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文檔簡介

城市軌道交通信號基礎(chǔ),主講:馮博,機(jī)電工程系,.,本章內(nèi)容,項(xiàng)目一,項(xiàng)目二,項(xiàng)目三,項(xiàng)目四,項(xiàng)目五,.,項(xiàng)目二信號機(jī),知識要點(diǎn)1掌握各種信號機(jī)的作用和顯示。2掌握正線信號機(jī)、車輛段信號機(jī)的設(shè)置要求。3掌握防護(hù)信號機(jī)、調(diào)車信號機(jī)、阻擋信號機(jī)、出站信號機(jī)、通過信號機(jī)的顯示意義。,.,一、城市軌道交通信號概述,1、信號分類,(1)視覺信號和聽覺信號視覺信號是以信號燈的顏色、顯示數(shù)目及燈光狀態(tài)等表達(dá)的信號,如地面信號機(jī)、手信號旗、信號牌等。聽覺信號是以聲音的強(qiáng)度、長短等方式來表示信號意義,如機(jī)車鳴笛等。例如某地鐵公司的行車組織規(guī)則中關(guān)于列車鳴笛規(guī)定:,我國鐵路視覺信號的基本顏色是紅、黃、綠,.,1)鳴笛的作用是發(fā)出警告或要求協(xié)助,長聲為三秒,短聲為一秒,音響間隔為一秒。重復(fù)鳴示時(shí),須問隔五秒以上;2)為避免對站內(nèi)乘客及鐵路沿途的居民造成滋擾,列車在正線上運(yùn)行時(shí)只可在必要時(shí)鳴笛;3)表2一l中的情況下必須按指定方式鳴笛:,表2-1列車鳴笛鳴示方式表,一、城市軌道交通信號概述,.,(2)固定信號和移動信號固定信號是固定設(shè)置在規(guī)定位置的信號裝置,如地面信號機(jī)等。移動信號是根據(jù)需要臨時(shí)設(shè)置的信號裝置,如實(shí)施臨時(shí)限速時(shí)設(shè)置的限速告示牌和限速終止標(biāo)牌等。,固定信號機(jī),減速信號為:白天柱上一個(gè)黃色圓牌;夜間柱上一個(gè)黃色燈光。,.,(3)地面信號和車載信號地面信號是設(shè)置在線路附近供駕駛員辨識的信號。車載信號是將地面信號通過傳輸設(shè)備或其他方式傳輸引入列車的信號。車載信號設(shè)備安裝在列車的兩端。,車載信號設(shè)備,一、城市軌道交通信號概述,.,城市軌道交通地面采用的色燈信號機(jī)在結(jié)構(gòu)上與鐵路信號機(jī)基本相同,但在設(shè)置要求和顯示意義方面與鐵路有一定區(qū)別,對于信號機(jī)的顯示距離也有自己的規(guī)定,除了車輛段和有道岔的正線車站外,其他地方一般不設(shè)置地面信號機(jī)。城市軌道交通的自動化程度比較高,一般采用“地面信號顯示與車載信號系統(tǒng)相結(jié)合、以車載信號系統(tǒng)為主”的運(yùn)用方式,列車的運(yùn)行速度不取決于地面信號機(jī)的顯示,地面信號只起輔助作用。,小提示,.,(4)色燈信號機(jī)和臂板信號機(jī)臂板信號機(jī)已經(jīng)淘汰。色燈信號機(jī)是用燈光的顏色、數(shù)目以及亮燈狀態(tài)表示信號含義。目前廣泛使用透鏡式,發(fā)展方向是組合式、LED式。,一、城市軌道交通信號概述,色燈信號機(jī),.,(5)信號機(jī)和信號表示器信號機(jī)用來防護(hù)站內(nèi)進(jìn)路、防護(hù)區(qū)間、防護(hù)危險(xiǎn)地點(diǎn),有嚴(yán)格的防護(hù)意義;信號表示器是對行車人員傳達(dá)行車或調(diào)車意圖,或?qū)δ承┭a(bǔ)充說明所用的器具,無防護(hù)意義。,一、城市軌道交通信號概述,信號表示器,.,一、城市軌道交通信號概述,2、顏色及其表示意義,(1)基本顏色紅色:停車信號,禁止越過該信號機(jī)(信號熄滅或顯示不明時(shí),也應(yīng)視為停車信號)。綠色:允許信號,信號處于正常開放狀態(tài),可按規(guī)定速度通過該信號機(jī)。黃色:允許信號,信號處于有限開放狀態(tài),要求列車注意或減速運(yùn)行。,.,(2)輔助顏色月白色:用于指示調(diào)車作業(yè)時(shí),表示允許越過該信號機(jī)調(diào)車;用于指示正線列車作業(yè)時(shí),同時(shí)顯示一個(gè)紅燈信號,構(gòu)成引導(dǎo)信號,表示準(zhǔn)許列車越過顯示紅燈的信號機(jī),并隨時(shí)準(zhǔn)備停車。藍(lán)色:用于調(diào)車信號機(jī),表示禁止越過該信號機(jī)調(diào)車。,一、城市軌道交通信號概述,.,需要說明的是:我國城市軌道交通的信號系統(tǒng)沒有對地面信號的顯示方式和顯示意義進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,因此信號顯示存在一定差異,例如有的城市軌道交通公司采用一個(gè)紅色燈光和一個(gè)黃色的燈光構(gòu)成引導(dǎo)信號。,小提示,.,二、地面信號機(jī),1、設(shè)置原則,(1)設(shè)置于列車運(yùn)行方向右側(cè)城市軌道交通采用右側(cè)行車制,不論在正線還是車輛段,地面信號機(jī)應(yīng)設(shè)置于列車運(yùn)行方向的右側(cè),地面信號機(jī)地下部分一般安裝在隧道壁上。特殊情況下,可以設(shè)置在列車運(yùn)行方向左側(cè)或其他位置。,安裝在隧道壁上的固定信號機(jī),.,(2)信號機(jī)限界設(shè)備限界是用以限制設(shè)備安裝的輪廓線,信號機(jī)不得侵入設(shè)備限界。車輛輪廓線是限制列車橫斷面最大容許尺寸的輪廓,將其擴(kuò)大一定尺寸后,構(gòu)成車輛限界。直線地段的設(shè)備限界是在直線地段車輛限界外擴(kuò)大一定安全間隙后形成的。曲線地段設(shè)備限界應(yīng)在直線地段設(shè)備限界的基礎(chǔ)上,按平面曲線不同半徑過超高或欠超高引起的橫向或豎向偏移量,以及車輛、軌道參數(shù)等因素計(jì)算確定。在城市軌道交通公司的行車組織規(guī)則中對各限界的數(shù)據(jù)有具體說明。,二、地面信號機(jī),.,2、正線信號機(jī)及表示器,二、地面信號機(jī),城市軌道交通有的車站設(shè)有道岔,有的車站僅有兩條正線,因此應(yīng)根據(jù)各站設(shè)備具體情況設(shè)置信號機(jī)。在正線常用的信號機(jī)包括以下幾種。,(1)防護(hù)信號機(jī)在正線道岔岔前和岔后適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置防護(hù)信號機(jī),如下圖中的A站、E站、F站等所示。,.,防護(hù)信號機(jī)的設(shè)置圖,二、地面信號機(jī),.,防護(hù)信號機(jī)采用三顯示機(jī)構(gòu),自上而下為黃(或月白)、綠、紅,具體顯示意義為:紅色禁止越過該信號機(jī);綠色道岔開通直向位置,允許列車按照規(guī)定速度越過該信號機(jī)進(jìn)入?yún)^(qū)間;黃色道岔開通側(cè)向位置,允許列車按照規(guī)定速度(一般限速不超過30kmh)越過該信號機(jī),運(yùn)行至折返點(diǎn);黃色+紅色引導(dǎo)信號,允許列車以不超過25kmh的速度越過該信號機(jī),有條件進(jìn)人區(qū)間。,.,正線上防護(hù)信號機(jī)用“X”、“F”等命名,以數(shù)字序號作為下標(biāo),下行咽喉編為單號,上行咽喉編為雙號,從站外向站內(nèi)順序編號。,二、地面信號機(jī),.,(2)阻擋信號機(jī)在線路盡頭處設(shè)置阻擋信號機(jī),表示列車停車位置。阻擋信號機(jī)采用單顯示機(jī)構(gòu),只有一個(gè)紅燈。當(dāng)阻擋信號機(jī)顯示紅燈時(shí),列車應(yīng)在距信號機(jī)至少10m的安全距離前停下。當(dāng)車站設(shè)置有阻擋信號機(jī)時(shí),與防護(hù)信號機(jī)共同順序編號,如下圖中的A站的X9、X11,H站的X18、X20。,二、地面信號機(jī),2、正線信號機(jī)及表示器,.,阻擋信號機(jī)的設(shè)置圖,.,(3)通過信號機(jī)采用ATC系統(tǒng)的城市軌道交通,自動閉塞通過信號機(jī)已經(jīng)失去主體信號的作用,一般在區(qū)間不設(shè)置通過信號機(jī)。為便于駕駛員在ATP設(shè)備發(fā)生故障時(shí)控制列車運(yùn)行,可以根據(jù)需要設(shè)置通過信號機(jī)。通過信號機(jī)采用三顯示機(jī)構(gòu),自上而下燈位為黃、綠、紅。,二、地面信號機(jī),2、正線信號機(jī)及表示器,.,傳統(tǒng)區(qū)間通過信號機(jī)動畫演示,.,增設(shè)通過信號機(jī)動畫演示,.,(4)進(jìn)、出站信號機(jī)車站可根據(jù)需要設(shè)置進(jìn)、出站信號機(jī),或僅設(shè)置出站信號機(jī)。進(jìn)站信號機(jī)設(shè)置在車站入口外方適當(dāng)距離,用于防護(hù)車站內(nèi)作業(yè)安全。進(jìn)站信號機(jī)顯示一個(gè)紅色燈光表示不準(zhǔn)列車越過信號機(jī)進(jìn)入站內(nèi),顯示一個(gè)綠色燈光表示允許列車按規(guī)定速度越過信號機(jī)進(jìn)入站內(nèi)。出站信號機(jī)設(shè)置在車站出口,即列車由車站向區(qū)間發(fā)車處前方,指示列車能否由車站進(jìn)入?yún)^(qū)間。出站信號機(jī)顯示一個(gè)紅燈表示不準(zhǔn)列車出站,顯示一個(gè)綠燈表示允許列車出發(fā)進(jìn)入?yún)^(qū)間。,二、地面信號機(jī),2、正線信號機(jī)及表示器,.,燈光配列:采用高柱雙機(jī)構(gòu)(兩個(gè)顯示機(jī)構(gòu)),帶引導(dǎo)信號機(jī)構(gòu)。自上而下燈位為黃、綠、紅、黃、白。,.,.,進(jìn)站信號機(jī)開放時(shí)機(jī)動畫演示,.,雙線反方向發(fā)車動畫演示,.,(5)發(fā)車表示器(倒計(jì)時(shí)發(fā)車牌)車站可在正向出站方向站臺一側(cè),列車停車位置前方適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置發(fā)車表示器,向駕駛員表示能否關(guān)閉車門及發(fā)車的時(shí)間。發(fā)車表示器平時(shí)不亮燈,列車停靠后無顯示表示不能關(guān)閉車門、發(fā)車;距發(fā)車還有5s時(shí)白色閃光,提醒駕駛員關(guān)閉車門;顯示白色穩(wěn)定燈光表示可以發(fā)車。,二、地面信號機(jī),2、正線信號機(jī)及表示器,.,三、車輛段(車廠)信號機(jī),車輛段(車廠)入口轉(zhuǎn)換軌外方設(shè)置進(jìn)段(廠)信號機(jī),如下圖中的SJl、SJ2。進(jìn)段(廠)信號機(jī)顯示及燈光配列可與防護(hù)信號機(jī)相同,也可采用雙機(jī)構(gòu)。,.,下圖是某地鐵公司車輛段與正線連接部分,圖中XJl、XJ2為進(jìn)段(廠)信號機(jī),XJl顯示紅燈表示禁止列車進(jìn)入車輛段(車廠);顯示一個(gè)黃色燈光表示允許進(jìn)入車輛段(車廠),道岔1開通直向位置;顯示兩個(gè)黃色燈光表示允許進(jìn)入車輛段(車廠),道岔1開通側(cè)向位置:顯示一個(gè)紅色燈光和一個(gè)白色燈光表示引導(dǎo)信號。,進(jìn)、出段(廠)信號機(jī),.,車輛段(車廠)出口處設(shè)置出段(廠)信號機(jī),如下圖中SCl、SC2,其顯示及燈光配列可與防護(hù)信號機(jī)相同。,進(jìn)、出段(廠)信號機(jī),.,四、信號圖形符號,城市軌道交通信號平面圖中常用顏色及信號機(jī)的圖形符號見表3-2所示。,表3-2信號常用圖形符號,.,信號機(jī)實(shí)物圖片演示,.,休息、休息,.,項(xiàng)目二實(shí)施,任務(wù)一認(rèn)識正線信號設(shè)備,1目標(biāo)1)掌握城市軌道交通正線有關(guān)信號機(jī)設(shè)置原則。2)掌握城市軌道交通正線有關(guān)信號機(jī)顯示方式及顯示意義3)能夠發(fā)車表示器的設(shè)置位置及顯示意義。2資料1)城市軌道交通正線信號平面圖。2)正線車站設(shè)備圖片。3)錄像資料:列車進(jìn)站、列車發(fā)車、列車折返等。,.,3實(shí)施步驟(1)信號機(jī)布置提供未設(shè)置信號機(jī)的正線線路圖,由學(xué)生分組設(shè)計(jì)正線有關(guān)信號機(jī)的布置。設(shè)計(jì)完畢,與實(shí)際正線信號平面圖相對照,討論解決設(shè)計(jì)中存在的問題。在完成信號機(jī)布置的基礎(chǔ)上,分析城市軌道交通正線車站線路布置及列車作業(yè)的特點(diǎn)。(2)認(rèn)識設(shè)備提供正線車站防護(hù)信號機(jī)、阻擋信號機(jī)等設(shè)備實(shí)物圖片,包括信號的不同顯示,學(xué)生能夠講解圖中設(shè)備的有關(guān)知識。(3)信號顯示與列車運(yùn)行根據(jù)城市軌道交通列車運(yùn)行及折返作業(yè)的相關(guān)錄像,能夠指出有關(guān)作業(yè)過程中相關(guān)信號顯示意義及信號顯示與有關(guān)道岔位置的關(guān)系。,.,任務(wù)二認(rèn)識車輛段信號設(shè)備1目標(biāo)1)掌握城市軌道交通車輛段(車廠)內(nèi)有關(guān)信號機(jī)設(shè)置及作用。2)掌握城市軌道交通車輛段(車廠)內(nèi)有關(guān)信號機(jī)顯示方式及顯示意義。2資料1)城市軌道交通車輛段(車廠)信號平面圖。2)車輛段(車廠)設(shè)備圖片:停車線、洗車庫、咽喉區(qū)等。3)錄像資料:列車進(jìn)段(廠)、列車出段(廠)等。,.,3實(shí)施步驟(1)信號機(jī)布置及作用根據(jù)所提供的車輛段(車廠)信號平面圖,明確各線路的作用及信號機(jī)設(shè)置原則,區(qū)分車輛段(車廠)內(nèi)調(diào)車信號機(jī)和列車阻擋信號機(jī)的不同作用。(2)認(rèn)識設(shè)備提供車輛段(車廠)內(nèi)不同性質(zhì)、不同類型信號機(jī)的設(shè)備實(shí)物圖片,根據(jù)信號機(jī)外觀、設(shè)置位置等識別各信號機(jī),并能夠講解圖中設(shè)備的有關(guān)知識。(3)信號顯示與列車運(yùn)行根據(jù)列車及其他車輛進(jìn)出車輛段(車廠)以及在車輛段(車廠)內(nèi)作業(yè)的錄像,能夠說明有關(guān)作業(yè)過程中相關(guān)信號顯示意義。,.,任務(wù)三學(xué)習(xí)信號機(jī)故障時(shí)的行車辦法1目標(biāo)1)熟練掌握有關(guān)規(guī)章要求。2)正確執(zhí)行有關(guān)規(guī)章。2資料提供行車組織規(guī)則中關(guān)于信號機(jī)故障行車辦法的有關(guān)規(guī)定。例如某地鐵公司關(guān)于信號機(jī)及發(fā)車表示器故障時(shí)規(guī)定。(1)倒計(jì)時(shí)發(fā)車牌故障的處理1)駕駛員或車站督導(dǎo)員在發(fā)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)發(fā)車牌故障時(shí),應(yīng)及時(shí)通知行車調(diào)度員;2)駕駛員憑行車調(diào)度員授權(quán)發(fā)車。,.,(2)信號機(jī)故障的處理1)駕駛員或車站督導(dǎo)員在發(fā)現(xiàn)信號機(jī)故障時(shí),應(yīng)及時(shí)通知行車調(diào)度員;2)行車調(diào)度員授權(quán)列車駕駛員或車站督導(dǎo)員停止使用該故障設(shè)備,視為無效信號;3)中央控制時(shí),行車調(diào)度員確認(rèn)故障信號機(jī)防護(hù)的道岔位置正確且在鎖閉狀態(tài);車站控制時(shí),由行車值班員確認(rèn)故障信號機(jī)防護(hù)的道岔位置正確且在鎖閉狀態(tài),并向行車調(diào)度員匯報(bào);4)駕駛員憑行車調(diào)度員的調(diào)度命令發(fā)車。,.,1)正確識別信號機(jī)或發(fā)車表示器故障。2)熟悉不同崗位在設(shè)備故障時(shí)的處理方法。,3實(shí)施步驟,.,任務(wù)四了解信號機(jī)基本結(jié)構(gòu)及控制電路1目標(biāo)1)了解不同信號機(jī)的特點(diǎn)。2)了解不同信號機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2設(shè)備透鏡式色燈信號機(jī)、組合式色燈信號機(jī)、LED信號機(jī)以及信號機(jī)控制電路。3實(shí)施步驟1)觀察不同信號機(jī)在內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面的不同。2)觀察不同信號機(jī)在信號顯示方面的不同。,.,拓展與提高城市軌道交通的信號機(jī)一般采用色燈信號機(jī),按照顯示方式和結(jié)構(gòu)的不同,色燈信號機(jī)主要有以下三種。1透鏡式色燈信號機(jī)透鏡式色燈信號機(jī)采用透鏡組將光源發(fā)出的光束聚成平行光束,故稱為透鏡式。這種信號機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,控制電路所用電纜芯線少,所以得到廣泛應(yīng)用。,一、常用色燈信號機(jī),.,透鏡式色燈信號機(jī)有高柱和矮型兩種類型。高柱信號機(jī)的信號機(jī)構(gòu)安裝在信號機(jī)柱上,矮型信號機(jī)的機(jī)構(gòu)安裝在混凝土基礎(chǔ)上,如圖所示。,矮型色燈信號機(jī),.,透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu)分為單顯示、二顯示和三顯示三種,其中二顯示和三顯示機(jī)構(gòu)分別劃分為兩個(gè)和三個(gè)燈室,燈室之間用隔板分開,防止相互串光。單顯示機(jī)構(gòu)用于阻擋信號機(jī),以及復(fù)示信號、引導(dǎo)信號及進(jìn)路表示器。二顯示和三顯示機(jī)構(gòu)可以單獨(dú)使用,也可以組合使用(也可與單顯示機(jī)構(gòu)組合),再按燈光配列對信號燈位顏色的規(guī)定安裝有色內(nèi)透鏡。,透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu)的每個(gè)燈位由透鏡組、燈泡、燈座及遮檐組成,如右圖所示。,透鏡式信號機(jī)機(jī)構(gòu),.,透鏡組裝在鏡架框上,由兩塊帶棱凸透鏡組成,其中內(nèi)側(cè)透鏡為有色帶棱外凸透鏡,外側(cè)透鏡為無色帶棱內(nèi)凸透鏡。使用帶棱透鏡的原因是它比不帶棱透鏡輕且較薄,光線通過時(shí)損失少;使用兩塊透鏡可以縮短焦距,提高光源利用率,增加射出平行光的強(qiáng)度。信號機(jī)顯示顏色取決于有色透鏡,可根據(jù)需要選用。,透鏡組示意圖,.,燈泡是色燈信號機(jī)的光源。目前信號機(jī)采用12V25W直絲燈泡。根據(jù)需要可以使用雙燈絲燈泡,當(dāng)平時(shí)點(diǎn)亮的主燈絲斷絲時(shí),能通過外接的自動轉(zhuǎn)換設(shè)備自動點(diǎn)亮副燈絲,保證信號不間斷顯示。,燈座用于安放燈泡?,F(xiàn)采用定焦盤式燈座,調(diào)整好透鏡組焦點(diǎn)后固定燈座,更換燈泡時(shí)無需再調(diào)整。,TX12-25型信號燈泡,.,2組合式色燈信號機(jī)組合式色燈信號機(jī)每個(gè)機(jī)構(gòu)只有一個(gè)燈室,由光系統(tǒng)、機(jī)構(gòu)殼體、遮檐等組成,如右圖所示。使用時(shí)根據(jù)信號顯示要求可以分別組裝成單顯示、二顯示及三顯示機(jī)構(gòu),故稱為組合式。,組合式色燈信號機(jī)機(jī)構(gòu),.,組合式信號機(jī)采用鋁合金或玻璃鋼材料,機(jī)構(gòu)重量輕,便于安裝、維護(hù)和調(diào)整。光系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,光能利用率高,顯示效果好,有利于駕駛員嘹望信號。,.,3LED組合式色燈信號機(jī)(發(fā)光二極管)LED信號機(jī)一般由鋁合金機(jī)構(gòu)、發(fā)光盤、點(diǎn)燈裝置、報(bào)警單元組成。LED信號機(jī)鋁合金機(jī)構(gòu)與透鏡式色燈信號機(jī)大小相同,分為高柱機(jī)構(gòu)和矮型機(jī)構(gòu)兩種,每種機(jī)構(gòu)又分別包括二燈位機(jī)構(gòu)、三燈位機(jī)構(gòu)兩種類型,根據(jù)使用需要,還有專門的復(fù)示機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)等。目前使用的LED信號機(jī)有多種類型,主要有XSL型、XSLE型、XLL型、XSZ(G、A)型、XLG(A、Y)型等。,XSLE型LED信號機(jī),.,LED發(fā)光盤是采用發(fā)光二極管制成的信號燈光源,如右圖所示。發(fā)光盤分為高柱發(fā)光盤、矮型發(fā)光盤、表示器發(fā)光盤三種,分別適用于高柱機(jī)構(gòu)、矮型機(jī)構(gòu)、復(fù)示機(jī)構(gòu)、引導(dǎo)機(jī)構(gòu)、表示器機(jī)構(gòu)等。,LED信號機(jī)發(fā)光盤,點(diǎn)燈裝置用于為發(fā)光盤提供電源。有些類型LED信號機(jī)的發(fā)光盤,例如XSZ型的發(fā)光盤,可以與現(xiàn)有信號燈變壓器直接配合使用,而大多數(shù)發(fā)光盤需要通過點(diǎn)燈裝置將現(xiàn)有信號電源轉(zhuǎn)化為12V直流電以驅(qū)動發(fā)光盤。,.,報(bào)警單元的功能是當(dāng)發(fā)光盤LED二極管損壞數(shù)量超過總數(shù)的30時(shí),以及主、備電源有一路發(fā)生故障時(shí),產(chǎn)生報(bào)警條件發(fā)出報(bào)警。有些類型LED信號機(jī)的發(fā)光盤本身還集成了報(bào)警功能,有些類型LED信號機(jī)專門設(shè)置有獨(dú)立的報(bào)警單元。,與上述兩種信號機(jī)相比,LED信號機(jī)有以下特點(diǎn):(1)可靠性高發(fā)光盤是用上百只發(fā)光二極管和數(shù)十條支路組成,使用中即使個(gè)別發(fā)光二極管或支路發(fā)生故障也不會影響信號正常顯示,這在一定程度減少了信號燈絲雙斷等故障,提高了信號顯示的可靠性。(2)壽命長發(fā)光二極管使用壽命可達(dá)105h,是信號燈泡的100倍,有

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