随着城市轨道交通高速发展进入网络化运营阶段，其运营安全管理及故障处理成为城市轨道交通的关键核心问题。如何基于计算机模拟技术呈现城市轨道交通网络化的运营状态，并建立相应模型的运营方案成为重要课题。论文首先分析了现有运营方案特点，在此基础上对站台形式、信号布置、折返形式进行了典型运行线路设计。通过研究城市轨道交通信号相关理论、列车控制理论、调度决策理论，以及数据库管理技术、面向对象程序设计技术、局域网通信技术，实现了基于轨道电路和无线通信的列车运营调度决策系统的构建。结合列车自动进路生成算法和制定的通信协议，进行了进路触发设计、进路联锁表设计及进路停车和调车方案设计，并进一步研究了网络管理技术和数据库技术，完成数据交换及服务软件和控制中心软件研发。最后通过模拟仿真手段对列车自动运营调度系统进行仿真，实现智能仿真列车站内调移过程、信号机开放与关闭、进路锁闭与解锁、加速和减速控制等过程，以及正常情况及常见多种非正常情况下（跳停、扣车等）的模拟仿真。该运营仿真系统克服了以往系统只能单一模拟城市轨道交通信号联锁的缺陷，真实再现了城市轨道交通运输现场的作业环境、作业设备和作业流程，为高效率的运营方案设计和故障演练提供支持。