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鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2022/11/1鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2022/10/23鐵道概論19.1.1概述鐵路按速度不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)(1)常速鐵路:100—120km/h(2)中速鐵路:120—160km/h(3)準(zhǔn)高速鐵路:160—200km/h(4)高速鐵路:200—400km/h(5)特高速鐵路:400km/h以上鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.1概述鐵路按速度不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)鐵道概論第九章高2高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征(1)輸送能力大如新干線每3.5分鐘發(fā)車間隔(2)速度快上海到北京,全程1300公里,運(yùn)行4.5小時(shí)左右,與飛機(jī)相近。(3)安全性好高速鐵路42年來,基本沒有出現(xiàn)過重大行車事故。安全性明顯高于公路、航空。(4)正點(diǎn)率高:基本不受氣候影響。日本97年平均晚點(diǎn)只有0.3分鐘。(5)舒適、方便:運(yùn)行平穩(wěn)、發(fā)車間隔小。(6)能源消耗低、環(huán)境影響輕、經(jīng)濟(jì)效益好等鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征(1)輸送能力大鐵道概論第九章高速鐵路3高速鐵路的發(fā)展模式(1)日本新干線模式,全部修建新線,旅客列車專用。(2)法國TGV模式,部分修建新線,部分舊線改造,旅客列車專用。(3)德國ICE模式,全部修建新線,旅客列車及貨物列車混用。(4)英國APT模式,既不修建新線,也不大量舊線改造,主要靠采用由擺式車體的車輛組成的動(dòng)車組;旅客列車及貨物列車混用。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路的發(fā)展模式(1)日本新干線模式,全部修建新線,旅客列4日本高速鐵路的發(fā)展7條新干線總長度達(dá)到:2139.9km鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本高速鐵路的發(fā)展鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸5日本500系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本500系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸6日本700系高速列車由中日本鐵路和西日本鐵路共同研制,1999年春投入使用,270-285km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本700系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸7日本高速技術(shù)360新干線E9542005/6/24日宣布:開發(fā)成功360km/h高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本高速技術(shù)360新干線E9542005/6/24日宣布:8法國TGV-2N高速列車最高運(yùn)行速度:360km/h。2001年3月在1000km距離間創(chuàng)造了長距離旅行速度的世界紀(jì)錄:302km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸法國TGV-2N高速列車最高運(yùn)行速度:360km/h。20092007年4月3日,法國高速列車TGV在巴黎-斯特拉斯堡東線鐵路上以574.8公里/小時(shí)的運(yùn)行速度,創(chuàng)造了有軌列車最高時(shí)速新的世界記錄,同時(shí)打破了自己在1990年5月創(chuàng)下并保持17年之久的515.3公里/小時(shí)的世界記錄。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2007年4月3日,法國高速列車TGV在巴黎-斯特拉斯堡東線10動(dòng)力分散式的ICE-31999年投入運(yùn)營并出口荷蘭第四代ICE正在開發(fā)之中鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸動(dòng)力分散式的ICE-31999年投入運(yùn)營并出口荷蘭鐵道概論第1190年代以來我國自主研究開發(fā)了一系列用于提速和高速鐵路的動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸90年代以來鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸12140km/h內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸140km/h內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸13140公里“晉龍”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸140公里“晉龍”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)14160公里/小時(shí)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸160公里/小時(shí)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸15180公里時(shí)速“神州”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組
2000年10月18日首次駛出北京站1999年9月戚廠與浦廠聯(lián)合研制,10月投入京津線運(yùn)營。總功率3480kW,雙層,二動(dòng)十拖,定員1440人,試驗(yàn)速度達(dá)到210.8km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸180公里時(shí)速“神州”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組
2000年10月18日首16305km/h藍(lán)箭號(hào)動(dòng)力車試驗(yàn)到400km/h鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸305km/h藍(lán)箭號(hào)動(dòng)力車試驗(yàn)到400km/h鐵道概論第九章17鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸18中國高速鐵路發(fā)展客運(yùn)專線1.6萬公里鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸中國高速鐵路發(fā)展客運(yùn)專線1.6萬公里鐵道概論第九章高速鐵路和199.1.2高速鐵路的技術(shù)設(shè)備線路提高線路平縱斷面標(biāo)準(zhǔn)路基——寬路肩設(shè)計(jì)板式軌道結(jié)構(gòu);長軌條無縫線路;強(qiáng)韌性、高彈性軌道部件;可動(dòng)心軌道岔鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.2高速鐵路的技術(shù)設(shè)備線路鐵道概論第九章高速鐵路和20車輛牽引動(dòng)力方式——電力牽引;動(dòng)車組;動(dòng)力分散配置車體——自重輕;流線型車頭;高氣密性、隔音性;車體傾擺技術(shù)走行部——高穩(wěn)定性;低噪聲制動(dòng)裝置——摩擦制動(dòng)+動(dòng)力制動(dòng)擺式列車信號(hào)——先進(jìn)的列車控制系統(tǒng)鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸車輛鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸21高速鐵路線路平縱斷面特點(diǎn)大幅度提高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)平緩過渡的緩和曲線增長夾直線、圓曲線最小長度增大豎曲線半徑鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路線路平縱斷面特點(diǎn)大幅度提高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)鐵道概22
獲得高曲線通過能力的途經(jīng)1.
加大線路曲線半徑2.設(shè)置超高3.采用徑向轉(zhuǎn)向架4.車體傾擺技術(shù)
從固定設(shè)備考慮從移動(dòng)設(shè)備考慮鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸
獲得高曲線通過能力的途經(jīng)1.加大線路曲線半徑從固定設(shè)備23
鐵路按最小曲線半徑的分類分類最小曲線半徑m速度范圍Km/h采用擺式列車技術(shù)后的速度范圍,Km/h一般鐵路(Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)鐵路)800-600(最小300,需減速通過)100-80120-100提速鐵路(Ⅰ級(jí)鐵路)1000(最小600,需減速通過)120-140160-180準(zhǔn)高速鐵路1400-1700160-200200-250高速鐵路2500-4500200-300300-360特高速鐵路6000-10000300-400360-500鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵路按最小曲線半徑的分類分24徑向轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架—前輪對(duì)以巨大沖角沖向鋼軌,產(chǎn)生很大輪軌力徑向轉(zhuǎn)向架—輪對(duì)保持徑向位置可大大改善通過曲線時(shí)的輪軌受力狀況。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸徑向轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架—鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸25車體傾擺技術(shù)原理—車體內(nèi)傾,利用重力分量平衡一部分離心加速度,猶如附加超高,可改善高速過曲線時(shí)的乘座舒適度。難點(diǎn)—根據(jù)曲線半徑及列車前進(jìn)速度,實(shí)時(shí)控制車體傾擺的角度。
鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸車體傾擺技術(shù)原理—車體內(nèi)傾,利用鐵道概論第九章高速鐵路和重載26高速鐵路車輛高速車輛與普通車輛相比,主要區(qū)別如下:(1)車體輕:一般為10T左右,比普通客車輕3-4T(2)車體外形為流線型:減少空氣阻力;(3)車體密封性好:減少車內(nèi)氣壓變化(4)隔音效果好:(5)高速運(yùn)行穩(wěn)定性好,曲線通過能力強(qiáng)(6)制動(dòng)方式多種方式同時(shí)使用(7)部分車輛采用擺式車體鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路車輛高速車輛與普通車輛相比,主要區(qū)別如下:鐵道概論第27高速鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)高速鐵路與普通鐵路信號(hào)不同處主要有:(1)設(shè)置了綜合調(diào)試系統(tǒng),對(duì)列車運(yùn)營實(shí)行集中控制;(2)取消傳統(tǒng)的地面信號(hào),采用列車運(yùn)行控制系統(tǒng);(3)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換行車、旅客等相關(guān)信息。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)高速鐵路與普通鐵路信號(hào)不同處主要有:鐵道28列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸29鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸309.1.3高速鐵路運(yùn)輸組織特點(diǎn)1、運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)覆蓋旅客旅行服務(wù)的全過程,最大限度地滿足不同層次的旅客出行需求2、充分滿足旅客出行需求、適應(yīng)客流變化,制定運(yùn)輸計(jì)劃和旅客列車開行方案3、建立以高新技術(shù)為基礎(chǔ)的安全保障體系4、建立以調(diào)度中心為中樞的運(yùn)營管理總體系統(tǒng)鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.3高速鐵路運(yùn)輸組織特點(diǎn)1、運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)覆蓋旅客旅319.1.4磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在線路上,利用電磁力導(dǎo)向,直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力而推動(dòng)列車前進(jìn)的鐵路。磁懸浮鐵路不同于普通鐵路列車的主要特征是不使用車輪,而是依靠電磁作用力把車輛懸浮在軌道上方,除了空氣摩擦之外,沒有輪軌接觸所帶來的阻力。其時(shí)速可達(dá)到500~1000km。磁懸浮列車高速、安全、平穩(wěn),不污環(huán)境、節(jié)省能源,是一種理想的交通工具。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.4磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力320
1002003004005006007008009001000
速度,km/h公路水運(yùn)常速鐵路高速鐵路高速磁浮航空磁懸浮鐵路填補(bǔ)了高速鐵路和航空運(yùn)輸之間的速度空白鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸010020030033磁懸浮鐵路的基本制式常導(dǎo)磁吸型(EMS):以德國高速常導(dǎo)磁浮列車為代表,是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導(dǎo)型高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時(shí)400~500km,適合于城市間的長距離快速運(yùn)輸。超導(dǎo)磁斥型(EDS):以日本為代表。它是利用超導(dǎo)磁體(液氦)產(chǎn)生的強(qiáng)磁場,列車運(yùn)行時(shí)與布置在地面上的線圈相互作用,產(chǎn)生電動(dòng)斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,速度可達(dá)每小時(shí)500km以上。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮鐵路的基本制式常導(dǎo)磁吸型(EMS):鐵道概論第九章高速34鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸35磁懸浮導(dǎo)向原理常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng),是在車輛側(cè)面安裝一組專門用于導(dǎo)向的電磁鐵,當(dāng)車輛運(yùn)行發(fā)生左右偏移時(shí),車上的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌的側(cè)面相互作用,產(chǎn)生一種排斥力,使車輛恢復(fù)到正常位置,和導(dǎo)軌側(cè)面之間保持一定的間隙。當(dāng)車輛的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),例如運(yùn)行在曲線或坡道上時(shí),控制系統(tǒng)通過對(duì)導(dǎo)向磁鐵中的電流進(jìn)行控制來保持這一側(cè)向間隙,從而達(dá)到控制列車運(yùn)行方向的目的。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮導(dǎo)向原理常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng),是在車輛側(cè)面安裝一組專門36磁懸浮推進(jìn)原理磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度,使車輪與鋼軌脫離,故不能依靠它們之間的摩擦力產(chǎn)生牽引力使車輛前進(jìn),而是采用一種叫做直線電機(jī)的推進(jìn)裝置作為列車的牽引動(dòng)力。直線電機(jī)是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來的,它的基本構(gòu)成和作用原理與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,就如同將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿半徑方向切開展平而成。于是,其傳動(dòng)方式也就由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮推進(jìn)原理磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度,使車輪與鋼軌脫37日本地鐵車輛采用直線電機(jī)牽引可減小隧道截面節(jié)約地鐵投資直線電機(jī)原理普通電機(jī)展開直線電機(jī)定子置于軌道上轉(zhuǎn)子置于車輛上鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本地鐵車輛采用直線電機(jī)牽引可減小隧道截面節(jié)約地鐵投資直線電389.2重載運(yùn)輸7.2.1概述
7.2.2重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備
鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.2重載運(yùn)輸7.2.1概述
鐵道概論第九章高速鐵路399.2.1概述重載運(yùn)輸?shù)亩x:具備以下三條中的兩條可視為重載(1)經(jīng)常開行總重至少為8000t的列車(2)在長度至少為150km的線路區(qū)段上,年貨運(yùn)量至少達(dá)到4000萬t(3)經(jīng)常開行軸重25t以上的列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.2.1概述重載運(yùn)輸?shù)亩x:鐵道概論第九章高速鐵路和重40重載列車的運(yùn)輸方式(1)整列式重載列車(2)組合式重載列車(3)單元式重載列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸重載列車的運(yùn)輸方式(1)整列式重載列車鐵道概論第九章高速鐵41(1)整列式重載列車是由大功率單機(jī)或多機(jī)牽引,列車由不同型式和載重的貨物車輛混合編組,達(dá)到規(guī)定重載標(biāo)準(zhǔn)(牽引重量達(dá)到5000t及其以上)的列車。目前,中國繁忙干線上開行的重載列車主要為這種模式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(1)整列式重載列車是由大功率單機(jī)或多機(jī)牽引,列車由不同型42(2)組合式重載列車是由兩列及其以上同方向運(yùn)行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。運(yùn)行至前方某一技術(shù)站或終到站后,分解為普通貨物列車。實(shí)質(zhì)上是在線路通過能力緊張的區(qū)段,利用一條運(yùn)行線行駛兩列及以上的普通貨物列車的一種擴(kuò)大運(yùn)輸能力的方式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(2)組合式重載列車是由兩列及其以上同方向運(yùn)行的普通貨物列43(2)組合式重載列車前蘇聯(lián)鐵路是客貨混用,列車數(shù)量多、行車密度大,運(yùn)能與運(yùn)量的矛盾比較突出,為擴(kuò)大運(yùn)輸能力、挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力,即組織開行超重、超長列車或組合式列車,并成功地試驗(yàn)開行了總重43047t的重載列車。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(2)組合式重載列車前蘇聯(lián)鐵路是客貨混用,列車數(shù)量多、行車44(3)單元式重載列車單元式重載列車——是把大功率機(jī)車雙機(jī)或多機(jī)與一定編成輛數(shù)的同類專用貨車固定組成一個(gè)運(yùn)輸“單元”,并以此作為運(yùn)營計(jì)費(fèi)的單位。單元式重載列車運(yùn)送的貨物品種單一,在裝、卸站間往返循環(huán)運(yùn)行,中途列車不拆散,不進(jìn)行改編作業(yè),機(jī)車車輛固定編掛位置,車底固定回空,兩端車站裝卸設(shè)備配套,是裝、運(yùn)、卸“一條龍”的運(yùn)輸組織形式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(3)單元式重載列車單元式重載列車——是把大功率機(jī)車雙機(jī)或45(3)單元式重載列車在路網(wǎng)規(guī)模大、行車密度小、貨運(yùn)比重大、運(yùn)能較富裕的美國、加拿大、澳大利亞等國,組織開行從裝車地到卸車地之間的重載單元列車,通過貨物集中發(fā)送、快速裝卸、加速機(jī)車車輛周轉(zhuǎn)來降低成本,從而獲得較大的效益,提高了與其他運(yùn)輸方式的競爭能力。美國的重載單元列車,牽引總重在10000t以上,是名副其實(shí)的萬噸列車,并曾創(chuàng)造總重達(dá)44066t的世界最高紀(jì)錄。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(3)單元式重載列車在路網(wǎng)規(guī)模大、行車密度小、貨運(yùn)比重大、46世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū),70年代末美國一級(jí)鐵路開始了重載運(yùn)輸。美國重載列車通常編組在100輛以上,列車重量可達(dá)萬t左右。南非鐵路窄軌重載運(yùn)輸,在世界享有盛名,對(duì)推動(dòng)這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了積極影響,南非重載運(yùn)輸列車編組達(dá)20000t。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū),7047世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展澳大利亞重載列車采用大功率機(jī)車、大軸重專用貨車,編組為120輛以上,列車總重1-2萬t。巴西的礦石專列為206-320輛重載敞車編為一組,列車總重量達(dá)26000t-32000t。重載列車擴(kuò)大了列車編組,提高列車重量,可以大幅度提高鐵路運(yùn)輸能力,顯著降低運(yùn)輸成本,大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展澳大利亞重載列車采用大功率機(jī)車、大軸重48中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第一階段自1984年至1990年,主要為改造舊線,開行組合式重載列車。選擇了晉煤外運(yùn)通道的豐臺(tái)—沙城—大同線和北京—秦皇島線為試點(diǎn),開行組合式重載列車。采用內(nèi)燃機(jī)車雙機(jī)牽引7400t,使用縮短型敞車和裝有配套技術(shù)的新型車輛。根據(jù)貨流的特點(diǎn),采取了固定車底、固定機(jī)車、固定發(fā)到站、固定運(yùn)行線,從大同西站出發(fā)直達(dá)秦皇島東站,卸車后原列空車返回,進(jìn)行循環(huán)拉運(yùn)。組合式重載列車對(duì)擴(kuò)大晉煤外運(yùn)數(shù)量,緩解沿海繁忙干線能力緊張,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第一階段自1984年至199049中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第二階段自1990年至1992年,新建大同至秦皇島鐵路運(yùn)煤專線,開行單元式重載列車。大秦鐵路是借鑒加拿大、澳大利亞等國開行重載單元列車的經(jīng)驗(yàn),在國內(nèi)新建的第一條雙線電氣化重載運(yùn)煤專線,全長653公里。1988年試驗(yàn)開行了單機(jī)牽引6000t,雙機(jī)牽引10000t單元式重載列車。1992年底正式開行列車重量為6000t和10000t的單元列車。2006年6月1日,大秦線開行的重載列車牽引總t位達(dá)到20000t,跨入了國際先進(jìn)行列。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第二階段自1990年至199250中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第三階段為1992年以后,對(duì)沿海繁忙干線逐步進(jìn)行改造,開行整列式重載列車。1992年8月6日在徐州北至南京東間,利用兩臺(tái)內(nèi)燃機(jī)車牽引64輛貨車,總重5134t1992年8月12日在石家莊至鄭州北間由兩臺(tái)北京型機(jī)車牽引65輛貨車,總重5119t。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸中國鐵路重載運(yùn)輸發(fā)展的三個(gè)階段第三階段為1992年以后,對(duì)沿517.2.2重載運(yùn)輸設(shè)備(1)線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(2)重載軌道結(jié)構(gòu)(3)機(jī)車車輛(4)單元列車裝卸設(shè)備鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸7.2.2重載運(yùn)輸設(shè)備(1)線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鐵道概論第九章高52(1)線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制坡度重車方向在4~10‰,空車方向在12~30‰大秦鐵路:重車方向4‰,空車方向12‰最小曲線半徑400-1200m大秦鐵路:800m到發(fā)線有效長度??恐剌d列車的車站站線有效長度基本要達(dá)到1050m,最好達(dá)到1700m。大秦鐵路:萬噸車站1700m,2萬噸車站2800m鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(1)線路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)限制坡度鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸53(2)重載軌道結(jié)構(gòu)因?yàn)橹剌d列車載重量大,一般的軌道無法承載,必須鋪設(shè)或更換每米重60kg以上的高強(qiáng)度鋼軌,并配套同等強(qiáng)度的其它軌道構(gòu)件。在有條件的線路地段,盡可能地鋪設(shè)全斷面淬火鋼軌無縫線路,采用彈性扣件、硬質(zhì)碎石道床、鋼筋混凝土軌枕以及強(qiáng)化路基等。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(2)重載軌道結(jié)構(gòu)因?yàn)橹剌d列車載重量大,一般的軌道無法承載,54(3)機(jī)車車輛牽引機(jī)車大功率;多機(jī)牽引車輛自重低,載重量高,強(qiáng)度高。性能良好的制動(dòng)裝置可靠的鉤緩裝置鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(3)機(jī)車車輛牽引機(jī)車大功率;多機(jī)牽引鐵道概論第九章高速鐵路55演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew2022/11/1鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸演講完畢,謝謝聽講!再見,seeyouagain3rew56鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2022/11/1鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2022/10/23鐵道概論579.1.1概述鐵路按速度不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)(1)常速鐵路:100—120km/h(2)中速鐵路:120—160km/h(3)準(zhǔn)高速鐵路:160—200km/h(4)高速鐵路:200—400km/h(5)特高速鐵路:400km/h以上鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.1概述鐵路按速度不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)鐵道概論第九章高58高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征(1)輸送能力大如新干線每3.5分鐘發(fā)車間隔(2)速度快上海到北京,全程1300公里,運(yùn)行4.5小時(shí)左右,與飛機(jī)相近。(3)安全性好高速鐵路42年來,基本沒有出現(xiàn)過重大行車事故。安全性明顯高于公路、航空。(4)正點(diǎn)率高:基本不受氣候影響。日本97年平均晚點(diǎn)只有0.3分鐘。(5)舒適、方便:運(yùn)行平穩(wěn)、發(fā)車間隔小。(6)能源消耗低、環(huán)境影響輕、經(jīng)濟(jì)效益好等鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征(1)輸送能力大鐵道概論第九章高速鐵路59高速鐵路的發(fā)展模式(1)日本新干線模式,全部修建新線,旅客列車專用。(2)法國TGV模式,部分修建新線,部分舊線改造,旅客列車專用。(3)德國ICE模式,全部修建新線,旅客列車及貨物列車混用。(4)英國APT模式,既不修建新線,也不大量舊線改造,主要靠采用由擺式車體的車輛組成的動(dòng)車組;旅客列車及貨物列車混用。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路的發(fā)展模式(1)日本新干線模式,全部修建新線,旅客列60日本高速鐵路的發(fā)展7條新干線總長度達(dá)到:2139.9km鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本高速鐵路的發(fā)展鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸61日本500系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本500系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸62日本700系高速列車由中日本鐵路和西日本鐵路共同研制,1999年春投入使用,270-285km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本700系高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸63日本高速技術(shù)360新干線E9542005/6/24日宣布:開發(fā)成功360km/h高速列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本高速技術(shù)360新干線E9542005/6/24日宣布:64法國TGV-2N高速列車最高運(yùn)行速度:360km/h。2001年3月在1000km距離間創(chuàng)造了長距離旅行速度的世界紀(jì)錄:302km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸法國TGV-2N高速列車最高運(yùn)行速度:360km/h。200652007年4月3日,法國高速列車TGV在巴黎-斯特拉斯堡東線鐵路上以574.8公里/小時(shí)的運(yùn)行速度,創(chuàng)造了有軌列車最高時(shí)速新的世界記錄,同時(shí)打破了自己在1990年5月創(chuàng)下并保持17年之久的515.3公里/小時(shí)的世界記錄。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸2007年4月3日,法國高速列車TGV在巴黎-斯特拉斯堡東線66動(dòng)力分散式的ICE-31999年投入運(yùn)營并出口荷蘭第四代ICE正在開發(fā)之中鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸動(dòng)力分散式的ICE-31999年投入運(yùn)營并出口荷蘭鐵道概論第6790年代以來我國自主研究開發(fā)了一系列用于提速和高速鐵路的動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸90年代以來鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸68140km/h內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸140km/h內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸69140公里“晉龍”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸140公里“晉龍”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)70160公里/小時(shí)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸160公里/小時(shí)內(nèi)燃動(dòng)車組鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸71180公里時(shí)速“神州”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組
2000年10月18日首次駛出北京站1999年9月戚廠與浦廠聯(lián)合研制,10月投入京津線運(yùn)營??偣β?480kW,雙層,二動(dòng)十拖,定員1440人,試驗(yàn)速度達(dá)到210.8km/h。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸180公里時(shí)速“神州”號(hào)內(nèi)燃動(dòng)車組
2000年10月18日首72305km/h藍(lán)箭號(hào)動(dòng)力車試驗(yàn)到400km/h鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸305km/h藍(lán)箭號(hào)動(dòng)力車試驗(yàn)到400km/h鐵道概論第九章73鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸74中國高速鐵路發(fā)展客運(yùn)專線1.6萬公里鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸中國高速鐵路發(fā)展客運(yùn)專線1.6萬公里鐵道概論第九章高速鐵路和759.1.2高速鐵路的技術(shù)設(shè)備線路提高線路平縱斷面標(biāo)準(zhǔn)路基——寬路肩設(shè)計(jì)板式軌道結(jié)構(gòu);長軌條無縫線路;強(qiáng)韌性、高彈性軌道部件;可動(dòng)心軌道岔鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.2高速鐵路的技術(shù)設(shè)備線路鐵道概論第九章高速鐵路和76車輛牽引動(dòng)力方式——電力牽引;動(dòng)車組;動(dòng)力分散配置車體——自重輕;流線型車頭;高氣密性、隔音性;車體傾擺技術(shù)走行部——高穩(wěn)定性;低噪聲制動(dòng)裝置——摩擦制動(dòng)+動(dòng)力制動(dòng)擺式列車信號(hào)——先進(jìn)的列車控制系統(tǒng)鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸車輛鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸77高速鐵路線路平縱斷面特點(diǎn)大幅度提高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)平緩過渡的緩和曲線增長夾直線、圓曲線最小長度增大豎曲線半徑鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路線路平縱斷面特點(diǎn)大幅度提高平面最小曲線半徑標(biāo)準(zhǔn)鐵道概78
獲得高曲線通過能力的途經(jīng)1.
加大線路曲線半徑2.設(shè)置超高3.采用徑向轉(zhuǎn)向架4.車體傾擺技術(shù)
從固定設(shè)備考慮從移動(dòng)設(shè)備考慮鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸
獲得高曲線通過能力的途經(jīng)1.加大線路曲線半徑從固定設(shè)備79
鐵路按最小曲線半徑的分類分類最小曲線半徑m速度范圍Km/h采用擺式列車技術(shù)后的速度范圍,Km/h一般鐵路(Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí)鐵路)800-600(最小300,需減速通過)100-80120-100提速鐵路(Ⅰ級(jí)鐵路)1000(最小600,需減速通過)120-140160-180準(zhǔn)高速鐵路1400-1700160-200200-250高速鐵路2500-4500200-300300-360特高速鐵路6000-10000300-400360-500鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵路按最小曲線半徑的分類分80徑向轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架—前輪對(duì)以巨大沖角沖向鋼軌,產(chǎn)生很大輪軌力徑向轉(zhuǎn)向架—輪對(duì)保持徑向位置可大大改善通過曲線時(shí)的輪軌受力狀況。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸徑向轉(zhuǎn)向架剛性轉(zhuǎn)向架—鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸81車體傾擺技術(shù)原理—車體內(nèi)傾,利用重力分量平衡一部分離心加速度,猶如附加超高,可改善高速過曲線時(shí)的乘座舒適度。難點(diǎn)—根據(jù)曲線半徑及列車前進(jìn)速度,實(shí)時(shí)控制車體傾擺的角度。
鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸車體傾擺技術(shù)原理—車體內(nèi)傾,利用鐵道概論第九章高速鐵路和重載82高速鐵路車輛高速車輛與普通車輛相比,主要區(qū)別如下:(1)車體輕:一般為10T左右,比普通客車輕3-4T(2)車體外形為流線型:減少空氣阻力;(3)車體密封性好:減少車內(nèi)氣壓變化(4)隔音效果好:(5)高速運(yùn)行穩(wěn)定性好,曲線通過能力強(qiáng)(6)制動(dòng)方式多種方式同時(shí)使用(7)部分車輛采用擺式車體鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路車輛高速車輛與普通車輛相比,主要區(qū)別如下:鐵道概論第83高速鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)高速鐵路與普通鐵路信號(hào)不同處主要有:(1)設(shè)置了綜合調(diào)試系統(tǒng),對(duì)列車運(yùn)營實(shí)行集中控制;(2)取消傳統(tǒng)的地面信號(hào),采用列車運(yùn)行控制系統(tǒng);(3)采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換行車、旅客等相關(guān)信息。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸高速鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)高速鐵路與普通鐵路信號(hào)不同處主要有:鐵道84列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ATC鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸85鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸869.1.3高速鐵路運(yùn)輸組織特點(diǎn)1、運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)覆蓋旅客旅行服務(wù)的全過程,最大限度地滿足不同層次的旅客出行需求2、充分滿足旅客出行需求、適應(yīng)客流變化,制定運(yùn)輸計(jì)劃和旅客列車開行方案3、建立以高新技術(shù)為基礎(chǔ)的安全保障體系4、建立以調(diào)度中心為中樞的運(yùn)營管理總體系統(tǒng)鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.3高速鐵路運(yùn)輸組織特點(diǎn)1、運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)覆蓋旅客旅879.1.4磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力或排斥力將車輛托起,使整個(gè)列車懸浮在線路上,利用電磁力導(dǎo)向,直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成推進(jìn)力而推動(dòng)列車前進(jìn)的鐵路。磁懸浮鐵路不同于普通鐵路列車的主要特征是不使用車輪,而是依靠電磁作用力把車輛懸浮在軌道上方,除了空氣摩擦之外,沒有輪軌接觸所帶來的阻力。其時(shí)速可達(dá)到500~1000km。磁懸浮列車高速、安全、平穩(wěn),不污環(huán)境、節(jié)省能源,是一種理想的交通工具。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.1.4磁懸浮鐵路磁懸浮鐵路是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸引力880
1002003004005006007008009001000
速度,km/h公路水運(yùn)常速鐵路高速鐵路高速磁浮航空磁懸浮鐵路填補(bǔ)了高速鐵路和航空運(yùn)輸之間的速度空白鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸010020030089磁懸浮鐵路的基本制式常導(dǎo)磁吸型(EMS):以德國高速常導(dǎo)磁浮列車為代表,是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起,懸浮的氣隙較小,一般為10毫米左右。常導(dǎo)型高速磁懸浮列車的速度可達(dá)每小時(shí)400~500km,適合于城市間的長距離快速運(yùn)輸。超導(dǎo)磁斥型(EDS):以日本為代表。它是利用超導(dǎo)磁體(液氦)產(chǎn)生的強(qiáng)磁場,列車運(yùn)行時(shí)與布置在地面上的線圈相互作用,產(chǎn)生電動(dòng)斥力將列車懸起,懸浮氣隙較大,一般為100毫米左右,速度可達(dá)每小時(shí)500km以上。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮鐵路的基本制式常導(dǎo)磁吸型(EMS):鐵道概論第九章高速90鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸91磁懸浮導(dǎo)向原理常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng),是在車輛側(cè)面安裝一組專門用于導(dǎo)向的電磁鐵,當(dāng)車輛運(yùn)行發(fā)生左右偏移時(shí),車上的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌的側(cè)面相互作用,產(chǎn)生一種排斥力,使車輛恢復(fù)到正常位置,和導(dǎo)軌側(cè)面之間保持一定的間隙。當(dāng)車輛的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),例如運(yùn)行在曲線或坡道上時(shí),控制系統(tǒng)通過對(duì)導(dǎo)向磁鐵中的電流進(jìn)行控制來保持這一側(cè)向間隙,從而達(dá)到控制列車運(yùn)行方向的目的。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮導(dǎo)向原理常導(dǎo)磁吸式的導(dǎo)向系統(tǒng),是在車輛側(cè)面安裝一組專門92磁懸浮推進(jìn)原理磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度,使車輪與鋼軌脫離,故不能依靠它們之間的摩擦力產(chǎn)生牽引力使車輛前進(jìn),而是采用一種叫做直線電機(jī)的推進(jìn)裝置作為列車的牽引動(dòng)力。直線電機(jī)是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來的,它的基本構(gòu)成和作用原理與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)類似,就如同將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿半徑方向切開展平而成。于是,其傳動(dòng)方式也就由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸磁懸浮推進(jìn)原理磁懸浮列車由于懸浮起一定的高度,使車輪與鋼軌脫93日本地鐵車輛采用直線電機(jī)牽引可減小隧道截面節(jié)約地鐵投資直線電機(jī)原理普通電機(jī)展開直線電機(jī)定子置于軌道上轉(zhuǎn)子置于車輛上鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸日本地鐵車輛采用直線電機(jī)牽引可減小隧道截面節(jié)約地鐵投資直線電949.2重載運(yùn)輸7.2.1概述
7.2.2重載運(yùn)輸技術(shù)設(shè)備
鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.2重載運(yùn)輸7.2.1概述
鐵道概論第九章高速鐵路959.2.1概述重載運(yùn)輸?shù)亩x:具備以下三條中的兩條可視為重載(1)經(jīng)常開行總重至少為8000t的列車(2)在長度至少為150km的線路區(qū)段上,年貨運(yùn)量至少達(dá)到4000萬t(3)經(jīng)常開行軸重25t以上的列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸9.2.1概述重載運(yùn)輸?shù)亩x:鐵道概論第九章高速鐵路和重96重載列車的運(yùn)輸方式(1)整列式重載列車(2)組合式重載列車(3)單元式重載列車鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸重載列車的運(yùn)輸方式(1)整列式重載列車鐵道概論第九章高速鐵97(1)整列式重載列車是由大功率單機(jī)或多機(jī)牽引,列車由不同型式和載重的貨物車輛混合編組,達(dá)到規(guī)定重載標(biāo)準(zhǔn)(牽引重量達(dá)到5000t及其以上)的列車。目前,中國繁忙干線上開行的重載列車主要為這種模式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(1)整列式重載列車是由大功率單機(jī)或多機(jī)牽引,列車由不同型98(2)組合式重載列車是由兩列及其以上同方向運(yùn)行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。運(yùn)行至前方某一技術(shù)站或終到站后,分解為普通貨物列車。實(shí)質(zhì)上是在線路通過能力緊張的區(qū)段,利用一條運(yùn)行線行駛兩列及以上的普通貨物列車的一種擴(kuò)大運(yùn)輸能力的方式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(2)組合式重載列車是由兩列及其以上同方向運(yùn)行的普通貨物列99(2)組合式重載列車前蘇聯(lián)鐵路是客貨混用,列車數(shù)量多、行車密度大,運(yùn)能與運(yùn)量的矛盾比較突出,為擴(kuò)大運(yùn)輸能力、挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力,即組織開行超重、超長列車或組合式列車,并成功地試驗(yàn)開行了總重43047t的重載列車。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(2)組合式重載列車前蘇聯(lián)鐵路是客貨混用,列車數(shù)量多、行車100(3)單元式重載列車單元式重載列車——是把大功率機(jī)車雙機(jī)或多機(jī)與一定編成輛數(shù)的同類專用貨車固定組成一個(gè)運(yùn)輸“單元”,并以此作為運(yùn)營計(jì)費(fèi)的單位。單元式重載列車運(yùn)送的貨物品種單一,在裝、卸站間往返循環(huán)運(yùn)行,中途列車不拆散,不進(jìn)行改編作業(yè),機(jī)車車輛固定編掛位置,車底固定回空,兩端車站裝卸設(shè)備配套,是裝、運(yùn)、卸“一條龍”的運(yùn)輸組織形式。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(3)單元式重載列車單元式重載列車——是把大功率機(jī)車雙機(jī)或101(3)單元式重載列車在路網(wǎng)規(guī)模大、行車密度小、貨運(yùn)比重大、運(yùn)能較富裕的美國、加拿大、澳大利亞等國,組織開行從裝車地到卸車地之間的重載單元列車,通過貨物集中發(fā)送、快速裝卸、加速機(jī)車車輛周轉(zhuǎn)來降低成本,從而獲得較大的效益,提高了與其他運(yùn)輸方式的競爭能力。美國的重載單元列車,牽引總重在10000t以上,是名副其實(shí)的萬噸列車,并曾創(chuàng)造總重達(dá)44066t的世界最高紀(jì)錄。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸(3)單元式重載列車在路網(wǎng)規(guī)模大、行車密度小、貨運(yùn)比重大、102世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū),70年代末美國一級(jí)鐵路開始了重載運(yùn)輸。美國重載列車通常編組在100輛以上,列車重量可達(dá)萬t左右。南非鐵路窄軌重載運(yùn)輸,在世界享有盛名,對(duì)推動(dòng)這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生了積極影響,南非重載運(yùn)輸列車編組達(dá)20000t。鐵道概論第九章高速鐵路和重載運(yùn)輸世界重載運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展北美鐵路是重載運(yùn)輸發(fā)展最早的地區(qū),7010
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