農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的選用與設(shè)置
本文關(guān)鍵詞:農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的選用與設(shè)置,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
文章編號:0451-0712(2008)05-0119-05 中圖分類號:U491.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的選用與設(shè)置
肖殿良,柳孟松,蔣 楓
1
1
2
(1.長安大學(xué)公路學(xué)院 西安市 710064;2.徐州市交通局 徐州市 221006)
摘 要:針對我國農(nóng)村公路實際的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)狀況,遵循低造價、設(shè)置簡便、易于保養(yǎng),以最小的投入獲得最理想使用效果的原則,分別對各類常用的交通安全設(shè)施的形式、功能、造價等進(jìn)行分析、比較,從而得到適用于農(nóng)村公路的交通安全設(shè)施選用和設(shè)置方法。研究成果為我國農(nóng)村公路交通安全設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)的制定以及選用與設(shè)置提供參考和依據(jù)。
關(guān)鍵詞:交通工程;農(nóng)村公路;交通安全設(shè)施;選用;設(shè)置
隨著建設(shè)新農(nóng)村步伐的加快及農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的道路交通得到了前所未有的
發(fā)展,農(nóng)用機動車和農(nóng)村駕駛員數(shù)量迅猛增加,一定程度上造成了人、車、路矛盾的加劇,農(nóng)村公路交通安全狀況令人堪憂。一些群死群傷的重大、特大惡性交通事故,許多都是發(fā)生在農(nóng)村公路上,整個農(nóng)村地區(qū)及農(nóng)村公路的交通安全形勢十分嚴(yán)峻[1]。
從減少交通事故的角度講,只注重道路本身幾何構(gòu)造的設(shè)計是不夠的,交通安全設(shè)施的完善無疑對減少交通事故數(shù)和嚴(yán)重度有著重要的作用。尤其是近幾年,由于交通安全設(shè)施不完善而導(dǎo)致的農(nóng)村公路交通事故率有逐年攀升的趨勢。因此,有必要對農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的選用與設(shè)置進(jìn)行研究,通過合理設(shè)置來改善農(nóng)村公路不良的交通安全狀況,促進(jìn)農(nóng)村道路交通和諧發(fā)展。1 路側(cè)防撞設(shè)施
農(nóng)村公路的建設(shè)者和設(shè)計者往往更多地注重路面、線形等基本技術(shù)條件,僅期望“行車道”能夠滿足使用要求即可,而行車道以外的路側(cè)區(qū)因不作行車之用往往被忽視,許多農(nóng)村公路的危險路段缺少或根本沒有設(shè)置路側(cè)防撞設(shè)施。而不良的路側(cè)條件極易導(dǎo)致事故的發(fā)生,據(jù)統(tǒng)計,三級以下農(nóng)村公路交通事故中,路側(cè)事故占了20%以上。因此,在農(nóng)村公路上設(shè)置完善的路側(cè)防撞設(shè)施,在給駕駛員提供行車安全感、引導(dǎo)視線的同時又可以起到一定的防護(hù)
基金項目:,項目編號31859
作用,農(nóng)村公路路側(cè)事故率及事故嚴(yán)重度也將大大降低。
1.1 設(shè)置位置
根據(jù)道路線形對農(nóng)村公路交通安全的影響分析,不符合設(shè)計要求的小半徑平曲線、長陡縱坡以及農(nóng)村公路改造過程中經(jīng)常出現(xiàn)的寬路窄橋、路面或車道寬度發(fā)生變化的路段是農(nóng)村公路路側(cè)事故的多發(fā)路段,所以在這些路段均應(yīng)考慮設(shè)置路側(cè)防撞設(shè)施。但是防撞設(shè)施與其他交通安全設(shè)施在使用機理上是有顯著區(qū)別的,它是以自身和車輛的破壞(變形)來防止更嚴(yán)重的傷害事故發(fā)生。因此,在設(shè)置防撞設(shè)施避免車輛與其他危險物碰撞時,應(yīng)把它當(dāng)成危險物看待。即是說,如果車輛越出路外的事故嚴(yán)重度比相同條件下車輛碰撞防撞設(shè)施的事故嚴(yán)重度小,那么在這種情況下就不能設(shè)置路側(cè)防撞設(shè)施。因此,路側(cè)防撞設(shè)施既要設(shè)置在事故多發(fā)段,又要保證設(shè)置后事故嚴(yán)重度較小,這樣既能減小路側(cè)事故嚴(yán)重度,又能為農(nóng)村公路節(jié)省資金投入。
在具體實施時,對于寬路窄橋或路面、車道寬度發(fā)生變化的路段,應(yīng)根據(jù)農(nóng)村公路的設(shè)計車速,在橋頭引道或?qū)挾茸兓幵O(shè)置20m左右的路側(cè)設(shè)施,起到誘導(dǎo)駕駛員視線,提醒駕駛員減速慢行通過的作用即可。
1.2 形式選擇
防撞設(shè)施按照其形式可分為剛性、半剛性和柔性三種,即水泥混凝土防撞設(shè)施、波形梁護(hù)欄和纜索
式護(hù)欄三種形式[2]。對于一般的農(nóng)村公路來說,工程總投資非常有限,而交通安全設(shè)施造價通常被限制在公路總造價的3%之內(nèi),由于波形梁護(hù)欄和纜索式護(hù)欄造價和技術(shù)要求均比較高,在農(nóng)村公路上設(shè)置
這兩種形式的護(hù)欄,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都是不可行的。而剛性防撞設(shè)施以其形式多樣的優(yōu)點,廣泛適用于各級道路。剛性防撞設(shè)施的主要形式有墻式水泥混凝土護(hù)欄、護(hù)墩和示警樁等,其功能與造價情況如表1所示。要針對農(nóng)村公路的不同路段選擇出不同形式的防撞設(shè)施,就要結(jié)合農(nóng)村公路車型比例、設(shè)計車速等因素,對這幾種防撞設(shè)施的造價及其能實現(xiàn)的功能進(jìn)行比較。
表1 三種形式的剛性防撞設(shè)施功能與造價比較
設(shè)施形式
功能
給駕駛員安全感;誘導(dǎo)駕駛員視線,使駕駛員能
示警樁
清晰地看到道路的輪廓及前進(jìn)方向的線形,增加行車的安全性;能阻止車型較小、車速較慢的車輛駛出路外。
護(hù)墩
具有示警樁的所有功能,并能更好地防止車輛越出路外。
具有示警樁的所有功能;并能針對各種車輛,吸
墻式護(hù)欄收碰撞能量,絆阻車輛,防止車輛越出路外,造成
更嚴(yán)重的二次事故。
高中低造價
[3]
高,不適用于農(nóng)村公路的一般路段。但是對于一些設(shè)計車速較高、地形較險峻的路段,如:懸崖路段、高度大于10m的高填方或擋土墻路段、堤壩路段、橋梁兩側(cè)等,需要確保車輛撞擊路側(cè)防撞設(shè)施后不致越
出路外造成車毀人亡時,應(yīng)考慮設(shè)置護(hù)墩。護(hù)墩可用片(塊)石漿(干)砌或由混凝土澆筑而成,底部設(shè)基礎(chǔ)保障其防撞穩(wěn)定性。以40km/h作為設(shè)計車速,根據(jù)農(nóng)村公路上車型大小、車輛撞擊力和護(hù)墩承受能力,護(hù)墩長2m,間距2m,高度和厚度可分別選擇為0.5m和0.4m,即可滿足穩(wěn)定性要求。護(hù)墩結(jié)構(gòu)及布設(shè)如圖1所示。
單位:cm
圖1 護(hù)墩形式及布設(shè)示意
(3)墻式護(hù)欄。
與其他水泥混凝土防撞設(shè)施相比,墻式護(hù)欄防止車輛越出路外的效果最好,適用于車型較大、車速較高的危險路段。但是農(nóng)村公路上車型較小、車速較低,而且這種護(hù)欄形式造價最高、施工難度大。因此,一般的農(nóng)村公路上不采用這種形式,但在特殊路段上,如陡峭壁懸崖、急彎陡坡處的危險路段宜采用此護(hù)欄形式。2 交通標(biāo)志
目前絕大多數(shù)農(nóng)村公路上或多或少地都設(shè)置了一些交通標(biāo)志,但是與其他較高等級的公路相比,農(nóng)村公路上的交通標(biāo)志還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到牢固、醒目、完善、齊全的目標(biāo),而且在設(shè)置上有很大的隨意性,表現(xiàn)為不完善、不規(guī)范。各級公路交通標(biāo)志在顏色、形狀、文字及圖案等方面基本是明確的,但是針對不同等級公路在設(shè)置位置、設(shè)置形式、材料選擇、版面大小等方面沒有明確的規(guī)定,農(nóng)村公路交通標(biāo)志的相關(guān)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)在選取時要達(dá)到使用要求,就要綜合考慮道路狀況、設(shè)計車速等因素。
我國目前的農(nóng)村公路以三、四級及等外公路為從表1中可以看出,各形式防撞設(shè)施的功能和造價各有利弊,要針對農(nóng)村公路不同的路段選取不同的形式。為了減少視覺對心理造成的影響,在山區(qū)
公路外側(cè)有條件的也可種植樹木,與防護(hù)設(shè)施結(jié)合使用。
(1)示警樁。
農(nóng)村公路上交通量較小,設(shè)計車速多在40km/h以下,且農(nóng)村公路上90%以上的車型為中、小型車。由于示警樁能夠較好地誘導(dǎo)視線,并且能夠阻擋車型較小、車速較慢的車輛越出路外,所以在一般的急彎、陡坡、高填方路段及橋頭引道、過水路面處選擇示警樁作為路側(cè)防撞設(shè)施,就可以達(dá)到行車安全性的要求。示警樁一般用鋼筋混凝土制成,且地面以下埋深一段距離以保證其受到車輛撞擊時的穩(wěn)定性。根據(jù)農(nóng)村公路上的車型大小以及視線誘導(dǎo)效果,示警樁在布設(shè)時,間距可設(shè)置為2~3m,高出地面80cm,外表涂以紅白相間的顏色起到警示作用。
(2)護(hù)墩。
護(hù)墩有給駕駛員安全感、誘導(dǎo)駕駛員視線的功能,,
道道路,而且95%以上的農(nóng)村公路設(shè)計車速在40km/h以下。2.1 結(jié)構(gòu)形式
交通標(biāo)志按其結(jié)構(gòu)形式可分為單立柱式、雙立柱式、懸臂式和門式四種。各種形式有其不同的適用范圍。由于農(nóng)村公路路面寬度較小,一般為雙向兩車道或單車道道路,而且交通量小,一般為小型車,設(shè)計車速較低,所以車輛在行駛中,路側(cè)交通標(biāo)志的可視性較好。因此,農(nóng)村公路上采用柱式交通標(biāo)志就能夠達(dá)到使用效果,而且造價低、施工便利,并且與道路的景觀協(xié)調(diào)性也較好。
2.2 設(shè)置位置
能提供足夠的視認(rèn)距離,給駕駛員足夠的反應(yīng)時間是道路使用者對交通標(biāo)志的基本要求之一。所以在確定農(nóng)村公路交通標(biāo)志的設(shè)置位置時,應(yīng)以農(nóng)村公路的設(shè)計車速和駕駛員在不同車速下的視認(rèn)距離為主要依據(jù)。根據(jù)農(nóng)村公路的等級構(gòu)成,95.3%的農(nóng)村公路為三級以下公路,對應(yīng)的設(shè)計車速如表2所示。
表2 農(nóng)村公路設(shè)計車速
道路等級設(shè)計車速/(km/h)
40
三級
30
四級20
大比例的,占折算后全天總交通量的14%左右。
圖2 農(nóng)村公路交通量時段分布
近幾年,農(nóng)村公路上夜間的交通事故數(shù)呈上升趨勢,占事故總數(shù)的20%以上,而且許多農(nóng)村公路在
道路狀況改善后,夜間事故率反而有上升的趨勢,這與車速提高后交通安全設(shè)施不配套有一定的關(guān)系?梢,農(nóng)村公路交通標(biāo)志在夜間的使用效果對行車安全也是非常重要的。因此,農(nóng)村公路交通標(biāo)志不但要有足夠的版面尺寸與合理的設(shè)置位置,夜間反光膜的反光效果也應(yīng)達(dá)到使用要求。即在農(nóng)村公路一般的設(shè)計車速下,交通標(biāo)志反光膜的反光效果應(yīng)能滿足駕駛員在識別并掌握交通信息后,在危險點之前安全停車。根據(jù)標(biāo)志亮度與識別距離、安全停車視距、行車速度及標(biāo)志可讀距離之間的關(guān)系[4]可知等級較低的工程級材料亮度為22~50,其可讀距離在113m~155m范圍,足以滿足一般農(nóng)村公路上設(shè)計車速對交通標(biāo)志反光膜亮度的需求。2.4 尺寸
目前我國交通標(biāo)志按照規(guī)格分為小型、大型和巨型三類,而各種規(guī)格又有不同的尺寸類型,以適應(yīng)不同行駛速度對交通標(biāo)志視認(rèn)距離的要求。而且同種結(jié)構(gòu)形式、不同類型的交通標(biāo)志其尺寸也不相同。要合理選擇農(nóng)村公路交通標(biāo)志的大小,就要明確行駛速度、視認(rèn)距離和視認(rèn)大小三者之間的關(guān)系。根據(jù)行駛速度、視認(rèn)距離和視認(rèn)大小三者之間的關(guān)系,農(nóng)村公路交通標(biāo)志外徑大小選擇在50~70cm之間時,能夠滿足行車安全性要求。由于農(nóng)村公路資金缺乏,對于標(biāo)志部分結(jié)構(gòu)及板材可在材料使用上、尺寸上、標(biāo)準(zhǔn)上采用非國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置。如采用墻體混凝土結(jié)構(gòu)刷反光涂料,特別是一般的指示標(biāo)志可在字體上、版面尺寸及設(shè)置高度上采用非標(biāo)準(zhǔn)形式。3 交通標(biāo)線
行駛速度與視認(rèn)距離有很大的關(guān)系,行駛速度大則視認(rèn)距離小;反之,若行駛速度小,則視認(rèn)距離就會增大。農(nóng)村公路一般行駛速度下的視認(rèn)距離如表3所示。
表3 視認(rèn)距離與行駛速度的關(guān)系
行駛速度/(km/h)
403020
視認(rèn)距離/m
33.737.449.8
靜止時的視認(rèn)距離/m
51.146.656.
根據(jù)農(nóng)村公路不同行駛速度下的視認(rèn)距離以及一般駕駛員看到交通標(biāo)志后的反應(yīng)時間和車輛制動所需的時間,農(nóng)村公路交通標(biāo)志到危險點的距離在20~50m時,即可滿足車輛行駛安全性要求。在具體設(shè)置時要結(jié)合地形及道路實際情況將標(biāo)志設(shè)置在醒目、無干擾的位置。2.3 反光膜
根據(jù)一些典型的農(nóng)村公路交通量統(tǒng)計數(shù)據(jù),得到農(nóng)村公路一天中各個時段的交通量分布情況,如圖
公 路 2008年 第5期 —122 —
分,但是目前農(nóng)村公路上交通標(biāo)線嚴(yán)重缺乏,四級以下公路上幾乎沒有標(biāo)線設(shè)置,其他等級農(nóng)村公路上設(shè)置標(biāo)線的也很少,即使有也達(dá)不到行車安全的要求。這就使得在交通混雜的農(nóng)村公路上,各種交通方
式更加各行其“道”。在一定程度上為農(nóng)村公路交通事故的發(fā)生埋下了隱患。因此在農(nóng)村公路上設(shè)置相應(yīng)的交通標(biāo)線是十分必要的。3.1 設(shè)置方法
交通標(biāo)線與其他交通安全設(shè)施相比造價較低,但是在規(guī)范各種交通方式的交通行為、保障行車安全上的作用是其他交通安全設(shè)施所不能替代的,所以在農(nóng)村公路路面寬度允許的條件下,應(yīng)當(dāng)設(shè)置道路中心標(biāo)線。目前我國農(nóng)村公路上所采用的最小行車道寬度為3m,因此當(dāng)農(nóng)村公路路面寬度在6m以上時(含6m),就應(yīng)設(shè)置道路中心標(biāo)線。
道路中心標(biāo)線的設(shè)置不僅可以分離不同的道路使用對象、強化道路規(guī)范,還可以起到誘導(dǎo)駕駛員視線的作用。所以對于農(nóng)村公路上一些平曲線半徑較小、視距不良的路段,即使路面寬度在6m以下也可以設(shè)置道路中心標(biāo)線,并且可將道路中心標(biāo)線設(shè)置成黃實線或雙黃線以禁止超車,保證行車安全。此外,研究表明,在道路兩側(cè)設(shè)置了交通標(biāo)線的情況下,車輛會更加靠近道路中心線行駛,這就避免了很多路側(cè)事故的發(fā)生。因此對于一些路面寬度在4.5m以下,無法設(shè)置道路中心標(biāo)線的農(nóng)村公路來說,可在急彎及視距不良的路段兩側(cè)設(shè)置交通標(biāo)線,用來誘導(dǎo)駕駛員視線,保證行車安全。
一般公路縱向標(biāo)線的寬度為10~15cm,這也是駕駛員視認(rèn)效果最佳的寬度范圍。但是大量研究表明,縱向標(biāo)線的寬度對交通狀況和駕駛員的心理不產(chǎn)生影響,所以農(nóng)村公路在設(shè)置交通標(biāo)線時不宜太寬,否則不但會造成資金的浪費,而且會增加車輛打滑的危險。因此農(nóng)村公路道路中心標(biāo)線和邊緣線的寬度均可以設(shè)置為10cm。根據(jù)駕駛員心理,交通標(biāo)線閃現(xiàn)率為2.5~3次/s時效果較好。假設(shè)農(nóng)村公路設(shè)計車速為40km/h,在這種情況下,交通標(biāo)線實線段長度設(shè)置為3m,間隔長度根據(jù)2∶3的比例取4.5m時,可以保證最佳的閃現(xiàn)率。
3.2 材料
不論何種公路等級,路面交通標(biāo)線要實現(xiàn)誘導(dǎo)視線、分隔車輛的目的,就必須具備良好的可見性和耐久性。對于農(nóng)村公路交通標(biāo)線而言,除了必須具備施工便利等優(yōu)點。即標(biāo)線涂料的原料應(yīng)容易獲得、價格便宜,而且易于施工,施工時對道路交通干擾小。
目前常用的路面標(biāo)線涂料按施工溫度可分為常溫型、加熱型和熔融型三類。其特征比較如表4所示。
表4 三種常用標(biāo)線材料的特征比較
特性要求操作熟練程度夜間反射性穩(wěn)定度適用范圍價格
常溫型無特殊要求
良強各種路面標(biāo)線
低
加熱型須經(jīng)培訓(xùn)
優(yōu)中縱向標(biāo)線
中
熔融型須經(jīng)培訓(xùn)良或優(yōu)弱縱向標(biāo)線、斑馬線、文字、符號
高
通過比較可以看出,常溫型路面標(biāo)線具有穩(wěn)定
度強、適用性廣及價格低廉的優(yōu)點,而且易于施工,雖然夜間反射性能與其他兩種材料相比較差,但能夠滿足行車安全的需要。因此對于施工技術(shù)水平低、資金短缺的農(nóng)村公路來說,應(yīng)選用常溫型路面標(biāo)線。4 視線誘導(dǎo)設(shè)施
許多地處山嶺區(qū)的農(nóng)村公路,由于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低、投資較少等原因,無法從根本上避免高填方曲線路段、連續(xù)短坡路段及設(shè)置小半徑平曲線的連續(xù)長陡坡路段等帶有嚴(yán)重安全隱患的路段。而根據(jù)對路側(cè)防撞設(shè)施的分析,在農(nóng)村公路路側(cè)設(shè)置示警樁后,只是起到給駕駛員以安全感、在可視性較好的情況下誘導(dǎo)視線的作用,當(dāng)駕駛員在夜間光線不好的情況下行駛于這些危險路段時,根本無法清晰地了解到道路線形,一旦在車輛超速后撞壞示警樁,沖出路外,后果不堪設(shè)想。因此有必要在農(nóng)村公路的這些危險路段設(shè)置視線誘導(dǎo)設(shè)施[5]。
由于直埋式的視線誘導(dǎo)設(shè)施造價較高,且不便于施工,因此在農(nóng)村公路上選擇附著式,但是對于農(nóng)村公路來說,即使選用附著式視線誘導(dǎo)設(shè)施,在造價上仍然是不能滿足安裝需要的,這就需要以其他反光效果較好而造價較低、施工便利的設(shè)施來代替價格昂貴的視線誘導(dǎo)設(shè)施附著于支撐物上[6]。根據(jù)對農(nóng)村公路交通標(biāo)志反光膜的分析,工程級反光膜可以達(dá)到農(nóng)村公路反光效果的要求,所以可將反光膜附著于兩側(cè)示警樁之上代替輪廓標(biāo)來誘導(dǎo)駕駛員視線。根據(jù)《公路安全保障工程實施技術(shù)指南》中規(guī)定,輪廓標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置高度為70cm,最小設(shè)置高度為
2008年 第5期 肖殿良等:農(nóng)村公路交通安全設(shè)施的選用與設(shè)置應(yīng)與附著式輪廓標(biāo)的高度大致相同。根據(jù)農(nóng)村公路車型大小、示警樁高度以及輪廓標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置高度,將反光膜頂部貼于距地面60cm處。設(shè)置間距可根
表5 曲線段輪廓標(biāo)設(shè)置間距
曲線半徑/m設(shè)置間距/m
<304
30~898
90~17912
180~274
16
275~374
24
375~999
32
1000~1999
40
—123—
據(jù)輪廓標(biāo)在不同曲線半徑下的間距選取,如表5
所示。
[7]
>200050
5 結(jié)語
(1)根據(jù)各種路側(cè)防撞設(shè)施的功能及造價,提出了農(nóng)村公路一般路段路側(cè)防撞設(shè)施采用示警樁形式,特別危險的路段采用護(hù)墩形式。
(2)交通標(biāo)志結(jié)構(gòu)形式優(yōu)先選用柱式結(jié)構(gòu);反光膜采用工程級材料即可滿足一般農(nóng)村公路上設(shè)計車速對交通標(biāo)志反光膜亮度的需求;農(nóng)村公路各類交通標(biāo)志宜設(shè)置在距危險點20~50m的醒目位置處,標(biāo)志外徑尺寸在50~70cm范圍即可滿足農(nóng)村公路視認(rèn)性要求。
(3)農(nóng)村公路路面寬度在6m以上時(含6m),應(yīng)設(shè)置道路中心標(biāo)線;農(nóng)村公路交通標(biāo)線寬度可設(shè)置為10cm;路面標(biāo)線材料選用造價低、基本無技術(shù)要求的常溫型就能滿足需要。
(4)有必要在平曲線半徑小于極限最小半徑或視距不良的危險路段設(shè)置視線誘導(dǎo)設(shè)施;結(jié)合農(nóng)村公路的資金狀況,可在路側(cè)示警樁上貼反光膜作為輪廓標(biāo)來誘導(dǎo)視線。
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SelectionandSettingofTrafficSafety
FacilitiesonRuralHighways
112
XIAODian-liang,LIUMeng-song,JIANGFeng
(1.SchoolofHighway,ChangpanUniversity,Xipan710064,China;
2.XuzhouBureauofTransportation,Xuzhou221006,China)
Abstract:Onthebasisofruralhighwaysactualeconomic,technicalstatusinChina,followedthe
principleof“thelowcost,easysetup,easymaintenance,withaminimumofinputtothebestuseofresults”,thecommontrafficsafetyfacilitiesintheform,functionandthecostarerespectivelyanalyzedandcompared.Sequentially,theselectionandsettingmethodsoftrafficsafetyfacilitieswhichapplytotheruralhighwaysareputforward.TheresearchresultsofferconsultsforestablishingtrafficsafetyfacilitiesstandardsaswellasthetrafficsafetyfacilitiesselectionandsettingonruralhighwaysinChina.
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