GPS物流配送系统设计方案.docx
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GPS物流配送系统设计方案
GPS物流配送系统设计方案
总体设计方案
设计号：
TRANSION20100620
项目经理：
旦小佩
设计总负责人：
张国川
广州创赢智能科技有限公司
2011年09月02日
广州创赢智能科技有限公司
简介
广州创赢智能科技有限公司成立于2005年，注册资本1001万人民币，坐落国家软件园基地——广州天河软件园；她的前身系广东创信科技有限公司，成立于1997年，注册资本800万人民币。
公司是国内从业最早、时间最长的专业智能GPS全球卫星定位系统研发设计、生产销售及运营的综合性科技公司。
主营业务有GPS+GPRS/WCDMA、GPS+CDMA2000、GPS+TD-SCDMA、GPS+CDMA1/EVDO车载终端及行业应用产品的研发、生产，并提供完整的GPS综合应用技术解决方案。
公司拥有30余人的技术研发团队，其中大部分研发人员都是GPS行业中从业最早、技术拔尖及综合能力强的高科技人才。
公司自成立以来始终坚持自主研发、以人为本，自主创新的道路，其研发的产品已获得多项自主知识产权。
公司经过多年的技术及经营积累，在建国50周年、建国60周年“国庆阅兵卫星指挥保障系统”项目投标中，公司以领先的技术性能，卓越的系统设计，可靠稳定的质量保障及优良的产品服务分别从40多家和120多家全国GPS行业精英厂家中脱颖而出，一举中标；产品自投入使用以来，运行可靠，各项技术指标均达到设计要求，圆满的完成了多次重大保障任务。
1999年建国50周年国庆阅兵中，公司产品得到有关方面的一致好评，北京军区司令部通信部“国庆阅兵卫星指挥保障系统使用报告”中指出：
我公司系统采用了国际先进技术，在国内处于领先水平，产品运行可靠，圆满成功地完成国庆阅兵赋予任务；并授予“军民携手，永铸辉煌”锦旗。
2009年建国60周年国庆阅兵中，公司产品再一次得到有关方面的肯定，国庆阅兵联合指挥部及北京军区司令部通信部给我公司的祝贺信中指出“在建国60周年国庆首都阅兵中发挥了重要作用，为保障国庆阅兵做出了突出贡献”；并授予“军民携手科技强军，国庆阅兵再立新功！
”锦旗及牌匾。
公司先后成为：
广东省科委批准认证的高新技术企业，广东省卫星应用协会理事单位，广州市民营企业常务理事单位。
公司建立了自有品牌产品的销售渠道，发展代理商200多家；产品遍布全国各大城市，远销美国、东南亚、非洲等地区。
公司坚持“创造卓越，赢取先机，赢得未来。
”的经营理念，力求在短时间内使公司：
成为卫星定位行业的领头羊，行业内技术最先进，产品市场占有率最大，管理水平最优秀的一流高科技企业；成为员工施展才华和乐于献身的理想平台；成为合作对象的最佳商业伙伴。
公司目前月产销量达三千多台，月生产能力达一万台；
一、公司GPS系列产品优势
1、多年积累了丰富的产品开发及市场推广经验，公司从1993年即开始GPS产品研发工作。
2、目前全国最早从事GPS产品开发、生产商之一。
3、美国SIRF公司20通道GPS芯片，定位快位置准确。
4、美国高通公司的CDMA芯片DTGS-800、英国SIMCOM公司SIM300系列通讯工业级模块，工作稳定、性能可靠。
5、菲利浦公司LPC2368系列ARM高速低功耗单片机。
采用小型嵌入式操作系统，不采用时间片轮询，中断优先处理，通讯信息即时快捷，程序运行稳定可靠。
6、车载机采用SMT贴片工艺，质量可靠。
7、自主知识产权的软、硬件设计是产品售后服务的可靠保障。
8、性能卓著的电源管理系统保证车载终端24小时不间断工作。
9、独有紧凑性小巧设计。
彻底解决车载机车控检测、电源外挂，便于安装隐藏。
10、无线数据传输采用加密技术，不同的信息采用不同的加密技术，所有指令及数据传输均采用握手协议；数据及功能安全可靠。
11、数据存储由铁电存储器或FLASH储存器；可无限次擦写.
12、电磁兼容性好，内部电路优化设计抗干扰能力比较强。
13、TR2100系列车载机整体采用模块化设计，可根据用户要求任意组合，各个模块可任意升级。
14、文本转语音功能：
中心发送的调度指令，终端会用女声自动读出；（可选）
15、车载机故障自检故障弱化功能，自动处理故障。
16、独特的电子围栏,系统可预先设置车辆行驶范围，超出该范围系统会自动向中心报警。
17、GPS接口兼容性：
对于GPS采用MCU预处理方式，通过优化算法提高定位精度，适应多种GPS模块，包括GLONASS。
18、简洁、人性化的监控软件界面，使您自如的掌控车辆。
19、系统软件按运营商级别设计，硬件按军品要求设计，整体系统高可靠性；
20、车载机可内置行驶记录仪功能（可选）；
二、平台系统优势
1、采用自主知识产权的GIS引擎，实现窄带网络传输，单一客户端可同时监控3000台车。
2、客户端软件自动升级新。
3、平台软件采用容错设计效率高，可靠行高，运行稳定。
4、数据的存储查询通过中间件实现，数据传输的可靠性及安全性强。
5、平台容量与软件无关，扩容时只需增加硬件即可，系统容量可达16，580，000，000辆，满足运营需要；
一、主要目的
本系统主要用来实现车辆配送医疗物品中的智能化调度功能，用来生成线路最优、时间最优、成本最优的车辆行程表。
二、设计方案
为了能够与原有的BMS系统连接，并根据现在实现的业务需要，
本系统设计将主要采用以下的功能模块来实现：
1．地图模块
用来显示地图，能够对地图进行放大，缩小，漫游，测量地图中任意两点之间的距离，获取地图中某点的地理名称，所在区域等信息；并能在地图上实时动态的显示出车辆图标，以及车辆所在实际位置等。
2．网络连接模块
主要用来接收车载终端上传过来的GPS定位数据，车辆状态信息和向车辆发送定位、跟踪、监听、调度等指令。
3．数据库连接操作模块
连接数据库，对数据库的操作（查询，添加，修改，删除）在这里进行。
其余的模块不能直接访问数据库，也不能直接对数据进行操作，必须通过数据库连接操作模块提供的接口实现对数据的操作。
4．BMS连接模块
主要实现与原有的BMS系统的连接功能，并且能够从其中取得商品信息（如商品件数，重量，体积，）等数据的功能,
5．客户信息输入模块
主要用来输入客户的相关信息（如单位名称，客户地址，定时送货，优先级别等）。
备注：
选择客户地址必须是地图中己经存在的单位名称，否则就必须在地图上新建一个单位地理点，否则所输入的客户地址将无效。
6．车辆信息输入模块
主要用来输入车辆的注册基本信息：
如车辆群号、组号、身份码、车牌号、自编号、单位名称、单位地址、司机姓名、司机电话、车辆类型、车辆容积、车辆载重等相关数据。
7．车辆监控模块
通过新增加一个或多个地图窗口，在新地图窗口中对一台、多台车或一个群、一个组、一个单位进行车辆行驶的显示。
新地图窗口的功能和主地图窗口的一样就是在主地图窗口上创建的。
8．电子围栏模块
可以用来设置车辆的限制速度，行驶区域等，一旦车辆超速，或者超界时，将会自动向调度中心报告车辆的违章信息。
9．车辆调度模块
当用户选择好送货点，设置好每个送货点需要的货物数量后，将会自动选择适合的车辆，并根据（线路最优、时间最优、成本最优）的原则生成车辆路线的行程表，并可根据用户需求，将车辆行程表打印出来。
10..车辆轨迹回放模块
通过从数据库或者文件中读取己经保存GPS数据，可选择某个时间段对车辆之前运行的路线，运行的状态，送货情况等相关信息进行实时回放，并且同时在地图上显示回放的全过程。
12．系统设置模块
主要用来设置地图的显示方式，车辆的显示图标样式、颜色，网络的连接状况等信息。
13．操作员管理模块
主要包括用户登录密码验证，用户管理级别的设定，记录用户操作信息（用户名、操作时间、操作内容，车辆身份码），用户交接班管理，以及查询用户操作记录等内容。
三、系统组成及基本原理
1、系统组成
GPS卫星监控系统由TR2100GFM智能车载单元、GSM/GPRS/CDMA数字通讯网络、监控中心等组成。
2．车载子系统
2、1、1、车辆求助功能
当车主在车上遇到任何需要紧急求助事件时，可按下车载设备的相关自定义
手动按钮进行紧急求助（例如，求助、交通事故、调度抢答等，同时预留若干空键以备车台功能的扩充等）。
2、1、2、车辆报警功能
车主可以触动隐蔽的手动按钮报警开关。
2、1、3、车载台的刷新功能
车载设备的刷新功能至少包括以下几种：
4、1、被动刷新：
可设定移动单元进行定时刷新或定距刷新。
4、2、主动刷新：
实现车主主动提供车辆最新的位置信息。
4、3、固定点刷新：
当车辆进入某固定区域（如洛溪大桥）时，车辆将自身的状态信息发送至中心。
2、1、4、移动车辆调度功能
中心可实时对车辆进行调度。
中心可将有关的指令和信息发送至特定的车辆，并反映在车辆上的语音电话或液晶显示板上，司机可通过按钮板上的特定按钮表示接收，反馈回中心。
2、2TR2100GFM车载系统功能
（1）遇劫报警：
在紧急状态下，按下隐藏的报警开关，车载系统自动向服务中心发送报警信号，直至中心收到应答信号为止。
（2）定位功能：
可以根据用户要求将被定位车辆位置、经纬度、行驶速度、精确时间在服务中心电子地图上显示出来。
（3）遥控熄火功能：
在对被盗抢的车辆进行营救的过程中，服务中心可以根据营救的需要遥控车辆强行熄火；系统设有双保险，设备故障不会造成意外熄火。
（4）跟踪功能：
在车辆被盗抢劫后，服务中心能自动跟踪报警车辆。
（5）电子围栏功能：
系统可预先设置车辆行驶范围，超出该范围系统会自动向中心报警。
大大方便公司、企业对内部车辆的管理。
（6）车辆行使记录功能：
自动记录车辆行使数据，该数据记录在终端内部的FLASH储存器里面，在遇到以外掉电时数据不会丢失。
（7）超速度告警：
系统可以预先设置车辆的最高行使速度，如果车辆的行使速度超过该速度，则向监控中心报警。
（8）低压报警：
如果车载台的主电源电压过底，影响车载台正常工作，向监控中心报警。
以上功能可以根据客户需要进行增删。
2．3监控调度管理中心
由硬件平台，软件平台，应用软件三部分组成。
应用软件包括业务系统软件和网关通信软件，全部由广东创信科技有限公司自行开发。
业务应用系统包括车载终端管理子系统，报警管理子系统，车辆管理子系统，司机管理子系统，用户投诉子系统等。
2、3、1、监控中心功能
通信机软件：
1、定位：
对装有GPS/GPRS设备的所有目标均可准确测定其位置。
系统可以通过定时定位或发送定位指令刷新所有目标的位置；
2、跟踪：
对一些特殊的用户，可提供实时跟踪服务；可以对指定的车辆通过将该车当前的坐标保留在数据库中的方法，使用高亮线端显示在某个终端上并提供相应的功能（路径指引、三方通话、监听、对话）方便用户；
3、告警：
可与公安“110”报警中心联网，使公安部门及时准确处警；
4、救援：
根据用户需求，派出修理人员、救护人员和车辆；
5、调度（需外接中文手柄）：
通过系统发出调度寻车指令，然后用中文短讯进行调度；
6、警情复核:
声音复核:
当发生报警时，可监听现场的声音；人工复核：
通过车主的电话核实报警信息的真伪；
7、报警优先：
优先发送报警信号；
8、智能处警：
可支持流动接警处警系统的工作；
9、远程控制：
能对被盗车辆实行断电断油远程控制；
10、信息服务：
向用户提供其所需的公用信息和专用信息服务;
对各种数据的录入、查询等操作，方便管理。
如果需要，可单独做软件独立处理、分析所需要的数据。
后台系统软件:
后台系统的软件的组成主要为：
网络服务器、网络调度台、中心通讯机、信息管理器、数据同步服务器等。
i.网络服务器：
是车载终端的注册管理，是车载终端进入整个系统的入口或是发送指令的出口。
这里是需要一个有效的固定的公网IP地址。
ii.网络调度台：
主要的功能是管理GIS（客户端）的注册及权限管理，用户的账号分配不同的车辆监控权限。
对不同厂家终端的服务器进行统一协调调度，通过网络服务器可以把不同厂家终端进行接入到本系统平台。
iii.中心通讯机：
针对TR系列的GPS终端的信息进行：
解密、加密度、数据解析、指令下发。
iv.信息管理器：
进行车载终端、车辆信息的管理，并将所有的终端上行信息记录方便日后的信息查询、分析、统计。
v.数据同步服务器：
是给客户端（单机版、分中心）进行数据同步的数据服务库服务系统。
同步的内容主要包括：
车机的运行记录、车辆信息等。
软件基本配置：
1、系统平台软件运行的系统：
WINDOWS2000服务器版本；
2、数据库采用SQL2000SERVER数据库，可运行于WINDOWS2000服务器操作系统，根据客户要求进行配置;
3、系统最小的硬件支持为2台PC服务器.
前台GIS功能：
Ⅰ、常用功能：
1、实时显示用户：
使用高精度的电子地图实时显示用户（移动或固定目标）的位置及动态信息电子地图包含多层信息：
如道路、河流、湖泊、房屋、植被、重要机关单位位置、邮政网点、警力分布状况等等，可以分层显示。
GIS能将空间信息与属性信息的处理完美结合起来，以直观的方式显示所有移动目标、固定目标的位置和状态。
2、图层显示、控制：
可根据监控目标、内容、性质、范围等的需要分层显示道路、政府机关、加油站等信息。
数字地图采用矢量方式，可任意放大、缩小、移动等。
3、GIS比例要求：
在城市中心区域应做到1：
5000，城市一般区域达到1：
10000，郊区和高速公路应达到1：
15000。
4、指定查询：
中心控制台可随时点名查询车目前的位置、速度和运动方向。
可以将鼠标放在要显示的车辆图标上，系统以浮动标注的形式将车辆的基本情况（如：
车号、空闲状态等）显示出来。
也可通过点选、框选或某字段的模糊查询等方法指定查询车辆，被选中的车辆将使用特殊的方法显示（高亮度或使用不同颜色或新建一个地图窗口），通过车辆图标的摆动角度和移动速度显示该车辆的当前状态。
在这个基础上添加一个状态列表框，使车辆的状态既直观又具体。
5、距离显示：
提供一个自动测量两点或多点之间距离的工具，它可以随时测量任意点以及任意路径间的距离长度。
还能够利用最短、最优等算法，或根据当时的交通情况决定从某一点到另一点之间的推荐路径。
6、地名获取：
此项功能用于获取当前鼠标位置的地理信息（所在地区、道路、周围标志性建筑及其他相关信息），地名信息包含的内容，搜索地名信息的方式可设置。
7、地图无级缩放、漫游等功能：
可以将当前显示的地图按照比例进行无级缩放，使用户能够更方便的操作其他功能；
8、索引图功能：
通过索引图使用户能快速的了解当前整个车辆的分布情况，得到宏观的印象。
通过索引图功能，用户可以通过点击索引图的某个区域，系统快速定位到相应的区域。
Ⅱ、高级功能：
1、多窗口显示：
可以开窗口、用多窗口在电子地图上以文字或图标的形式对不同目标进行分别显示，锁定显示这一目标，此时系统的主窗口仍可保留多目标的显示。
支持大屏幕投影仪。
同时用户可以自己定义一个用户窗口，通过用户窗口，用户可以马上回到自己需要的主窗口显示上进行工作。
2、道路匹配：
对全部或有选择地对一台或多台监控车辆进行实时跟踪并忽略GPS定位误差，使其始终位于应在的道路上（通过差分方法减少误差，在GIS机通过数据校正避免误差，精度在5米内）。
3、轨迹回放：
系统自动实时地记录对监控车辆的定位经度、纬度、时间、方向、速度等参数，可在回放窗口进行回放，利于案情分析。
回放轨迹可打印输出。
4、动态调度。
可对系统内的所有车辆进行动态调度管理。
5、手工标注功能：
利用手工标注功能，用户可以当前地图上的地点或著名建筑的名称以标注的形式显示在地图上，方便用户利用这些信息为司机提供类似路标的功能。
6、地图输出和图例：
通过地图输出功能，使用户得到有关当前地图的信息，极大的方便了用户外出作业的需要。
配合距离显示、手工标注和推荐路径等功能就能输出一张详细的路线图。
图例功能显示或隐藏地图中的图形的含义。
利用图例功能也能进行一些比较高级的地图操作。
7、自导航功能：
使用GIS软件通过计算机（手提电脑）串口连接“移动终端”（通过特制线连接“移动终端”的显示器）可接收“移动终端”当前的GPS数据信息、向控制中心发送短消息，并能在GIS机的电子地图上显示其位置及相关地理信息。
8、报警显示：
能实时查询报警车辆的资料和地图上的位置信息；
当报警信号到达后，接警调度机自动寻找空闲的接警座席（如果没有空闲者，就寻找有无正在接单的座席；如果还是没有就排在排队序列里，当有空闲座席时在接到该座席上），在该座席的终端屏幕上显示报警的有关信号信息。
例如：
报警类型（医疗求助、交通事故、纠纷、车辆被盗等）、报警车辆信息（车辆号码、位置等）和与车辆有关的其他信息（越界、断电、防拆等）。
接警的座席通过显示的资料，可以在弹出的对话框中通过相应的操作立即做出相应的动作。
如：
报110、监听、跟踪、远程控制（断电、断油、鸣叫等）。
9、电子围栏：
可根据不同车辆的任务需求，设置车辆的运行范围、速度、线路、到达时间等信息，如果不符合车辆的运行要求，即报警显示，便于及时处理事件。
10、图象传输：
对于安装带有摄相头的车载终端，管理员可以通过图象传输随时了解该车辆的内和附近环境情况。
对于报警车辆有很大的帮助，让监控中心及时对车辆人员提供帮助和决策。
11、图象回放：
系统自己记录传输回监控中心的图象，并记录传回图象的时间，属于那一辆车。
可以回放某段时间内的所有图象，有利于有关人员对车辆的当时情况进行分析。
12、区域操作：
在电子地图上选去一个区域，对区域范围内的车辆进行监控调度导航和统计。
该区域可以保存下来，方便下一次的直接统计。
Ⅲ、与通信机的接口：
通过内部网络或者INTERNET网络实时传送数据到地图机。
GIS软件可以通过INTERNET网络运行，只要能够上网，你就可以实时查询你所需要的一些资料以及车辆的情况。
GIS软件基本运行环境：
WINDOWS2003服务器版本。
2．4业务功能
2、4、1、移动目标管理
1、1、业务、监控指令
●车辆定位（包括单车、多车定位）
●跟踪
系统可定时、定间隔跟踪车载台，并在电子地图上显示其行进轨迹。
●监听
系统可通过监控终端遥控车载台发射，以便将车内的环境音传送到中心。
●锁车/开锁命令
可以对系统内的任一车辆进行空中信令锁车/开锁。
●短消息功能
可以随时向车载台发送短消息，便于调度等联络。
1、2、IC卡读写功能
收发、编辑司机基本信息、调度信息，形成派车单，调度日志.
1、3、查询
直接查询各数据库，协助做所需要的各种统计工作.
2、4、2日志功能
日志功能对于系统在运行过程中出现的各种事件都有记录，中心可记录所监视移动目标的运动轨迹、运动速度和运动时间，并进行存贮备档，需要时可重新回放显示。
同时自动记录值班人员的各种操作，以便于事后统计分析。
三、系统功能说明
3.1监控主界面
它包含主菜单、地图窗口、车辆列表、信息窗口、状态栏,通过此监控窗口，结合电子地图，可以很直观的了解到车辆的当前所在位置，以及车辆的各种状态信息。
3.2历史轨迹回放界面
轨迹回放窗口分为查询操作区（时间选择，车辆选择，回放控制），地图显示区，查询结果区。
在查询操作区中，选择一定的时间范围和车辆，点击查询按钮，查询成功后，查询结果将显示查询结果。
选择合适的回放速度（默认是8,最高10,最低1），选择是否显示停车提示，选择是否要显示时间（每5个轨迹点显示一下该点的时间）,然后点击回放开始回放轨迹。
在回放过程中，可点击暂停/继续按钮进行进度控制，亦可再次点击回放按钮重新回放。
在地图显示区中，单击某一个轨迹点，则查询结果区中将自动定位到该条记录。
在查询结果区中，通过点击“只显示速度大于0的”复选框可对查询结果进行过滤。
选择适当的间隔，然后点击“设为电子围栏”按钮，可弹出电子围栏管理窗口，并把当前轨迹按选定间隔绘成一个线形围栏。
3.3指令发送界面
本窗口分为指令选择区、待发送列表区、指令消息区和指令发送区。
首先，在指令选择区中选择一个指令。
其次，右键点击待发送列表区，选择添加车辆，加入一些要发送指令的车辆。
其中，从车辆列表添加将显示车辆列表窗口。
从地图选择添加将暂时隐藏指令窗口，待从地图上拉框选择一些车辆后，重新显示。
再次，在指令发送区（会因所选指令不同而不同），选择一定的选项后，点击发送并关闭或发送按钮进行指令发送。
最后，指令的发送和执行结果会在指令消息窗口上显示。
指令功能:
指令的作用：
跟踪指令：
可以修改终端上传数据的间隔时间（有两种方法：
按时间或永久跟踪）
车辆设防/撤防：
该功能可以对车辆施行非法开车门报警以及拖车报警（终端要接相应的功能）
信息指令：
可以通过该指令给调度屏、导航屏发送信息，调度屏、导航屏接到信息后会进行语音播报。
速度设置：
该指令可以给终端设置一个最大速度，如果超过该设置的速度会有超速报警。
图像设置：
如果车辆装有摄像头可以通过该指令对指定的摄像头下发指令回传图片。
监听：
该指令下发后可以对车辆室内的声音进行监听（终端要接有话筒，卡要开通语音功能）
3.4图像接收界面
车载终端在接收到拍摄图片的命令时就会上传图片到中心，并显示在客户端的图片接收区，如上图所示，用4*4的方格进行显示，鼠标移至图像上，显示相关信息。
单击某个图像，该图像将在小图片显示区上显示。
3.5历史图像查看界面
本窗口分为图像查询区（时间选择和车辆选择），图像预览区，列表显示区，图像显示区和图像操作区组成。
在查询区中，选择合适的时间范围和特定的车辆后，点击查询
按钮。
查询完毕后，查询结果会在图像预览区和列表显示区显示出来。
在图像预览区中，点击某一张图片，则该图片将在图片显示区中显示出来。
点击上页
、下页
进行页切换。
在列表显示区中，点击某一行，则图像预览区切换到该行所在的页，图像显示区显示相应图片。
图像操作区中，点击上一张
、下一张
切换图像显示区的图片显示。
点击放大
、缩小
、还原
对图片进行放大缩小。
点击另存为
把图像显示区的图片另存为指定文件。
3.6地理点管理界面
此窗口分为三部分：
地图显示区，地理点列表区和地理点信息区。
1．新增一个地理点。
点击
，在地图合适位置上单击一下鼠标，地图上会显出一个新增信息点的标签：
，并且其坐标会显示在
，填入适当的名称，类别和备注信息后，点击保存。
保存成功后，地理点列表会增加一条记录。
2．修改、删除一个地理点。
在列表中选定一个地理点，信息区中将显示出该地理点的详细信息，要删除此地理点请直接点击删除按钮，要修改此地理点，请填入合适名称，类别和备注信息后，点击保存按钮。
3．7电子围栏的管理
如下图所示：
本窗口可进行电子围栏的信息管理和关联管理。
在信息管理页中，上方列表显示了在系统中已经存在的电子围栏（方形、线形、行政区域和多边形）,其中，方形围栏又可分为进区报警围栏（围栏外行驶）、出区报警围栏（围栏内行驶）和进出区提示;线形围栏的特点是，可按线路（如某段高速公路）进行设置围栏;行政区域围栏是按国内各个省市的行政区域进行设置，以限制车辆进出某些省份、县市等；多边形围栏可以根据实际情况绘制一个多边形的区域从而限制车辆进出该区域,进出该区域时会有相应的报警提示。
四、调度系统模块功能
4.1、接收短信
调度中心能够接收从车机上传的短信信息，并且屏幕上实时提示并显示，也可
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