本文实现了隧道三维仿真系统，为隧道系统的设计和优化提供一个良好的虚拟试验环境。论文在统一的框架下，建立了三维的虚拟隧道场景，实现了三维漫游；实现了隧道内三维交通流仿真、以及与交通流仿真同步的隧道内CO浓度分布仿真和积水排放仿真。 以OpenInventor三维场景数据库技术、基于UG的几何建模技术为基础，建立了三维的虚拟隧道场景；通过对三维鼠标工作原理及OpenInventor中视点控制技术的研究，设计开发了三维鼠标与三维虚拟场景的交互接口，实现了对三维虚拟场景的三维漫游。 在设计隧道微观交通流仿真中，对车辆生成、车辆跟驰、车辆换道等仿真模型进行了重点研究，确定了车辆生成模型中表征动态交通流的车型、车头时距及车速等随机变量的分布和产生方法，给出了车辆跟驰行驶时车辆下一仿真步长内行驶状态的判断规则及其加速度的计算方法，确立了车辆换道过程中换道意识是否产生、换道是否可行的判断方法。基于虚拟现实技术，综合应用各仿真模型，实现了隧道内正常和异常交通流的三维动画仿真；并对交通仿真的重要评价指标平均速度进行了数据统计和可视化，实时直观地反映了隧道内的交通状态。 根据隧道特征，基于一维物质输运方程，建立了隧道内CO浓度分布仿真模型，确定了模型中的CO排放因子、CO排放源强、风速等参数，实现了隧道内CO浓度分布仿真，并对仿真结果进行了可视化。 在UG环境下建立了积水体积与积水高度的关系对照表，并以此为基础，建立了积水排放仿真模型，实现了隧道内积水排放过程的仿真，对排放过程进行了动态显示，其中包括任意截面水位的动态显示。 文章最后对该系统进行了测试，给出了隧道三维虚拟场景、三维漫游、交通流仿真、CO浓度仿真、积水仿真等模块的运行情况。