作为新一代的列车运行控制系统,全自动驾驶系统由于具有高度自动化、集成化、高效率、低运营成本等特点,逐渐成为了国内外城市轨道交通信号系统的发展趋势。但在没有司乘人员的全自动驾驶系统安全性是否优于传统有人驾驶列车的运营模式,一直备受国内外专家学者的争论。因此,本文将结合相关安全分析的理论去探讨和研究全自动驾驶系统的安全性问题。本论文结合国内外有关全自动驾驶系统的研究现状探讨了全自动驾驶系统的概念、系统架构、功能特点等,基于此对全自动驾驶系统做深入而全面的研究。论文提出了基于Petri网的全自动驾驶系统安全分析方法,并建立了三阶段法安全性分析总体过程。在此也完善了Petri网的建模基本元素、临界状态概念以及追溯查找求解算法。最后,提出了消除危险状态的连锁法和时间约束法等风险降低措施。论文选取了保护区建立与取消、移动授权生成等全自动驾驶系统的特有安全功能建立相应的Petri网子模型。并结合预先危险分析方法以及安全功能规范选取了乘客上下车和列车进站停车两种场景建立了相应的Petri网安全分析模型。利用Petri网的可达性理论对两种场景的模型进行安全性分析,提出了基于顺序连锁和禁止连锁的风险降低措施从而消除危险状态,并尽可能地消除临界状态提高系统的安全性,完善全自动驾驶系统的系统设计。