随着我国轨道交通行业的迅速发展,越来越多的仿真研究被学者们应用到了轨道交通领域,同样地,作为仿真技术的一种,三维仿真技术也越来越多地被应用到了轨道交通领域。本文利用一种基于MSTS微软模拟列车(Microsoft Train Simulation)的地铁列车运行三维仿真系统,以三维仿真系统中的列车客户端为研究对象,结合实际ATO子系统,设计了ATO仿真系统,在三维仿真平台上实现了单列车客户端的自动驾驶。本文利用实验室三维仿真资源,通过实验室已有的接口功能,将设计的ATO仿真系统接入三维仿真综合平台,希望以此对整个综合平台的结构和功能进行逐步完善,并搭建起一个基于三维仿真系统的比较完整的城市轨道交通ATC系统综合仿真平台。本文首先介绍了三维仿真综合平台,包括三维仿真系统及接口功能,总结了实际ATO子系统的功能和结构,引出了本文的研究内容。通过提出的需求分析对ATO仿真系统的结构及功能进行了详细设计,结合设计的数据库,对本文内容进行了具体实现,并说明了本文的ATO仿真系统和实际ATO系统的差异及差异存在的原因。结合总结的ATO驾驶策略,设计了ATO仿真系统核心控制算法,在VS2013平台上利用C#面向对象语言具体实现了ATO仿真系统,并使其和三维仿真综合平台中的ATS仿真系统和列车客户端进行数据通信,完成了三维仿真系统单列车客户端自动驾驶的仿真试验。最后对ATO仿真系统进行了测试分析并同司机驾驶进行了比较,测试结果达到了提出的功能需求,并提出了影响本文设计的ATO仿真系统性能的参数,本文对将列车运行控制子系统的仿真运用到三维仿真平台上进行了成功验证。