鉄道での正面衝突、追突、速度超過防止のための安全装置。
ATC、ATOと字面は似ているがATCは「先行列車との間隔及び進路の条件に応じて、車内に列車の許容運転速度を示す信号を現示し、その信号の現示に従って、列車の速度を自動作用により低下する機能を持った装置」と運転安全規範で定義された自動列車制御装置の略称で、ATOは加速・減速・停止までサポートする自動列車運転装置の略称である。
種類
打子式
現在の東京メトロ銀座線にあたる東京地下鉄道開業時に採用された日本初の実用的ATS。
営団地下鉄丸ノ内線、大阪市営地下鉄御堂筋線・四ッ橋線・中央線、名古屋市営地下鉄東山線でも採用されていた。
原始的な構造故列車密度をあまり高くできないが、構造がシンプルなので動作に対する信頼性が高く、採用していた各路線で衝突事故は1件も起きていない。
最後まで使われていたのは名古屋市営地下鉄東山線だった。
B形・S形
国鉄が採用していたATSの一つ。
B形は線路に電流を流し、制御点に列車が到達したことを接近リレーで検知し、通常流れ続けている軌道電流を一定時秒停電することにより、「停止信号接近」の情報を車両へ伝達する。
一方のS形はレールとレールの間に設置された地上子と、車両に設置された車上子によって構成される。車上の発振周波数が地上子の共振周波数に引き上げられることにより、「停止信号接近」の情報が車両に伝えられる。
S形の場合、停止信号現示に対応するロング地上子を通過すると運転台において警告音が鳴り、そこで運転士が5秒以内にブレーキをかけて確認ボタンを押すとチャイムに変わる。
B形の場合、「ロング地上子通過」を「軌道電流停電検知」と読み替えるのみで後はS形と同じである。
B形、S形共に運転士が確認扱いをしなければそこで非常ブレーキが掛かって列車は停車する。言ってしまえば運転士が確認扱いをした後ブレーキを緩めてしまえば、列車は停止信号を突破できる。
この弱点を国鉄も把握していたが、根本的な改良はP形まで待つこととなる。
なおB形は主に国電区間で採用され、S形は国電区間以外の路線で使われていた。2015年現在B形はP形あるいはATCに置き換えられて全廃され、S形も後述するP形を併設するかS形に速度照査機能や即時停止機能を付加したSx形に置き換えられている。
ちなみに埼京線の赤羽根大宮間がATCになっている理由はB形を使った場合、並走する東北新幹線の交流電流がATSを誤作動させる恐れがあったためと言われている。
Sx形
上記のS形に国鉄分割民営化後各社ごとに改良を加えたもの。JR全社が即時停止機能、更にJR東海以西の各社とJR貨物は時素式速度照査機能を付加している。
即時停止機能とは運転士が確認ボタンを押して警報を解除しても、停止信号を現示している出発信号機・場内信号機・入換信号機（これらを総称して絶対信号機と呼ぶ）直下の地上子を通過した場合に有無を言わさず非常ブレーキをかける機能で、時素式速度照査機能は2つで1組の地上子対通過時間を車上タイマーと比較して速度を照査し、速度超過時には非常ブレーキをかける機能である。
Sx形は各社ごとに呼称が異なり、下記表のようになる。
ただし車体表記ではSのみの場合もある。
JR各社と乗り入れがある路線でもSx形を使用している場合があり、伊豆急行ではSi形（機能面ではSN形と同じ）、かつて定期・臨時列車が多数乗り入れ、現在もキヤ141などの検測列車が乗り入れる富山地方鉄道ではSW形、JR東海と関係の深い愛知環状鉄道、伊勢鉄道、東海交通事業、名古屋臨海高速鉄道ではST形を採用している。JR貨物との関わりの深い水島臨海鉄道ではSF形をベースに確認扱いを省いたSM形を採用している。
JRとの乗り入れがない第三セクター路線でもSx形への置き換えが行われている。
P形（デジタル伝送パターンタイプ）
停止信号・速度制限の位置、勾配、距離などの情報を地上装置・地上子から列車へ伝送し、列車側はその情報に基づき、自車の制動性能と走行距離からその時点の上限速度、すなわちパターンを生成し、その上限速度値を用いて速度照査を行う。パターンで設定された速度に列車の速度が近づくと警報が鳴り、パターンに抵触すると常用最大ブレーキ（自動ブレーキ装備車は非常ブレーキ）が作動する。復帰扱いを行えばブレーキは緩解する。
Sx形の速度照査は点毎にしか照査を行なえないが、P形の場合常時速度照査を実施できるため、安全のための無駄を極力小さくできる。そのため列車の増発限界を更に高められる。
PT形
JR東海で採用されているP形の派生種。他社のP形と基本的な仕組みは同じだが、常用最大ブレーキを使用せず、パターン抵触＝即非常ブレーキ作動なのが特徴。即ちPT形の車上装置は非常ブレーキを作動させた場合の運行パターンのみを生成し、それを超過した場合には非常ブレーキが作動し停止する。他社のP形から運転支援機能を省いてコスト低減をはかった物と考えればよい。なお停止後に復帰扱いを行えば運転続行可能なのはP形と同じ。
なお運転士からの評判は非常に悪い。
拠点型P
P形の地上装置を絶対信号機、分岐器、踏切付近など安全上重要な拠点に設置するタイプ。JR西日本で採用されている。
この方式では全ての信号機にSx形の地上子が設置されているためP形の車上子を搭載していない車両でも入線可能。
Ps形
SN形・Sx形に地上子に新たな変周周波数を追加し、その設置位置を車上に記憶させておくことで速度照査パターンを生成させる機能を追加したことでP形に近い機能を持たせたもの。Sx形の上位互換。
Dx形
車上にデータベースを設置し、速度照査を行うタイプのATS。JR北海道とJR九州で導入されている。
DW形
JR西日本が山陽本線横川五日市間で2012年に試験導入したATS。既存のATSに運転支援機能を多種組み込んだのが特徴。Dx形と近い機能を持つ。
私鉄のATS
基本的に私鉄は各社独自のATSを採用しており、乗り入れでも実施していない限り互換性がないものが多い。
