随着世界各国机场业务的日益繁忙和客流量的不断增加，机场旅客捷运系统受到越来越多机场管理局的青睐。香港国际机场的旅客捷运系统是无人驾驶的自动列车系统，设于机场客运大楼的地上或是地下，负责客运楼内的旅客输送。机场旅客捷运系统的使用，是加速机场内旅客的输送、提高机场的运营效率的重要因素和手段之一，并且由于系统采用的是无人驾驶模式，大大降低了司机的劳动强度和由于司机的误动引发的危险事故，提高了系统的高效性和可靠性。本论文根据香港国际机场的改造和扩建现状，对列车自动驾驶进行研究和设计，使机场捷运系统真正实现无人驾驶。列车自动驾驶(ATO)系统是列车自动运行(ATC)系统的一个子系统，分为车载ATO系统和地面ATO系统，本论文主要对地面ATO子系统进行研究和设计。在查阅大量列车自动驾驶相关资料的基础上，研究理解香港机场旅客捷运系统的ATO地面子系统的招标文件，重点分析其中的技术要求，研究确定了机场旅客列车ATO地面子系统的方案。对香港旅客捷运系统的地面ATO子系统进行了分析和功能描述，对系统进行了功能设计、系统的体系设计和部分软硬件设计，明确规定了地面ATO子系统和车载系统及APM其它子系统之间的接口定义，对设计的系统进行了功能测试和可靠性测试，并根据测试的结果对系统设计进行了改进。本论文在功能测试的基础上，设计了正式样机，并对设计的样机进行了现场验证，结果表明满足香港机场的地面ATO子系统的要求。本论文研究和设计的列车自动驾驶地面系统经过多次工厂测试和机场现场测试，经过不断修改和完善，完全实现系统功能，并成功和车载系统及其它子系统之间通信。目前设计和研究成果已经形成具有安全认证的产品，在香港机场扩建捷运线上试运营。对机场地面ATO系统的研究，为国内列车自动驾驶技术的研究提供了很好的参考。