以单线自动闭塞区段的列车追踪运行过程为研究对象，结合列车在单线区段的运行特征，采用元胞自动机理论，引入列车当量、停靠和越行元胞等概念；提出多种变换规则，分析超限列车越行前、后的元胞状态，构建基于CA的单线列车运行仿真模型及单线铁路运能损失评估通用模型；设计了相应的启发式算法求解模型，通过计算机模拟单线区段列车运行过程，评估铁路运能损失。仿真结果表明：所提出的模型与算法能有效评估超限货物列车运行所引起的运能损失，合理分析列车混跑、速度传递效应对单线铁路运能所造成的不利影响。