浅谈CBTC系统中的车-地通信技术
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车 一地 双 向通信 的 关键 内容 包括 ： （ ） 轨 旁 到 车 载 的 移 动 授 权 信 息 （ 称 ＭＡ， １ 亦 Ｅ Ａ 等 ）； Ｏ
技术 特 性 不 尽 相 同 。 目前 业 界 在 采用 哪种 应 答器 作 为标 准 的 问题 上 ，仍 存 在 争 议 。但 因为 应 答器 是 安 全 相 关 的部 件 ，是 整 个 信 号 系 统安 全 认 证 中不 可 或 缺 的一 部 分 ，因 此 ，两 种 应 答器 在 成 熟 的信号 系统
３ ８
ｒ 厶
鲁Ｉ ， ７ ５
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誓 ！ 勒 澎 ｊ ｜
在 合理 的范 围之 内。如 果 在 一 定 的 范 围 内失 去 应 答 器 ，列车 会 因不 能 发送 准确 的 位置 报告 而停 车 。 从设 备 选 型角 度来 看 ，经 过 技术 的发 展与 淘汰 ，
Ｉ Ｅ ８ ２ １ Ｌ Ｅ Ｅ ０ ． Ｗ ＡＮ 标 准 。 １
在 此 基 础上 ，各 个 信 号 系统 的供 货 商 在 解决 信 号 系统 传 输 的安 全性 、通 信 系 统 可 用性 以及 开 放频 段 的抗 干 扰 性 等 方 面都 做 了大 量 的研 究 和 试 验 。特 别 是无 线 传播 上体 现 了多 样性 。
目前 市 场上 主 要存 在 Ａｍｔｃ ｅｈ公 司 的美 国标 准 Ｔ ＡＧ 产 品和 欧 洲 标 准 的 Ｅ ｒｂ ｌ ｅ产 品两 种应 答 器 ，其 ｕ ｏ ａｉ ｓ
于 感 应环 线的 移动 闭塞 ， 据环 线 的特 性 ， ６２ 根 以 ．５ｍ 的精 度 对 线路 进 行 划 分 ； Ｂ Ｃ ＴＣ实 现 以后 ，现 在 车 载计 算机 可 以实现 以米 为 单位 的列 车定 位 。 从车 一地 信 息 交 换 的 角度 来 看 ，移 动 闭塞 与 固 定 闭塞 不 同 ，线 路 固定 数 据 都 存 储在 车 载 设 备 的 数 据 库 中 ，在 进 入 正 常 的 Ｃ ＴＣ移 动 闭塞 模 式之 后 ， Ｂ
和移 动 闭塞 的 区别 。所 以，在 固定 闭塞 技 术 中一定
要采用 轨道空 闲检查 设备 来检查列车 的位置 ，而移动 闭塞则 靠车载设备 自主 定位来描述 轨道 的 占用情 况 。 固定 闭塞 和 移动 闭塞 从数 学 描 述 的角 度 来看 对
线 路 的划 分 是量 的 区别 。原 来 的 固定 闭塞 ，在城 市 轨 道 交 通 中可 以达 到 ２ ０～ ３ ０ｍ 的 区段 划分 ； ０ ０ 基
的无线 通信 。
在 说 明 了 Ｃ ＴＣ的含 义之 后 ，本 文将 主要 阐述 Ｂ
目前 Ｃ ＴＣ 系统 中的 车 一地通 信 的技术 和 应用 ，并 Ｂ 着 重分 析各 种无 线传播 方 式 的特 点 。
２Ｃ Ｔ 系统中主要的车 一地信息交换 ＢＣ
在 固定 闭塞 技术 中 ，线路上有 固定的 区段划 分 ，
在 字 面 上 是没 有 明确 表 达 的 。 目前欧 洲 广泛 采 用 的 Ｅ Ｓ ＴＣ ２级系 统 ，虽然 也是基 于 Ｇ Ｍ— 无线通 信 的 Ｓ Ｒ
列车 控 制 系统 ，但它 完 全 采用 固定 闭塞 原理 ； 次 ， 其 Ｃ ＴＣ 中通信 的概 念 也 随着 技 术 的发展 ， 由早 期 的 Ｂ
Ｕｒ ａ Ｓ ｒ ｎ ｉ ｂ ｎ Ｍａ ＳＴ ａ ｓｔ
城轨交通
浅谈Ｃ Ｔ 系统 中的车 一地通信技术 ＢＣ
黄文彦
（ 北京 交通 大学 ，北京 １０ ４ ） ０ ４ ０
摘要 ：Ｃ Ｔ 技 术在我 国轨 道 交通 中 已经从 理论探 讨 阶段进 入 到广泛 的工程 实施 阶段 。本文针 对基 于 ＢＣ 通 信的列 车控 制 系统 的特 点 ，分析 了目前成 熟ｃ Ｔ 系统 中车一 通信 的 内容和 方 式 ；着重论 述 了其 Ｂ Ｃ 地
要 任 何 轨 道 检 查 设 备 参 与 闭 塞 的 计 算 ； 一 旦 失 去 而
通 试 验 工程 的 经验 ，虽 然做 到 真 正 意 义上 的互 联 互 通 还有 很 长 的路 要 走 ，但 是对 于 Ｃ ＴＣ系 统所 采 用 Ｂ 的无 线通 信 系 统 ，业 内 已经有 了一 定 的共 识 。首先 ， 从 技术 发 展 角 度来 说 ，采 用商 务 现 货供 应 （ Ｏ ） Ｃ ＴＳ 的产 品 ； 次 ，把 ＩＯ 七层 模 型 中的 低层 统一 采 用 其 Ｓ
车 一地 通信 ，就失 去 了真正 意义 上 的移 动 闭塞 。 当然 车 一地信 息 中还 包括 其 他 的 内容 ，如 Ｉ Ｐ寻 址 、 Ｓ调 整 、 护事 件 或故 障报警 、 站 设备 控制 、 ＡＴ 维 车 旅 客 信 息 、校 验 及 时 间戳 等 。 不 同供 货 商 会 根据 各 自系统 的特 点有 不 同的信 息结 构 。
这 一 区段 只要有 车 占用 ，就 意 味着 整个 区段 是 占用
的 。而移 动 闭塞 在 线 路上 没 有 区段 的划分 ， 以前 车
的尾部或进路边界为追踪的 目标 ，这就是固定闭塞
１概述 Baidu Nhomakorabea
如 果 仅 仅 从 Ｃ ＴＣ 的 字 面 含 义 理 解 ， Ｂ
Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ Ｂ ｓｄ Ｔｒｉ ｏ ｔｏ ｏ ｎｃ ｉ ａｅ ａｎ Ｃ ｎ ｒｌ是指 基于 通 ａｏ
４ Ｃ Ｔ 系统 的无线传播方式 ＢＣ
构 建 一 个 无 线 通 信 系统 必 须 充 分 考 虑 电波 的传 播 问题 。 当提 到 无 线 传播 时 ，大 多 数 人都 会 理 解 为 常 见 的 空 间 波辐 射 方 式 。实 际上 目前 诸 多供 货 商 的
传播 方 式主 要分 为 空 间 自由传播 和导 行 传播 两 种 。
３ ２连 续 式通 信技 术 ． Ｃ ＴＣ系 统 中的 连续 式通 信 方式 是基 于 Ｗ Ｌ Ｂ ＡＮ 的无 线 通信 方 式 。
经 过 近 十 年 的 技 术 发展 ，与 世 界上 多个 互 联 互
旁 列 车控 制 中心 ，这 称 为 位 置 报告 。轨 旁 列 车控 制 中心根 据 所 辖 区 域 内所 有 列 车 的位 置 ，为 每列 列 车 实 时地 计 算 出移 动授 权 的 终 点 ，同样 按 照 一定 的通 信周 期发 送给 车 载控制 设备 。 移 动授 权 与 位 置 报告 都 是安 全 相 关 的 信息 ，并 且 他 们 之 间存 在 着 因果 关 系 。理 论上 移 动 闭塞 不 需
铁 路通信信号工程技术（ Ｃ ） ２ ０ 年４ ＲＳ Ｅ ０ ９ 月，第６ 卷第２ 期
信 的 列车 控 制 系统 ，但 这样 的解 释 不能 完 全概 括 目
前业 内 Ｃ Ｃ的理 念 。 首先 ， ＢＦ 当我们提 到 Ｃ ＴＣ时 ， Ｂ
从 运 营商 到 供货 商 的 一 致认 知 应 当是 移动 闭塞 。这
中无 线传 播 方 式的部 分 ，并对各 种 方 式的优 缺 点进 行 了比较 ；最 后提 出 了地铁 相 关单位 在规 划 阶段
需要 考 虑 的问题 。
关键 词 ：ＣＴ 车地 通信 自由传播 ＢＣ
导 行传播
Ａ ｓｒ ｃ： ｈ ｅ ｅ ｐ ｎ ｆ Ｂ Ｃｔｃ ｎ ｌｇ ｈｎ ａ ｅｎｓ ｐ ｅ ｔ ｅ ｒ ｅｔｍｐｅ ｎａｉ ｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｖ ｌ ｍｅ ｔ Ｔ ｈ ｏｏ ｙｉ Ｃ ｉａ ｓ ｅ ｅ ｐ ｄ ｎｏｔ ｏ ｃ ｉ ｌ ｄ ｏ ｏＣ ｅ ｎ ｈ ｂ ｔ ｉ ｈｐ ｊ ｍｅｔｔ ｎ ｏ
３Ｃ Ｔ 系统 的车 一地通信 方式 ＢＣ
在 众 多 Ｃ ＴＣ系 统 的车 一地 通 信 中 ，主 要包 括 Ｂ 点 式通信 与 连续 式通 信两 种 。 ３ １点 式通 信 技术 ． 在线 路上 的某 些特 定 位置 安 装 固定 的 应答器 （ 信 标） ，当列车 通过 时 ， 经车 载查 询器 （ 天线 ）的激励 ， 应 答器 会根 据 互 感 原理 ，把 数据 发送 给 车 载 接 收设
专 用传 输协 议 、多 种传 播 方 式 ，统一 到 基 于 国 际开
放 标 准 的 无 线 通 信 上 来 。确 切 地 说 是 基 于 Ｗ Ｌ ＡＮ
通 ４ ０ ｍ。其 次 ，各 领域 的高 新 技术层 出不穷 。在 ２ ｋ 通 信 信 号领 域 ，随 着计 算 机 和通 信 技术 在 运 行控 制
领 域 的应 用 ，基 于 通 信 的 列 车 控 制 系 统 （ Ｂ Ｃ ＴＣ） 因其 网 络 化 、智 能 化 以及 通 信 信 号 一 体 化 等 特 点 ， 已经得 到 了业界 广泛 的认 可 。 国外 从 ９ ０年 代 开 始 制 定 Ｃ ＴＣ标 准 ， 现 在 Ｂ Ｃ ＴＣ技 术在 世 界 上许 多 轨道 交 通 发达 的 城市 得 到 Ｂ 了应用 ，我 国到 目前为 止 已经有 北 京和 武 汉开 通 了 Ｃ ＴＣ线 路 。Ｃ ＴＣ 已经 从理 论 探讨 阶段 进入 到广 Ｂ Ｂ 泛的工 程实 施阶段 。
中是不 可 以互 换 的 。
（ ）车载 到轨 旁 的位置 报告 ； ２ （ ）运 营调 整 信息 及维 护信 息 等 。 ３ 位置 报 告 是移 动 闭塞 所 特 有 的 。车 载 设备 通 过
自身 的 测速 测 距 系统 的计 算 和 轨 旁信 标 的校 正 ，得 出当 前 的精 确 位置 ，按 照一 定 的通 信 周 期 发送 给轨
目前 ，我 国 的 城 市 轨 道 交 通 建 设 呈 现 了 迅 猛 发 展 的 趋 势 。 首 先 ，有 ２ ０多 个 城 市 正 在 建 设 或 规 划 建设 地 铁 等轨 道 交通 项 目，在 建 线路 总 长则 超 过 ３ ０ｋ ４ ｍ，北 京 、上 海 、 广 州 、 深 圳 、 武 汉 、 天 津 、 南 京 、重庆 、长春 和大 连等 ｌ 城市 已建 成轨道 交 ０个
ｐ ｓ ｒ ｍ ｈ ｒｎ ｉ ｅ ｓｕｄ ．Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ＣＢＴＣ ｙ ｔ ｍ ，ｔ ｓｐａ ｒａ ａ ｙｚ ｓ ｔ ｅ ｈａ ｅ ｆ ｏ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃ ｐｌ ｔ ｙ ｓ ｄ ｏ ｈｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｓ ｏ ｓ ｓｅ ｈｉ ｐｅ ｎ ｌ ｅ ｈ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｄ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｙｓｄ —ｒ ｉ ｏ ｏ ｔ ｎ ｎ ｔ ｏ ｆｗａ ｉ ｅ ｔａｎ ｃ ｍｍ ｕ ｉ ａ ｉｎ ｎ ａｕ ｅ ｎ ｃ ｔｏ ｉ ａ ｍ ｔ ｒ ｄ ＣＢＴＣ ｙｓｅ ，ａ ｓ ｃａ ｌ ｎ ｔ ｓ ｔｍ ｎｄ ｅ ｐｅ ｉｌｙ ｏ ｈｅ ｒ ｄｉ ｏ ａ ｏ ｃ ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｒ． ｔ ｒｔ ｅ ｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｏｆｄ ｆｅ ｅ ｔｃ ｎｉａ ｉ ｎ ｐａｔ Ａｆｅ ｈ ｏ ａ ｉｏ ｉｆ ｒ ｎ ｏｍｍ ｕ ｉ ａ ｉｎ ｍｅ ｈ ｄｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ ｎ ｃ ｔｏ ｔ ｏ ，ｓ ｍｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ａ ｅ ｒ ｉｅ ｐ ｆ ｒｔ ｅｒ ｌｖａ ｔ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｆｍｅ ｒ ｏ ｃ ｎ ｉ ｅ ｕ ｉ ｇ ｐ ａ ｉ ｇ． ａ ｓ ｄ ｕ ｏ ｈ ｅｅ ｎ ａ ｔ ｎ ｓｏ ｔｏ ｔ ｏ ｓｄ ｒｄ ｒｎ ｌｎｎ ｎ ｄｅ Ｋｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：ＣＢＴＣ， ａ ｉ ｅ ｔａｎ ｃ ｍｍｕ ｉ ａ ｉ ， ｅ ｏ Ｗ ｙｓｄ —ｒ ｉ ｏ ｎ ｃ ｔｏｎ Ｆｒ ｅｃ ｍｍｕｎ ｃ ｔｏ ａ ｄ Ｇｕｉ ｅ ｏ ｉａ ｉ ｎ， ｎ ｄ ｄ ｃ ｍｍ ｕ ｉ ａｉ ｎ ｎ ｃ ｔｏ
技术 特 性 不 尽 相 同 。 目前 业 界 在 采用 哪种 应 答器 作 为标 准 的 问题 上 ，仍 存 在 争 议 。但 因为 应 答器 是 安 全 相 关 的部 件 ，是 整 个 信 号 系 统安 全 认 证 中不 可 或 缺 的一 部 分 ，因 此 ，两 种 应 答器 在 成 熟 的信号 系统
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在 此 基 础上 ，各 个 信 号 系统 的供 货 商 在 解决 信 号 系统 传 输 的安 全性 、通 信 系 统 可 用性 以及 开 放频 段 的抗 干 扰 性 等 方 面都 做 了大 量 的研 究 和 试 验 。特 别 是无 线 传播 上体 现 了多 样性 。
目前 市 场上 主 要存 在 Ａｍｔｃ ｅｈ公 司 的美 国标 准 Ｔ ＡＧ 产 品和 欧 洲 标 准 的 Ｅ ｒｂ ｌ ｅ产 品两 种应 答 器 ，其 ｕ ｏ ａｉ ｓ
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和移 动 闭塞 的 区别 。所 以，在 固定 闭塞 技 术 中一定
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线 路 的划 分 是量 的 区别 。原 来 的 固定 闭塞 ，在城 市 轨 道 交 通 中可 以达 到 ２ ０～ ３ ０ｍ 的 区段 划分 ； ０ ０ 基
的无线 通信 。
在 说 明 了 Ｃ ＴＣ的含 义之 后 ，本 文将 主要 阐述 Ｂ
目前 Ｃ ＴＣ 系统 中的 车 一地通 信 的技术 和 应用 ，并 Ｂ 着 重分 析各 种无 线传播 方 式 的特 点 。
２Ｃ Ｔ 系统中主要的车 一地信息交换 ＢＣ
在 固定 闭塞 技术 中 ，线路上有 固定的 区段划 分 ，
在 字 面 上 是没 有 明确 表 达 的 。 目前欧 洲 广泛 采 用 的 Ｅ Ｓ ＴＣ ２级系 统 ，虽然 也是基 于 Ｇ Ｍ— 无线通 信 的 Ｓ Ｒ
列车 控 制 系统 ，但它 完 全 采用 固定 闭塞 原理 ； 次 ， 其 Ｃ ＴＣ 中通信 的概 念 也 随着 技 术 的发展 ， 由早 期 的 Ｂ
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城轨交通
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摘要 ：Ｃ Ｔ 技 术在我 国轨 道 交通 中 已经从 理论探 讨 阶段进 入 到广泛 的工程 实施 阶段 。本文针 对基 于 ＢＣ 通 信的列 车控 制 系统 的特 点 ，分析 了目前成 熟ｃ Ｔ 系统 中车一 通信 的 内容和 方 式 ；着重论 述 了其 Ｂ Ｃ 地
要 任 何 轨 道 检 查 设 备 参 与 闭 塞 的 计 算 ； 一 旦 失 去 而
通 试 验 工程 的 经验 ，虽 然做 到 真 正 意 义上 的互 联 互 通 还有 很 长 的路 要 走 ，但 是对 于 Ｃ ＴＣ系 统所 采 用 Ｂ 的无 线通 信 系 统 ，业 内 已经有 了一 定 的共 识 。首先 ， 从 技术 发 展 角 度来 说 ，采 用商 务 现 货供 应 （ Ｏ ） Ｃ ＴＳ 的产 品 ； 次 ，把 ＩＯ 七层 模 型 中的 低层 统一 采 用 其 Ｓ
车 一地 通信 ，就失 去 了真正 意义 上 的移 动 闭塞 。 当然 车 一地信 息 中还 包括 其 他 的 内容 ，如 Ｉ Ｐ寻 址 、 Ｓ调 整 、 护事 件 或故 障报警 、 站 设备 控制 、 ＡＴ 维 车 旅 客 信 息 、校 验 及 时 间戳 等 。 不 同供 货 商 会 根据 各 自系统 的特 点有 不 同的信 息结 构 。
这 一 区段 只要有 车 占用 ，就 意 味着 整个 区段 是 占用
的 。而移 动 闭塞 在 线 路上 没 有 区段 的划分 ， 以前 车
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１概述 Baidu Nhomakorabea
如 果 仅 仅 从 Ｃ ＴＣ 的 字 面 含 义 理 解 ， Ｂ
Ｃ ｍｍｕ ｉ ｔ ｎ Ｂ ｓｄ Ｔｒｉ ｏ ｔｏ ｏ ｎｃ ｉ ａｅ ａｎ Ｃ ｎ ｒｌ是指 基于 通 ａｏ
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构 建 一 个 无 线 通 信 系统 必 须 充 分 考 虑 电波 的传 播 问题 。 当提 到 无 线 传播 时 ，大 多 数 人都 会 理 解 为 常 见 的 空 间 波辐 射 方 式 。实 际上 目前 诸 多供 货 商 的
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３ ２连 续 式通 信技 术 ． Ｃ ＴＣ系 统 中的 连续 式通 信 方式 是基 于 Ｗ Ｌ Ｂ ＡＮ 的无 线 通信 方 式 。
经 过 近 十 年 的 技 术 发展 ，与 世 界上 多个 互 联 互
旁 列 车控 制 中心 ，这 称 为 位 置 报告 。轨 旁 列 车控 制 中心根 据 所 辖 区 域 内所 有 列 车 的位 置 ，为 每列 列 车 实 时地 计 算 出移 动授 权 的 终 点 ，同样 按 照 一定 的通 信周 期发 送给 车 载控制 设备 。 移 动授 权 与 位 置 报告 都 是安 全 相 关 的 信息 ，并 且 他 们 之 间存 在 着 因果 关 系 。理 论上 移 动 闭塞 不 需
铁 路通信信号工程技术（ Ｃ ） ２ ０ 年４ ＲＳ Ｅ ０ ９ 月，第６ 卷第２ 期
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前业 内 Ｃ Ｃ的理 念 。 首先 ， ＢＦ 当我们提 到 Ｃ ＴＣ时 ， Ｂ
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中无 线传 播 方 式的部 分 ，并对各 种 方 式的优 缺 点进 行 了比较 ；最 后提 出 了地铁 相 关单位 在规 划 阶段
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关键 词 ：ＣＴ 车地 通信 自由传播 ＢＣ
导 行传播
Ａ ｓｒ ｃ： ｈ ｅ ｅ ｐ ｎ ｆ Ｂ Ｃｔｃ ｎ ｌｇ ｈｎ ａ ｅｎｓ ｐ ｅ ｔ ｅ ｒ ｅｔｍｐｅ ｎａｉ ｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅ ｖ ｌ ｍｅ ｔ Ｔ ｈ ｏｏ ｙｉ Ｃ ｉａ ｓ ｅ ｅ ｐ ｄ ｎｏｔ ｏ ｃ ｉ ｌ ｄ ｏ ｏＣ ｅ ｎ ｈ ｂ ｔ ｉ ｈｐ ｊ ｍｅｔｔ ｎ ｏ
３Ｃ Ｔ 系统 的车 一地通信 方式 ＢＣ
在 众 多 Ｃ ＴＣ系 统 的车 一地 通 信 中 ，主 要包 括 Ｂ 点 式通信 与 连续 式通 信两 种 。 ３ １点 式通 信 技术 ． 在线 路上 的某 些特 定 位置 安 装 固定 的 应答器 （ 信 标） ，当列车 通过 时 ， 经车 载查 询器 （ 天线 ）的激励 ， 应 答器 会根 据 互 感 原理 ，把 数据 发送 给 车 载 接 收设
专 用传 输协 议 、多 种传 播 方 式 ，统一 到 基 于 国 际开
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中是不 可 以互 换 的 。
（ ）车载 到轨 旁 的位置 报告 ； ２ （ ）运 营调 整 信息 及维 护信 息 等 。 ３ 位置 报 告 是移 动 闭塞 所 特 有 的 。车 载 设备 通 过
自身 的 测速 测 距 系统 的计 算 和 轨 旁信 标 的校 正 ，得 出当 前 的精 确 位置 ，按 照一 定 的通 信 周 期 发送 给轨
目前 ，我 国 的 城 市 轨 道 交 通 建 设 呈 现 了 迅 猛 发 展 的 趋 势 。 首 先 ，有 ２ ０多 个 城 市 正 在 建 设 或 规 划 建设 地 铁 等轨 道 交通 项 目，在 建 线路 总 长则 超 过 ３ ０ｋ ４ ｍ，北 京 、上 海 、 广 州 、 深 圳 、 武 汉 、 天 津 、 南 京 、重庆 、长春 和大 连等 ｌ 城市 已建 成轨道 交 ０个
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