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在会上,高德地图了《2016年中国“互联网+交通”城市指数研究报告》,这是我国首份“互联网+交通”指数研究报告,旨在综合评价我国主要城市的“互联网+交通”建设水平。
报告显示,2016年以智慧城市为代表的“互联网+交通”项目在国内快速铺开,尤其在一线、二线省会城市发展迅猛,从而带动了二、三线城市的全面快速发展,预计未来几年“互联网+交通”将高速发展。
高德集团总裁俞永福表示:“这说明在我国智慧城市的建设浪潮中,‘互联网+交通’无疑占据了排头兵的位置。但与此同时,即使在‘互联网+交通’领域,同样面临‘局域网+’的问题。而‘局域网+’形成的数据孤岛,让今天的智慧城市服务就像一个人的肢体,有神经但缺乏中枢,其本质问题是底层大数据没有打通。只有将道路、车辆、乘客信息都接入交通大数据系统,并进行采集、调度、管理等才能形成城市交通大数据生态系统。”
今年以来,公安部交通管理局已指导高德地图连续了多次节假日出行预测报告,通过便于群众接受的方式发送出行提示、预警,影响深远,不完全统计已影响超过7亿人次,节假日期间单日节约用户出行时间约400万小时。
据了解,全国各省市公安交管部门启用“全国互联网交通安全综合服务管理平台”的注册个人用户4869万、单位用户10万,手机App下载安装总量1481.4万,通过手机App注册用户559.7万,平台累计提供各类服务1.15亿次。各地公安交管部门还延伸了服务触角,联合互联网企业不断拓展交通安全宣传和出行服务的广度、深度,与人民网、新浪微博、高德地图等互联网平台推出了节假日出行预测报告、团雾道路预警和出行高峰绕行攻略等出行服务信息,全国公安交管部门在新浪微博开通认证了4300余个账号,日均微博数量超过1.5万条,成为服务群众重要阵地。
新浪微博首席执行官王高飞表示:“微博上每天有百万条交通相关信息,成为交通服务优化的重要信息。微博还可以强化政务公开与互动,提升政府治理能力。”在出行诱导方面,互联网、移动互联网发挥越来越重要的作用。
据了解,高德地图提出了“人人为我,我为人人”的大数据生态,即每个人、每个企业、每个交通管理部门都成为同一个大数据系统的提供者,每个人、每个企业、每个交通管理部门,也都成为同一个大数据系统的受益者。
俞永福表示:”在智慧交通领域,高德地图已经成为用户、应用、汽车、交警四大群体的‘标配’。高德地图拥有超过7亿用户,2015年9月份,高德地图实时交通信息服务已经率先覆盖全国,目前全国共有超过360个城市上线了高德地图的实时交通服务。凭借在上述领域的积累和大数据优势,高德地图将致力于构建‘人人为我,我为人人’的交通大数据生态,帮助城市‘互联网+’交通建设告别‘局域网+’,打造城市交通大脑。”
“‘人人为我,我为人人’的交通大数据生态系统发展到极致,就将形成未来交通的终极形态――城市交通大脑。如果未来城市交通大脑能够成为现实,则城市的出行效率和道路安全程度都将大大提高。”俞永福表示。
据介绍,“人人为我,我为人人”的大数据生态已经应用于高德地图产品。比如,高德地图通过用户出行大数据与交通管理部门大数据融合的实时交通大数据结果,实现了躲避拥堵功能,为用户节约了大量出行时间。
正因为如此,武汉成为我国首个成功采用城市自由流智慧交通系统的城市。
来自中创软件的资料称,目前全球只有新加坡、伦敦和武汉三个城市应用了城市自由流,而采用中创Loong智慧平台进行建设的武汉自由流工程在部署复杂度、信息处理广度上都难于新加坡和伦敦。
作别交通拥堵
“就个人生活而言,我最关心智能交通,因为我每天要去很多地方,事先知道哪个地方交通顺畅是最重要的。”湖北省武汉市市长唐良智曾经在一个智慧城市论坛上这么说。可见交通在智慧城市中的重要性。
武汉地处两江交汇、三镇鼎立之地,桥梁、隧道给武汉的交通带来了很大的便利,但也给交通管理带来了很大的挑战。最近几年随着车辆数量的激增,和其他城市一样,武汉交通压力变得非常大。再加上市内六桥一隧一路需要车辆停车收费,更是使得堵车成为武汉城市交通的常态。
武汉的交通管理问题,除了停车收费加剧了交通拥堵以外,现行路桥通行收费制度也存在着合理性方面的争议。
为缓解路桥资源紧张、交通拥堵日益严重的问题,武汉在全国率先启动了城市交通改革,希望通过物联网技术和智能化手段,在全市范围内主要过江桥梁及隧道建设自由流ETC(不停车收费)系统,将路桥收费模式从原有的年票制改为计次电子收费,同时采用经济杠杆来治堵。
作为全国第一个综合交通枢纽研究的试点城市,武汉市借鉴了新加坡、伦敦等城市交通建设的先进经验,启动了城市自由流智慧交通系统建设,并探索应用物联网技术、信息化手段以及经济杠杆来缓解交通拥堵的新途径。
城市自由流智慧交通项目需要集成上千种标准和种类不同的设备,实现多种接口统一接入,将设备通信、电子渠道、外部接口等功能全部纳入支撑平台,从而有效解决系统实施过程中大量异构平台之间的交互问题。可见,该项目要求支撑系统架构必须具有很高的稳定性、灵活性和可扩展性。
经过严格的招标程序,中创软件凭借其多年的交通信息化建设经验和平台优势中标成为项目软件开发商。
Loong平台快速构建
武汉市计划采用的全自由流模式在全国属首创,无成功案例可借鉴,系统需求和设计更不可能一次性考虑得面面俱到,因此在项目建设过程中,不可避免会遇到各种变更需求。项目的复杂度可想而知。
曾有跨国IT公司的工程师打电话给中创软件的工程师说:“你们疯了,这么复杂的项目你们也敢接。”
中创软件董事长兼CEO景新海却对该项目信息满满。他的信心,源自中创软件基于“核高基”科技重大专项“国产中间件参考实现及平台”课题成果Loong平台形成的中创Loong智慧平台。
中创软件在武汉城市自由流系统建设中采用了Loong智慧平台,借助其柔性可靠的体系架构,将国内无先例、业务不断变化的复杂系统拆分为相对简单、松耦合的服务,开发并整合了DSRC(智能运输系统)、车牌自动识别、车辆匹配、误识辨别等功能,实现了随需而变的系统快速构建。
据了解,武汉城市自由流项目于2010年4月正式开工,于2010年11月进入试运行阶段,到2011年7月1日,系统已经正式开通运行。中创软件交通事业部总监卢海涛介绍,尽管项目共历时15个月,实际上真正部署实施时间只有6个月。
启动智慧之旅
2011年7月1日,随着武汉市城市自由流智慧交通系统上线,武汉市所有途经原来七桥一隧收费口的车辆不再需要停车收费。借助物流网技术和信息化手段,车辆驶过收费路段,城市自由流智慧交通系统将自动采集信息并进行计费。
在中创Loong智慧平台支撑下,系统能够精确无误地抓拍、监控、识别、采集每一辆行驶车辆信息,解决了市区内多车道自由流计次收费的问题,同时缓解了交通拥堵,交通事故也下降了10%~15%。
系统实现了对武汉市所有车辆的准确感知,能够形成一张完整的城市车联网。系统对武汉市区每天通行的超过百万辆车辆的超过160GB的图像数据进行存储、分析与管理,为武汉市政府对城市长远发展决策提供了强有力的数字支持。
不仅如此,系统还使得武汉市借助价格杠杆来引导市民选择出行方式和路线,有效缓解桥梁、隧道的拥堵情况成为可能。该系统可以对交通信息的收集分析,交通管理部门可以对不同路段、不同时段的费率进行调节,从而实现智能交通诱导,引导市民在出行时做出更合理的道路选择。同时,武汉市交通部门借助系统实现了计次收费,提高了收费的合理性。
系统正式运行以来,实现了7×24小时不间断运行,每天感测、分析整合车流量100多万次,实现过路过桥车辆费用的即时结算,并实现了与全市1000多个服务网点无缝对接。此外,系统还连通了包括银行、电信、高速公路、公安、交管、财政等多家单位,使信息产生更大的价值。比如说,该系统提供的准确、实时的数据,已多次协助公安部门获取案件线索,推动了平安城市的建设。
【关键词】 物联网 智慧城市 发展趋势
当前全球城市发展趋势为大规模城市化,因此在城市发展过程中需建立有效的物联网基础,未来社会生活节奏必然更快,因此有效推动城市产业结构已经成为当代城市发展必须解决的问题,在此基础上智慧城市概念被提出。智慧城市建立在物联网技术基础上,基于此需对智慧城市未来发展趋势进行研究。
一、智慧城市与物联网
1、智慧城市。智慧城市就是指利用信息技术和通信技术,对整个城市的运行系统进行收集分析,得到各种需求响应,其中包括民生、安全、安全、城市服务、商业、工业等各种需求。智慧城市实质就是利用先进的通信技术、信息技术,对城市的运行进行有效管理,从而促进社会可持续发展,为城市中的人提供美好的生活,促进社会可持续发展。
2、物联网。物联网是近些年提出的未来社会发展趋势,是未来信息技术和通信技术的重要组成部分。从物联网技术的核心仍旧是互联网,其用户端由原先的电子设备延伸到物品上,各物品间可实现物物相息。通过物联网技术可实现对所有物品的远程控制。物联网技术通过感知、识别、通信技术将所有物品融合到互联网中,因此物联网被广泛认为是计算机技术、互联网技术之后的第三次信息产业浪潮。
二、 物联网中智慧城市发展趋势
1、城市基础设施。基础设施是城市发展建设的重点,物联网环境下的基础设施建设需与计算机云计算平系起来,从而提高基础设施的数据收集和数据处理能力,并通过通信技术将信息传递至数据处理中心和云终端。对城市基础设施的管理主要通过实时监测进行信息掌控。例如对于城市居民基础用水设施,可通过可采用综合设备管理信息系统进行实施监测,对水的流量、压力、水质、漏水等进行数据在线收集,并将数据存储于云终端。当出现信息异常时便将信号发送至数据处理中心,由工作人员技术处理,由此实现对智慧城市基础设施的在线控制,提高管控效率,有助于及时解决异常情况,保证智慧城市的正常运转。
2、城市政务。智慧城市的运行奠定在高效政府管理基础上。政府通过物联网技术结合通信技术,将社会管理各项信息及时收集, 促进政府管理不断智能化。城市政务的智能化管理首先需要将通信技术、信息技术。计算机技术、政府管理服务等进行有效整合,促进政府各项服务像高效、智能、便捷化发展,实现精准有效的公共服务和政务管理,为社会民众提供更好的服务。智慧城市的发起点是政府管理,因此为提高物联网环境下的智慧城市建设需要建立信息环境下的政府职能管理系统,未来政府管理必将更加高效。
3、城市安全。智慧城市的安全建立在物联网、互联网、通信技术基础上。在城市全系统进行安全信息的感知及协同运作,实现整座城市资源的有效共享,建立科学有效的社会安全系统及紧急情况应急处理机制,当社会上出现公共安全时将启动应急联动系统。智慧城市安全系统不仅对较大的社会安全问题有一定作用,对较小的安全问题也能起到及时响应处理。例如对于社会偷盗问题,物件均实现物联网,相当于在物件上装上无线传感器,当物件被别人偷盗时便会触动自动报警系统,将相关信息通过通信技术发送给物件主人,物件主人即可将自主判断是否需要采取进一步措施。
4、城市交通。随着社会经济不断发展,未来城市交通管理必将更加困难,基于此可在物联网技术基础上实现对城市交通的智能化管理。交通系统是智慧城市的重要组成部分,要实现智慧城市建设发展必须建立智能化城市交通管理系统。首先通过物联网技术和通信技术将交通资源进行有效整合和资源共享,实现交通信息的有效掌控。例如当前公交系统已经实现网络连接,可查询公交到站信息及位置,未来必将实现所有车辆的联网,足不出户便可掌握路况信息,便于居民选择最佳出行方式。
5、城市生活。物联网环境下的智慧城市需要将城市居民的生活与网络系统有效连接起来,为居民提供更好的生活方式实现途径。居民可将所有家庭用品实现物联网连接,如居民在外即可实现家庭晚餐的准备。如居民可通过智能化手表、首饰等与医院健康网络相连,当居民身体出现异常时医院便会通过通信系统将信息传递到居民用户终端,提醒居民及时就医,对身体进行合理治疗及调理。其次家长可将通过孩子的物品将孩子在学习的学习和生活紧密联系起来,及时了解孩子在学校的动态。通过以上提高城市生活质量。
结束语:物联网基础下的智慧城市建设是未来城市发展的必然趋势,当前我国智慧城市已经取得一定成效,未来智慧城市发展必将取得更佳效果。
参 考 文 献
[1]房辉. 物联网在智慧城市中的应用与思考[J].信息系统工程.2016(1):85
【关键词】智慧交通 大数据 应用
在当前城市交通不堪重压的情况下,交通拥堵、事故频发等问题给城市经济发展与居民生活质量带来严重的负面影响,改善交通已经成为不可忽视的重大问题。传统的交通管理方式已经不能适应飞速发展的社会,在信息技术与智能设备的不断创新中,智慧交通应运而生。分析海量历史数据,从中进行规则的总结,使用大数据技术挖掘交通状态数据能够显著提高交通管理效率。
一、大数据概述
大数据技术即为在海量数据中效率较高地将有益信息筛选出来,能够对解决大数据问题提供有效帮助。由此可见,大数据技术具有重要现实意义。该种技术中两个关键环节为将有益信息从海量数据中筛选出来的有效方法、拓宽大数据研发的路径,其中包含的具体内容包括建立数据分析模型与处理、存储、挖掘数据。
二、智慧交通中大数据应用新需求
智慧交通即为提高交通运输中智慧含量,赋予其感知危险、预测事件、解决故障的能力,满足客运与货运需要,提高资源分配的合理性。但是,在当前城市交通压力逐渐增大,居民对出行体验要求逐渐提高的情况下,对大数据在智慧交通中的应用提出了新的需求。
(一)提高实时性与主动性
城市化进程的加快使得大量人群涌向城市,给城市造成很大的交通压力,对城市发展形成制约,不利于居民生活质量与幸福指数的提升。当前交通中大数据具有规模性、高速性、多样性、价值性、易变性、动态性等,数据的巨大与类型的多样以及分散的存储造成分析、整理大数据时需要花费较多的时间,这与处理交通问题对实时性的要求不符。另外,智能交通进行大数据分析的推送大多数情况下为被动式,对个人习惯、个性需求的考虑不足。
(二)提高有序性与差异性
电子商务与网络在线购物使得物流行业得到空前发展,城市配送能否顺利进行对于城市经济健康发展具有重要影响。但是,我国当前物流配送发展并不能满足城市对配送的要求,阻碍了城市经济向更高层次的发展。造成该种现象的原因与城市配送规划路线不够完善联系紧密,导致货物运输效率不够高。另一方面,在发展城市配送中,对用户个性化需求不够重视,所有配送服务都是在客户订单上进行,导致物流配送中高峰与低峰差异明显,不能保证配送安全与稳定进行。
三、智慧交通中大数据应用模式
(一)对实时交通服务进行优化
智慧交通中大数据应用具有很多优点,包括能够更快集成信息、突破地区性限制、优化资源配置等,但是最为显著的优势为能够对信息进行实时处理。该种优势能够实时监控交通流量,对车辆行车有效途径进行高效、准确配置,保证公共交通信息的实时性,能够使交通运行效率得到有效提升,缓解交通压力。例如能够使用大数据技术对路况进行提前预测,并将备用路径告知驾驶人员;使用智能手机中软件能够将公共交通运行状况、车内人流量、与最近车站的距离等告知乘客。大数据具有的实时处理能力不仅能够进行交通引导、缓解通行压力,还能提高公共交通的服务质量,便于市民更加方便地乘车,提高服务体验。
(二)提高交通服务的智能化
大数据技术不仅能够提高交通的智能化,促进交通连续性,还能通过大数据预测能力提前预警道路交通情况与道路环境。另外,当前针对智能交通的研究大部分情况为被动式引导,并没有考虑到驾驶人员真正的需求。所以需要将该种被动式向主动式例如协商方式进行转变。例如,在驾驶人员需要停车时,向其推送附近区域中能够使用的停车场信息,或者进行实时预约停车申请方式进行。完善的智慧交通不能局限于使用大数据技术将交通信息准确、快速提供给用户、帮助驾驶员掌握路况信息等,而需要与大众的智慧进行结合,提高交通路线规划的主动性、交通管理的智能性,对交通服务进行逐步优化。
(三)维护交通秩序
为保证交通环境的有序性与合理性,不仅需要改善在高峰时期容易l生的交通拥堵等问题,还能提高资源分配的合理性,对交通路线进行有效规划,并且能够满足智能调度中的个性化需求。另一方面,为保证货物运输能够有序进行,需要对配送路线进行进一步优化。在配送货物过程中,使用无线传感器对车辆行进路线、资源消耗量进行实时收集,然后通过监控交通流量,进行信息的总结,判断线路是否通畅,对配送路线进行实时调整。与此同时,调度中心能够对货车装载情况是否超标与货物实时配送情况进行监控与收集,将这些信息与实时交通情况、天气状况进行结合,通过机器学习方式对车辆调度模型进行建立,对货物实行先进后出,优化车载方案。
(四)保证交通运输能够安全进行
随着应急救援系统的逐渐完善,交通运输安全性能不断提高。大数据的预测能力与实时性能够主动对交通系统中事故进行预警,实现事故发生概率的预测或者能够在事故发生时及时采取对应的处理措施。例如,在国外某个运输部使用与云计算分析方式对大数据进行处理,能够对道路状况、天气情况进行分析与了解,在极端天气情况能够有效降低事故发生概率。加强大数据技术在交通中运用,在保证出行满意度的基础上保证物流配送能够稳定与安全进行。在运输一些具有一定危险性的化学品、易爆品时能够对驾驶员、运输车辆、货物、道路情况进行多角度全景监控,显著提高运输安全性,当可能出现危险事件时发出主动预警。
四、结语
智慧交通中大数据应用能够有效拓宽问题解决途径,具有广阔发展空间。但是,在应用大数据时需要对人、物的个性需求加强重视,在路径得到优化、调度更加智能的基础上,对居民真正需求进行挖掘,提高服务质量。
参考文献:
[1]苏颖,樊重俊.智慧交通中大数据应用面临的挑战与对策研究[J].物流科技, 2016, (6).
关键词:智慧城市;无线传感器网络;智能交通系统;交通预测;交通控制
中图分类号:TP212;TP273 文献标识码:A 文章号:2095-1302(2017)02-00-02
0 引 言
在智慧城市建设过程中,提高交通系统效率能极大地提高经济效益并减少对环境的影响,智能交通控制在解决交通拥堵方面非常重要。新兴的无线传感器网络技术在交通管理和控制方面有着极好的前景,这些具有集成计算和无线通信能力的,应用电池供电的低功耗交通传感器节点将极大地改变实时交通数据查询的前景。这些无线传感器价格低廉,容易部署,但设计基于传感器的智能交通控制系统依然具有极大的挑战性。本文主要讨论在智慧城市建设过程中,智能交通系统所使用的一些关键技术。
1 智慧城市的提出
2009年,新一代信息技术的发展为城市信息化、现代化建设提供了新的方向和趋势,特别是物联网、云计算概念的相继提出,打破了传统城市发展思维,实现以知识、技术、信息等创新要素为增长动力的“智慧”运行,即智慧城市理念的提出[1]。本文只从智能交通系统建设这一领域来研究智慧城市建设中的一些关键技术。
2 城市交通系统目前存在的问题
交通拥挤、事故频繁以及与之有关的能源和环境等问题严重困扰着世界各国城市,影响着城市的可持续发展。实践证明,智能交通系统(ITS)是解决城市交通问题的有效方法,包括我国交通学者在内的世界各国专家对城市交通问题进行了大量分析和研究,并从多方面、多角度提出缓解城市交通问题的方案,认为综合交通监控系统(ISCS)是智能交通系统关键的一环。对交通信息的获取、信息共享网络通信、交通信息获取与融合以及交通信息数据库管理等方面的关键技术进行了研究。城市交通问题是一个复杂性很高的世界性难题,需要从多方面综合解决,本文针对城市道路交通信息获取关键技术,多角度分析、研究如何增强信息沟通以缓解城市交通的问题。
3 智能交通系统(ITS)建设中所使用的WSNs的特点
基于无线传感器网络(WSNs)的ITS的成功或失败是由许多因素决定的,这些因素由WSNs自身的特点决定,无线传感器网络(WSNs)具有如下特点[2]:
(1)费用低。为了让WSNs成为可替换其它技术的方法,一个基于WSN的系统必须费用低廉。这意味着通过使用尽可能少的节点来减少布置和维护的花费,保留更多有价值的功能到较少的节点组。
(2)生存时间。系统基础设施的部署会带来相关的投资,WSNs的好处在于依赖该系统所使用的时间,对于功率受限的WSNs而言,时间长度将由网络减少功率消耗的能力和使用额外电源供应能力决定。
(3)灵活性和扩展性。一个系统除了可以正常操作外,还必须能够适应不同的应用环境,这包括不同的交通条件和智能车辆在系统中的渗透率。同时必须允许系统成长,成长包括用户数量增多或者是它所覆盖的范围增大,因此必须提供给WSN系统自组织的能力。
(4)鲁棒性和容错性。部署在道路上的传感器节点容易遭受不利的情况,如经过节点上方的车辆会将其碾压或恶劣的天气条件可能导致节点本身失效或功能失效。因此提出了物理保护的要求。此外,由于恶劣条件或电池耗尽,若单个节点失效,整个网络的操作不能受到影响,这意味着必须提供网络冗余或可代替机制以保证连接。
(5)合适的服务端质量保证。根据系统功能,必须满足不同服务端质量(QoS)参数,其中包括可靠性(可参考交付到目的地数据的正确接收率),延迟,以及某些情况下的带宽。车辆安全是ITS最大的要求,因为提前报告即将来临的危险十分关键。
4 一个基于WSNs的分布式智能交通系统(ITS)网络体系结构和拓扑
一个基于WSNs的分布式ITS可实现信息查询,数据等功能,为计划所需行程而进行的数据处理采取合适的行动。因为这些任务可以独立完成,所以将它们定义成四个不同的子系统,分别为传感子系统,分布子系统,决策子系统和执行子系统。
4.1 传感子系统
传感子系统是由负责查询相关信息的所有设备组成,主要包括相关交通和道路状态信息。传感子系统的放置由遍布在观察区域的一个或几个WSNs组成(道路或停车场),通过他们的传感器检测车辆并在传感器节点之间进行有选择的无线通信,这些节点根据几种不同的基本拓扑模式来布置,分别为网状拓扑、带状和聚簇带状拓扑、星型拓扑、栅栏型拓扑等。
4.2 分布式子系统
分布式子系统(DMS)负责在一个ITS应用的不同子系统间交换信息。该系统被放置在中心位置,接收来自所有子系统的通信请求,并为他们提供相应的服务,负责传送传感数据到决策子系统。
4.3 决策子系统
决策子系统(DMS)负责计划必要的行动以达到系统目标。分配给该子系统的任务可以分成三个不同的组。包含的第一个任务组,目的在于数据存储和处理,它处理到达决策子系统的大量数据,过滤并存储相关信息,进行相应的评估;第二个任务组则根据应用目的处理来自不同数据源的交通信息;第三个任务组负责提出控制命令即管理网络。
4.4 执行子系统
执行子系统根据智能交通系统应用的目标采取所需的行动以促进运输流的改变,主要由向驾驶员提供图像和声音刺激的设备组成。
5 结 语
在本论文中,笔者探讨了目前最先进的ITSs中WSN的应用。在这些应用中,WSNs的使用减少了系统安装和维护的费用。而且传感器节点尺寸小、易携带,可以安装在有线传感器不能安装的基础设施上。虽然大部分应用研究还处于起步阶段,但对于已经存在的交通系统显示出重要意义。
参考文献
[1]侯远志,焦黎帆.国内外智慧城市建设研究综述[J].产业与科技论坛,2014(24):94-97.
[2] Chowdhury M, Wang K-C, Fries R. A distributed wireless sensor network system for transportation safety and security. In Sensors, and Command, Control, Communications, and Intelligence[Z].Technologies for Homeland Security and Homeland Defense VI,Carapezza EM (ed.).SPIE: Orlando,FL,USA,2007.
[3]席晓晶. “智慧城市”时代“物联网”技术在城市管理中的应用[J].物联网技术,2016,6(5):55-56.
[4]张晓东.无线网络技术在智能交通系统中的应用研究[J].物联网技术,2016,6(11):90-92.
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