我国城市轨道交通发展迅速,因此提高其列车运行控制技术水平和增强系统安全性意义非常重大。为了改进系统设计、验证阶段性能分析方法和优化策略应用水平,同时为行车组织、运行能力(含追踪、折返、出／入段能力等)、系统整体性能优化等提供一个开放的研究平台,我们对列车运行仿真系统(以下简称“本仿真系统”)进行了研究。本论文在分析仿真系统的系统结构、功能需求和各个子系统主要功能的基础上,明确了人机交互子系统的主要研究内容；参照IEEE1474.1标准推荐的安全制动模型,结合列车的动力学模型,研究了列车超速防护算法,根据仿真路径、线路条件、车辆参数和信号系统参数等,研究了紧急制动包络线、紧急制动触发曲线、全常用制动触发曲线及命令速度曲线等的计算方法及绘制和显示方法；实现了列车模拟运行,可模拟列车在牵引、惰行、制动、紧急制动、失控加速等不同工况下的移动情况,编制了列车仿真运行的速度-距离曲线和区间运行时间-距离曲线计算程序,实现了列车在移动闭塞制式下区间追踪、站台区追踪和折返追踪仿真。本论文完成了基础参数输入、列车仿真运行计算、全线线路信息、列车各种防护曲线和运行曲线信息等的图形化显示的程序设计；还完成了本仿真系统系统内部各子系统之间的接口设计,实现了系统内部的信息交互和数据共享。本论文研究的人机交互子系统具有简洁、高效的人机交互功能,已在14条城市轨道交通工程中得到了成功的测试和验证。