改进麻雀算法在列车ATO多目标优化中的应用 被引量：1

1

作者 王一栋 肖宝弟 +2 位作者 岳丽丽 李茂青 林俊亭 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期192-199,共8页

针对列车自动驾驶(ATO)运行过程多目标优化问题,以列车运行安全性、列车动力学模型等因素为约束条件,考虑列车准时性、能耗、舒适性等指标,使用模糊隶属度法建立多目标优化模型。利用罚函数处理约束条件,将停车误差与限速作为惩罚项并... 针对列车自动驾驶(ATO)运行过程多目标优化问题,以列车运行安全性、列车动力学模型等因素为约束条件,考虑列车准时性、能耗、舒适性等指标,使用模糊隶属度法建立多目标优化模型。利用罚函数处理约束条件,将停车误差与限速作为惩罚项并构造出适当的惩罚函数加入到目标函数中,从而得到增广目标函数,提出基于改进麻雀算法(ISSA)的求解策略。为提高麻雀算法(SSA)的全局寻优能力,避免收敛于局部最优,引入Logistic映射、自适应超参数、变异算子对传统麻雀算法进行改进,通过测试函数对算法性能进行验证,表明ISSA算法的收敛速度、寻优精度比传统SSA算法好。以工况转换点为决策变量,通过ISSA算法对工况转换点的位置及速度进行寻优,进而获得目标速度-距离曲线。最后选取城轨车辆参数与线路数据进行仿真验证,仿真结果表明:所提优化策略相较于未优化前,舒适性提高了21.22%,能耗降低了22.41%,准时性与停车误差满足要求;与PSO优化方法相比,收敛速度更快,运行时间几乎一样的情况下能耗降低了12.74%,节能效果更佳;停车误差降低了20.45%,舒适性保持在舒适范围之内;对于速度-距离曲线,巡航距离更长、惰行距离变短、最高运行速度降低。由此可见,达到了综合优化ATO的目的,验证了ISSA优化策略的有效性。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动驾驶 多目标优化 目标速度曲线 改进麻雀算法 模糊隶属度 罚函数

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车载ATO运行等级模式曲线的计算模型研究 被引量：9

2

作者 林颖 王长林 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期50-56,共7页

车载ATO的运行等级模式曲线计算是车载ATO的重要功能之一。本文通过分析车载ATO自动调速功能,确定了ATO运行等级模式曲线的设计需求。针对设计需求,结合列车运行状态转移模型,以准点、舒适、节能等为速度控制目标,对不同的城轨列车运行... 车载ATO的运行等级模式曲线计算是车载ATO的重要功能之一。本文通过分析车载ATO自动调速功能,确定了ATO运行等级模式曲线的设计需求。针对设计需求,结合列车运行状态转移模型,以准点、舒适、节能等为速度控制目标,对不同的城轨列车运行计划(包括运行时间和运行路径)建立了车载ATO运行等级模式曲线的计算模型。通过仿真验证,本文建立的运行等级模式曲线计算模型基本满足车载ATO自动调速功能的设计需求,为自动调速模块提供控制目标曲线。 展开更多

关键词 ato 自动调速功能 运行等级模式曲线

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两级模糊神经网络在高速列车ATO系统中的应用研究 被引量：28

3

作者 余进 钱清泉 何正友 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期52-56,共5页

列车自动驾驶系统(ATO)作为替代司机、实现铁路运输自动化的重要设备,受到国内外铁路科技工作者的广泛关注,它的性能关系到铁路运输系统的安全和效率。一种高效的高速列车控制方法可以很好地满足人们对高速铁路"安全、正点、舒适... 列车自动驾驶系统(ATO)作为替代司机、实现铁路运输自动化的重要设备,受到国内外铁路科技工作者的广泛关注,它的性能关系到铁路运输系统的安全和效率。一种高效的高速列车控制方法可以很好地满足人们对高速铁路"安全、正点、舒适和快捷"的要求。由于模糊神经网络具有自动提取经验和进行推理的特点,在前人研究的基础上,本文用两级模糊神经网络对高速列车运行过程进行控制。参照当前列车运行速度、线路状况、列车编组、列车时刻表、距目标点距离以及目标点所允许的速度,前一子网模拟优秀司机的操纵可获得在当前状态下应采取的最佳列车运行工况,后一子网根据运行工况、线路状况、列车在线路上位置、列车编组、列车时刻表、距目标点距离和目标点允许速度,得到列车在该工况及当前条件下的运行速度。仿真实验结果表明该方法正确有效,达到了期望的效果。 展开更多

关键词 高速列车 ato 模糊神经网络 运行工况

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基于T-S型模糊推理软切换的列车速度复合控制方法

4

作者 董红生 史永伟 董煜 《铁路计算机应用》 2025年第1期9-14,共6页

列车速度控制是列车自动运行(ATO,Automatic Train Operation)系统的核心,研究有效的列车速度控制算法对于提高列车调速性能具有重要作用。为此,文章提出基于T-S型模糊推理软切换的列车速度复合控制方法:将模糊控制和增益自调整单神经元... 列车速度控制是列车自动运行(ATO,Automatic Train Operation)系统的核心,研究有效的列车速度控制算法对于提高列车调速性能具有重要作用。为此,文章提出基于T-S型模糊推理软切换的列车速度复合控制方法:将模糊控制和增益自调整单神经元PID(ProportionalIntegral Derivative)控制相结合,构成一种列车速度的复合控制方式;基于T-S型模糊推理实现2种控制的动态软切换。仿真测试表明,该方法充分发挥了2种列车调速控制的优势,且实现了平滑过渡,有效改善了列车调速响应的快速性和平稳性。 展开更多

关键词 列车自动运行(ato)系统 调速控制 增益自调整单神经元 T-S型模糊推理软切换

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基于KH算法的高速列车ATO控制策略优化研究 被引量：4

5

作者 李琪 王瑞峰 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第3期165-168,183,共5页

针对传统高速列车自动驾驶(ATO)控制策略优化时简化线路参数、列车牵引计算采用单质点模型等问题,将列车通过牵引供电分相区断电惰行纳入运行工况,建立动车组多质点模型。在满足列车运行图固定运行时间条件下,以能耗、准点性、停车准确... 针对传统高速列车自动驾驶(ATO)控制策略优化时简化线路参数、列车牵引计算采用单质点模型等问题,将列车通过牵引供电分相区断电惰行纳入运行工况,建立动车组多质点模型。在满足列车运行图固定运行时间条件下,以能耗、准点性、停车准确性及舒适性为指标建立高速列车ATO控制策略优化模型。利用磷虾群(KH)算法对高速列车ATO控制策略进行优化。以兰新高速铁路某区间线路数据为例,仿真测试表明KH算法可以在较少的迭代次数下获得较粒子群算法更优的ATO控制策略,且列车过分相区断电惰行会对优化结果产生影响,验证了所提算法在优化高速列车ATO控制策略中的优越性及将列车过分相区断电惰行纳入运行工况的合理性。 展开更多

关键词 高速列车 ato控制策略 多质点模型 KH算法

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既有高速铁路装备ATO系统研究 被引量：4

6

作者 崔超 张伟 《铁道通信信号》 2018年第12期1-6,共6页

针对既有高速铁路装备ATO系统的方案以及系统设计本身需考虑的问题,进行了研究分析,为未来高速铁路ATO系统工程设计提供一些借鉴。其中地面设备TSRS、TCC、CTC、应答器、CSM需进行适应性改造,车载设备需增加ATO单元、GPRS电台及相关配... 针对既有高速铁路装备ATO系统的方案以及系统设计本身需考虑的问题,进行了研究分析,为未来高速铁路ATO系统工程设计提供一些借鉴。其中地面设备TSRS、TCC、CTC、应答器、CSM需进行适应性改造,车载设备需增加ATO单元、GPRS电台及相关配套设备,相关软件同步修改。对于复杂线路,应在设计阶段对相邻TSRS管界、GPRS信道限制以及ATO边界区域划分等特殊设计场景,进行明确并设计对应的方案。 展开更多

关键词 高速铁路 AT0系统 工程设计

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智能高速铁路ATO列车计划传输方案研究 被引量：3

7

作者 高峰 桂乐琴 +2 位作者 宋鹏飞 许伟 王涛 《铁道运输与经济》 北大核心 2020年第8期20-24,32,共6页

在智能高速铁路系统中,CTC系统向车载ATO设备下达智能高速铁路ATO列车计划,实现对列车的自动控制,提高列车自动驾驶的准点率,降低列车运行能耗。分析智能高速铁路ATO列车计划的传输途径,明确ATO列车计划的数据类型。通过阐述前方车站判... 在智能高速铁路系统中,CTC系统向车载ATO设备下达智能高速铁路ATO列车计划,实现对列车的自动控制,提高列车自动驾驶的准点率,降低列车运行能耗。分析智能高速铁路ATO列车计划的传输途径,明确ATO列车计划的数据类型。通过阐述前方车站判断、站车计划一致性保持2项智能高速铁路ATO列车计划传输关键技术,制订完整的ATO列车计划传输流程,分为计划生成、计划发送、计划更新、计划完成4部分。该智能高速铁路ATO列车计划传输方案已经实际应用于京张智能高速铁路系统中,经过实践检验,可以确保ATO列车计划内容发送的准确性与实时性。 展开更多

关键词 智能高速铁路 ato列车计划 自动驾驶 CTC系统 信息传输

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高速铁路ATO系统控车舒适度技术研究 被引量：22

8

作者 张友兵 陈志强 +1 位作者 王建敏 吴培栋 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第3期67-71,共5页

研究目的:随着高速铁路在我国的广泛应用,在保证安全的前提下,如何进一步提高运输效率,实现智慧铁路,是铁路部门不断追求的目标。近年来,铁路部门开始将自动驾驶技术引入到高铁列车控制系统中,构成高速铁路ATO系统,在该系统中,由ATP保... 研究目的:随着高速铁路在我国的广泛应用,在保证安全的前提下,如何进一步提高运输效率,实现智慧铁路,是铁路部门不断追求的目标。近年来,铁路部门开始将自动驾驶技术引入到高铁列车控制系统中,构成高速铁路ATO系统,在该系统中,由ATP保证行车安全,由ATO实现自动驾驶,实现安全和效率的有机结合。如何提高旅客乘车舒适度,是高铁自动驾驶系统的主要性能指标和研究热点之一。本文研究和给出了不同场景下提高ATO控车舒适度的方法。研究结论:(1)给出了提高启动、巡航、停车三个不同控速阶段控车舒适度的方法;(2)给出了提高过分相区舒适度的方法;(3)给出了提高舒适度的一般方法;(4)给出了舒适度的评价方法;(5)本研究成果可用于提高高速铁路ATO系统的控车舒适度。 展开更多

关键词 高速铁路 列车自动驾驶 车载设备 舒适度

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CTCS3+ATO高速列车自动驾驶系统关键设备研究 被引量：16

9

作者 朱少彤 《中国铁路》 2018年第10期1-6,共6页

高速列车自动驾驶系统是我国"智能高铁"战略中智能装备的重要组成部分,CTCS3+ATO高速列车自动驾驶系统的研发以及未来在京张高铁的示范应用,对提升我国高速铁路智能化水平、引领世界高速铁路发展具有重要意义。从CTCS3+ATO系... 高速列车自动驾驶系统是我国"智能高铁"战略中智能装备的重要组成部分,CTCS3+ATO高速列车自动驾驶系统的研发以及未来在京张高铁的示范应用,对提升我国高速铁路智能化水平、引领世界高速铁路发展具有重要意义。从CTCS3+ATO系统的研发背景、功能需求与架构设计、关键技术、试验过程、研发成果等方面进行介绍,并重点阐述CTCS3+ATO系统的功能需求与特点、关键技术研究以及系统架构。 展开更多

关键词 高速铁路 智能装备 自动驾驶 CTCS3+ato

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CTCS2+ATO城际列控系统与高速铁路ATO系统差异性及应用趋势探讨 被引量：10

10

作者 徐轶劼 《铁路通信信号工程技术》 2021年第3期37-42,共6页

阐述CTCS2+ATO城际列控系统、高速铁路ATO系统构成,从系统结构、系统功能及操作显示进行差异性分析,并对两种ATO系统应用趋势进行探讨。

关键词 CTCS2+ato城际列控系统 高速铁路ato系统 差异性 应用趋势

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高速铁路ATO系统运行计划的应用研究 被引量：7

11

作者 王佳 《铁路通信信号工程技术》 2018年第10期5-10,共6页

高速铁路增加列车自动驾驶系统(ATO),提高了高速铁路的运行效率及智能化水平,通过对车载ATO设备的功能分析,提出CTC运行计划的应用方法,实现列车自动驾驶功能。

关键词 高速铁路ato系统 列车自动驾驶(ato) CTC运行计划

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高速铁路CTCS3+ATO系统优化方案研究 被引量：2

12

作者 何志彬 程林芳 +1 位作者 易海旺 汪洋 《铁道运输与经济》 北大核心 2021年第4期80-85,共6页

随着我国高速铁路网逐年扩大,对于自动驾驶的需求不断增加,为满足高速铁路高速度、高密度跨线运营需求,实现装备智能化,阐述高速铁路CTCS3+ATO系统结构及设备功能,分析高速铁路CTCS3+ATO系统需求,考虑到城际铁路CTCS2+ATO系统及高速铁路... 随着我国高速铁路网逐年扩大,对于自动驾驶的需求不断增加,为满足高速铁路高速度、高密度跨线运营需求,实现装备智能化,阐述高速铁路CTCS3+ATO系统结构及设备功能,分析高速铁路CTCS3+ATO系统需求,考虑到城际铁路CTCS2+ATO系统及高速铁路CTCS3+ATO系统实际运用情况,结合CTCS3+ATO系统技术特点,提出升级列车定位技术、改变区间闭塞制式、立即折返作业自动化、实现全自动无人驾驶等高速铁路CTCS3+ATO系统优化方案。该方案的实施及应用有助于在保障列车运行安全的前提下,提高自动化运行程度及运输效率。 展开更多

关键词 高速铁路 CTCS3+ato 列车自动驾驶 系统优化 自动驾驶等级

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基于改进遗传算法的ATO速度曲线研究 被引量：1

13

作者 董渠江 聂莹莹 郭彦宏 《铁路通信信号工程技术》 2020年第9期63-68,共6页

常用遗传算法研究ATO速度曲线,但其存在着局部搜索能力和全局收敛效果较差的缺点。针对此问题,提出一种基于自适应变异算子的变异策略,并结合精英保存策略使算法全局收敛。然后基于列车动力学和牵引制动模型,建立多目标优化模型,用于求... 常用遗传算法研究ATO速度曲线,但其存在着局部搜索能力和全局收敛效果较差的缺点。针对此问题,提出一种基于自适应变异算子的变异策略,并结合精英保存策略使算法全局收敛。然后基于列车动力学和牵引制动模型,建立多目标优化模型,用于求解ATO速度曲线。结果表明:改进算法比标准遗传算法效果更优,生成的ATO速度曲线符合相应模式的牵引控制策略,且算法具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 遗传算法 自适应变异策略 ato速度曲线

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高速铁路ATO系统增加自动折返功能的方案研究及实验验证 被引量：5

14

作者 吴培栋 王硕 张友兵 《铁路通信信号工程技术》 2023年第8期1-7,22,共8页

为进一步扩展高速铁路ATO系统的自动化范围,简要分析高速铁路自动折返运营场景,基于高速铁路ATO系统,提出一种增加自动折返功能的方案,并对地面设备、首端车载设备、尾端车载设备的接口及功能进行定义和分配,针对自动折返过程中的不同... 为进一步扩展高速铁路ATO系统的自动化范围,简要分析高速铁路自动折返运营场景,基于高速铁路ATO系统,提出一种增加自动折返功能的方案,并对地面设备、首端车载设备、尾端车载设备的接口及功能进行定义和分配,针对自动折返过程中的不同状态转换进行描述。基于半实物仿真平台,对方案进行实验验证,结果证明其有效性。 展开更多

关键词 高速铁路ato系统 自动折返 首尾通信 状态转换 方案研究

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基于城际铁路CCS和高铁ATO系统TSRS的ATO技术探讨 被引量：1

15

作者 韩涛 夏明 +4 位作者 侯晓伟 张波 刘彬 赖昊 张炳坤 《中国铁路》 2020年第8期111-116,共6页

列车自动驾驶(ATO)技术是提高运营效率的重要技术手段。2016年珠三角城际铁路首次实现CTCS-2级列控系统下的自动驾驶功能,2018年原中国铁路总公司组织实施京沈综合试验段高铁ATO列控系统试验,两者在不同级别列控系统下分别实现了自动驾... 列车自动驾驶(ATO)技术是提高运营效率的重要技术手段。2016年珠三角城际铁路首次实现CTCS-2级列控系统下的自动驾驶功能,2018年原中国铁路总公司组织实施京沈综合试验段高铁ATO列控系统试验,两者在不同级别列控系统下分别实现了自动驾驶。回顾城际铁路CTCS2+ATO技术体系中通信控制服务器的系统设计方案,比较分析高铁ATO系统临时限速服务器针对ATO功能实现方案的差异及背景原因,总结设备开发的思路变化及其带来的趋势影响,探讨高铁ATO技术的发展方向。 展开更多

关键词 高速铁路 城际铁路 列车自动驾驶(ato) 通信控制服务器(CCS) 临时限速服务器(TSRS)

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基于模型驱动的高速铁路ATO系统TSRS设备软件开发 被引量：1

16

作者 郭伟 钱金龙 +1 位作者 陈希 臧一佩 《铁道通信信号》 2019年第7期45-49,共5页

高速铁路ATO系统是在既有高速铁路列车控制系统基础上实现列车自动驾驶功能的列控系统,通过对ATO系统的地面关键设备TSRS进行软、硬件改造及升级,使其具备车-地通信功能,从而实现ATO系统的车站自动发车、区间自动运行、到站自动停车、... 高速铁路ATO系统是在既有高速铁路列车控制系统基础上实现列车自动驾驶功能的列控系统,通过对ATO系统的地面关键设备TSRS进行软、硬件改造及升级,使其具备车-地通信功能,从而实现ATO系统的车站自动发车、区间自动运行、到站自动停车、车门开门防护、车门/站台门联动控制等智能化功能.本文研究了基于SCADE的模型驱动软件开发技术,并将其应用在车-地通信功能设计开发过程中.通过对模型进行验证、仿真测试和集成测试,最终验证了开发结果的正确性. 展开更多

关键词 高速铁路 ato系统 临时限速服务器 高安全性应用开发环境 模型驱动开发

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高速铁路C3+ATO调度集中系统研究 被引量：1

17

作者 展鑫 《铁路通信信号工程技术》 2019年第6期15-18,共4页

高速铁路调度集中系统(CTC)作为高速铁路C3+ATO的重要组成部分,承担着对调度中心调度命令和计划下达的重要使命。通过介绍CTC的系统组成、系统接口和主要功能以及在京沈试验现场的操作实现,阐述其在高速铁路自动驾驶以及行车指挥中的作用。

关键词 高速铁路C3+ato CTC TSRS

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高速铁路ATO系统仿真测试技术研究 被引量：2

18

作者 史宁娟 姚蔼龄 李亮 《铁道通信信号》 2019年第S01期147-153,共7页

随着我国高速铁路的发展,研究高速铁路列车自动驾驶(ATO)技术至关重要。而完善的高速铁路ATO系统试验室测试,对验证ATO系统的可靠性、安全性和稳定性具有重要意义,并为ATO系统的安全运行提供保障。本文从ATO系统测试的测试环境、测试内... 随着我国高速铁路的发展,研究高速铁路列车自动驾驶(ATO)技术至关重要。而完善的高速铁路ATO系统试验室测试,对验证ATO系统的可靠性、安全性和稳定性具有重要意义,并为ATO系统的安全运行提供保障。本文从ATO系统测试的测试环境、测试内容和方法以及测试典型性问题分析等方面进行介绍,并重点阐述了ATO系统停车精度和准点率的测试方法及数据分析。 展开更多

关键词 高速铁路 CTCS-3级 ato ATP 测试方法

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高速铁路ATO系统人机界面的新特征 被引量：4

19

作者 张友兵 陈志强 +1 位作者 王建敏 吴培栋 《中国铁路》 2019年第6期13-17,共5页

高速铁路列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统由列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统保证行车安全,由ATO系统实现自动驾驶,是一种既安全又高效的列车运行控制系统。新增自动驾驶功能后,人机界面(Driver Mach... 高速铁路列车自动驾驶(Automatic Train Operation,ATO)系统由列车自动防护(Automatic Train Protection,ATP)系统保证行车安全,由ATO系统实现自动驾驶,是一种既安全又高效的列车运行控制系统。新增自动驾驶功能后,人机界面(Driver Machine Interface,DMI)设备的显示和操作也随之发生变化。在介绍高速铁路ATO系统的基础上,阐述增加ATO功能后,DMI设备在图标显示、文本提示和控车提示3方面发生的变化,并对每种信息的含义及使用方法进行详细解读。 展开更多

关键词 高速铁路 车载设备 列车自动驾驶(ato) 人机界面

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京张高铁CTCS-3+ATO系统工程设计方案研究 被引量：12

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作者 王东方 李红侠 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第5期162-167,共6页

为了实现高速铁路ATO功能,需对既有信号系统总体结构及功能进行修改,结合京张高铁CTCS-3+ATO工程设计方案,详细说明增加ATO功能后,车载设备、临时限速服务器、CTC、列控中心等信号设备新增的功能以及设备修改情况;阐明不同站场设置情况... 为了实现高速铁路ATO功能,需对既有信号系统总体结构及功能进行修改,结合京张高铁CTCS-3+ATO工程设计方案,详细说明增加ATO功能后,车载设备、临时限速服务器、CTC、列控中心等信号设备新增的功能以及设备修改情况;阐明不同站场设置情况下精确定位应答器组以及ATO呼叫应答器组[AC]的设置原则;从系统结构、计算机联锁设备接口以及系统应用前景等方面,对京张高铁CTCS-3+ATO系统与珠三角莞惠等城际铁路CTCS-2+ATO系统的主要区别进行分析。京张高铁CTCS-3+ATO系统在确保列车运行安全的前提下减轻了动车组司机的劳动强度、改善了旅客的乘车体验、降低了牵引能耗,同时充分利用既有信号系统设备,节省了工程投资。京张高铁CTCS-3+ATO系统技术方案的成功实施,验证了设计方案的可靠性和安全性。 展开更多

关键词 京张高铁 自动驾驶 CTCS-3+ato 设计方案 精确定位 站台门

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