列車自動運行系统（，縮寫：）是一種鐵路自動運行裝置，它能自動根據訊號系統調節列車速度，為現時各種鐵路訊號系統中最晚出現的裝置。ATO最早在倫敦地鐵維多利亞線（Victoria Line）正式使用，1962年開始於日本東京營團地鐵日比谷線試驗。

概要
ATO裝置主要讓列車收到指令後便自動開車，沿途根據訊號系統的指示來行車，到達停車站時自動停車。ATO裝置可以根據自動列車控制裝置（ATC）或自動列車保障裝置（ATP）等訊號系統所提供的訊號自動加減速，使用ATO裝置可以令列車減少加減速的時間和長度，以增加列車的班次。

ATO裝置可以減少司機的工作量及訓練時間，某程度上可以減少人為的失誤，不過ATO裝置有時因制動系統的氣壓偏差或路軌濕滑而導致列車車輪出現滑行（日文俗稱：空転），令列車不能準確地停車，需要司機用人手模式修正停車位置。

日本最初於1960年試驗ATO系統，試驗路線是名古屋市營地下鐵東山線（名古屋－榮町 間），隨後試驗的是帝都高速度交通營團日比谷線，但試驗完畢後並沒有正式使用ATO系統。實際上，日本國內最初正式使用ATO系統的路線，是1976年時的札幌市營地下鐵東西線。

日本對ATO的使用其實並不普遍，一般認為其不及人手可靠，而前身為國有鐵道的JR各線至今完全不導入ATO裝置。2019年1月，JR東日本開始在山手線以E235系電聯車測試列車自動運行，做為未來正式導入前的參考。其他使用ATO的鐵道公司，為避免司機在緊急情況下，因缺乏駕駛經驗令駕駛技術不足，所以不會全日使用ATO裝置，會有部份時間由司機作人手駕駛，以保持司機的駕駛技術。在台灣的台北捷運也有類似規定。

在香港，地鐵公司（與九鐵合併後稱港鐵）於1979年第一期通車時，已開始使用ATO系統，隨後地鐵各綫通車，亦全部使用ATO系統。九廣鐵路（已合併到港鐵）的九廣東鐵（現稱東鐵綫）於2003年開始使用ATO系統，2003年12月20日通車的九廣西鐵（現稱西鐵綫）和2004年12月21日通車的馬鞍山鐵路（現稱馬鞍山綫），亦使用ATO系統。港鐵迪士尼綫更使用無人ATO，備用系統為車站遙控方式。

自動列車運行等級 

根據國際公共交通協會（UITP）的定義，自動運行等級（，GoA）分成五等：
 第零等（GoA0）：目視運行，主要是路面電車、輕軌使用。
 第一等（GoA1）：手動運行（Manual Train Operation, MTO），駕駛員負責控制列車的運行、停止、開關車門和處理突發事件。
 第二等（GoA2）：半自動運行（Semi-automatic Train Operation, STO），列車自動運行及停止，但需要駕駛員開關車門和處理突發事件，大多數的列車自動運行系統均是第二等。
 第三等（GoA3）：無駕駛員運行（Driverless Train Operation, DTO），列車自動運行及停止，但需要列車助理開關車門和處理突發事件。
 第四等（GoA4）：無人看守運行（Unattended Train Operation, UTO），列車運行、停止、開關車門和突發事件的處理均完全自動化，列車上無人員值守，通常此类列车传统驾驶室部分与客室之间不设屏障，乘客可观看列车前后的隧道和风景。

 對於第二等或以上的路線均需要有ATO裝置。

各地使用ATO裝置的路線

臺灣

半自動運行 
（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）
臺北捷運高運量系統各線
高雄捷運高運量系統
桃園捷運桃園機場捷運線

無人看守運行
臺北捷運文湖線、環狀線（文湖線部分路段、環狀線部分列車仍配有列車助理來處理突發事件）
臺灣桃園國際機場航廈電車
臺中捷運綠線（所有列車仍配有列車助理來處理突發事件）

中国大陆

半自動運行
深圳地鐵（有时无人值守）
廣州地鐵（除18号线、22号线和珠江新城旅客自動輸送系統外）
北京地铁（13和首都机场线除外）
上海地铁 绝大部分线路
成都地铁 绝大部分线路
青岛地铁 绝大部分线路
重庆轨道交通 绝大部分线路
武汉地铁1号线（高峰期采用人手驾驶，平时自动驾驶并有車長值守）
苏州轨道交通1号线（可采用自动驾驶或人手驾驶，营运时驾驶室有人值守，列车终到后无人驾驶进行自动折返系统作业）
天津地铁9号线（采用自动驾驶，有人值守）
长春轻轨4号线（手动开关门；車長需要按 ATO 按钮启动，每次仅自动运行至下一站；可选择是激活 ATO 还是只使用 ATP 功能还是完全切除）
长春地铁1号线（手动开关门）
杭州地铁（手动开关门；車長需要按 ATO 按钮启动，每次仅自动运行至下一站）
长沙地铁（手动开关门）
长沙磁浮快线
西安地铁 绝大部分线路
京張城際鐵路（CR400BF-C適用）
京雄城際鐵路（CR400AF-C適用）

有人看守運行
上海磁浮示范运营线（驾驶室内車長为工程师，不负责驾驶和控制列车，控制权全程由控制室透过讯号系统发出指令控制列车，紧急时失去通讯控制需要向列车电脑输入车速控制设定例外，驾驶仪不设加减速控制手柄）
上海轨道交通5号线
上海轨道交通17号线
北京地铁首都机场线（现在有車長，但正常情况下不操作列车）
广州地铁7号线（2023年6月开始升级改造为GOA3级营运）
广州地铁18号线
广州地铁22号线
福州地铁4号线（後期過渡升级改造为無人值守GOA4級）
苏州轨道交通3号线（PM116現階段採用有人值守GOA3級，遠期規劃全數改造为無人值守GOA4級)

無人看守運行

广州地铁10号线
广州地铁11号线
广州地铁12号线
广州地铁珠江新城旅客自动输送系统（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
北京地铁燕房线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
北京地铁大兴机场线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
上海轨道交通浦江线
上海轨道交通10号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
上海轨道交通14号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
上海轨道交通15号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
上海轨道交通18号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
南京地铁7号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
南宁轨道交通5号线（有工作人员在车头值守，但正常情況下不驾驶列车）
宁波轨道交通5号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
成都地铁9号线
成都地铁13号线（中車長客成都分公司研製160km/h全自動市域A型快軌列車適用）
成都地铁18号线（中車四方與中車成都研製160km/h全自動市域A型快軌列車試作車適用）
成都地铁27号线
成都地铁30号线
佛山地铁4号线
佛山地铁11号线
深圳地铁6号线支线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
深圳地铁12号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
深圳地铁13号线
深圳地铁14号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
深圳地铁16号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
深圳地铁20号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
太原轨道交通2号线
苏州轨道交通5号线
苏州轨道交通6号线
苏州轨道交通8号线
苏州轨道交通11号线
武汉轨道交通5号线
济南轨道交通2号线（有工作人员在车头值守，但一般不使用控制台驾驶车辆）
天津地铁8号线
西安地铁16号线（有工作人员随车值守，与控制中心联系，但车辆不能被值守人员直接控制）
绍兴轨道交通2号线
青岛地铁6号线
郑州地铁10号线（有工作人员在车头值守，但正常情況下不驾驶列车）

香港

半自動運行
港鐵
觀塘綫、荃灣綫、港島綫、將軍澳綫、東鐵綫、東涌綫、機場快綫及屯馬綫（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）
觀塘綫、荃灣綫、港島綫、將軍澳綫及屯馬綫設有無人自動調頭系統。

全自動有人看守運行 (港鐵)
迪士尼綫
為配合香港迪士尼樂園開幕而興建，自2005年以來都是無人駕駛，是香港第一條無人駕駛的中型鐵路。
因消防安全的要求，每班列車均有職員（車長）跟車。
南港島綫
南港島綫為南區提供鐵路服務，2016年底通車後採無人駕駛系統，是香港第二條無人駕駛的中型鐵路。
正常情況之下，南港岛线列車沒有車長駕駛，但是港鐵會派職員在列車上監視列車（此情況於同年12月由香港消防處獲得證實，當年港鐵提交予消防處之報告亦指出南港島綫列車不會達致完全無人駕駛）。如有故障，例如控制室未能控制列車或在颱風来临之時，職員（職位：顧客服務主任）可以使用備用的駕駛台人手駕駛（在正常運作時，操作台上蓋上蓋板）。港鐵表示，此舉能夠令系統更可靠、列車調動更為靈活，而車上的職員亦能更靈活及更直接的照顧乘客需要。

無人看守運行
香港國際機場
香港國際機場旅客捷運系統
香港國際機場的捷運系統自1998年機場開幕以來都是無人駕駛，是香港第一條無人駕駛的機場旅客捷運系統。

澳門

無人看守運行
澳門輕軌
氹仔線：採無人駕駛系統，是澳門第一條無人駕駛的旅客捷運系統。列車毋需任何職員駐守亦不設傳統駕駛室，唯因澳門政府與港鐵合約的要求，每班列車第一節車廂有職員跟車。

新加坡

半自動運行
新加坡地鐵
東西線及南北線：基本上車長只是負責開關車門，並且在自動運行系統無法正常操作的情況下（例如惡劣天氣或者該系統出現故障、不可用）才會駕駛列車。

無人看守運行
新加坡地鐵
東北線
環線
濱海市區線
湯申—東海岸線
備註：新加坡政府在建造未來地鐵線時除東西線或南北線的延線外都會採用無人駕駛系統。

日本

半自動運行（地鐵）
札幌市營地下鐵東西線
札幌市營地下鐵南北線
仙台市營地下鐵南北線（各車長需於每天進行人手操控程序一次）
東京地下鐵南北線
東京地下鐵千代田線（只限於綾瀨至北綾瀨支線區間）
東京地下鐵丸之內線
東京地下鐵有樂町線
東京地下鐵副都心線
都營地下鐵大江戶線
都營地下鐵三田線
橫濱市營地下鐵藍線
橫濱市營地下鐵綠線
名古屋市營地下鐵櫻通線
京都市營地下鐵東西線（各車長需於每天進行人手操控程序一次）
大阪市高速電氣軌道長堀鶴見綠地線
大阪市高速電氣軌道千日前線
神戶市營地下鐵山手線（日間為人手操控）
神戶市營地下鐵西神線（日間為人手操控）
神戶市營地下鐵西神延伸線（日間為人手操控）
神戶市營地下鐵海岸線（從上午十時至下午二時會有一部份列車作人手操控，期間車長需負責車門開閉）
福岡市營地下鐵機場線及箱崎線

全自動有人看守運行（地鐵）

福岡市營地下鐵七隈線（設計容許無人駕駛，但基於消防法規必須有人看守，故此全程有車長坐在車頭監察列車）

半自動運行（私鐵、第三部門鐵路公司）
首都圈新都市鐵道筑波快線（實施每天每人各一次人手操控）
埼玉高速鐵道線
多摩都市單軌電車線（多摩都市モノレール線）
北九州高速鐵道小倉線（只限尾班車為人手操控）

有人看守運行
舞濱渡假區線（舞浜リゾートライン）迪士尼渡假區線（但仍需由車長負責車門開閉及按行車訊號指示操作）

無人看守運行
神戶新交通港灣人工島線（神戸新交通ポートアイランド線）（在起點及終點會安排乘務員乘坐以確認安全）
神戶新交通六甲人工島線（神戸新交通六甲アイランド線）（在起點及終點會安排乘務員乘坐以確認安全）
百合鷗東京臨海新交通臨海線（ゆりかもめ東京臨海新交通臨海線）
大阪市高速電氣軌道南港港城線（大阪市高速電氣軌道南港ポートタウン線）
橫濱海岸線金澤海岸線（横浜シーサイド金沢シーサイド線）（只限於終點站前一區會安排乘務員乘坐）
Wing Shuttle（ウィングシャトル）（關西國際機場內的旅客輸送設施。但並不屬於日本國土交通省所管轄的鐵路）
愛知高速交通東部丘陵線（只限於藤之丘（藤が丘）至花水木通（はなみずき通）一段地底區間會安排車掌乘坐）

韓國

半自動運行
韓國地鐵系統
首爾交通公社：5號線、6號線、7號線及8號線
首尔市地铁9号线：9號線
釜山都市鐵道：2號線和3號線
大邱都市鐵道：全線
仁川都市鐵道：1號線
光州都市鐵道：全線

無人看守運行
龍仁輕電鐵
首爾輕電鐵新林線
牛耳新設線
議政府輕電鐵
新盆唐線
金浦都市鐵道
釜山都市鐵道：4號線
大邱都市鐵道：3號線
仁川都市鐵道：2號線

其他國家
巴黎的新交通系統（VAL）
巴黎地鐵14號線
圖盧茲地鐵
溫哥華架空列車
倫敦碼頭區輕便鐵路（DLR）
法蘭克福國際機場內的APM
米蘭地鐵5號線
都靈地鐵1號線
羅馬地鐵3號線
布雷西亞地鐵
大田都市鐵道全線
多倫多地鐵士嘉堡輕鐵
倫敦地鐵維多利亞線
倫敦地鐵中央線
英國國鐵（計劃中，只在大型鐵路罷工時使用）
悉尼地鐵 西北線

相關項目
列車自動保護系統（ATP）
列車自動停車系統（ATS）
列車自動控制系統（ATC）
列車自動警告系統（AWS）
調度集中系統（CTC）
定位置停止裝置（TASC）
無人駕駛列車
自動駕駛

参考文献

鐵路
鐵路訊號系統
鐵路技術