列車自動運轉系統（英語：Automatic Train Operation，縮寫：ATO）是一種鐵路自動運轉裝置，它能自動根據號誌系統調節列車速度，為現時各種鐵路號誌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，沿途根據號誌系統的指示來行車，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）等號誌系統所提供的號誌自動加減速，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裝置有時因制軔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各線至今完全不匯入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轉，做為未來正式匯入前的參考。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）（兩者已合併到屯馬綫），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。
自動列車運轉等級
根據國際公共運輸協會（UITP）的定義，自動運轉等級（Grades of Automation，GoA）分成五等：[1][2]
- 第零等（GoA0）：目視運轉，主要是路面電車、輕軌使用。駕駛員負責控制列車的運轉、停止、開關車門和處理突發事件。
- 第一等（GoA1）：手動運轉（Manual Train Operation, MTO），駕駛員負責控制列車的運轉、停止、開關車門和處理突發事件。
- 第二等（GoA2）：半自動運轉（Semi-automatic Train Operation, STO），列車自動運轉及停止，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轉系統均是第二等。
- 第三等（GoA3）：無駕駛員運轉（Fully-Automatic Driverless Train Operation, DTO），列車自動運轉、停止和開關車門（部份設計需要由工作人員手動開門），但在個別情況下需要列車助理（駕駛員）開關車門和處理突發事件，列車上有人員在駕駛室內值守。
- 第四等（GoA4）：無人看守運轉（Fully-Automatic Unattended Train Operation, UTO），列車運轉、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，通常此類列車傳統駕駛室部分與客室之間不設屏障，乘客可觀看列車前後的隧道和風景。
- 對於第二等或以上的路線均需要有ATO裝置。
| 自動化等級 | 運轉類型 | 列車運轉 | 列車停止 | 車門控制 | 突發事件處理 |
|---|---|---|---|---|---|
| GoA0 | 目視 | 司機 | 司機 | 司機 | 司機 |
| GoA1 | ATP和司機 | 司機 | 司機 | 司機 | 司機 |
| GoA2 | ATP、ATO和司機 | 自動 | 自動 | 司機 | 司機 |
| GoA3 | 無駕駛員 | 自動 | 自動 | 自動 | 列車助理 |
| GoA4 | 無人看守 | 自動 | 自動 | 自動 | 自動 |
各地使用ATO裝置的路線
（正常情況下車長只負責開關車門與監察列車，不負責駕駛）
( 正常情況下司機只開關車門及處理突發事件，不負責駕駛。)
- 深圳地鐵（有時無人值守）
- 廣州地鐵（除18號線、22號線和珠江新城旅客自動輸送系統外）
- 北京地鐵（13和首都機場線除外）
- 上海地鐵 絕大部分路線
- 成都地鐵 絕大部分路線
- 青島地鐵 絕大部分路線
- 重慶軌道交通 絕大部分路線
- 武漢地鐵1號線（高峰期採用人手駕駛，平時自動駕駛並有車長值守）
- 蘇州軌道交通1號線（可採用自動駕駛或人手駕駛，營運時駕駛室有人值守，列車終到後無人駕駛進行自動折返系統作業）
- 天津地鐵9號線（採用自動駕駛，有人值守）
- 長春輕軌4號線（手動開關門；車長需要按 ATO 按鈕啟動，每次僅自動運轉至下一站；可選擇是啟用 ATO 還是只使用 ATP 功能還是完全切除）
- 長春地鐵1號線（手動開關門）
- 杭州地鐵（手動開關門；車長需要按 ATO 按鈕啟動，每次僅自動運轉至下一站）
- 長沙地鐵（手動開關門）
- 長沙磁浮快線
- 西安地鐵 絕大部分路線
- 京張城際鐵路（CR400BF-C適用）
- 京雄城際鐵路（CR400AF-C適用）
( 所有列車每次到站後車門全面自動打開，關門後即開出，但司機只是坐在駕駛室值守，無需下車站崗。)
( 所有列車有工作人員隨車值守，與控制中心聯絡，但車輛不能被值守人員直接控制 )
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- 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。
- 香港國際機場旅客捷運系統
- 札幌市營地下鐵 (東西線、南北線和東豐線)
- 仙台市營地下鐵南北線（各車長需於每天進行人手操控程式一次）
- 仙台市營地下鐵東西線
- 東京地下鐵 (丸之內線、日比谷線、千代田線、有樂町線、南北線和副都心線)
- 都營地下鐵 (三田線和大江戶線)
- 橫濱市營地下鐵 (藍線和綠線)
- 名古屋市營地下鐵 (東山線、櫻通線、名城線和名港線)
- 京都市營地下鐵東西線（各車長需於每天進行人手操控程式一次）
- 大阪地下鐵 (千日前線和長堀鶴見綠地線)
- 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）
- 神戶市營地下鐵北神線（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、七隈線及箱崎線)
- 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）
- 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號誌指示操作）
- 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（橫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）
相關計畫
參考文獻
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