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列车运行控制系统是确保列车行车安全,提高运输效率的重要保障。CTCS-3(China Train Control System-3,中国列车控制系统第3级)采用无线通信实现了车地间信息的双向连续传输,进一步提高了运营效率。现阶段CTCS-3级列控系统的设计规范和关键技术正在研究之中。因此,建立CTCS-3级列控仿真系统为系统开发设计、技术规范研究、方案比较、设备测试以及教学等提供有效的研发测试平台和实验环境有着重大意义。本文根据CTCS-3级列车运行控制系统的总体技术规范和功能需求,对CTCS-3级列控仿真系统以及车载仿真子系统的结构构成和功能需求进行了分析,并设计实现了车载仿真子系统。文中依据DMI(Driver Machine Interface,人机界面)的设计规范实现了列车驾驶界面的仿真；分析了车载仿真系统和RBC(Radio Block Centre,无线闭塞中心)的接口设计及信息接收和处理,实现了车载仿真系统和虚拟RBC的信息交互,包括线路数据、临时限速以及行车许可；阐述了如何利用列车多质点模型求解列车牵引力、制动力、运行阻力,进而实现了列车运行的计算；剖析了ATP(Automatic Train Protection,列车自动防护)的算法并建立ATP模型,包括紧急制动速度曲线计算、最大常用制动速度曲线计算、预警速度曲线计算、允许速度曲线计算以及列车实时速度曲线的计算和显示,实现了列车自动超速防护功能；还引入了列车自动运行的简单策略,实现了列车的自动运行及档位选择；为更好显示列车动态运行过程并同步设计了列车运行仿真模块,模拟了列车的实时运行。最终基于Visual C++6.0实现了CTCS-3级车载仿真系统,通过调试验证了车载仿真系统的功能。文中最后利用车载仿真系统测试了CRH3型车的牵引距离、紧急制动距离、各档位牵引最高时速,与厂家所给数据进行了对比,证明了系统的有效性和实用性。并选取了不同的线路数据进行仿真实验,从得到的结果可分析线路设计是否合理,以此作为线路设计的分析依据之一。