自動列車制御装置
東北新幹線
上越新幹線
北陸新幹線
北海道新幹線・海峡線
東日本旅客鉄道(JR東日本)の東北・上越・北陸新幹線で採用されており、DS-ATC (Digital communication & control for Shinkansen-ATC) と呼称する。
2002年12月の東北新幹線盛岡~八戸間延伸開業で使用が開始され、2013年までに東北・上越・北陸新幹線の全線で、アナログ型のATC-2型からDS-ATCへ更新された。
基本的なシステムはD-ATCと同じであるもの、列車側では車上装置 には、走行路線の線路情報と速度照査パターン をデータベースとして記録しており、車上装置では速度発電機のパルス出力より算出した移動距離、トランスポンダ地上子から受信した位置情報、データベースで記録されている路線情報を元に、列車の位置と速度を常に把握している。一方、地上側では、日立製作所勝田事業所で製作されたとみられるSAINT-LAN (Shinkansen ATC and INTerlorcking) と呼ばれる地上装置があり、そこで軌道回路による列車の検知、列車の停止位置の決定、伝送する信号電文の作成を行い、作成された列車の停止すべき点の情報をデジタルATC信号として列車が在線する軌道回路の後方区間に送信する。
その後導入された東横線、目黒線、大井町線、東急新横浜線、みなとみらい線では、田園都市線の新CS-ATCを元に改良したATCが導入され、ATC-Pとも呼ばれる。パターン制御は行うが、緩和ブレーキ制御、ORP、駅停車制御がパターン制御の主体となる点がATS-PやデジタルATCとの違いである。
緩和ブレーキ制御は、次の軌道回路までの間に、ハーフブレーキのみで走行速度が指示速度に下がりきるかを車上側で照査パターンを発生させて計算する機構を加え乗り心地向上を実現している。これは、たとえば走行速度が80km/hで指示速度が75km/hと下がった場合、列車の速度が照査パターンを超過しない場合には、常時最大ブレーキは作動せず緩和ブレーキが作動する、これはブレーキ初速が走行速度と近い場合に有効である。
ORPは過走防護装置と呼ばれており、駅の停止線手前のレールにORP添線を敷設して、P25またはP35信号を発信している。その区間へ列車が進入して、その信号を検知した時点から残距離をカウントし、25または35km/hから7.5km/hまで降下するパターンを発生させ、その後、PEP信号を受信して、7.5km/hから5.5km/hまで降下するパターンに切替わる過走防護パターンを車上側で発生させる。運転台では、速度計の脇に「P」が点灯し、ORPゲージのある車両は、速度計の赤指針で発生パターンを表示して、列車の速度が発生したパターンを超過すると非常ブレーキが動作する。また、ORP区間に列車が入っている時、列車は自位置を把握しているわけではないので、ORP添線の長さは一定に敷設されており(P25信号で約60m、P35信号で約80m)、これにより、駅への進入速度の向上と運転時分の短縮が可能になる。
それを車上装置が受信することにより、車上装置のデータベースから速度照査パターンを検索し、該当した速度照査パターンと列車の位置から、その時点での許容速度を算出し、ブレーキが掛かる際には、列車速度と比較しながら最適なブレーキ力を算出して、一段ブレーキにより減速する。高速走行等を考慮し、駅間で後続列車が先行列車に接近の場合には、列車の最高速度から停止まで、ATCの速度照査パターンによる一段ブレーキになるが、停車での駅進入の場合には、列車の最高速度から75km/h まで、75 km/hから停車までの、ATCの速度照査パターンによる二段ブレーキとなっており、75 km/h以下からは、ブレーキハンドルによる手動操作により列車を停止させ、従来のATC-2型で行われていた確認ボタンによる確認扱いは行わない。ブレーキハンドルによる手動操作が行われなかった場合には、ATCのブレーキパターンにより、進路終端までに列車を自動的に停止させる。また、速度照査パターンにより列車を自動的に減速させる時には、ATCのブレーキの強弱を行うことにより、そのパターンに沿った滑らかな減速を行えるようになっている(ただしEH800はATCブレーキの自動減速はできない為、警告から非常制動までの猶予が大きい)。車庫線での車両入換については、進入番線を地上信号機ではなく運転台の表示で確認できるようになっている。
また、東京メトロ新CS-ATCや東急ATC-Pなど従来のATCを改良したタイプのものと比較して、現状の閉塞軌道回路の割合を大幅に変更することなく一段ブレーキ制御を行うことができるというメリットがある。その他、速度制限がある曲線や分岐器での通過の際には、自動的にブレーキを掛けて列車の速度を制限速度に落とす機能のほか、踏切支障時の防護機能や停車駅での定位置停止・誤通過防止などの拡張性も持たせている。
運転台の速度計では新CS-ATCと同様に信号現示を5km/h刻みとしており、現示速度を橙の三角形▼で示すほか、速度計の上部に、進行現示の場合は緑のランプ●を、停止現示の場合は赤のランプ●を表示する。また、ORP機能を持っており、新CS-ATCが35km/h以下で作動するのに対して、T-DATCでは60km/h以下で作動するようになっている。速度計の赤色の針でパターン速度を表示するが、それ以外では、進行現示でも許容最高速度を赤色の針で表示する。
曲線や分岐器での速度制限区間に接近する場合には、地上子から送られた速度制限情報を基に、現示速度を示す橙の三角形▼がその速度制限まで移動して、車上側で演算された減速パターンにより、速度計の赤色の針がその現示速度までそのパターンに沿って動くようになっており、速度計の針が赤色の針を超えずに速度を減速させた場合には問題ないが、速度計の針が赤色の針を超えた場合には、制限速度以下まで常用最大ブレーキが掛かる仕組みとなっている。
営団地下鉄東西線(当時)乗り入れ用の地上信号方式ATC(営団WS-ATC)で国鉄形式ではATC-3型と呼ばれる。1961年の営団地下鉄日比谷線(当時)開業に伴い日本初のATCとして採用されたものと同型である(日比谷線は2003年に新CS-ATCに切り替え)。乗り入れ相手先の部分でのみ使用され国鉄区間では採用・使用されていない。同線に過去に乗り入れをしていた301系、103系1000・1200番台、E231系800番台にはATC-3型車上装置が搭載されていた。乗り入れ先の東京メトロ東西線が2007年3月にデジタルCS-ATC へ切り替えられたため、既にJRではこの形式のATCは使用されていないが、2021年8月現在、大阪メトロのうち5路線(御堂筋線へ乗り入れる北大阪急行電鉄、中央線へ乗り入れる近鉄けいはんな線も)、東京メトロ東西線に乗り入れをしている東葉高速鉄道東葉高速線でこの方式を使用している。
東海道新幹線開業時1964年に採用されたATCで、東海道新幹線は地上装置がATC-1A型とし、最高運転速度210km/hとして設計され、続く山陽新幹線はATC-1B型とし、東海道より最高速度を上げた。信号現示は0・30・70・110・160・210で、すべて現示速度は抑止速度(実際に速度超過でブレーキが作動する速度)であった。このうち0信号は3つあり、軌道回路が30信号を発信し、先行区間に列車が存在する場合において、各軌道回路の境目から、約150m手前に設置された地点検知の地上子 から発信されるP点信号を受信することにより作動する01(ゼロイチ)、先行区間進入などの無信号区間や各種機器の故障時等による02(ゼロニ)、ループコイルによる03(ゼロサン)があり、車上現示では区別が分からないが、01と02では確認扱いにより進行することができるが、03信号は絶対停止信号とも呼ばれ信号現示が変わらない限り進行することはできない。また、駅間で後続列車が先行列車に接近の場合には、地上側で先行列車までの速度信号を160・30・0 (01) で発信させ、停車での駅進入の場合には、同様に列車から駅までの速度信号を160・70・30・0 (03) で発信させることにより、ATCによる多段ブレーキ制御によって列車を自動的に減速させ、車両側の信号現示が30信号になり30km/h以下になった場合、運転席にある確認ボタン押して確認扱いをすることにより、ATCのブレーキが緩解して、その後、ブレーキハンドルによる手動操作により列車を停止させる。
..と続き、場内区間での閉塞境界標識の表示は、場内信号機の表示と同じように、停車場場内の最も遠い所から停車場に向かって第一場内、第二場内、第三場内...と続き、出発区間での閉塞境界標識の表示は、出発信号機の表示と同じように、停車場に最も近い所から外方に向かって第一出発、第二出発、第三出発...と区別されている。また、鉄道信号機のように、運転進路を表示する機能が無いため、普通鉄道においては、分岐の線路がある停車場の手前には、進路方向を表示する進路予告機、停車場の場内には、進路方向を表示する進路表示機が設置されており、その他にも、前方の信号機を視認しての予測運転ができないため、先行の閉塞区間の許容速度が現時点での許容速度より下位の場合には、軌道回路に流れる信号電流にその情報を付加して、車内信号機にその情報を予告として表示する前方制御予告情報がある。
停車場間の閉塞区間での閉塞境界標識(先の停車場から七番目の軌道回路を示す)
停車場の出発区間での閉塞境界標識(第一出発軌道回路を示す)
停車場の場内区間での閉塞境界標識(第五場内軌道回路を示す)
停車場の場内にある進路表示機、上にある標示板は閉塞境界標識(場内軌道回路を示す)
停車場の場内近くにある進路予告機
車内信号の現示変化の切替え音は当初、1音のチンベル(仏具でいう鈴(りん)やボクシング・プロレスでの試合開始合図であるゴングに似た音)であったが、近年の車両では電子音で「ピンポーン」という音が流れるタイプも存在する。
デジタルATCは車上主体型のシステムであり、「閉塞区間」という概念を持たないため、閉塞方式に含まれない。鉄道に関する技術上の基準を定める省令においては、「列車間の間隔を確保する装置による方法」に該当する。
JR化後に開発・採用されたデジタルATCは以下のような種類がある。