自動列車運転装置
1971年(昭和46年)12月から1973年(昭和48年)7月まで今里 - 新深江間の西行線において全地上方式ATOの基礎試験が実施された。
車上パターン方式を含め、大阪市交通局がATO試験を行ったのは、将来の省力化のほか、千日前線でATO運転を実用化することは1970年(昭和45年)に開催された日本万国博覧会(大阪万博)の輸送機関となることで、大阪市交通局の技術力の高さを誇示する目的があった。大阪市交通局のATO試験は、一定の成果を収めたことから1974年(昭和49年)8月をもって終了した。
東京都交通局(都営地下鉄)では、当時建設中の10号線(→都営地下鉄新宿線)で、乗務員の疲労軽減や安全性の向上を目的としてATOの導入を計画した。1971年(昭和46年)に10-000形試作車を製作、営業中の6号線(→都営地下鉄三田線)に搬入し、同車には三菱電機製の車上パターン方式ATOが搭載された。1972年(昭和47年)初めから6号線(→都営地下鉄三田線)本蓮沼 - 志村三丁目間(南行線、約2 km)に10号線用の試作信号保安設備を併設し、夜間終電後に各種試験・測定を行った。
横浜市交通局(横浜市営地下鉄)1号線では、開業前の1972年(昭和47年)に1000形にATOを搭載して自動運転の試験が実施された。
これらの試験はいずれも当時は実用化には至らなかった(三田線は2000年〈平成12年〉、千日前線は2014年〈平成26年〉、東山線は2015年〈平成27年〉、日比谷線は2020年〈令和2年〉に導入)。
自動列車運転装置は、地上側で地点情報を発信する地上子、地上子から地点情報を受信する車上子、車両側で力行・惰行・ブレーキの制御を行う車上装置という3種の装置から構成されている。地上子は、有電源のトランスポンダである定位置停止地上子(P4地上子)と、3つの無電源地上子(P1-P3地上子)の2種類に分けられる。定位置停止地上子は各駅の停車位置に設置されており、列車が定位置に停止したかどうか確認するため、また停止した後諸機器を動作させるために必要となる。P4地上子が車上側のATO車上子の位置を一定の範囲内で検知すると、車上子との間でホームドアの開閉指令やホームドアの開閉状態の情報、運行管理情報がやり取りされる。その手前に設置されているのが無電源地上子で、駅で決められた位置に停車するために必要となるものである。列車が無電源地上子を通過すると、地上子に組み込まれた固定位置情報が車両側のATO車上子を介して車上装置に送信される。この情報をもとに、列車は停止位置までの距離を把握することになる。P1地上子は、列車側にブレーキ制御用パターンを生成させる地点に設置される。P2・P3地上子は、P4地上子とP1地上子との間に設置され、後述する車上装置に停車位置までの距離を伝達する。車両側に設置された車上装置は、列車が停止位置に止まるために必要なブレーキ出力を決定して指令する役割を担っている。
始発駅では、運転士は乗務員室の扉の鍵を開け、マスコンハンドルを非常ブレーキ位置にした状態で運転キーを差し込む。続いてレバーサ(逆転器)を"前"位置にし、非常ブレーキ位置からブレーキ動作確認してNブレーキ位置へ戻した後、直予備ブレーキを一旦引いて、押してからブレーキ圧力を確認する。前照灯スイッチON・尾灯スイッチOFFにしてから方向幕・前照灯点灯・尾灯消灯を確認し、戸閉操作へ移行する。 発車サイン音が鳴り次第、車両の扉とホーム柵を閉める。車両の扉とホーム柵が閉まったことを確認したら、出発指示合図表示器の指差確認喚呼をした後、ATO出発ボタンを押して列車を出発させる。 ATO出発ボタンを2個同時に押すと出発できるが、出発ボタンを1つずつ押した場合はエラーが発生する。「戸閉」は車両の扉とホーム柵が閉まったら点灯、続いて「可動柵開」が消灯後、列車出発後すぐに「戸閉保安」「断流器入」「非常ユルメ」「母線引通」「ATO」が点灯する。ATO出発ボタンを2個同時に押してブレーキを緩解してから出発まで時間がかかる。
桜通線
東山線
名城線
名港線
以下はOsaka Metro千日前線での例である。
日本国有鉄道(国鉄)においても自動列車運転装置の開発を行い、鉄道技術研究所において構内のループ線で走行試験を実施した。
1962年(昭和37年)1月25日から27日にかけて101系2両編成を使用した自動運転の走行試験が実施された。ループ線(1周約1.4 km)5周を1走行として行った。装置は関係者にPTC(Program Train Control)と呼ばれた自動列車運転装置で、ノッチ・プログラム方式と称する車上プログラム方式の一種である。紙テープに運転区間の力行・ブレーキ操作などがパンチ穴で記録されており、これを読み取り装置にかけて車両を自動操縦する。
1965年(昭和40年)3月15 - 17日予備試験、18日 - 20日本試験、22日伝送試験を実施。165系3両編成2本を使用して、地上プログラム方式の自動運転試験に成功した
神戸新交通ポートアイランド線(ポートライナー)(安全確認のため始発のみ乗務員が同乗する)
神戸新交通六甲アイランド線(六甲ライナー)(安全確認のため始発のみ乗務員が同乗する)
Osaka Metro南港ポートタウン線(ニュートラム)(ごく稀に平日朝ラッシュ時等に乗務員の運転訓練のため手動運転)
ゆりかもめ東京臨海新交通臨海線(ゆりかもめ)(早朝・深夜時間帯やハンドル訓練時は乗務員が同乗し手動運転を実施)
横浜シーサイドライン金沢シーサイドライン(ごく稀にハンドル訓練のため手動運転) 令和元年6月1日20時15分頃発生した新杉田駅逆走事故以降、しばらくの間は全列車において終日手動運転を行なっていた。
東京都交通局日暮里・舎人ライナー(ごく稀に平日朝ラッシュ時等に乗務員の運転訓練のため手動運転)
舞浜リゾートラインディズニーリゾートライン(完全な無人運転を行うのは入庫時と出庫時のみであり、それ以外はコンダクター(車掌)のみが乗務し、ドア扱い・発車合図を行う)
ウイングシャトル(関西国際空港内の旅客輸送施設。国土交通省管轄の鉄道には含まれない)
愛知高速交通東部丘陵線(リニモ)(藤が丘 - はなみずき通間の地下区間の車内監視・前方確認のためだけに乗務員が同乗するが、ごくまれに教習生が教官と一緒に運転することがある。)
札幌市営地下鉄東西線(東車両基地 - ひばりが丘間の出入庫線のみ)