基于Agent的空中交通系统建模与仿真研究 被引量：8

1

作者 王超 徐肖豪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第31期12-14,共3页

从系统特性、内在运行机制和外在行为表现等方面对空中交通系统进行了深入分析,提出基于离散事件和连续时间相结合的混合空中交通仿真模型。该模型采用Agent技术表现实现个体微观行为的仿真,集成个体微观行为构成系统宏观性能表现。构... 从系统特性、内在运行机制和外在行为表现等方面对空中交通系统进行了深入分析,提出基于离散事件和连续时间相结合的混合空中交通仿真模型。该模型采用Agent技术表现实现个体微观行为的仿真,集成个体微观行为构成系统宏观性能表现。构建了典型的空中交通系统的Agent模型:飞机Agent和管制员Agent。最后,通过一个起飞和落地的应用验证了基于Agent的空中交通混合仿真在模拟个体微观行为和系统宏观表现方面均具有较高的逼真度。 展开更多

关键词 AGENT 空中交通仿真 离散事件 连续时间 微观行为 宏观性能

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基于轮廓系数的参数无关空中交通轨迹聚类方法 被引量：14

2

作者 孙石磊 王超 赵元棣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第11期3293-3297,共5页

为消除专家经验的主观性、避免依赖轨迹特征并且减轻实验调参的负担,提出一种基于轮廓系数的参数无关聚类分析(PICBASIC)算法。首先,比较了现有基于欧氏距离的航迹配对方法,并且建立基于动态时间弯曲(DWT)距离和高斯核函数的轨迹相似度... 为消除专家经验的主观性、避免依赖轨迹特征并且减轻实验调参的负担,提出一种基于轮廓系数的参数无关聚类分析(PICBASIC)算法。首先,比较了现有基于欧氏距离的航迹配对方法,并且建立基于动态时间弯曲(DWT)距离和高斯核函数的轨迹相似度计算模型;其次,利用谱聚类对空中交通轨迹进行聚类划分;最后,提出一种基于轮廓系数的最佳簇数寻优方法,并且其具有对聚类结果量化评价功能。利用真实进场轨迹进行实验验证,PICBASIC判断将28L跑道的365条轨迹聚为5个簇,28R跑道的530条轨迹聚为6个簇时聚类质量最佳,平均轮廓系数分别为0.8099和0.8056。相同实验数据条件下,PICBASIC与MeanShift聚类的平均轮廓系数差异率分别为-1.23%和0.19%。实验结果表明:PICBASIC包容轨迹的速度和长度差异,全程无需人工指导或实验调参,而且能够筛除异常轨迹对聚类质量的不利影响。 展开更多

关键词 空中交通轨迹 聚类分析 轮廓系数 谱聚类 动态时间弯曲 高斯核函数 参数无关

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空中交通管制员培训的探索 被引量：8

3

作者 李铮 《职业技术教育》 2007年第8期56-57,共2页

随着民航运输业的快速发展，空中交通管制的任务越来越繁重，逐年增加管制员、壮大管制队伍、提高管制员的综合素质和能力势在必行。应该加强管制员的职业教育与培训，并建立长效机制。

关键词 民航运输 空中交通管制员 培训

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基于K-近邻的自由飞行冲突探测研究 被引量：6

4

作者 赵元棣 孙禾 王洁宁 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期169-175,共7页

在三维空间中,针对自由飞行条件下航空器间的冲突探测问题,提出一种基于K-近邻的冲突探测方法.利用K-近邻方法建立距离矩阵,在此基础上通过冲突判定规则,对存在冲突的航空器进行探测.本文方法能够同时探测多架航空器间的冲突,并且计算... 在三维空间中,针对自由飞行条件下航空器间的冲突探测问题,提出一种基于K-近邻的冲突探测方法.利用K-近邻方法建立距离矩阵,在此基础上通过冲突判定规则,对存在冲突的航空器进行探测.本文方法能够同时探测多架航空器间的冲突,并且计算复杂度仅为O(n),相比于传统方法提高了计算效率.当空域内有航空器发生位置变化时,只需局部修改距离矩阵即可重新探测冲突.此外,本文还给出K值的自适应计算方法,避免了不必要的距离探测.通过对空域内若干架航空器进行仿真实验,表明本文方法能够快速、准确地探测出存在冲突的航空器,有效减轻管制员的工作负荷. 展开更多

关键词 航空运输 冲突探测 K-近邻 自由飞行 距离矩阵

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基于扩展摩尔邻域的自由飞行冲突风险研究 被引量：5

5

作者 王涛波 王超 田猛 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期205-211,共7页

为解决三维空间中,自由飞行条件下航空器间的飞行冲突风险判定问题,提出了基于扩展摩尔邻域的飞行冲突风险判定方法.首先分析平面摩尔近邻模型的特点,将其扩展至三维离散空间;然后建立水平、垂直飞行冲突风险可能性表格,提出计算三维飞... 为解决三维空间中,自由飞行条件下航空器间的飞行冲突风险判定问题,提出了基于扩展摩尔邻域的飞行冲突风险判定方法.首先分析平面摩尔近邻模型的特点,将其扩展至三维离散空间;然后建立水平、垂直飞行冲突风险可能性表格,提出计算三维飞行冲突风险的方法;最后分别用水平、垂直飞行冲突风险分开和同时计算的方法对同一仿真数据进行计算.结果表明:采用扩展的三维不同层摩尔邻域可以实现空域内航空器的飞行冲突风险的快速计算;水平、垂直飞行冲突风险同时计算的方式可以更快速地解决问题;同时,空间基础单元的间隔选择也会极大影响模型的运算效率. 展开更多

关键词 航空运输 飞行冲突风险 扩展的摩尔邻域 自由飞行

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终端区航迹簇的中心航迹提取方法研究 被引量：4

6

作者 赵元棣 孙禾 +1 位作者 王洁宁 李桃 《图学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期379-386,共8页

为了有助于飞行计划的准确制定和管制员工作负荷的减轻,提出了一种基于计算几何的中心航迹提取方法。首先由雷达航迹数据生成三维点云模型,然后沿飞行方向对原始点云进行自适应采样,接下来利用采样得到的代表点集建立图结构并进行优化,... 为了有助于飞行计划的准确制定和管制员工作负荷的减轻,提出了一种基于计算几何的中心航迹提取方法。首先由雷达航迹数据生成三维点云模型,然后沿飞行方向对原始点云进行自适应采样,接下来利用采样得到的代表点集建立图结构并进行优化,最后先后通过均匀化处理以及光滑处理,生成最终的中心航迹曲线。真实数据的实验结果表明:该方法能够准确地提取终端区航迹簇的中心航迹,并有效识别其特征点,同时本文方法具有一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 终端区 航迹簇 中心航迹提取 计算几何

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民航不安全事件报告危险源识别模型 被引量：12

7

作者 王洁宁 张聪俊 张钰涵 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期186-192,共7页

为了识别民航不安全事件的发生原因,从民航不安全事件报告出发,提出了一种基于LDA主题模型和Word2Vec模型的民航不安全事件报告危险源识别模型。首先,构建危险源标签分类表,选取民航不安全事件报告与Wiki中文数据库作为数据源,然后利用... 为了识别民航不安全事件的发生原因,从民航不安全事件报告出发,提出了一种基于LDA主题模型和Word2Vec模型的民航不安全事件报告危险源识别模型。首先,构建危险源标签分类表,选取民航不安全事件报告与Wiki中文数据库作为数据源,然后利用LDA主题模型得出民航不安全事件报告的主题概率分布与词概率分布,最后利用Wiki中文数据库训练Word2Vec模型得到词向量,进而计算文档主题与不同危险源标签之间的相似度,得出民航不安全事件报告的危险源分类。结果表明,该模型的精准率为77.7%、召回率为86.8%、F为82.0%,能够有效识别各民航不安全事件报告的危险源。 展开更多

关键词 安全管理工程 民航不安全事件报告 危险源识别 LDA主题模型 Word2Vec模型 相似度

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区域管制员认知过程风险分析方法研究 被引量：4

8

作者 王洁宁 李培 周沅 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第22期207-213,共7页

空中交通管理系统是一个典型的高交互、高分布式和具备联合认知特性的复杂系统。在总结区域管制员日常工作任务基础上,考虑流程中的消息和协作模式,采用UML活动图刻画认知过程中各个活动之间的逻辑关系,提出利用BPMN语言的规范性,建立... 空中交通管理系统是一个典型的高交互、高分布式和具备联合认知特性的复杂系统。在总结区域管制员日常工作任务基础上,考虑流程中的消息和协作模式,采用UML活动图刻画认知过程中各个活动之间的逻辑关系,提出利用BPMN语言的规范性,建立区域管制员"确定/更新MP"任务模型,结合事件树分析方法拓展BPMN模型,实现风险定量分析。结果表明,此方法通过对管制员认知过程的跟踪和训练,根据计算得出的风险值可以确定流程中影响安全的薄弱环节,为空管风险识别与分析提供支持。 展开更多

关键词 风险定量分析 认知过程 区域管制 BPMN 事件树

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基于随机可达性的多危险区域侵入概率研究 被引量：1

9

作者 王洁宁 孙禾 赵元棣 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期8-12,共5页

危险区域会威胁飞机运行安全并导致航班延误。准确计算飞机侵入危险区域概率,并据以实施管制策略,是保障飞机安全、高效运行的重要手段。针对航路飞行阶段多个危险区域,应用随机可达性理论,通过构造马尔科夫近似求解模型,提出飞机侵入... 危险区域会威胁飞机运行安全并导致航班延误。准确计算飞机侵入危险区域概率,并据以实施管制策略,是保障飞机安全、高效运行的重要手段。针对航路飞行阶段多个危险区域,应用随机可达性理论,通过构造马尔科夫近似求解模型,提出飞机侵入多个危险区域概率的计算方法。以空域中多航段、多危险区域为示例,采用Matlab进行仿真计算,求解危险区域的概率分布。结果表明,该方法能够描述概率分布情况,且随位置变化,概率分布呈动态变化趋势,根据此方法,管制员可以及时掌握空域安全状况。 展开更多

关键词 民航安全 危险区域 随机可达性 网格化 概率分布

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基于航迹特征的飞行程序噪声预测研究 被引量：6

10

作者 张召悦 孟娜 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第30期8960-8965,共6页

针对目前飞行程序减噪设计的需要,研究了民机的航迹特征,选取了声暴露级(SEL)作为单个事件的飞机噪声评价指标,并在研究飞行程序特点的基础上,结合飞机噪声性能(ANP)数据库和NPD噪声计算方法,建立了一套基于航迹特征的离场飞行程序噪声... 针对目前飞行程序减噪设计的需要,研究了民机的航迹特征,选取了声暴露级(SEL)作为单个事件的飞机噪声评价指标,并在研究飞行程序特点的基础上,结合飞机噪声性能(ANP)数据库和NPD噪声计算方法,建立了一套基于航迹特征的离场飞行程序噪声预测方法。以某民用机场的离场程序为例,绘制出噪声等值线图,验证了方法的可行性。实例证明,该方法可以量化预测飞行程序的噪声影响,规范了飞行程序噪声预测的方法,可以为减噪飞行程序设计提供参考。 展开更多

关键词 飞行程序 飞机噪声 航迹特征 评价指标

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考虑空间相关性风扰动的中期冲突探测算法研究

11

作者 王洁宁 王宾宾 +1 位作者 赵元棣 姜高扬 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第4期103-107,共5页

针对中期冲突探测问题,建立了在不同高度两机相遇的模型。在考虑风速以及风扰动引起的两机位置相关性的基础上,得到两机相对位置的随机差分方程。对研究区域进行网格离散化后,构造弱收敛于此微分方程的马尔科夫链,快速求得相对速度可变... 针对中期冲突探测问题,建立了在不同高度两机相遇的模型。在考虑风速以及风扰动引起的两机位置相关性的基础上,得到两机相对位置的随机差分方程。对研究区域进行网格离散化后,构造弱收敛于此微分方程的马尔科夫链,快速求得相对速度可变的两机在未来数十分钟内任意时刻发生冲突的概率;并将算法扩展到两机当前位置不明确的情况。最后进行相关性对冲突概率的影响分析。 展开更多

关键词 空中交通管制 中期冲突探测 风扰动 相关性 马尔科夫链

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基于基本飞行模型的4D航迹预测方法 被引量：82

12

作者 王超 郭九霞 沈志鹏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期295-300,共6页

为快速准确地预测民航飞行航迹,提出了基本飞行模型的概念.按飞行阶段特点用基本飞行模型构建水平航迹、高度剖面和速度剖面,根据航迹特征点的飞行状态信息(位置、高度、速度和航向)拟合生成完整的4D航迹.离场程序仿真算例与实际飞行数... 为快速准确地预测民航飞行航迹,提出了基本飞行模型的概念.按飞行阶段特点用基本飞行模型构建水平航迹、高度剖面和速度剖面,根据航迹特征点的飞行状态信息(位置、高度、速度和航向)拟合生成完整的4D航迹.离场程序仿真算例与实际飞行数据比较表明,基本飞行模型航迹预测方法可以快速得出航迹特征点和到达航迹特征点的时间. 展开更多

关键词 基本飞行模型 4D航迹 水平航迹 高度剖面 速度剖面 航迹特征点

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基于灰色聚类的交叉航路拥挤识别方法 被引量：25

13

作者 李善梅 徐肖豪 +1 位作者 王超 王飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期189-197,共9页

为了减轻空管人员对交叉航路拥挤态势的认知负荷,针对现有空中交通拥挤识别方法的局限,根据交通拥挤的形成过程,提出了基于飞入、飞出交通量的交叉航路拥挤定义;在此基础上,提出了交叉航路拥挤度量指标,即滞留度指标、汇聚度指标和当量... 为了减轻空管人员对交叉航路拥挤态势的认知负荷,针对现有空中交通拥挤识别方法的局限,根据交通拥挤的形成过程,提出了基于飞入、飞出交通量的交叉航路拥挤定义;在此基础上,提出了交叉航路拥挤度量指标,即滞留度指标、汇聚度指标和当量交通量指标,建立了交叉航路汇聚度模型,以及基于灰色聚类的交叉航路拥挤识别方法.交叉航路仿真运行数据的验证结果表明:交叉航路拥挤态势是其宏观动态特征和微观复杂特征相互作用的结果,本文方法识别的准确率达到90%,且计算过程简单可行. 展开更多

关键词 航路 拥挤 识别 灰色聚类

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一种新的扇区拥挤告警指标及应用 被引量：11

14

作者 赵嶷飞 陈凯 +1 位作者 刘刚 岳仁田 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期103-107,共5页

针对我国管制扇区日益繁忙拥挤、空管保障系统的相对落后,扇区流量告警机制尚不健全的现状,在分析和研究美国、欧洲、日本扇区流量告警机制基础上,提出当量流量告警指标的概念;采用MMBB工作负荷评估方法确定不同特征航班对应的当量系数... 针对我国管制扇区日益繁忙拥挤、空管保障系统的相对落后,扇区流量告警机制尚不健全的现状,在分析和研究美国、欧洲、日本扇区流量告警机制基础上,提出当量流量告警指标的概念;采用MMBB工作负荷评估方法确定不同特征航班对应的当量系数,计算出扇区的当量流量,建立一种新型的扇区流量告警方法;应用算例的结果验证了当量流量告警指标在扇区流量告警工作中的有效性和实用性。 展开更多

关键词 空中交通 流量告警 当量流量 当量系数

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航班时刻资源优化配置与延误水平评估 被引量：12

15

作者 杨新湦 齐莉 翟文鹏 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期19-23,共5页

针对中国大型机场由于航班时刻资源受限造成的航班延误问题,在评估机场容量的基础上,建立了降低机场航班延误水平的航班时刻分配模型。在满足机场容量限制,考虑航班连续性和中转旅客需求的约束下,应用改进的吱呀轮优化算法寻求航班调整... 针对中国大型机场由于航班时刻资源受限造成的航班延误问题,在评估机场容量的基础上,建立了降低机场航班延误水平的航班时刻分配模型。在满足机场容量限制,考虑航班连续性和中转旅客需求的约束下,应用改进的吱呀轮优化算法寻求航班调整总量最小的分配方案。以北京首都国际机场的航班时刻资源配置为例进行优化,并应用SIMMOD软件对模型设计算法,验证航班时刻优化模型的有效性。优化结果显示:北京首都国际机场的进离港延误水平都降低了26%以上,放行正常率提高了20%。 展开更多

关键词 航空运输 航班时刻资源 SIMMOD仿真 时刻分配 机场容量

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天气影响的机场容量概率分布 被引量：9

16

作者 张静 徐肖豪 王飞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期41-48,共8页

天气是影响机场容量下降的主要因素,为了反映预测天气对容量的影响,建立了n-阶段到达容量分布模型。通过天气类型决策树将历史天气数据转换为每种天气类型的到达容量概率分布。根据天气类型的容量概率分布,用全概公式将概率天气预测转... 天气是影响机场容量下降的主要因素,为了反映预测天气对容量的影响,建立了n-阶段到达容量分布模型。通过天气类型决策树将历史天气数据转换为每种天气类型的到达容量概率分布。根据天气类型的容量概率分布,用全概公式将概率天气预测转换为概率容量预测。基于5年的机场小时天气数据,对某一日的预测天气进行算例仿真,得到了一组基于预测天气的n-阶段容量概率分布。结果表明,n-阶段容量分布模型能够将机场不同时段的预测恶劣天气转换为预测随机容量,从而满足实时流量管理的需要。 展开更多

关键词 空中交通管理 机场容量 天气 决策树 容量概率分布

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天气季节性影响的机场到达容量概率分布 被引量：9

17

作者 张静 徐肖豪 王飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期154-161,共8页

为了研究天气季节性变化对机场到达容量分布的影响,统计得到基于历史天气数据的容量概率分布.在1-参数到达容量分布模型的基础上,建立了基于容量概率分布的周期时间序列模型.根据周期时间序列中月的相似容量概率分布特征,用遗传算法得到... 为了研究天气季节性变化对机场到达容量分布的影响,统计得到基于历史天气数据的容量概率分布.在1-参数到达容量分布模型的基础上,建立了基于容量概率分布的周期时间序列模型.根据周期时间序列中月的相似容量概率分布特征,用遗传算法得到4个季:(3,4)、(5,6,7,8,9)、(10,11)和(12,1,2),进而求出各季的容量分布和概率.研究结果表明:包含5、6、7、8和9月的层云季节下降容量持续8 h的概率为25.76%,正常容量持续8 h的概率仅为9.64%.根据容量概率分布得到季的天气季节性影响与实际情况相符. 展开更多

关键词 空中交通管理 容量分布 容量概率分布 时间序列 遗传算法

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基于需求不确定性的机场拥挤风险预测模型与方法 被引量：7

18

作者 李善梅 徐肖豪 王飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期154-159,共6页

为了获得机场交通需求的概率分布及其变化规律,量化机场交通需求预测的不确定性,从需求不确定性角度分析了航空器进离港时刻对机场交通需求预测的影响,基于多个时段交通需求相互转化的不确定性,建立了多时段机场进离港交通需求概率分布... 为了获得机场交通需求的概率分布及其变化规律,量化机场交通需求预测的不确定性,从需求不确定性角度分析了航空器进离港时刻对机场交通需求预测的影响,基于多个时段交通需求相互转化的不确定性,建立了多时段机场进离港交通需求概率分布模型.在此基础上,将进离港交通需求与进离港容量曲线相匹配,建立了机场拥挤风险预测模型,给出了具体求解过程与方法.亚特兰大机场实际航班运行数据的验证结果表明,机场概率需求预测值比确定型需求预测值更接近实际进离港交通需求值;与确定型拥塞预测方法的准确度60.0%相比,本文模型将拥挤预测提高到80%;用旧金山机场实际航班数据验证了本文方法的有效性,准确性达到87.5%,为机场拥挤管理提供了依据. 展开更多

关键词 机场拥挤 风险预测 概率分布函数 交通需求 不确定性

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基于聚类神经网络的机场拥挤等级预测 被引量：6

19

作者 李善梅 徐肖豪 孟令航 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第17期254-257,共4页

对机场拥挤机理进行分析;从后果类指标入手,提出基于饱和度的拥挤等级评价方法,建立机场拥挤5色预警等级,从原因类指标入手,提取出分别刻画机场容量和需求的5个拥挤特征指标;提出了基于聚类的神经网络分类算法;利用ATL机场实际航班数据... 对机场拥挤机理进行分析;从后果类指标入手,提出基于饱和度的拥挤等级评价方法,建立机场拥挤5色预警等级,从原因类指标入手,提取出分别刻画机场容量和需求的5个拥挤特征指标;提出了基于聚类的神经网络分类算法;利用ATL机场实际航班数据进行实例验证,拥挤等级预测的准确度达到80%,预测效果优于BP神经网络。结果表明,提出的方法预测效果较好,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 机场拥挤 机场需求 机场容量 航班延误 神经网络 聚类

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基于Agent的机坪运行服务SPN建模与仿真 被引量：6

20

作者 王洁宁 王安国 +1 位作者 董健康 李景峰 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第3期285-288,299,共5页

针对机场停机坪服务车辆运行行为的随机性问题,分析服务车辆Agent的结构,采用面向Agent的随机Petri网技术,建立机坪服务车辆Agent运行行为模型,给出服务车辆运行服务平均时间的优化方法。通过CPN tools进行仿真验证,结果显示该模型能够... 针对机场停机坪服务车辆运行行为的随机性问题,分析服务车辆Agent的结构,采用面向Agent的随机Petri网技术,建立机坪服务车辆Agent运行行为模型,给出服务车辆运行服务平均时间的优化方法。通过CPN tools进行仿真验证,结果显示该模型能够优化服务车辆Agent的平均服务运行时间。 展开更多

关键词 智能体 随机PETRI网 机坪运行 服务车辆 优化方法

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