随着城市化进程不断加快,交通拥挤,出行不便的状况愈加严峻。城市轨道交通相比于其他交通方式,具有运量大,速度快等优点,是解决当前交通阻塞的重要方式之一。地铁全自动运行系统是集计算机技术,通信技术等为一体的先进化的控制系统,也是未来轨道交通发展的主要方向。目前,我国在全自动运行系统方面的研究还处于不完善阶段,大部分国内的成功案例均为国外引进。因此,对全自动运行系统的研究有着重要意义。本文对全自动运行系统进行了简要概述,对全自动运行系统的定义,框架结构,功能需求以及关键技术进行了分析。同时,认真分析了各个子系统的功能,为仿真系统的设计奠定了基础。本文首先根据全自动运行车载系统的需求,详细的划分了仿真车载系统的层次和功能模块。以当前地铁列车为主要参考,设计了列车DMI界面和司机控制器。其次,以《列车牵引计算规程》为依据,以列车的物理学模型为基础,分析了列车牵引力,阻力,制动力以及合力的计算方法。根据列车当前速度和与目标点的距离,以迭代步长的方法计算了安全制动曲线,实现了列车速度监督的功能。另外,以Visual Studio 2015为主要开发工具,设计了仿真ATS系统模拟控制中心对列车远程下发命令;设计了虚拟ZC对列车的移动授权进行计算;设计了仿真联锁系统模拟进路的办理和取消以及道岔的操作和显示列车运行的功能;以UDP为通信协议进行系统之间的信息交互。最后,对整个系统的运行结果进行了展示,模拟全自动运行系统的部分功能,重点显示了不同情景下仿真车载的工作状态,验证了整个设计的可行性。