我国经济和城乡一体化进程的快速发展,使得大城市、特大城市的公共交通拥挤成为市民出行最为突出的矛盾。为缓解这一矛盾,地铁已被列入经济发达地区城市公共交通基础设施建设的重要议程。到2011年,全国已有约50个城市申请建设地铁,国家发改委已批准近30个城市立项建设地铁交通工程。随着信息技术、控制技术的发展和地铁装备制造业水平的提高,社会和大众在地铁运行的安全性、准点率、舒适性、停车精确性以及节能环保等方面对地铁装备和列车控制技术提出了更高的要求,因此,研究地铁列车控制与优化技术显得十分必要。本文针对基于无线通信的列车控制(CBTC)系统,分析了列车识别和列车跟踪的技术需求；从研究列车信息识别、信息维护、信息校核、计划信息管理和列车跟踪出发,设计了列车识别与列车跟踪的技术方案；并采用开放性好、稳定性和速度性能出色以及可移植性强的Linux操作系统和面向对象的C++语言来实现了列车识别和基于轨道电路列车控制技术(TBTC)、基于CBTC以及TBTC和CBTC二者共存条件下的列车跟踪技术。研究结果表明,基于CBTC的ATS列车识别与跟踪技术能够为ATS系统提供准确实时的列车信息,使ATS系统实现自动排列进路、列车计划自动调整和列车运行监督。研究结果具有一定的实际应用价值。