La preocupación por las características de seguridad en los vehículos autónomos está aumentando debido al rápido desarrollo y al aumento en el uso de la tecnología de conducción autónoma. Las evaluaciones de seguridad realizadas para un sistema de conducción autónoma no pueden depender únicamente de los métodos de verificación de seguridad existentes, debido a la falta de reproducibilidad de escenarios y a las características dinámicas del vehículo. La Simulación de Vehículo en el Bucle (VILS) utiliza tanto vehículos reales como simulaciones virtuales del entorno de conducción para superar estas limitaciones y es un candidato adecuado para garantizar la reproducibilidad. Sin embargo, puede haber diferencias entre el comportamiento del vehículo en el VILS y las pruebas de vehículos debido al nivel de implementación del entorno virtual. Este estudio propone un novedoso sistema VILS que muestra consistencia con las pruebas de vehículos. El sistema VILS propuesto comprende la generación de carreteras virtuales, la sincronización, la generación de un gestor de tráfico virtual y la modelización de sensores de percepción, e implementa un entorno de conducción virtual similar al entorno de prueba de vehículos. Además, la efectividad del sistema VILS propuesto y su consistencia con la prueba de vehículos se demuestran mediante varios métodos de verificación. El sistema VILS propuesto puede aplicarse a diversas velocidades, tipos de carreteras y entornos circundantes.