列车安全运行信息监视系统结合全球定位系统技术和地理信息系统技术实现列车运行安全的监视,提高了列车的运输效率,适合于青藏线这种低密度线路的应用。论文在介绍系统采用的各种关键技术的基础上,重点对GIS空间数据库和地图匹配算法进行了研究,并对系统设计和实现进行了讨论。针对铁路运输现场的作业特点,系统使用常规电子地图和轨道示意图两种显示方式,前者可直接查看全线在线列车及其运行区段的地理信息,后者能以铁路运输调度指挥人员所熟悉的形式显示全线任一车站的平面示意图,并基于简单化、实用化、层次化的思想设计空间数据模型。根据铁路GIS空间数据库结构和列车始终运行于预知的轨道等特点,本文设计了基于铁路一维模型的地图匹配算法,把列车的行驶状态分为四种,在不同的状态采用不同的匹配算法:基于轨道的拓扑关系确定候选路段;在无岔区段采用简单高效的位置点匹配算法;在有岔区段采用基于曲线拟合的地图匹配算法。试验结果表明,该策略及所采用的算法既保证了简单情况下的实时性,又保证了复杂情况下的准确性。软件开发过程中,利用Rational Rose建模工具,使用用例图进行需求分析,使用顺序图和协作图进行分析和设计,实现了地图操作、轨道示意图生成、轨迹回放、实时监控等多种功能。整个系统采用VC++和COM地图组件MapX作为开发工具,所开发的系统经青藏线的测试符合预期的实际要求。系统的软件充分运用面向对象技术,提高了软件的易复用性和易扩充性,提高了软件开发的效率。最后,论文针对系统的不足提出了改进建议。