城市轨道交通列车运行自动控制(ATC, Automatic Train Control)系统由列车自动防护(ATP, Automatic Train Protection)系统、列车自动运行(ATO, Automatic Train Operation)系统和列车自动监控(ATS, Automatic Train Supervision)系统组成。ATP系统符合“故障-安全”原则,实现列车安全追踪间隔控制、列车超速防护和车门开关控制,保证行车安全；ATO系统执行列车的速度调整、程序停车、车门控制、运行等级调整等非必要司机执行的功能；ATS系统是ATC系统上层管理系统,实现对全线列车运行的监督和控制。近年来,基于通信的列车控制系统(CBTC, Communications-Based Train Control)在我国得到了推广和应用,对ATS系统提出了更高要求。CBTC系统不依赖与轨道电路列车定位技术,通过连续的车-地双向数据通信实现移动闭塞。在CBTC系统中,通信列车因无线通信故障降级为非通信列车,则ATS系统对列车的追踪缺失具体列车位置信息而无法连续追踪,无法获取列车的准确位置,严重影响对列车运行的实时监控。因此,研究在CBTC降级后备模式下,ATS系统对列车追踪的连续性,不仅能够保障列车自动进路、列车运行调整等功能顺利,同时能够提高ATS系统服务水平。本文以“智能列车监控系统”项目为依托,以ATS列车追踪为研究目标,对CBTC系统后备模式列车追踪进行改进,提出对非通信列车进行虚拟列车追踪。对列车追踪,ATS系统采取先定位到计轴区段,然后在单一区段内进行推算的方式。首先,ATS系统通过联锁获取信号设备状态信息,逻辑判断列车在线路中所处的计轴区段,确定列车识别号的追踪位置。然后,在此基础上,根据基于准移动闭塞列车追踪间隔计算方法进一步细化推算虚拟列车的位置,最后实现后备模式下对列车的连续追踪。本文借助ATS仿真平台,在列车模拟子系统和联锁模拟子系统的协作下,以实际线路数据为例,仿真实现了ATS系统中列车识别、车次号操作、车次号追踪等列车追踪功能,验证并实现了虚拟列车位置连续追踪。同时,本文通过仿真验证了列车追踪对列车自动进路、自动调整的重要性,证明了对列车实时连续追踪是ATS系统列车运行监督和控制的实现的重要保障。