灯时长>T前，且满足m前>m右>m左，则直行车道变右转车道；若左转红灯时长>T左，且满足m左>m右>m前，左转车道变直行车道；若右转红灯时长>T右，且满足m右>m左>m前，右转车道变直行车道；其中，T前、T左、T右取100秒-1000秒之间的整数秒。
9.根据权利要求8所述的一种交通拥堵的检测与调节方法，其特征在于，当车道方向变化时，道路标志及交通信号灯指示方向同步发生变化。
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