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面对日趋严峻的城市交通问题，采用大容量的轨道交通是解决这个问题的有效办法。对于城市轨道交通系统的高效率高密度的要求来说，列车运行控制系统的优劣是关键。由于在实际的运营系统上对列车运行系统进行试验和测试有很大困难，所以采用计算机建模仿真系统成为研究中的重要手段，同时这种手段能大大提高工作效率，缩短研究周期，节省经费。
本文针对列车运行控制系统，应用软件工程中面向对象的思想方法和模块化建模理论，在基于统一建模语言UML的软件开发环境RationalRose下建立仿真系统框架和用户仿真模型，实现列控系统的模型化。
本文介绍了城市轨道交通列车运行控制系统的组成及发展过程，论述了开发和完善列车运行控制仿真系统的必要性。研究国内外列车运行控制系统建模与仿真的发展概况，并分析了仿真方法的发展概况和仿真软件开发所用到的技术，提出了基于UML开发具有良好扩展性、复用性和维护性的城市轨道交通列车运行控制系统的模型。
本文引入并介绍了面向对象的仿真软件和基于UML的Rational统一过程软件RationalRose，详细分析了基于UML的仿真软件的描述方法和组织开发方法，并给出了基于UML仿真软件的系统建模的实现方法。采用UML进行建模，在需求、分析和设计中有组织有计划地给出了描述系统构架的“4+1”视图(逻辑视图、进程视图、实现视图、实施视图和用例视图)以及各种文档、清单。
本文完成了基于UML的城市轨道交通列车运行控制系统仿真系统的建模，主要是列车自动控制系统(ATC系统)中的ATP系统和ATO系统的模型，以及轨道线路模型和列车模型。