摘要：本文是对城市轨道交通领域列车自动驾驶ATO系统的研究设计。ATO系统原本是一个安全无关的系统,论文为其设计搭建了一个基于TMS570LS20216处理器的二乘二取二的安全硬件平台,并合理的设计了同步倒机逻辑,同时通过仿真比较选择了模糊PID的控制算法,更好的追踪目标曲线。在软件平台中移植了μc/os-Ⅱ操作系统,后对该平台进行了测试验证。论文完整的描述了设计制作一个嵌入式系统的理论分析、仿真比较、硬件设计、软件设计、测试验证等一系列过程。本文总共分为六个部分：第一章为绪论部分。主要介绍了城市轨道交通信号系统制式的发展现状,当前国内外的主流供货商,以及移动闭塞制式的工作原理。第二章简单介绍了列车自动驾驶ATO系统。其中主要描述了ATO系统的整体结构,较为详细的说明了当前工程中使用的ATO系统的主要功能和工作原理。第三章是算法仿真分析部分。简单介绍了经典PID算法和模糊算法的基本概念,并结合这两者的优点形成了更高效率的模糊PID算法。同时还使用了MATLAB的simulink工具箱,基于一个两站一区间的简单模型,对经典PID算法和模糊PID算法分别进行仿真,并比较结果。第四章是安全ATO系统的硬件平台设计实现部分。经过比较双机热备、三取二、二乘二取二这3种结构,选择了最适合本文安全平台的二乘二取二结构,设计了1系2系的倒机逻辑,并论述了其安全性和可靠性。详细阐述了硬件平台各个模块的电路图设计原理,对于关键单元(判断电路)进行实物测试验证,使用Cadence软件完成PCB设计,制板并焊接元器件。第五章是系统软件平台的设计实现部分。详细叙述了μc/os-Ⅱ操作系统的移植过程和使用条件,简单描述了主程序和子程序的基本内容。然后烧写程序,对整个平台进行测试验证。并从上位机的串口收发工具中选取收到的40组数据,对目标曲线、仿真结果和实际输出数据进行了比较。第六章对论文所做的工作进行总结,分析了论文的主要内容,并对本平台的进一步改善提出了自己的见解。