時間：2023-03-16 15:48:44
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為了解決我國城市的交通問題,改善城市交通系統的性能,一方面需要通過改造路網系統、拓寬路面、增添交通設施以及道路建設等城市交通所必需的“硬件”建設來實現,另一方面需要通過采用科學的管理手段,把現代高新技術引入到交通管理中來提高現有路網的交通性能,從而改善整個道路交通的管理效率,提高道路設施的利用率,實現城市交通管理的科學性和有效性。
一、智能交通發展的現狀
一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
關鍵詞：智能交通運輸系統發展狀況對策
智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體，運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面，使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況，而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況，并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息，使整個交通系統的通行能力達到最大。
一、智能交通發展的現狀
對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力，并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國，對ITS的研究雖然起步最晚，但由于投入較多，目前已處于該領域的領先水平。1991年，美國開始對ITS研究進行投資，僅1994~1995年就確定了104項研究項目，并成立了專門組織，著手制定ITS的研究開發計劃，到1997年投資近7億美元；1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003)，撥款總金額為2178.9億美元，其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針，由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究，著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等，其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃，共有12個國家的700多個單位參加，經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究，并成立了全國性的ITS推進組織，是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系，并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作，有400萬臺汽車導航儀在使用，其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領域的研究起步較晚，但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起，進入20世紀80年代，我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面，北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統；另一方面，國家加大了自主開發的步伐，如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS，上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等；1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會，秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心，代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動，現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外，我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”，并逐步推廣到全國100多個城市。
二、智能交通系統建設的意義
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費，加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下，有些路段甚至只有7～8km/h；由于車輛速度過慢，尾氣排放增加，使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
交通運輸是國民經濟的基礎產業，對于經濟發展和社會進步具有極其重要的作用。公路交通運輸以其機動性好、可以實現“門到門”直達運輸以及運送速度快的特點，成為我國城市和城間中短途客貨運輸的主要方式。加快交通基礎設施建設，綜合運用檢測、通信、計算機、控制、GPS和GIS等現代高新技術，提高交通基礎設施和運輸裝備的利用效率、減少交通公害對加速發展我國公路交通運輸事業具有十分重要的意義。這是公路智能交通運輸工程需要解決的關鍵問題。
三、中國發展ITS的主導思想
中國是一個發展中國家，與發達國家相比，我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點，以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善，因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。
中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力，因此也不能重復發達國家走過的老路，一定要立足本國實際，走中國ITS發展之路，以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。
21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化；管理設施現代化；管理手段網絡化、信息化、智能化；管理效率高效化；管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革，而這種變革將直接影響著ITS的發展。
四、發展中國智能運輸系統的對策
1、打好ITS發展基礎，特別是應加強ITS基礎理論的研究工作
目前，國際上ITS理論仍不完善，還處于發展時期，我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流，在國際ITS現有發展水平上結合中國特點，深入細致地進行理論研究，盡快接近或達到世界水平，以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者，成為他們不成熟技術的推廣試驗場。
2、建立ITS協調組織機構
中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況，鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理，現已出現了各自發展自身ITS的勢頭，這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的，有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織，類似于美國的ITSAmerica，日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織，來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準，特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃，實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性，加強政府的宏觀調控，以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。
3、注重人才的培養
隨著ITS的進一步發展，21世紀交通運輸將會發生重大變化，而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同，為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作，派出人員學習培訓，走出去、請進來，將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中，以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
關鍵詞智能交通運輸系統
智能運輸系統(IntelligentTransportSystem)的主要思想是將傳統的交通系統看成是人、車、路的統一體,運用計算機、通信、人工智能、傳感器等領域的先進成果來徹底改變目前被動式的交通局面,使人在駕駛過程中可以隨時通過GPS/GIS、廣播、信息板等手段了解目前的交通狀況,而交通管理部門則可通過道路上的車輛傳感器、視頻攝像機等設備隨時了解各個路段的交通情況,并隨時對各個交通路口的交通信號進行調整以及對外界進行信息,使整個交通系統的通行能力達到最大。
交通問題是世界各國面臨的共同問題。交通擁擠造成了巨大的時間浪費,加大了環境污染。我國大多數城市的平均行車速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7～8km/h;由于車輛速度過慢,尾氣排放增加,使得城市的空氣質量進一步惡化。交通問題也造成了巨大的經濟損失,據研究報道，美國每年因交通阻塞造成的經濟損失約410億美元,日本東京每年因交通擁擠造成的時間損失相當于
1000多億美元,歐洲每年因交通事故、交通擁擠和環境污染造成的經濟損失分別為500~5000和50～500億歐元。為了緩解經濟發展帶來的交通運輸發面的壓力，盡量的利用現有的資源，使其發揮最大的作用，各國都加大了對智能交通系統的研究和建設的力度。
1智能交通發展的現狀
對智能運輸系統的研究許多國家都投入了巨大的人力和物力,并成為繼航空航天、軍事領域之后高新技術應用最集中的領域。目前已形成以美國、日本、歐洲為代表的三大研究中心。
在美國,對ITS的研究雖然起步最晚,但由于投入較多,目前已處于該領域的領先水平。1991年,美國開始對ITS研究進行投資,僅1994~1995年就確定了104項研究項目,并成立了專門組織,著手制定ITS的研究開發計劃,到1997年投資近7億美元;1998年6月9日美國總統克林頓簽署了“面向21世紀運輸權益法案(TransportationEquityActofthe21thCentury)”。該法案的確定為美國公路系統的繼續發展和重建帶來了創紀錄的投資。法案跨度為6個財政年度(1998~2003),撥款總金額為2178.9億美元,其中有相當一部分用于支持ITS的進一步研究與開發。歐洲在ITS的研究方面采取整個歐洲一體化的方針,由政府、企業和個人三方面共同出資進行智能運輸系統的研究,著名的項目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通運輸界規模最大的合作研究計劃,共有12個國家的700多個單位參加,經費達5億歐元。日本從20世紀70年代就開始了對汽車交通綜合控制系統的研究,并成立了全國性的ITS推進組織,是對ITS進行研究最早、實用化程度最高的國家。目前已建立了較為完備的交通控制、信息服務等綜合體系,并基本完成了覆蓋全國的電子地圖的繪制工作,有400萬臺汽車導航儀在使用,其中120萬臺可接收信息。
我國在ITS領域的研究起步較晚,但隨著全球范圍智能交通技術研究的興起,進入20世紀80年代,我國也加快了對智能交通技術研究的步伐。一方面,北京、上海、沈陽等大城市陸續從國外引進了一些較為先進的城市交通控制、道路監控系統;另一方面,國家加大了自主開發的步伐,如國家計委、科技委組織開發的實時自適應城市交通控制系統HT-UTCS,上海交通大學與上海市交警總隊合作開發的SUATS系統等;1998年交通部正式批準成立了ISO/TC204中國委員會,秘書處設在交通智能運輸系統工程研究中心,代表中國參加國際智能運輸系統的標準化活動,現在正進行中國智能運輸系統標準體系框架的研究。此外,我國將從今年起在全國36個城市實施以實現城市交通智能控制為主要內容的“暢通工程”,并逐步推廣到全國100多個城市。
2中國發展智能交通的必要性和緊迫性
中國是一個經濟持續發展的發展中國家,改革開放以來,城市化與汽車化發展十分迅猛。改革開放前,城市化水平不足19%,目前已經發展到超過30%,預測2010年將接近50%;機動車擁有量以每年10%以上的速度增長,預計2010年達到13億多輛。中國城市交通的特點是混合交通,目前自行車擁有量超過1.8億輛,如果公共交通服務水平不提高,城市交通結構不改善,自行車擁有量將會有增無減。
改革開放以來,中國道路交通設施及管理設施雖然有較大改觀,但跟不上機動車增長速度。總體水平與發達國家有較大差距,特別是大多數城市路網結構不合理,道路功能不完善,道路系統不健全。交通管理設施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是實現了監視功能,而遠沒有發揮控制功能的效應。
中國城市的大氣質量惡化,已逐步由煤煙型污染轉變為機動車尾氣污染。其主要原因是交通擁堵、車速下降以及車況差、車輛技術性能低等,致使中國處在世界十大空氣污染最嚴重的城市之中。同時,車輛狀況差也直接影響到城市交通,并已成為制約我國城市交通的重要因素。
3中國發展ITS的主導思想
中國是一個發展中國家,與發達國家相比,我國在發展ITS的必要基礎條件上還有較大差距，加上我國特有的混合交通特點,以及城市結構、路網結構、交通結構的不完善,因此要結合中國的國情來研究制定我國發展ITS的戰略及發展框架。
中國交通運輸正面臨經濟發展與資源制約的雙重壓力,因此也不能重復發達國家走過的老路,一定要立足本國實際,走中國ITS發展之路,以推動我國信息化進程及培育自己的ITS產業。
21世紀交通管理的發展趨勢必將是管理體制集約化;管理設施現代化;管理手段網絡化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社會化。因此，中國ITS的發展將帶來一場交通管理體制與模式的變革,而這種變革將直接影響著ITS的發展。
4發展中國智能運輸系統的對策
中國經過改革開放20多年來的建設,交通運輸的發展取得了有目共睹的成就。全社會各種運輸方式完成的客運量和旅客周轉量、貨運量和貨物周轉量有了較大幅度的提高,交通運輸技術裝備得到明顯的改善,使得中國交通運輸已從“限制型”向“適應型”過渡,已從滿足“量”的需要向滿足“質”的需要過渡,已經從“賣方市場”向“買方市場”過渡，并且公路運輸發展成為交通運輸的主力軍。但與發達國家相比,仍存在著一些差距，如交通運輸基礎設施總量不足的矛盾依然存在;交通運輸設施在技術裝備、服務質量等方面還很不適應國民經濟持續發展的需要,與國際水平相比差距較大;部分地區、部分運輸方式和一些運輸方向上存在著運力過剩、低水平惡性競爭的現象等。
縱觀美國、日本等發達國家的交通運輸發展經驗,不同經濟發展時期,其交通運輸發展具有不同的特征,盡管世界各國情況不同,條件也有相當的差異,但這種特征卻有著一定程度的共性。和發達國家相比,雖然中國目前經濟發展水平尚有較大差距,但改革開放的政策使我們的發展速度較快,發達國家今天遇到的問題,我們已經或者今后必將會深刻地感受到,為使交通運輸業適應21世紀的要求,我們應采取積極的對策,根據國情發展中國的智能運輸系統。
4.1打好ITS發展基礎,特別是應加強ITS基礎理論的研究工作
目前,國際上ITS理論仍不完善,還處于發展時期,我們應積極加強與ITS開展較先進國家的交流,在國際ITS現有發展水平上結合中國特點,深入細致地進行理論研究,盡快接近或達到世界水平,以迎接21世紀ITS發展的挑戰。否則將成為別國的追隨者,成為他們不成熟技術的推廣試驗場。
4.2建立ITS協調組織機構
中國交通運輸體制目前仍是條塊分割狀況,鐵路、公路、民航、公安、建設等部門分頭管理,現已出現了各自發展自身ITS的勢頭,這將造成中國資源上的巨大浪費。為此應盡快成立一個由國家統一領導的,有關部門、學者、企業和研究部門參與的“ITS中國”組織,類似于美國的ITSAmerica,日本的VERTIS及歐州的ERTICO組織,來統一制訂中國ITS發展戰略、目標、原則和標準,特別是制定有關ITS的技術規范和整體發展規劃,實現ITS技術和產品的通用性、兼容性和互換性,加強政府的宏觀調控,以減少局部利益的沖突和有限資金的浪費。
4.3注重人才的培養
隨著ITS的進一步發展,21世紀交通運輸將會發生重大變化,而與之相應的是對不同層次的專業人才需求情況與以往大不相同,為此應加強國內高校及科研單位交通運輸領域與國外ITS的交流合作,派出人員學習培訓,走出去、請進來,將最新的ITS技術溶入交通運輸專業的教學內容和科研之中,以高素質的ITS人才去迎接新世紀的挑戰。
4.4當前迫切需要解決的問題
作為資金不足的發展中國家,應根據中國現有條件,以ITS個別項目入手選擇恰當的切入點,諸如ITS技術及其產品的標準化;ITS中的城市交通管理系統;先進的公共交通營運系統;車輛控制和安全系統;先進的物流管理系統等。從全國范圍內看,由于中國生產力布局、資源分布、經濟發展水平等因素不同,交通運輸具有明顯的區域不平衡性,即某些地區的發展(如東部、東南部),特別是大都市及其附近的交通運輸已存在發展智能運輸的潛在市場需要。
參考文獻
1黎德揚.社會交通與社會發展[M].北京：人民交通出版社，2001
在傳統的交通管理工作中，往往都是在數學模型的基礎上，利用最優算法產生的一套管理體系。這種管理工作中通常都為了更好的簡化和解決某些問題受到技術限制。究其原因，這種簡化管理策略與城市尤其是大型城市的交通非線性、瞬變性和動態特征相悖，在很大程度上這些傳統交通管理控制策略無法應對瞬時多變的交通實際狀況。傳統交通管理策略的應用缺陷:首先，傳統的交通管理策略通?？此撇捎昧俗顑灧椒?，實際上這些管理策略往往都并非最優策略，反而存在著很多意料之外的問題，進而造成了交通管理混亂，引發各種交通問題。其次，在大規模城市交通管理中，由于城市交通流量的變化及突發狀況的增加，使得這些交通數據經常產生無法及時有效的傳輸實時數據的現象。再次，面對日益變化的城市交通路線以及迅速擴大的城市規模，傳統的交通管理系統經常出現無法及時根據道路實際狀況進行調整的問題，導致管理策略與現實不符。最后，對于各種突發性問題，傳統的交通管理系統并沒有相關的突發事故應急能力，這個時候往往都需要大量的人工干預來進行管理。
鑒于上述交通管理工作中存在的種種不足和缺陷，為了更好的簡化交通管理系統流程，完善交通管理工作流程，在傳統管理模型的基礎上進行優化計算來實現適時、有效的交通管理控制體系顯然是不現實的。此時，我們需要將目光脫離傳統的交通管理流程，從新的技術角度入手去研究交通管理新流程，從而實現交通管理工作的有序、科學。面對這種情況，以智能交通系統為核心的交通控制系統應運而生，然而時至今日仍然有不少單位雖然看似引入了人工智能技術，但是面對復雜的技術標準和設備操作要求，不少工作人員就顯得有點無力了。但是事實證明，這種做法是成功的，它雖然在交通管理領域工作人員操作上存在問題，但是在系統應用效果中有著巨大優勢?；诖耍覀兛梢詮南旅鎯蓚€角度去分析智能協作技術在交通管理中的應用。首先，由于城市交通狀況本身有著復雜、非線性且瞬時多變的特征，同時交通管理人員又高度要求信息傳輸的實時性、瞬時性，這個時候對整個城市交通管理系統實現最佳控制顯然是不可能的，只能要求整個城市交通保持在最合理、最有序的狀態。其次，在智能協作技術在交通管理中的應用上，局部合理與整體合力并不存在相悖的問題，但是當產生這種問題的時候我們可以從局部入手進行協商，通過協作的方式來解決各種相悖問題，從而確保交通管理工作的有序開展。
2智能協作技術在交通管理中的具體應用研究
通過對我國傳統交通管理工作存在的問題和特征研究，采用多個不同功能的智能技術來協作控制交通工作可謂是一種合理、有效的管理方法，這一技術是基于智能協作為核心的新型交通管理系統，具體應用策略如下。
2.1系統建設
交通信號燈作為當今交通管理控制的主要手段，也是城市交通的基礎管理措施，在整個城市交通控制系統中一直發揮著不可替代的重要作用。因此在這里研究中，我們主要以路通燈的控制為基礎來闡述智能協作技術的應用情況。為了更好、更方便的敘述這一系統優勢，我們這里不妨將信號燈的應用設為如下情況。(1)路口是交通系統的基本控制單位。一個城市的交通系統主要由路口1,路口2,…,路口n共n個路口及連接這些路口的所有道路組成。(2)各方向紅綠燈基本周期相同,記周期開始時刻為t=0,1,2,…；(3)Li(t)為描述t時刻等候在i路口的車輛數量的向量。Li(t)=(Xi(t),Yi(t),…),其中Xi(t),Yi(t),…分別表示t時刻等候在i路口的不同方向的等候車隊長度。Li(t)為狀態變量。(4)X′,Y′,…分別表示系統設定的不同方向等候車隊長度的閾值。一旦某方向的等候車隊長度超過閾值,則agent開始協商、協作以使等候車隊長度低于或盡量接近于此閾值。此閾值可根據具體情況動態修改。(5)g(t)為在t時刻開始的周期中綠燈亮所占的比例,此為控制變量。值得指出的是,基于多agent的智能交通管理系統并非用于處理這種簡化假設—它恰恰是為了解決傳統交通控制過于簡化交通模型的問題而設計的;本文也不擬對此假設所涉及的變量進行精確建模和計算。對于復雜的實際情況和更多的功能需求,可以相應增加agent的知識庫內容及感知器的復雜度。這些都不影響對系統基本結構和工作原理的闡述。
2.2系統設計
目前，雖然智能協作技術已經在交通管理領域得到廣泛的應用，但是仍然有不少地方需要我們深入研究和探討。尤其是在交通流量日益增多、交通事故不斷發生、交通問題越來越復雜的今天，建立健全交通管理機制勢在必行。在這里的智能協作技術應用中，具體的設計策略如下。
2.2.1系統結構
系統的整體結構如圖1所示。系統中包括兩類agent:一個區域控制主題(AreaControlAgent,簡記為ACA)和多個路口控制agent(CrossContro-lAgent,簡記為CCA)。其中,每個路口控制agent可與鄰近的agent通信,并與唯一的區域控制agent相連。下面分別對這兩類agent加以介紹。
2.2.2路口控制agent(CCA)
路口控制agent是典型的協同型agent,即所有的CCA有著共同的全局目標—使得區域交通暢通,同時每個CCA也有與全局目標一致的局部目標—盡量使本路通暢通。城市中的每個路口有且僅有一個CCA。CCA的基本功能是:根據路通狀況動態調整g(t),即一個周期內的紅綠燈配時方案,使得本路口的等候車隊長度Li(t+1)盡量取最小值,同時使Li每個分量(Xi(t),Yi(t),…)均小于系統設定的閾值。并每個周期向相鄰CCA及所從屬的ACA發送當前路口狀態信息。當Li的某個分量(如Xi)高于所預定的值閾X′時,該CCA根據其鄰近4個CCA及路口的狀態,發出協作請求。例如:請求其上游路口i的CCA在t1時刻減少gi(t2),或請求其下游路口j的CCA在t2時刻增加gj(t2)等,以確保路口的暢通。當CCA收到鄰近CCA的協作請求時,也可以根據自身狀況及當前路口狀況,接受、協商或拒絕。此外,CCA還接受ACA所發出的控制指令和策略調整指令。路口控制agent的結構如圖2所示:所有路口控制agent有著相同的結構。包括控制模塊、推理機、感知器、執行模塊、狀態欄、知識庫、路口模型等部分。
2.2.3區域控制
區域控制agent負責協調、指揮所管轄的CCA,并收集、分析、整理所轄CCA定期發送的路口狀態報告。在通常情況下,CCA享有很高的自治性,ACA不干涉CCA對本路口的交通控制,以及CCA之間的協商協作行為。在具體的管理工作中，一旦發生如下情況，我們可以迅速的通過智能協作技術命令來實現交通管理工作。首先，突發事件的發生，比如有消防車、救護車等特殊車輛要通過某種特定的車道的時候，交通管理部門可以利用CAC強制命令該路段所有路口的交通燈全部亮綠燈，從而確保這類車輛的迅速通過。其次，發現區域路段出現嚴重負載不平衡現象的時候，可以在全局工作角度上去控制和分析，并合理的進行修正與處理。
3結束語
教育的本質是促進人的發展，合理定位高校專業人才培養目標，設計符合專業發展要求的課程體系，有助于高校人才培養工作的順利展開，有助于高校明確辦學指導思想，提升競爭力。通信工程專業人才的培養目標依據教育部教學指導委員會制定的《高等學校電子信息科學與工程類本科指導性專業規范》，充分理解國家對通信工程類的人才的培養目標和培養規格。以《南開大學公能素質教育綱要》為指導，根據現代工學學科建設的需要和通信工程專業的特點，從而制定我校具有“公能”特色的人才培養目標。我校不斷強化學生全面素質和創新能力的培養，以“注重素質、培養能力、強化基礎、拓寬專業、嚴格管理、保證質量”為教學指導思想，秉承“允公允能，日新月異”的校訓，堅持育人為本，強化質量特色。通信工程專業不僅要強調全面貫徹德智體全面發展的方針，而且要適應經濟建設和科技發展。在制定通信專業的培養目標過程中，要體現出通信事業現狀和通信發展的方向，培養出通信事業需要的創新型技術人才。因此，我校的通信工程專業著力培養具有高尚的道德品質、深厚的知識基礎、優秀的專業能力、積極進取的創新精神、開闊的國際視野、特色鮮明的電子信息技術科學的專業人才。依據“厚基礎，寬口徑”的育人理念，培養具備通信技術、通信系統和通信網等方面的知識，能在通信領域中從事研究、設計、制造、運營及在國民經濟各部門和國防工業中從事開發、應用通信技術與設備的創新型科學與技術人才。依照這一培養目標，有必要細化素質、能力、知識等方面的具體要求，深化教育教學改革，建立與之相適應的課程體系，將培養目標落實到教學實踐過程中。
2課程體系改革堅持的原則
課程體系是學校人才培養的總體設計，是安排教學內容、組織教學活動的基本依據，同時也是學校教學改革的總體反映。通信工程專業是應用性很強的專業，其課程體系的建設既要保證人才的知識系統性和學科前沿性的要求，又要體現應用型人才培養的實踐特性。因此，我校通信工程專業的辦學理念堅持以滿足國家重大需求為導向，瞄準國際發展前沿，理工兼備、綜合發展。在上述教學理念的指導下，通信工程專業課程體系的改革遵循以下幾個原則：（1）秉承“允公允能、日新月異”校訓，堅持“以人為本、立德樹人”的中國特色社會主義辦學方向；（2）學習和借鑒國內外知名高校成功的辦學理念和經驗，突出我校的歷史積淀和辦學精神，凝練通信工程專業的教學特色、優化本科課程教學體系；（3）科學、合理的分類設置基礎課、專業基礎課和專業課，充分考慮專業間、課程間以及不同年級知識結構的關聯度，避免因人設課的現象；（4）在全體專業教師范圍內選拔勝任的任課教師，組成課程組，定期開展教研活動；（5）教授必須上教學第一線，承擔并完成本科基礎課教學任務；（6）深化教學方式改革，貫徹“講一練二考三”要求。
3課程體系改革的內容與措施
3.1組織調研
對國內外高等學校的通信專業進行考察與調研：國外高校主要通過網上調研的方式，通過訪問各國外高校的網站，對人才培養目標和專業課程設置等進行調研；國內高校主要通過派出相關專業教師到清華大學、北京郵電大學、電子科技大學等高校進行實地考察，對無線通信技術、寬帶通信、光纖通信、移動通信技術、計算機通信等方向的人才培養目標、課程設置、教材建設、畢業生就業情況以及未來幾年內的人才需求情況進行了調研。同時，走進與通信學科密切相關的各大企業，充分調查研究社會企業對通信工程人才的知識與能力結構需求。
3.2建設課程體系
構建“專業+模塊”的課程體系，其中“專業”是保證通信工程專業人才的基本規格和全面發展的共性要求，體現“厚基礎、寬口徑”，“模塊”主要是實現不同方向人才的分流培養，體現個性。將公共基礎課分為數學類課程模塊、物理類課程模塊、英語類課程模塊和計算機類課程模塊，專業基礎課分為電子電路課程模塊和應用設計模塊，專業課分為通信理論模塊、通信網絡和專業實踐模塊。這種模塊化的教學模式，是對傳統教學模式的整合與創新。傳統教學課程之間缺乏良好的銜接，彼此內容間有重疊。模塊化課程可以使教學避免課程間的重復和脫節，適度把握課程間的交叉與滲透，構成完整的知識體系，幫助學生融會貫通。各個模塊課程的授課教師組成了課題組，以課題為引領，帶動教師參與到課程建設中來，課題組通過顧問專家指導、講座等形式完善課程和教材建設，合理設置專業課程結構，整合教學內容，改革教學方法，以期形成獨具特色的教學體系。此外，我們對課程體系中的細節問題進行了修訂。全面考查專業課程名稱并進行調整，對6門專業選修課的課課程名稱進行規范；新開設4門專業選修課，補充了調整前缺少的相關領域的課程；將通信電路和現代交換原理與技術兩門課程由專業選修課調整為專業必修課；陸續開設科技論文寫作、通信技術系列講座、實踐類的一系列課程，形成一整套優質的課程體系。
3.3優化課程內容
直接反映授課內容的是課程的教學大綱，課程大綱首先由任課教師制定，由教學指導委員會審核并修訂，審核通過后，主講教師按照教學大綱執行教學計劃。在課程講授過程中，如果主講教師發現問題，或者隨著社會發展需求更新教學內容、授課教材等，需要及時修改教學大綱，調整教學內容。要求教師根據課程的學科知識體系，梳理出相關知識群，形成課程教學的知識脈絡和框架，明晰課程的整體教學目標和教學內容。同時，進行精品課程的建設，通信電路作為通信工程專業的基礎課，將作為通信工程專業重點培養的精品課程，推出一系列教學改革措施，包括課時的調整、理論講授與實際練習比重的調整、授課方式的改革、加強課程資源共享系統和共享制度建設等等，最終實現“講一練二考三”的教學理念。
3.4增加實踐比重
在綜合考慮各門課程知識之間的銜接關系，對專業基礎課和專業課的開設時間和講授內容進行調整的基礎上，我們適當地增加了涉及通信前沿技術的選修課程，并著重加強實驗和實踐類課程，重視學生創新能力、實踐能力的培養和鍛煉，適當開設或增加實習、實訓的課時和學分，開設認知實習課程，鼓勵學生進行實踐。由此，拓寬學生的專業知識面，滿足學生的未來發展需要，培養學生多方面、多角度立體思維的能力，強調寬厚的基礎知識學習和創新實踐能力的培養。積極鼓勵學生參加電子設計競賽、國創、百項等實踐活動，利用開放實驗室資源，組織學生形成研發設計小組。鼓勵學生利用這些資源進行系統設計、電路焊接調試等動手練習，并組織專業教師指導，充分發揮學生的主動能動性，進一步加強學生實驗動手能力的培養。
3.5加強教學管理
成立教學指導委員會，通過聽課、審核大綱等方式，加強教學規范化管理，進一步理順教學管理體系，明晰職責，加強教學督導。實施院領導聽課制度，明確教學系職責，強化過程管理。建立課程建設課題組，以課題為引領，帶動一部分教師參與到學校課程建設中來，通過顧問專家指導、講座等形式完善課程和教材建設，合理設置專業課程結構，整合教學內容，改革教學方法，以期形成獨具特色的教學體系。
4結束語
反觀高職學生的現有溝通能力卻是令人堪憂的。筆者在教學實踐中發現，大多數學生在日常自己熟悉的小圈子里能做到侃侃而談，但一旦面對大庭廣眾他們的口頭語言表達就會糟糕得出人意料。筆者曾要求學生在講臺上面對同學作1-2分鐘的自我介紹，結果語無倫次、表述不清晰、聲音語調失常、表情動作僵硬、全身或局部顫抖等現象普遍存在，甚至個別學生還出現了說了一兩句話后就不知所措地啞然枯立的情況。此外，缺乏主動溝通意識、不懂傾聽、錯別字病句滿紙跑都是極為常見的問題。以至于中國工程院院士朱高峰在2007年末的《中國高等教育與創新型人才培養》專家論壇上指出：“現在不少新畢業的大學生溝通能力比較欠缺在表達能力上，不是很善于把自己的思想比較清楚地表達出來。”一邊是溝通能力越來越被企業和社會所重視，一邊是高職學生令人擔憂的溝通能力現狀，因此，高職教學對學生溝通能力的培養及訓練就顯得尤為必要和重要。然而，培養和提高學生溝通能力的相關課程，在很多高職院校的實際教學中卻遭遇“不招人待見”的尷尬局面。講臺上教師講得聲嘶力竭，課桌前學生聽得無精打采，這是《應用文寫作》、《口才實訓》、《溝通技巧》等溝通能力培養課程在課堂上的常見景象。久而久之，這類課程就成了學生不想上、教師不愿上的“棄兒”。于是，有些高職院校不再開設這類課程，有些雖然還開設但也僅限于極少數班級。究其原因，主要有三點：其一，絕大多數學生認為這些課程的教學效果并不明顯，甚至微乎其微；其二，大多數學生不喜歡這些課程的內容，認為很多內容跟他們的需要不符；其三，幾乎所有學生都不認同這些課程采用的傳統教學方法，認為教師總是從概念、特點講到技巧、方法，然后就是“依樣畫葫蘆”環節，這樣的課堂讓人覺得“無趣”又“無意義”。
2高職溝通能力培養課程的教學改革與實踐
針對上述現狀，我們必須在培養學生溝通能力的相關課程中有機融合職業核心能力的培養，改變傳統的教學模式，將枯燥乏味的“知識講授課”改革成生動實用的“能力訓練課”。
2.1以項目為載體，設計強化職業能力的課程內容
溝通能力培養課程旨在培養和訓練學生的交流溝通能力，提高學生的職業核心能力，增強學生的就業競爭能力，因此我們首先將《應用文寫作》、《口才實訓》、《溝通技巧》等性質相同或內容相似的課程進行整合。在整合課程的基礎上，編寫偏重能力訓練的教材《大學生實用口才與應用文訓練教程》。這本教材在編寫模式上，汲取了國內外先進的職業教育和企業培訓的理念與模式，突破強調知識系統性和完整性的傳統體例，針對高職學生的特點和需求，并借鑒勞動部職業核心能力體系系列教材的做法，以職業活動要素中的能力點作為教學重點，按照“OTPAE五步訓練法”（即“目標-任務-準備-行動-評估”）進行編排，力求做到理論知識與實踐能力并重，趣味性與實用性結合。在課程設計上，以培養職業核心能力為導向，以提高職業技能為本位，以仿真或真實項目任務為載體，以師生互動和綜合實訓為平臺，貼近現實地選擇與學生今后工作及目前學習生活密切相關的內容。筆者按照“工學結合”人才培養模式的要求，根據職業崗位所需的常用溝通能力設計了“競聘與組建團隊”、“團隊溝通與風采展示”、“公益宣傳活動策劃與方案推介”及“公益宣傳活動實施與總結匯報”四個項目任務，這四個真實的項目環環相扣，貫穿整個課程內容。在“競聘與組建團隊”項目中，學生先自學并摹寫自薦書、個人簡歷，經教師指導修改完善后，再通過競聘演說來組建或加入某個團隊。團隊組建完畢后，就進入下一個項目“團隊溝通與風采展示”。在這個項目中，學生要著重學習和訓練傾聽能力、團隊溝通能力，不僅要充分地介紹自己、了解他人，還要給自己的團隊取名、設計標志、提煉口號、確定目標和愿景，以及進行合理的團隊分工，經過一段時間的磨合與準備，最后以PPT配合演說的形式向觀眾展示自己團隊的獨特風采。接下來的“公益宣傳活動策劃與方案推介”項目，是讓學生以團隊為單位去策劃一次緊貼實際、有意義、有創意的公益活動，并向大家推介，以贏取嘉賓（教師邀請）的活動經費支持。在此項目中，除了團隊溝通，學生還會學習到調查研究的方法、調查報告和活動策劃書的寫作，以及再一次訓練公眾演說能力。最后一個項目“公益宣傳活動實施與總結匯報”是建立在前幾個項目基礎上的一個重頭戲。如果說前三個項目的情境還只是仿真模擬的話，那么這個項目就是完全在真實情境中的一次實訓。它首先需要學生自己聯系相關部門與人員進行溝通，做好活動前的一切準備工作，這個過程可能會讓學生遭遇到一些意想不到的情況與困難，但這也正是訓練溝通能力、解決問題能力、團隊合作能力最好的實戰演練；接下來的宣傳活動現場，需要學生采取散發宣傳單、宣講與演說、溝通與說服等多種方式來宣傳自己的主張，完成公益宣傳活動的預期成果；最后則需要學生對這次公益宣傳活動做一個總結，其中包括總結的寫作與匯報演說。以項目為載體、強化職業核心能力培養的課程內容安排，不再是傳統課堂中簡單被動的師教生學、師講生聽、師考生答，而是主動的師生互動、教學相長，它將帶來異?；钴S的課堂和良好的教學效果。
2.2以任務為驅動，探索職業活動導向的教學模式
《應用文寫作》、《口才實訓》、《溝通技巧》等溝通能力培養課程的傳統教學模式基本上都以教師課堂講授為主，學生的角色主要是作為聽者、記錄者、問題回答者，而不是交流者和表達者。以任務為驅動、以職業活動為導向的教學模式，就是要改變以往這種講座式的教學方式，以完成職業能力任務為核心，運用行動導向教學法來組織教學，激發學生學習的熱情與主動性，使教師從“主演”變成“導演”，學生由“觀眾”變成“主角”，將呆板的課堂變成仿真乃至真實的職場。行動導向教學法，是以職業活動的要求為教學內容，依靠任務驅動和行為表現來引導基本能力訓練的一種教學方法。在這種教學法中，學生在教師的引導下，團隊合作完成項目、案例或課題等既定的任務，并將成果展示出來。學生完成任務的過程，就是學習的過程，也是能力訓練的過程。在這種教學模式下，小組討論、課堂展示、方案陳述、成果匯報等形式成為課堂常態。學生經常被要求走上講臺，面對公眾進行演說。演說的內容基本上是上一堂課的作業，學生們將自己的作業或活動成果配以PPT進行展示，有時也可以是多人演說，團隊成員分工合作來共同完成一份演講任務。展示完畢以后，若有老師、特邀嘉賓或同學提出問題或質疑，就必須再作答辯。這類似于美國課堂教學中最常見的“說作業”。以“公益宣傳活動策劃與方案推介”項目為例，在學生完成活動方案策劃后，筆者模仿《職來職往》、《非你莫屬》、《贏在中國》等各大電視臺的求職創業等職場真人秀節目的做法邀請了三位嘉賓，并給予每位嘉賓一定數額的活動經費。在聽完所有團隊的方案推介后，嘉賓們用經費投資的方式來表示對策劃案的認可和支持程度。因此，每個團隊要想贏得嘉賓及老師手中盡可能多的活動經費，除了活動策劃方案本身以外，如何準確清晰地陳述策劃案、如何合情合理地打動說服評委以及如何富有邏輯地答辯就顯得至關重要。這種“說作業”的方式相比以往單純的“寫作業”更考驗學生的真實水平，也更有助于檢查學生的學習效果和學習態度，對鍛煉學生的自主探究能力、團隊合作能力、表達能力、思維能力及傾聽能力都有很大的幫助。行動導向教學法重新構建了教師與學生的“施”與“受”關系。它使學生從傳統教學的“受教”個體轉變為“行動著的主體”，教師從“施教”主體轉變為學習行動的組織者、咨詢者、協調者，這種教學方法對于強調能力本位、實訓性極強的職業核心能力課程教學而言富有成效。
2.3以能力為本位，實施注重過程的多元評價體系
傳統的學業評價方式相對注重學習結果，往往缺少對學生在學習過程中表現出來的自我學習能力、解決問題能力、團隊合作能力及學習態度等各方面的綜合評價，也無法體現學生溝通能力的發展情況。因此，這種過于籠統的評價方式已經無法滿足新的教學需求，也不利于學生職業核心能力的培養，必須加以改革和完善。以能力為本位的學業評價體系是一種全新的評價形式，它堅持多元化評價原則，注重過程性評價、開放性評價、綜合性評價、差異性評價和發展性評價。改革后的學業評價方案在內容上包含過程性評價、終結性評價和發展性評價三大塊。其中過程性評價占80%，主要考核學生的口頭表達能力、書面表達能力、自我學習能力、解決問題能力、團隊合作能力及學習態度等六大方面，且不再以最終的考試考查結果作為主要的評價標準，而是注重學習的過程性，包括知識學習、能力學習和體驗式學習的過程；終結性評價占10%，以項目完成情況為依據來考核學生的綜合能力；發展性評價占10%，主要關注學生個體的成長過程，如關注學生的學習過程、平時表現、每一點進步和需要努力的地方，并及時向學生反饋。評價方式的改變主要體現在開放性評價、綜合性評價和差異性評價上。在開放性評價中，教師不再是唯一的評價者，學生也不再是單一的評價客體，它可以讓學生參與到評價過程中來，成為評價的主體之一。通過學生自評、同學互評、教師評價等多種方式對學生在課堂及團隊活動時的學習態度、學習方法、學習過程、學習效果等進行全面的評價。這種評價方式可以使學生學會客觀、公正地評價自己和他人。綜合性評價，則主張過程與結果相結合，能力與知識、態度相結合，個人成就與團隊成就相結合。差異性評價，主要基于不同學生的個體差異進行評價，有利于學生充分展示自身的優勢，同時也有助于學生認識自身的不足，取長補短，不斷完善。實踐證明，只有這種符合職業教育特點、注重過程的多元評價體系，才能全面考察學生的學習效果以及職業核心能力是否有所提高，才能充分發揮學生的主動性、積極性和創造性，從而實現對學生職業核心能力的培養，以及促進學生自身的發展。
關鍵詞：信息系統；隱患管理；GIS；地鐵
中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2011)14-3364-02
Design and Realization of Information System for Hidden Danger Subway
YANG Zhi-Guo1,2, GUO Xiao-tong3, LIU Xiang-yi3, YU Su-yong4
(1.College of Safty and Environmental Engineerion, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 2.China Academy of Safety Science and Technology, Beijing 100029, China; 3.Information College, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China; 4.College of Urban Economics and Public Administration, Capital University of Economics and Business, Beijing 100070, China)
Abstract: In order to avoid the negative social influence caused by death accidents, the information management system for potential danger elimination was developed based on current status of safety production in Subway for cities. The system adopted C/S structure, and was developed with the programming languages such as C#. The potential dangers existing in operation of subway for city have been detected and handled timely and effectively after using this system. The application of this system avoided significant accidents to some degree. The system achieved good economic and social profits. In this way a closed loop management is formed and the safety management may be turned from the tracking the hidden danger after the events to preventing and controlling the hidden danger prior to the accidental events.
Key words: information system; hidden danger management; GIS; subway
目前，大部分城市地鐵交通已經建立了以自動售票AFC、列車自動控制系統ATC、電力監控系統SCA-DA、環境監制系統BAS、防火報警系統FAS等以及高速通信網為代表的諸多運營管理、調度管理監控系統。在集這些系統的基礎上，僅需要較少的投入，便可開發出地鐵安全隱患管理信息系統，實時、高效、快速地傳遞安全隱患信息。
1 GIS在城市地鐵交通中的應用介紹
城市地鐵交通以其快速便捷的優點成為中國未來城市交通發展的主要方向之一，是構成中國未來立體城市公共交通網絡的主體。現代城市地鐵交通網的形成，對勘測設計、綜合協調指揮和快速應急處理能力等提出了更高的要求。北美和西歐等發達國家在城市軌道交通網的運營、調度、應急處理、管理和維修等方面已逐步重視GIS技術的使用，特別是在地鐵交通安全隱患信息管理、應急處理和調度指揮等方面做了一些深入的工作。在國內，GIS在鐵路上也已得到成功的應用，但在城市地鐵交通安全隱患管理領域還基本處于空白狀態。因此，如何在中國城市軌道地鐵領域，特別是在網絡化運營條件下采用功能強大的GIS技術，將成為一個新的發展方向。利用GIS的數據輸入、存儲、檢索、顯示和綜合分析應用等功能，將軌道交通基礎數據的空間信息與其相關的屬性信息結合，能夠實現城市地鐵交通基礎地理信息和專題信息檢索、統計、分析、修改、打印等，為城市地鐵安全隱患信息提供快速、準確的現代化管理手段。
2 系統總體設計
2.1 系統構成
地鐵隱患管理信息系統采用C/S方式，系統包括隱患管理模塊、空間分析模塊、地圖基礎信息操作、文檔管理4個大模塊，每個模塊具有若干功能，見圖1。
2.2 開發平臺
本應用系統采用.Net開發平臺和Oracle數據庫工具，連接底層的各網絡設備以及服務器、工作站等物理設備。同時，應用軟件層可直接訪問開發平臺、數據庫以及各物理設備。
AreGIS Engine是基于AreObjeets (ESRI公司基于COM技術所構建的GIS組件庫)的一組完備的嵌入式GIS組件庫和工具集，是AreObjects的子集，它沒有ArcObjects復雜的組織結構，但是擁有ArcObjeets的大部分核心功能。通過ArcGIS Engine，開發人員可以將GIS功能嵌入自己的應用或現有的商業軟件，也可以開發獨立的GIS程序。ArcGIS Engine包含有低層次的API和高層次的控件，使得開發人員可以快速的開發出功能強大，適應各種需求的GIS程序和系統。
2.3 系統總體方案描述
1）預錄入。該部分主要錄入參與安全檢查人員的個人信息，包括人員編號、姓名、職位聯系方式等。
2）信息錄入。其信息來源于6個方面，分別是隱患排查人員、整改人員、地鐵站點信息表、地鐵線路信息表、地鐵安全隱患類別、防范設施信息。
3）類別、級別的定制。信息錄入后，由管理員定制信息的類別、級別，通過網絡傳至相關工作站，同時存入數據庫。
4）信息類別。地鐵基本屬性信息包括：地鐵站點信息、線路信息。隱患類別信息和防范設施信息包括：機電設備、通信與信號設備、環控設備、防災報警系統、供電系統等。
5）信息管理。管理的隱患排查信息、隱患整改信息、隱患復查信息。對已未解決的安全隱患進行報警通知。
6）自動報表生成?？缮呻[患信息日報、月報，各控制點隱患信息分布圖，安檢人員工作業績考核，時間段內檢查覆蓋控制率，責任部門隱患統計。
7）綜合查詢?？砂慈藛T姓名、檢查控制點、事故部門、事故類別、事故級別等方式來進行安全隱患信息的查詢。
3 系統功能
3.1 隱患排查填報
安全隱患排查人員根據自身排查的隱患，填寫隱患信息要素，并上報到相關安全部門。包括：隱患部位、隱患類型、現場是否整改、隱患內容、排查時間、排查人員、隱患整改時間限制、所屬站點等相關信息。
圖2 隱患排查人員主界面 圖3 隱患排查信息登記
3.2 隱患整改填報
安全隱患整改人員根據自身排查的隱患，填寫隱患信息要素，包括：隱患整改內容、隱患整改時間、隱患整改負責人等相關信息。并將相關信息錄入數據庫進行保存。
3.3 隱患復查填報
安全隱患復查人員根據自身排查的隱患，填寫復查隱患信息要素。包括：隱患復查負責人、隱患復查時間、隱患復查內容等相關信息。完成后，將相關信息上傳到服務器中進行存儲、查詢。
3.4 報表統計
按隱患類別、所在部分分類統計隱患詳細信息。統計結果可以導出電子文檔。打印時，根據隱患分類信息動態生成表格的表頭。
3.5 系統管理
1）隱患類別管理，增加分類描述信息。分類級別包括：機電設備、通信與信號設備、環控設備、防災報警系統、供電系統等。
2）隱患防范措施管理，根據隱患類別管理相關隱患防范措施。
3）人員管理：主要指安全隱患排查人員、整改人員、復查人員的增、刪、改維護。
4）權限管理：對用戶組進行授權管理。包括模塊的運行權、增刪改打印等權限。
4 系統特點
已構建的基于GIS的數字化、動態化的安全隱患排查系統集信息交流、督查督辦、考核通報等功能于一體，建立了隱患信息臺賬，真正實現了對隱患排查整治全過程的動態跟蹤和監管;信息化監管手段能真實、即時地反映隱患排查工作開展的情況;通過網絡電子地圖，促進包括重大事故隱患在內的各類安全隱患的排查、登記、整改、監控等措施的落實。
5 結束語
基于GIS的地鐵安全隱患管理信息系統能夠為安全隱患排查、整改提供一個可以擴展的平臺。GIS應用于地鐵安全隱患管理信息系統是一個新興的課題，它的許多技術對地鐵安全隱患信息管理有著廣闊的應用前景，能大大提高城市地鐵安全隱患信息管理的效率與質量，使地鐵隱患信息管理向科學化、數字化、可視化、智能化方向發展。
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