铁路是我国经济发展的重要基础设施,列车运行控制系统是控制列车安全运行的核心系统,列车定位作为列车运行控制系统中的一项关键性技术,在实现列车安全控制起到了非常重要的作用。列车定位技术能够确保列车运行控制系统准确、及时地获取列车的位置信息,从而有效地控制列车运行,提高运输效率。随着卫星定位、数字地图、地理信息系统等技术的发展,越来越多先进技术得以应用到列车定位中成为可能。本论文针对数字地图和地理信息系统技术在列车定位领域应用较少的问题,开展将这两种技术相应用于列车定位系统的研究,对于提高列车定位技术水平具有参考意义。本文在分析国内外列车定位技术的基础上,针对列车运行控制系统,设计了一种基于GIS的列控数字轨道地图。通过线性参考、动态分段和相关GIS技术,结合Arc GIS Engine设计并开发了列控数字轨道地图仿真平台。通过分析、总结目前广泛应用于公路交通的定位匹配算法,结合我国铁路线路的特点,研究并设计了一种针对列车的新型定位匹配算法,再将算法于该仿真平台上验证。本论文的主要研究内容如下:1.设计了基于GIS的列控数字轨道地图仿真系统。该系统利用Arc GIS Engine作为二次开发平台,可以展示在Arc Map下设计的数字轨道地图,并实现数字地图的各种基本功能,其次可以对本文提出的列车定位匹配算法进行验证。具体研究并分析了系统的组成部分,包括各个模块的具体功能。2.通过总结我国铁路线路的特点,采用线性参考和动态分段技术构建线性参考系统,该线性参考系统用于更好地展示列控数字轨道地图的列控信息,包括应答器、信号机、线路坡度等。3.地理数据库Geodatabase是该列控数字轨道地图的数据基础,在构建数字轨道地图前还需对地理数据库进行设计。良好的数据库设计是数字轨道地图数据准确的关键,该地理数据库是面向对象型数据库,在设计数据库时应严格按照传统面向对象型数据库的设计流程进行设计,不同的是该数据库包含了存储空间信息的空间数据和对象属性信息的属性数据,最后结合Arc Map完成制图。4.通过提取、处理列车的模拟定位信息作为地图匹配算法的数据来源,结合区间铁路线路复杂度低和地理数据库所存储的铁路线路数据的特点,研究并设计了一种新型的用于列车的地图匹配算法,将该算法用于单轨轨道、并行轨道和弯曲轨道,修正列车定位位置并在列控数字轨道地图仿真平台进行验证。5.该仿真平台采用组件式开发技术,利用Arc GIS Engine作为二次开发平台,以Visual Studio 2013和Acg GIS 10.2作为开发和设计工具,在.NET 4.5下采用C#语言编程,并利用MVC的设计模式完成了仿真系统的设计与开发。