广播系统在轨道交通中的应用
浅谈数字广播在南京地铁的首次应用
浅谈数字广播在南京地铁的首次应用作者：丁国平来源：《电脑知识与技术》2018年第15期摘要：该文介绍了数字广播的一些特点和优势，以及南京地铁宁高线二期广播系统的组成和功能，并对其在轨道交通行业中的应用进行简要分析。
关键词：地铁；以太网；数字；广播系统中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）15-0196-021 引言广播系统是轨道交通工程重要组成部分，是控制中心调度人员和车站值班员向旅客通告地铁列车运行及安全、向导等服务信息、是发布作业命令和通知的通信设备。
在发生紧急情况时，广播系统发挥指导疏散旅客的作用。
车辆段广播单独设置信号楼行车值班员、停车列检库运转值班员向库内流动生产人员发布作业命令等。
随着广播技术进入数字化时代，无线数字广播电视技术的应用领域呈现出多种业务形态。
南京熊猫信息产业有限公司正在积极研究和探索如何将广播电视信号与移动通信信号集成共缆传输。
本文以南京地铁宁高线二期的数字广播系统为案例，对系统的设计和参数选择进行了分析和研究，并对实际系统的应用效果进行了测试与分析。
2 系统构成及功能2.1 控制中心广播系统构成功能控制中心广播系统配置广播服务器软件及客户管理端软件用于对整个系统进行管理及第三方系统的接口。
控制中心广播系统配有网管终端，具有系统网络管理功能，并对整个广播系统进行监控，直接连接以太网，通过内部通信协议获取整个系统中各种设备状态，并进行广播控制。
1）与ATS系统连接广播系统服务器通过RS-422接口或RJ-45与ATS系统连接，接收ATS系统发送过来的信号，解析后下发至对应车站的广播系统，并启动相应的广播语音向相应的广播分区进行广播。
广播语音存储在各车站广播系统控制器X-DCS3000或主机HN-CP500中。
2）与ISCS系统连接广播系统对ISCS系统开放相关协议，接口类型：RJ-45，ISCS系统可控制广播系统，并可获取广播系统的运行状态信息。
城市轨道交通列车广播系统
城市轨道交通列车广播系统
列车广播系统主要用来对车内乘客播放列车运行信息及在紧急情况下对车内乘客进行疏导，由TETRA系统提供无线通道。
列车广播系统应具有人工或自动广播的功能，平时可通过无线广播信道接收控制中心对列车内乘客的广播，如有必要也可由司机直接对车内乘客进行广播。
该系统由车站配套供应，并预留与控制中心广播系统通信的无线广播接口。
1. 列车广播系统的组成
列车广播系统主要包括车厢和司机室两部分。
现在各种车型很多，各种车型在设备安装和组合上有很大不同。
通常，在司机室中主要有广播设备控制部分、麦克风、司机监听喇叭、数字报站器、控制按键等，在车厢内主要有车厢喇叭、乘客与司机通话装置、广播设备放大部分。
2. 列车广播系统的功能
（1）服务功能。
列车广播主要用于列车司机对每节车厢内的乘客进行语音广播，为乘客预报到站站名和通告有关事宜。
在特殊情况下，控制中心调度员也可对车厢内的乘客进行广播。
（2）系统功能。
①司机对乘客广播。
通过麦克风（microphone，MIC）或录音机(或电脑报站器）向乘客播报站名或通告，可采用自动和人工两种播音方式。
②司机间联络。
通过MIC保持前后两个司机室的联络。
③传达控制中心的通知。
控制中心的调度员可以通过司机室的无线广播接口对车厢内的乘客进行广播。
④乘客与司机间的通话。
在紧急状况下，乘客可以通过车厢内安装的乘客通话装置与列车司机进行通话。
城市轨道交通：广播系统
1）中心广播功能 控制中心值班人员可通过中心智能广播台对任意车站的任何区
域进行单选、组选、全站或全线的远程广播，对控制中心的办公区 进行本地广播。从中心发出的广播优先于任何车站的广播。 2）车站广播功能
控制中心无广播时，车站值班员可通过站长广播台对本站站台、 站厅、办公区进行单选、组选、全站广播。 3）站台广播功能
4. 站台(轨旁)广播台
站台广播台和轨旁广播台是一种全天候、有防护门的对讲台， 外壳符合IP65的防水标准，可以在恶劣的环境中使用。站台广播台 设置在站台中部的墙上，每个站台设有一个，可对所在站台进行定 向广播；轨旁广播台设在车辆段内及地面站的轨道沿线，对所在检 修区域进行定向广播。
5. 桌面广播台
桌面广播台分布在车辆段范围内的通号楼、检修楼、运用库处， 分别对车辆段道岔群、检修主厂房、运用库进行定向广播。
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四、广播系统的运行管理
广播系统作为城市轨道交通运营行车组织的必要手段，运营期 间，系统对车站乘客、维修和运行人员进行广播，提供有关时间表 的变更、列车的误点、安全状况、偶发事故等信息；非运营期间， 系统除了提供维护用途外，还需作为保证事故抢险，组织指挥等防 灾广播，也需不间断运行。因此，对广播系统的运行管理主要的目 的是保证系统的不间断运行，提供正常的使用功能。
② 前置放大器
前置放大器通过系统处理器控制高低音电平的均衡，实现话筒
仿真功率输入。
③ 混合放大器
混合放大器是供前置放大器、信号发生器和接收机群组信号放
大用的混频放大器。可控制高低音电平的均衡。
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3）输出设备 输出设备包括功率放大器、功放控制模块、线路分配器、音频
监听模块、扬声器等。 ① 功率放大器 功率放大器具有过载和短路保护，开路保护，过热保护功能，
城市轨道交通广播系统的应用
1 城市轨道交通广播系统的应用概况
例如，上海轨道交通9号线一期、二期建设完成后，全线共设1个控制中心、 1个车辆段和23个车站。对于广播系统而言，由于9号线一期与二期在建设 时有将近2年的间隔，因此它们的车站广播系统硬件设备存在一定的差别。 但无论是一期设备还是二期设备都受控于控制中心的同一套广播设备，整个 广播系统的运行相对稳定。同时，由于9号线在规划中存在着大小交路的运 营模式，因此，广播系统在软件上也进行了针对大小交路模式的升级。 为了提高车站值班员的工作效率，使设备布置更加合理，车站综合控制室通 信设备宜统一设计。各车站设CD音源，可提供本站背景音乐广播。车站综 合控制室广播设备选用多单元广播控制台作为车站值班员的主控台。
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
1. 广播控制盒
（3） 针脚定义。TBA 3833广播 控制盒的接口为DB15-F插座 （孔），其针脚定义如表5-1所示。
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
1. 广播控制盒
2 城市轨道交通广播系统的应用实例
2. 语音合成模块
语音合成模块（TBA 3021B）用于播放语音合成信息的内容，合成信息被 存储在SD卡中。合成信息的存储格式为mp3格式。模块通过串口接收语音 播放的控制信息，启动播放相应的语音段。 （1） 结构形式。语音合成模块为模块化结构形式，宽度为6 TE（1 TE=5.08 mm），高度适合于3 U（1 U=44.5 mm）机箱。 其前面板上有 SD卡插槽及电源、播音状态指示灯。语音合成模块的前面板如图5-14所示。 （2） 原理框图。如图5-15所示，语音合成模块由CPU、FLASH、串行接口、 现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）、mp3解 码器、电源等部分组成。以CPU为控制核心，通过串口接收播放控制信息， 控制FPGA从CF卡中读取文件，经mp3解码后通过模拟电路输出音频信号。 电源部分将输入的24 V转化为模块工作所需要的5 V及3.3 V电源。
地铁通信广播系统
北京地铁亦庄线专用通信广播系统摘要：广播作为简单、有效的通信手段，它始终为我们提供着不变的可靠服务。
地铁广播系统是地铁通信系统中的一个专用子系统，在地铁行车组织、客运服务、防灾救险、设备维护等方面具有十分重要的作用。
地铁广播系统由于应用场合要求高，集中体现了现代广播系统的全部技术特点，是现代高级广播系统的典型应用。
关键词：PA；广播系统；地铁广播系统公共广播系统简称PA系统(PublicAddress)，广泛用于车站、机场、楼宇等场所。
提供背景音乐和作业广播业务，义兼作紧急广播。
地铁广播系统是地铁通信系统中的一个专用子系统，在地铁行车组织、客运服务、防灾救险、设备维护等方面具有十分重要的作用。
平时在地铁车站的不同域为售票、检票、进站、候车、乘降、出站、换乘等播报不同的服务用语和有关注意事项，为提供各项服务．维持车站秩序，有效疏导乘客乘车先下后上，缩短列车站停时间，确保列车正点，创造了条件；在车辆段车场、隧道区间等地铁作业场所为调度指挥、车场调车、车辆调试、设备检修、线路维护、供电轨送断电、设备送断电等提供安全提示及告知等作业广播服务；当发生重大活动、节日等引起地铁客流激增时，作为实施应急客运组织的重要手段，为大客流运营组织提供保障：当遇事故灾害等突发事件时，则作为紧急疏导、指挥救灾的重要工具。
广播系统为地铁客运、行车、防灾、设备维护等部门提供功能完善的先进作业工具．提高了地铁客运服务质量和处理突发事件的能力f 。
北京地铁亦庄线专用通信广播系统，总体上根据国家和地方相关规范进行设计。
配置和功能根据亦庄线招标需求进行了适应性设计。
1 系统结构1．1 亦庄线广播系统广播系统拓扑结构图，1。
控制中心临时控制中心图1 广播系统拓扑结构图亦庄线广播系统，采用目前主流的控制中心与车站两级控制结构。
控制中心和车站之间通过网络进行连接。
控制中心的指令和音频均经过网络传输至车站，实现中心对车站的控制和广播操作。
广播系统在控制中心配备了网管计算机，实现对整个系统的遥测、遥控。
城市轨道运营管理中pis
城市轨道运营管理中PIS概述城市轨道交通系统中的PIS（Passenger Information System）是一种用于向乘客提供实时旅行信息的系统。
PIS通过显示屏、语音广播等方式，向乘客提供车次信息、车辆位置、到站时间等关键信息，使乘客能够更好地掌握自己的出行情况，提高乘客出行体验。
PIS的功能1.车次信息显示：PIS能够在列车上的显示屏上实时显示当前车次的信息，包括列车的编号、终点站、列车类型等；2.车载广播：PIS可以通过车载音响系统向乘客广播列车的到站时间、站点信息等；3.车厢内显示屏：PIS还可以在车厢内的显示屏上显示乘客本次旅行途径的站点信息、车速等；4.高清地图显示：PIS可以在列车车厢内部的显示屏上实时显示列车位置、车辆运行轨迹以及线路图等；5.信息发布与紧急通知：PIS能够随时向乘客发布车站封闭、列车停运等突发事件的通知，并提供应急指南等。
PIS在城市轨道运营管理中的作用1.提升乘客体验：通过提供实时旅行信息，PIS使乘客能够更好地了解列车的到站时间、车次信息等，从而提前安排好自己的出行计划；2.提高运输效率：PIS能够向乘客提供准确的列车到站时间，使乘客能够更有效地下车换乘，减少客流压力，提高运输效率；3.加强安全管理：PIS可以随时向乘客发布车站封闭、列车停运等突发事件的通知，提供应急指南，加强对乘客的安全管理；4.数据统计与分析：PIS系统可以对乘客出行数据进行统计与分析，帮助运营管理部门了解客流情况，调整运营计划，提高运输效率；5.信息联动共享：PIS系统可以与刷卡系统、安检系统等其他城市轨道交通管理系统进行联动，实现信息的共享与交换，提高整体运营管理水平。
PIS的技术要求1.显示屏幕：PIS系统的显示屏幕应具备良好的画质、亮度和可视角度，以保证乘客能够清晰地看到信息；2.音响系统：PIS系统的音响系统应具备良好的音质，以保证语音广播的清晰度和舒适度；3.网络通信：PIS系统需要与列车控制中心、车站控制室等其他管理系统进行通信，因此需要稳定可靠的网络通信能力；4.数据更新：PIS系统需要能够及时更新车次信息、车辆位置等数据，因此需要具备可靠的数据更新机制；5.系统稳定性：PIS系统需要在长时间的运行中保持稳定可靠的性能，以保证乘客信息的及时提供。
城市轨道交通车站机电设备单元七 广播系统和乘客信息系统
课题二 乘客信息系统
一、PIS系统基本要求
1.注重系统的科学化、合理化。无论从软件体系开发、终端设备布置及发布的资讯内容等方面 都充分考虑以人为本的要求，具备为乘客服务，便于操作人员管理、使用等特点。
2.充分考虑城市轨道交通通信系统、导向标识等系统的接口设计，确定显示终端数量和位置满 足乘客的需求，保证乘客既能及时得到所需讯息，又不与其他系统设备发生冲突和干扰。
根据地铁运营要求接收采集公共信息、旅客信息、商业广告信息、移动电视接收 信息、有线电视信息及时钟信号等，形成数据库接口。 2.车站播出设备
单元七 广播系统和乘客信息系统
【学习导入】
广播系统是城市轨道交通运营行车组织的必要手段，能为乘客及工作人员 提供语音信息播报服务。它是将各种语音信息传递到用户的一种通信方式，它 具有快速响应的能力。城市轨道交通系统需要更多更便捷的广播系统以为乘客 提供服务。
随着时代的发展，城市轨道交通文化的丰富，现代城市轨道交通不再仅仅 只是一项交通工具，它更多的是作为社会沟通与文化传播的窗口，为人们的出 行、广告、通信、购物及娱乐等提供一个多样化的信息空间。乘客信息系统 PIS (Passenger Information System)在此要求下应运而生。城市轨道交通的 主要服务对象是乘客，国内外许多城市的轨道交通运营管理都强调“以人为本 ”的服务理念，因此，在各城市轨道交通建设中，都非常注重PIS 的建设。 PIS 可以为乘客提供直观、高效和人性化的服务，通过正确的服务信息引导， 使乘客安全、便捷地乘坐轨道交通，同时极大地提高了城市轨道交通的服务水 平、运营效率、市场竞争力及应急处理能力。
课题一 广播系统
三、广播系统设备组成 1.车站广播系统 （1）从控制中心播音 在中央控制室配置有三个广播播音台，即列车调度播音台、电力调度播音台、环 境控制调度播音台。 控制中心广播系统可以实现以下播音功能： 1）对所有车站的所有区域通过键盘选择后进行播音。 2）对每个运行方向的站台通过键盘选择后进行播音。 3）对每个车站的所有广播区域通过键盘选择后进行播音。 4）对全部车站的各个广播区域通过键盘选择后进行播音。 （2）从本车站播音
城轨通信系统—广播系统
1.广播系统的分类
(1)室外扩声系统 (2)室内扩声系统 (3)流动演出系统 (4)公共广播系统 公共广播系统为城市轨道交通、机场、宾馆、 商厦和各类大楼提供背景音乐和广播节目，同时公共广播系统 又兼有应急广播的功能。 (5)会议系统 会议系统包括会议讨论系统、表决系统和同声传 译系统。 (6)车载广播 车载广播包括公交车广播、城市轨道交通列车用 车载广播等。
3. 城市轨道交通系统中广播系统的组成及作用
（1）地面广播系统 一般由车站设备、传输线路和控制中心设备组成，如图所示。
广播系统示意图
①车站广播系统设备 车站广播系统由车站值班员操作，通过 操作车站广播控制台的键盘对信源、广播区、控制模式进行选 择，对车站各广播区定向广播。 ②控制中心广播系统设备 控制中心设备主要由调度人员操作， 控制中心可对任意一个或多个车站的任意广播区进行广播，可 对车站播放语音进行监听等。 ③传输线路 广播系统传输线路包括两部分：一部分为本地传 输线路；一部分为控制中心到车站的传输线路。 ④自动广播设备 随着城市轨道交通系统中通信与信号新技术 的应用发展，二者之间的联系越来越紧密，有些信号系统可向 广播系统提供列车进出站触发信号，广播系统设备将这些信号 转化后，由广播控制台起动自动广播设备进行全自动广播，其 内容包括：列车停靠、进出站信息、安全提示和向导。
广播系统
广播系统用于对乘客进行广播，通知列车到站、离站、线路换 乘、时刻表变化、列车晚点、安全状况等信息；在突发事件或 紧急情况是，作为事故抢险、组织指挥的防灾广播，对乘客进 行及时有效的疏导和指引，提高应急响应能力。
广播系统一般又称为扩声音响系统，其作用是将语音信息，通 过扩声系统发送并能重现声音。 广播系统主要由听觉系统（人的耳朵）、硬件系统（器材）、 软件系统、音响系统及听音环境组成。
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广播系统在轨道交通中的应用
摘要：广播系统是轨道交通网络中的重要应用分支，是组成安全轨道交通运输网络的必要硬件设备。
本文简单探讨广播系统在轨道交通中的应用。
关键词：广播系统；轨道交通；系统应用
一．引言
随着国民经济的快速发展和城市化进程的加快，城市轨道交通以其快捷、高效、环保等优点，成为国内各大城市解决交通、促进发展的首选。
据统计，2012-2020年，城市轨道交通新增运营里程将达到4121km，截至2020年，我国城市轨道交通累计运营里程将达到6019km。
为提供更加完善的轨道交通运输服务，在组网网络结构中，广播系统发挥着重要作用。
二. 轨道交通中广播系统概述
轨道交通自动广播系统是消防紧急广播与业务合二为一的广播系统，在平时作为车站业务广播使用，在有火灾报警信号时，切换为消防广播使用。
在业务广播时，主要由自动广播及人工广播组成。
车站公共广播系统的车次信息源来自信息集成系统，在自动广播服务器的控制管理下，通过数字语音合成广播设备实现自动广播车次信息。
使用多语种（普通话、英语等）在相关区域广播车次动态信息、车站服务信息。
在车站内的广播室、消防控制室、站台等处设置人工呼叫站，可对任意分区进行呼叫广播。
在站台处通过人工呼叫站进行人工广播。
在业务广播间隙，系统配置的CD 机、双卡录音机、收音机等可播放优雅舒缓的背景音乐。
在消防广播时，消防控制室工作人员通过消防广播联动控制信号启动本站内的消防广播（预录广播）或通过呼叫站进行人工广播；消防广播联动控制信号只能对相应的消防广播分区广播，呼叫站可以对本系统的所有分区进行消防广播。
车站采用全数字广播系统进行构造，采用分布式的设备布局，节点设备与总控设备采数字音频网络系统处理结构，这种结构使得音频信号的传输避免了传统模拟系统的音频损耗，系统的音质更加趋于完美，在总控室可对所有站台进行人工呼叫及设备监视，并且使得系统具有优秀的扩展及维护特性。
车站的前端根据建筑结构及装修特性配置有各种不同的扬声器，构成一个完美的声场，在人员变动较大的区域设置有噪音拾取设备，系统可根据区域中背景噪音的变化自动调节音量的大小，使得旅客始终处在一个听音稳定的环境之中。
三. 广播系统在轨道交通中的应用
1.自动广播的实现方式
（1）ATS信息触发
广播系统从轨道信号系统ATS专业获取行车信息，进行列车到站自动广播。
可以使用一个非冗余的TCP/IP以太网连接或者RS422连接来实现广播系统与ATS网络通信设备之间的信息传输。
ATS发送给广播系统的报文内容有：进站预告广播（列车到站前发送）、离站广播（列车离站时发送）以及跳站广播（列车跳停本站）信息。
这些信息使得广播系统可以向站台上的乘客发布列车接近、列车发车和列车跳站等信息。
控制中心广播系统接受到ATS传来的列车到站信息后，将通过以太网将控制信号或者RS422信号传输到对应车站广播系统的控制单元，该控制单元并将控制信号转发给本系统内的语音合成等模块工作，自动启动预先录制在存储卡中的语音信号进行预告广播。
(2)轨行区间传感器信息触发
在隧道内和车站头端墙上安装传感设备，并在隧道内、车站设备房和车控室铺设通讯电缆，根据安装在轨行区的传感器触发信息准确定位列车位置，发送相应的进站广播音频信号或到站广播音频信号到车站广播控制终端，由该广播控制终端控制本站广播系统后台控制单元，该控制单元将控制信号及音频信号转发给本系统的音频汇接等模块工作，最后通过各个广播区的功率放大器进行预告广播。
2. 广播系统构成
广播系统由中心广播设备、车站广播设备及系统网管服务器三部分组成。
中心广播设备，它包含了如下的几部分。
（1）中心广播控制终端及广播操作台。
1）中心广播控制终端：采用工业级控制计算机，配有CobraNet 专用网卡。
2）中心广播操作台：主要由麦克风、监听扬声器、操作控制键盘、液晶显示屏、网络处理单元及CM-Express 接口板组成。
（2）中心广播机柜。
中心广播机柜设置于控制中心中央设备室内，包括以下设备：CM-Express 接口板、音频交换矩阵、接口模块、电源模块等。
每个车站设置一套车站广播设备，主要包括以下两个组成部分。
（1）车站值班员广播操作终端及广播操作台。
1）车站值班员广播操作终端：采用工业级控制计算机，配有CobraNet 专用网卡。
2）车站广播操作台：在各车站控制室内配置广播操作台，车站广播操作台包括麦克风、监听扬声器、线路输入插口、液晶显示屏、紧急广播按键、其他操作按键、网络处理单元及CM-Express 接口板等。
（2）广播机柜。
车站广播机柜设于车站的通信设备室内，主要包括CM-Express接口板、接口模块、音频交换矩阵、功率放大器和电源模块等。
网管服务器采用工业级控制计算机，配有专用CobraNet 网卡。
通过数据传输通道，实现对控制中心及各车站广播设备的统一监控和管理。
3. 广播系统的架构设计
轨道交通公共广播系统采用集中管理、分散控制的体系结构，基于以太网技术，所有系统设备或直接或通过接口设备连接于广播系统VLAN中，控制信号传输采用TCP/IP协议，是一个多语言实时的公共广播系统。
车站公共广播系统主要由自动广播服务器、自动广播合成设备、用户操作计算机、广播系统管理服务器、设备管理工作站、数字矩阵系统、数字语音记录设备、背景音乐播放设备、人工呼叫站、功率放大设备及功放倒备系统、扬声器、噪声探测器、音控开关、系统接口等软硬件组成。
其他车站诸如此类配置，以TELNET的控制方式或TCP/IP方式可实现总控制车站对其余车站进行寻呼和控制。
在广播总机房安装系统集中管理设备；在总控机房及分控机房安装人工呼叫站、设备管理工作站、用户操作计算机、背景音乐播放设备和监听音箱、功放设备。
4.广播系统结构
车站广播系统覆盖车站全部区域，在车站内设有一个总机房、一个消防值班室和多个广播分机房。
各机房内安装有广播系统的机房设备，在各个站台广播分区安装扬声器、噪声探测器和音量调节器等现场设备，在广播室，在消防控制中心设置消防广播控制接口设备和人工呼叫站。
机房与现场设备、呼叫站之间采用音频线缆连接，由此组成一套结构分散、管理集中的有机整体，形成一套完整的广播系统。
5. 广播系统功能
第一，控制中心广播功能。
控制中心调度员可通过中心广播操作终端或广播操作台对全线广播、任意一个车站广播、任意车站的任一个选区或多个选区广播。
中心广播操作终端具有如下功能。
（1）具有话筒、语音、线路等广播功能。
（2）具有全线、单站、分区等广播使用方式。
（3）具有各级广播占用指示和选区占用指示功能。
通过无线通信系统来控制中心广播操作台。
第二，车站广播功能。
车站值班员可通过车站广播设备，对本站所有管辖范围作选区广播、多区广播或单个选区广播。
下面详细讨论车站广播操作终端的功能。
（1）语音、话筒、语音段选择、线路输入等广播功能。
（2）对广播范围内一些分区、全站等进行选择图标。
（3）指示各层次广播和分区占用情况的作用。
（4）可对广播范围中的一些选区进行部分监听和查看。
（5）车站的广播操作平台系统还备有背景音乐输入和输出口，能够把外部音源设备接进来，来进行播放音乐、其他一些娱乐节目。
广播系统还能够按照信号系统提供的各个列车到发站的信息，自动的为广大乘客及时广播予以提醒。
五.结束语
随着轨道交通网络的发展，广播系统为完善运输服务提供了有力支撑，通过广播系统的应用，提高了服务质量和运营效率，有利于确保轨道运输安全。
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