现阶段,在城市轨道交通中,绝大部分的列控系统是基于移动闭塞的,列车运行充满着复杂性和随机性,难以用传统的精确数学模型来表示,随着计算机应用技术的飞速发展,利用计算机仿真不局限于严格的数学定义、灵活高效的特点来模拟列车动态复杂的系统成为研究城市轨道交通的重要手段。本文运用元胞自动机的基本原理,总结了之前相关研究者提出的模型,结合城市轨道交通行车间隔短、列车间相互作用大等特点建立了基于元胞自动机的移动闭塞制式下的轨道交通模型,并验证了几种模型的有效性。首先讨论了移动闭塞中绝对制动模式下和相对制动模式下列车追踪模型的区别,建立两个车辆段折返运行的元胞自动机模型,以成都地铁18号线路为例,模拟出列车的实际运行结果,研究了发车数量、发车间隔等运营因素对列车延迟的影响。然后在以往恒定加减速度模型的基础上,引入牵引力、制动力、阻力和线路数据,建立了变加速度的列车元胞自动机模型,得到列车在实际线路中受到各种因素干扰情况下的运行情况。接着讨论了快慢车模式在城市轨道交通中的运用,首次建立了基于快慢车模式下的城市轨道交通元胞自动机模型,研究了在快车和慢车不同发车比例,不同发车间隔情况下列车在线路中的越行情况,为线路设计者和行车调度者提供了理论参考。最后将上述讨论的各个模型编写为列车运行仿真系统,动态直观显示列车的运行状态,系统导出的列车运行图与实际情况下列车的追踪情况一致,验证了所建立模型和仿真系统的有效性。