随着中国城市化建设逐步推进,城市人口规模明显扩大,城市轨道交通面临了巨大的压力与考验。为了满足人们出行实际需求,城市轨道交通系统如何在保证行车安全的前提下提升运行效率,已然成为了目前重点研究的问题。列车自动运行系统(简称ATO系统)作为列车自动控制系统的核心部分,其运行策略成为了研究的关键。本文针对城轨列车ATO系统的运行策略进行了优化设计及仿真研究,主要研究内容如下:首先在分析查阅ATO系统组成原理及相关技术的基础上,针对目前城轨列车ATO运行策略中性能指标考虑不全面的现状,对列车运行过程中的受力情况进行详细分析,构建城轨列车运行过程数学模型。通过分析ATO系统特性及列车全过程运行特点,提出上下两层结构体系的城轨列车运行策略。其次利用混合改进的思想将粒子群算法和人工蜂群算法相结合,提出PSO-ABC算法。对改进算法中的编码方式、初始种群和适应度函数进行设计,通过仿真实验将单目标与多目标的优化性能指标进行对比分析,仿真出的多目标优化列车运行曲线能够使得各指标之间达到相对最优的状态。然后针对列车运行目标速度曲线跟踪控制进行研究,现有的跟踪策略大多采用PID控制器,此种方法依赖于复杂的参数调整,很难达到理想列车运行跟踪控制效果。本文设计了一种基于终端滑模控制的列车运行跟踪控制算法,通过引入参数自适应方法,增强列车跟踪目标曲线控制策略的自适应性,从而设计出自适应终端滑模列车运行控制算法。通过仿真对比分析列车的速度跟踪控制效果和位移跟踪控制效果,验证自适应终端滑模控制策略的跟踪效果更优。最后利用MATLAB在矩阵计算方面与C#语言在可视化方面的优势,通过Access数据库对车辆信息和线路信息进行存储与管理,设计出系统登录注册、信息载入设置、运行曲线生成块以及辅助决策管理等功能。最终设计出的ATO运行策略仿真系统具有一定的参考意义和实用价值,便于技术人员更加直观、高效地对运行策略进行分析。