基于通信的列车运行控制(CBTC)系统已经成为城市轨道交通信号系统的主流发展方向。现有的CBTC系统,由于列车在车辆段与正线采用不同的驾驶模式,因此需要在车辆段与正线的交接处设置转换轨,来实现列车出入段时驾驶模式的转换,这在一定程度上降低了列车出入段的效率。城市轨道交通车辆段正线化是提高列车出入段能力的重要途径之一。本文研究车辆段正线化条件下的ATS关键技术与实现方法,在此基础上,研制了中央ATS子系统功能仿真软件,并基于搭建的调试环境完成了系统的调试。论文主要内容包括：首先,分析了车辆段正线化条件下的车辆段ATS子系统业务流程和功能需求,并与现有车辆段ATS子系统进行了对比分析。其次,分析了车辆段正线化条件下ATS系统的业务流程及功能需求,完成了系统的概要设计,在此基础上,完成了其核心子系统——中央ATS子系统的详细设计。第三,完成了车辆段正线化条件下的中央ATS子系统的软件功能模块的划分与结构设计,并研制了其基本功能模块。最后,基于仿真环境完成了车辆段正线化条件下的中央ATS子系统调试。