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智能车辆路径跟踪横向控制方法的研究 被引量：107
1
作者 赵熙俊 陈慧岩 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期382-387,共6页
提出了一种智能车辆的路径跟踪横向控制系统。系统由期望航向偏差生成器和反馈控制系统两部分组成。期望航向偏差根据车辆道路之间运动学关系来确定;而反馈控制系统则采用基于车辆道路动力学模型的鲁棒PID控制器。在分析系统特性的基础... 提出了一种智能车辆的路径跟踪横向控制系统。系统由期望航向偏差生成器和反馈控制系统两部分组成。期望航向偏差根据车辆道路之间运动学关系来确定;而反馈控制系统则采用基于车辆道路动力学模型的鲁棒PID控制器。在分析系统特性的基础上设计以某一速度为基准的、ITAE性能指标最优的固定增益鲁棒PID控制器和前置滤波器。在分析纵向速度对反馈系统影响的前提下,给出固定增益PID参数所适用的车速范围;分析了PID参数对闭环反馈系统的影响,调整了其他车速区间的PID参数。实车试验验证的结果表明,所提出的路径跟踪横向控制系统具有良好的路径跟踪能力。 展开更多
关键词 智能车辆 路径跟踪 横向控制 鲁棒PID反馈系统
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复杂环境下基于RRT的智能车辆运动规划算法 被引量：95
2
作者 杜明博 梅涛 +4 位作者 陈佳佳 赵盼 梁华为 黄如林 陶翔 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期443-450,共8页
在存在大量无规则障碍物且障碍物分布不均匀的复杂环境下,现有规划算法不能很好地解决智能车辆的运动规划问题.为此,本文提出了一种简单实用的基于RRT(快速搜索随机树)的运动规划算法——连续曲率RRT算法.该算法在RRT框架中结合了环境... 在存在大量无规则障碍物且障碍物分布不均匀的复杂环境下,现有规划算法不能很好地解决智能车辆的运动规划问题.为此,本文提出了一种简单实用的基于RRT(快速搜索随机树)的运动规划算法——连续曲率RRT算法.该算法在RRT框架中结合了环境约束以及车辆自身的约束.它首先引入了目标偏向采样策略以及合理的度量函数,大大地提高了规划速度和质量;接着提出了一种基于最大曲率约束的后处理方法以生成平滑的且曲率连续的可执行轨迹.通过仿真实验和实车测试,证实了该算法的正确性、有效性和实用性. 展开更多
关键词 运动规划 智能车辆 快速搜索随机树 曲率约束
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智能汽车横向控制方法研究综述 被引量：84
3
作者 陈慧岩 陈舒平 龚建伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1203-1214,共12页
智能汽车在提高行驶安全性和减少交通事故方面有很大的优势,已成为世界范围内的研究热点。综述了智能汽车横向控制的国内外发展历程与研究现状;介绍了车辆横向动力学和轮胎力学的研究历程和模型;阐述了智能汽车横向控制理论和方法以及... 智能汽车在提高行驶安全性和减少交通事故方面有很大的优势,已成为世界范围内的研究热点。综述了智能汽车横向控制的国内外发展历程与研究现状;介绍了车辆横向动力学和轮胎力学的研究历程和模型;阐述了智能汽车横向控制理论和方法以及自动转向执行机构的设计;给出智能汽车横向控制研究的重点和发展趋势。通过分析认为,系统非线性、不确定性和时变特性的智能汽车横向动力学建模和横向控制器设计,特别是高速时的横向控制,以及智能车辆感知决策系统与车辆本身系统的一体化设计,将是今后研究的重点。 展开更多
关键词 控制科学与技术 智能车辆 横向控制 转向执行机构
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基于红外光电传感器的智能车自动寻迹系统设计 被引量：69
4
作者 高月华 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期134-137,145,共5页
介绍了一种自动寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单... 介绍了一种自动寻迹智能车的设计,研究了采用红外反射式光电传感器作为路径采集模块实现自动寻迹的软硬件设计方法。系统采用Freescale 16位单片机MC9S12DG128为核心控制器,利用11个红外光电传感器构成的光电传感器阵列采集路面信息,单片机获得传感器采集的路面信息和车速信息,经过分析后控制智能车的舵机转向,同时对直流电机进行调速,从而实现智能车沿给定的黑线快速平稳地行驶。介绍了光电传感器的寻迹原理,讨论了光电传感器排列方法、布局、间隔等对寻迹结果的影响。 展开更多
关键词 光电传感器 智能车 寻迹 路径识别
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智能车辆的自主驾驶与辅助导航 被引量：28
5
作者 王宏 何克忠 张钹 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期155-160,共6页
本文综述了国外有关智能车辆（亦称轮式移动机器人）研究的某些最新进展．重点介绍了美国ＣＭＵ的Ｎａｖｌａｂ５系统，德国的ＶａＭｏＲｓ－Ｐ系统和法国的Ｐｅｕｇｅｏｔ系统的平台结构，分析了相应的视觉处理系统的主要特点，归纳了... 本文综述了国外有关智能车辆（亦称轮式移动机器人）研究的某些最新进展．重点介绍了美国ＣＭＵ的Ｎａｖｌａｂ５系统，德国的ＶａＭｏＲｓ－Ｐ系统和法国的Ｐｅｕｇｅｏｔ系统的平台结构，分析了相应的视觉处理系统的主要特点，归纳了值得注意的研究动向和发展趋势。 展开更多
关键词 智能车辆 移动机器人 自主驾驶 机器视觉 导航
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一种基于直线模型的道路识别算法研究 被引量：42
6
作者 徐友春 王荣本 +1 位作者 李克强 赵玉凡 《中国图象图形学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第7期858-864,共7页
为了提高道路识别的鲁棒性和抗干扰能力 ,提出了一种道路边缘识别算法。该算法的创新点在于采用自然边界作为道路识别的依据 ,同时算法也可以将白色路标作为识别道路边缘的标志。由于道路的自然边界不像车道标志线那样容易受到污染 ,因... 为了提高道路识别的鲁棒性和抗干扰能力 ,提出了一种道路边缘识别算法。该算法的创新点在于采用自然边界作为道路识别的依据 ,同时算法也可以将白色路标作为识别道路边缘的标志。由于道路的自然边界不像车道标志线那样容易受到污染 ,因而使该算法具有了较高的鲁棒性。该算法是采用像素级特征和帧图像特征来识别道路边缘 ,可称为全局道路边界模型。在模型中由于采用了有关的道路约束条件 ,因而使得算法具有较好的抗干扰能力。该算法包括初始检测算法和跟踪算法两个部分 ,其中在跟踪算法中采用感兴趣区域算法 (ROI)来限制检测区域 ,以提高实时性。最后 ,还提出了一个道路边界可信度检测函数 。 展开更多
关键词 智能车辆 道路边界检测 感兴趣区域 直线模型 全局道路边界模型
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基于机器视觉的智能车辆导航综述 被引量：28
7
作者 孙涵 任明武 +1 位作者 唐振民 杨静宇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期132-135,共4页
基于机器视觉的智能车辆导航是智能车辆系统的关键,包括道路检测和障碍物检测两部分。结合国内外最新研究动态,本文主要总结道路检测和障碍物检测中的典型方法,并列出国内外具有代表性的一些智能车辆系统,同时详细介绍当前最具代表性的... 基于机器视觉的智能车辆导航是智能车辆系统的关键,包括道路检测和障碍物检测两部分。结合国内外最新研究动态,本文主要总结道路检测和障碍物检测中的典型方法,并列出国内外具有代表性的一些智能车辆系统,同时详细介绍当前最具代表性的、美国军方研制的DEMOⅢ系统;最后指出基于机器视觉的智能车辆导航技术的研究与发展趋势。 展开更多
关键词 智能车辆 机器视觉 道路检测 障碍物检测
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智能汽车人机协同控制的研究现状与展望 被引量：59
8
作者 胡云峰 曲婷 +4 位作者 刘俊 施竹清 朱冰 曹东璞 陈虹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1261-1280,共20页
随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、... 随着人工智能、互联网技术、通信技术、计算机技术的快速发展,以电动化、智能化及网联化为基础的智能汽车成为汽车行业发展的一大趋势.按照汽车智能化、自动化的发展进程,美国汽车工程师协会将智能汽车的发展分为手动驾驶、驾驶辅助、部分自动化、有条件自动化、高度自动化和完全自动化6个级别,虽然不同层次、不同功能的汽车智能化技术正迅猛发展,但是真正意义上的全工况自动驾驶在短期内很难实现.因此,在未来很长一段时期内,智能汽车必然面对人机协同控制的局面,本文详细介绍了智能汽车人机协同控制中驾驶员建模及人机驾驶权动态优化控制的国内外研究现状,同时简要介绍了智能汽车测试与评价的国内外研究现状,提炼了共性问题,并对人机协同控制的发展趋势给出了一些观点. 展开更多
关键词 智能汽车 人机协同控制 驾驶员建模 测试与评价
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基于计算机视觉高速智能车辆的道路识别 被引量：32
9
作者 王荣本 游峰 +1 位作者 崔高健 郭烈 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第26期18-21,共4页
论文研究了基于计算机视觉高速智能车辆的道路识别。通过对JLUIV-4智能高速车辆系统采集的图像进行中值滤波、边缘增强、最优阈值二值化,获得良好的梯度图像。根据道路特征采用Hough变换识别出道路边界。使用感兴趣区域,减少图像处理时... 论文研究了基于计算机视觉高速智能车辆的道路识别。通过对JLUIV-4智能高速车辆系统采集的图像进行中值滤波、边缘增强、最优阈值二值化,获得良好的梯度图像。根据道路特征采用Hough变换识别出道路边界。使用感兴趣区域,减少图像处理时间和提高道路识别的可靠性。JLUIV-4的高速导航实验表明,该算法具有良好的实时性、可靠性和鲁棒性。 展开更多
关键词 计算机视觉 智能车辆 HOUGH变换 道路检测
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世界智能车辆研究概述 被引量：19
10
作者 王荣本 李兵 +1 位作者 施树明 李斌 《公路交通科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期93-97,共5页
综合概括智能车辆的概念、研究目的、意义、应用状况以及当前世界上智能车辆的研究方向、研究范围。指出在智能车辆领域 ,结合我国国情 ,在某一方面或某些方面 ,进行深入、细致的研究 。
关键词 智能车辆 计算机视觉 传感器融合 智能控制 体系结构
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基于机器视觉的车道偏离警告系统研究综述 被引量：40
11
作者 王荣本 余天洪 +1 位作者 郭烈 顾柏园 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期463-466,共4页
介绍了采用智能车辆道路系统对策的车道偏离避撞警告项目和近十几年来开发出的一些典型的基于视觉的车道偏离警告系统,并就这种系统所采用的警告标准进行了总结,最后对车道警告偏离系统研究的发展趋势进行了简述。
关键词 机器视觉 智能车辆 车道偏离警告系统 综述 系统研究 偏离 车道 警告系统 道路系统 发展趋势
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世界智能车辆行驶安全保障技术的研究进展 被引量：19
12
作者 王荣本 李斌 +1 位作者 储江伟 郭克友 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期117-121,共5页
综述世界智能车辆行驶安全保障技术研究进展 ,重点介绍世界主要发达国家智能车辆行驶安全保障技术的应用现状和发展计划 ,提出智能车辆安全保障技术当前存在的一些问题 ,展望今后的发展趋势。
关键词 世界 车辆行驶 智能车辆 安全保障 传感器融合
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车辆安全换道分析 被引量：40
13
作者 王荣本 游峰 +1 位作者 崔高健 余天宏 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期179-182,共4页
通过分析换道时车辆的运动关系,使用最小安全距离作为安全换道的指标,并将安全车距的计算与车辆的当前速度,到达临界碰撞点的时间,两车的相对速度、加速度关联起来,研究了车辆碰撞的条件,给出了换道最小安全距离的计算方法,并进行了仿... 通过分析换道时车辆的运动关系,使用最小安全距离作为安全换道的指标,并将安全车距的计算与车辆的当前速度,到达临界碰撞点的时间,两车的相对速度、加速度关联起来,研究了车辆碰撞的条件,给出了换道最小安全距离的计算方法,并进行了仿真与分析。本文的研究结果为下一步的自动换道辅助系统和自动超车辅助系统的研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 交通运输安全工程 换道辅助系统 最小安全距离 智能车辆
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智能小车的多传感器数据融合 被引量：40
14
作者 陈懂 刘瑢 金世俊 《现代电子技术》 2005年第6期3-5,共3页
智能车辆是近年来发展起来的一门新兴综合技术 ,在军事、科研和工业中有广阔的应用前景。以电动小车为研究对象 ,分析了智能小车传感系统的各种特征值 ,包括智能小车的状态特征值和道路环境特征值 ,并建立了相应的坐标系。根据小车行驶... 智能车辆是近年来发展起来的一门新兴综合技术 ,在军事、科研和工业中有广阔的应用前景。以电动小车为研究对象 ,分析了智能小车传感系统的各种特征值 ,包括智能小车的状态特征值和道路环境特征值 ,并建立了相应的坐标系。根据小车行驶的实际情况 ,设计了智能小车的多传感器系统 ,包括 :传感器的种类、数量以及在智能小车上的安装位置。重点讨论了多传感器数据融合结构和融合算法。智能小车多传感器的数据融合结构采用混合式 ,融合算法采用贝叶斯推理法。 展开更多
关键词 多传感器 数据融合 智能车辆 贝叶新推理法
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基于激光雷达和相机信息融合的目标检测及跟踪 被引量：41
15
作者 常昕 陈晓冬 +2 位作者 张佳琛 汪毅 蔡怀宇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期85-95,共11页
环境感知系统是智能车辆的重要组成部分,它主要是指依赖于车载传感器对车辆周围环境进行探测。为了保证智能车辆环境感知系统的准确性和稳定性,有必要使用智能车辆车载传感器来检测和跟踪可通行区域的目标。本文提出一种基于激光雷达和... 环境感知系统是智能车辆的重要组成部分,它主要是指依赖于车载传感器对车辆周围环境进行探测。为了保证智能车辆环境感知系统的准确性和稳定性,有必要使用智能车辆车载传感器来检测和跟踪可通行区域的目标。本文提出一种基于激光雷达和摄像机信息融合的目标检测和跟踪算法,采用多传感器信息融合的方式对目标进行检测和跟踪。该算法利用激光雷达点云数据聚类方法检测可通行区域内的物体,并将其投射到图像上,以确定跟踪对象。在确定对象后,该算法利用颜色信息跟踪图像序列中的目标,由于基于图像的目标跟踪算法很容易受到光、阴影、背景干扰的影响,该算法利用激光雷达点云数据在跟踪过程中修正跟踪结果。本文采用KITTI数据集对算法进行验证和测试,结果显示,本文提出的目标检测和跟踪算法的跟踪目标平均区域重叠为83.10%,跟踪成功率为80.57%,与粒子滤波算法相比,平均区域重叠提高了29.47%,跟踪成功率提高了19.96%。 展开更多
关键词 目标检测 目标跟踪 智能车辆 激光点云
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智能车辆的障碍物检测研究方法综述 被引量：31
16
作者 王荣本 赵一兵 +1 位作者 李琳辉 张明恒 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期109-113,124,共6页
按照使用传感器的不同类型来分类,对智能车辆的障碍物检测和识别技术进行了综述,并分析各种障碍物检测方法。这些方法中主要包括基于立体视觉方法、基于激光雷达的方法、基于彩色机器视觉的方法及基于结构光的方法等等,同时作者指出任... 按照使用传感器的不同类型来分类,对智能车辆的障碍物检测和识别技术进行了综述,并分析各种障碍物检测方法。这些方法中主要包括基于立体视觉方法、基于激光雷达的方法、基于彩色机器视觉的方法及基于结构光的方法等等,同时作者指出任何一种有效的障碍物检测系统不能只依靠单一传感器进行环境感知,因此利用多种传感器信息融合技术检测智能车辆前方障碍物,是未来该领域的研究重点与难点。另外,还介绍了近几年一些研究机构在该领域的研究成果,并对所使用的一些算法进行简要的概括,为我国在智能车辆的障碍物检测领域的发展提供借鉴。 展开更多
关键词 交通工程 智能车辆 信息融合 立体视觉 障碍物
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基于机器视觉的智能车辆障碍物检测方法研究 被引量：19
17
作者 李斌 王荣本 郭克友 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期126-129,共4页
着重阐述基于机器视觉的前方车辆障碍物检测方法。首先根据公路上前方车辆的先验特征模型 ,建立障碍物探测的感兴趣区 ,以缩小搜索区域 ;随后提出一种新的对称变换算子 ,用于检测障碍物车辆的对称轴 ,并确定障碍物车辆的矩形轮廓。为进... 着重阐述基于机器视觉的前方车辆障碍物检测方法。首先根据公路上前方车辆的先验特征模型 ,建立障碍物探测的感兴趣区 ,以缩小搜索区域 ;随后提出一种新的对称变换算子 ,用于检测障碍物车辆的对称轴 ,并确定障碍物车辆的矩形轮廓。为进一步提高障碍物检测的实时性 ,采用递归模板匹配法对障碍物进行跟踪。 展开更多
关键词 机器视觉 智能车辆 障碍物检测方法 对称变换 防止碰撞
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智能汽车技术发展趋势 被引量：35
18
作者 陈慧 徐建波 《中国集成电路》 2014年第11期64-70,共7页
机电信息系统的高性能化发展使智能汽车成为可能。智能汽车可以通过感知驾驶环境(人-车-路)并提供信息和车辆控制,帮助或替代驾驶员进行最安全、最高效、最舒适的车辆操控。本文从交通安全、节能减排、城市/交通规划这几个角度入手,分... 机电信息系统的高性能化发展使智能汽车成为可能。智能汽车可以通过感知驾驶环境(人-车-路)并提供信息和车辆控制,帮助或替代驾驶员进行最安全、最高效、最舒适的车辆操控。本文从交通安全、节能减排、城市/交通规划这几个角度入手,分析了当前智能汽车技术对汽车产业乃至整个社会的影响,对自动驾驶汽车技术的发展现状进行了综述。基于以上分析对智能汽车技术的发展趋势和前景进行了讨论。 展开更多
关键词 智能汽车 自动驾驶 发展现状 关键技术 趋势
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面向车道变换的路径规划及模型预测轨迹跟踪 被引量：35
19
作者 冀杰 唐志荣 +1 位作者 吴明阳 方京城 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期172-179,共8页
为解决智能车辆在车道变换过程中的路径规划和路径跟踪问题,首先,利用梯形加速度法设计了车道变换虚拟理想轨迹,该路径规划方法的适应性取决于车道变换时间、横向加速度及变化率等关键变量的约束条件,因而对各关键变量之间的数学关系进... 为解决智能车辆在车道变换过程中的路径规划和路径跟踪问题,首先,利用梯形加速度法设计了车道变换虚拟理想轨迹,该路径规划方法的适应性取决于车道变换时间、横向加速度及变化率等关键变量的约束条件,因而对各关键变量之间的数学关系进行了定量计算,并绘制了不同工况下的车道变换虚拟理想轨迹,用于分析各关键变量对路径规划的影响;其次,建立了线性离散的车辆动力学预测模型,综合分析了车辆模型的控制输入、状态变量以及道路结构参数等约束条件,构建了多约束模型预测控制(MMPC)系统用于车道变换路径跟踪,并基于Hildreth二次规划算法对其目标函数进行了求解,获得前轮转向角控制量,从而保证智能车辆在车道变换过程中的路径跟踪性能及操纵稳定性能;最后,利用MATLAB和Carsim软件对提出的多约束模型预测控制系统进行联合仿真,并构建单约束模型预测控制(SMPC)系统与其进行性能比较,分别对车道变换时间为3s和6s时的车道变换性能进行比较分析。结果表明:当车道变换时间为6s时,2种控制系统都能较好地实现车道变换功能;当车道变换时间为3s时,与SMPC控制系统相比较,MMPC控制系统能够在有效跟踪期望行驶路径的同时改善车辆的操纵稳定性,从而提高车辆在路径跟踪过程中的主动安全性能。 展开更多
关键词 汽车工程 车道变换 模型预测控制 智能车辆 路径规划 路径跟踪
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基于Pure Pursuit算法的智能车路径跟踪 被引量：35
20
作者 段建民 杨晨 石慧 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1301-1306,共6页
为了实现智能车路径跟踪,根据电子式助力转向系统的工作原理,对北京工业大学智能车BJUT-IV的转向系统进行设计.根据车辆参数和车速确定预瞄距离,并通过车辆与规划路径间存在的位置关系确定预瞄点,采用Pure Pursuit算法计算出前轮偏角控... 为了实现智能车路径跟踪,根据电子式助力转向系统的工作原理,对北京工业大学智能车BJUT-IV的转向系统进行设计.根据车辆参数和车速确定预瞄距离,并通过车辆与规划路径间存在的位置关系确定预瞄点,采用Pure Pursuit算法计算出前轮偏角控制量.建立车辆横向运动学模型,并在Matlab上进行了路径跟踪仿真实验.最后,与GPS相融合,根据GPS提供的车体位置信息,在校园规定线路对路径跟踪算法进行验证.实验结果表明:该算法跟踪偏差较小且前轮摆动幅度适中,确保了车辆在行驶过程中的稳定性. 展开更多
关键词 智能车 电子式助力转向系统 横向控制 路径跟踪
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