列車運行管理システム（れっしゃうんこうかんりシステム、通称PTC：Programmed Traffic Control）とは、鉄道の列車運行管理において、計画ダイヤを基に列車集中制御装置（CTC）・自動進路制御装置（PRC）・運転整理システム・旅客案内システムなどを一括管理・制御するコンピュータシステムである。主に大都市圏の高密度運転線区や新幹線などの高速鉄道において、列車運行管理の効率化・旅客サービス向上のために導入されている。

列車運行管理システム（PTC）を導入しているのは日本の新幹線や在来線、台湾新幹線などである[1]。
概要

鉄道運行において、かつては信号機や分岐器などを操作する運転要員が各停車場に必要であったが、CTCの導入により1ヶ所に集約して行うことが可能になったほか、正常なダイヤでの運行がなされている限りは、それまで人間が行っていた信号機や分岐器などの操作をPRCに自動で行わせることが可能となり、運転要員の業務負荷が大きく低減されたほか、大幅な人員コスト削減も可能となった。一方、ダイヤが乱れた際の運転整理や旅客案内などは引続きほぼ全てを人間による情報収集・計画立案・実施判断に依存する体制は変わっておらず、大都市圏を中心とした列車運転本数の増加や、高速性・正確性・顧客サービス等の向上ニーズの高まりに対して、適切な対応を迅速かつ効率的に行うことが困難となってきた。

そこで、信号機や分岐器の単純な自動制御だけではなく、運転整理や旅客案内、車両運用管理等の運行関連機能全般をコンピュータシステムとして統合し、運転指令所と駅や車両基地などの現業機関をオンラインで接続することで、効率的な列車運行が実現できる。このようなシステムには高性能の処理能力を持ったコンピュータが必要であるため、本格的な導入に至ったのは高性能コンピュータが普及した1990年代以降となってからが多い。また、線路や日本の鉄道車両検査の計画管理、電気施設や信号機などの設備管理などの機能も独自に付加して、より大規模な総合管理を行うシステムを採用している事業者もある。

主なシステムの内容を以下に述べる。
運転整理機能運転整理機能による抑止表示機（JR西日本）東京メトロ15000系電車の運転台。写真右上のディスプレイがJR東日本線内で使用される運転通告用車上モニタ装置ダイヤが乱れた際、列車種別など運行優先順位も考慮した運転整理計画をコンピュータが立案し、安全で迅速な平常ダイヤへの復旧計画案を指令員に提供する支援機能。指令員はその提供計画案を参考に、最終的な運転整理の判断を行う。従前は遅延が大きくなるとPRCによる信号や分岐器の自動操作が出来なくなるため、本来は最終的な判断作業に専念すべき指令員が自らこれらの操作を行っていた。また、現業機関に運行情報表示装置（TID）を設置することで、各現場の社員が最新の運行状況をリアルタイムで把握することが可能となる。さらに東日本旅客鉄道（JR東日本）の東京圏輸送管理システム（ATOS）や西日本旅客鉄道（JR西日本）の運行管理システム (JR西日本)、つくばエクスプレス、東京地下鉄（東京メトロ）[2] では、駅ホームにLED式の「抑止表示機」を設置し、ダイヤが乱れた際の運行間隔調整・発車時刻変更などの指示を乗務員・駅員へタイムリーに伝達できる機能を有している。JR東日本のATOSでは更に機能を発展させ、着発番線変更など乗務員への各種指示伝達に関して、従来は駅員から受領する運転通告券や列車無線を介した指令員との音声通話に依っていたものを、デジタル列車無線を介して各列車の車上モニタ装置へ伝送しディスプレイに文字情報で表示させるシステムを構築し、指示の迅速化・効率化および伝達ミス等の防止のほか、列車無線の回線輻輳緩和を図っている。
旅客案内機能

通称：PIC、Passenger Information Control発車標への遅延時間表示（JR東日本のATOS）駅に設置される旅客案内表示器や自動放送装置は、従前は各駅単位でのスタンドアローン機器[3] に過ぎず、駅員自らが鉄道電話などで入手した運行状況を手入力するという極めてアナログな手法であったため、列車に大幅な遅延や運休が発生した時など駅員がタイムリーに運行状況を把握しきれない場合や機器への手入力が追いつかない場合、案内表示は「調整中」と表示させざるを得ず、十分な旅客案内を行うことができなかった。列車運行管理システムに旅客案内機能を持たせることで、システム自らが最新の運行状況を自動で案内できるほか、運転整理計画を元に「約○○分遅れて到着予定」など正確な遅延時間の表示や発車順序等の変更案内、正常ダイヤへの復旧見込みなど、より細かい情報の提供が可能となる。また、JR東日本のATOSでは上述のデジタル列車無線網を介し、最新の運行状況情報を各列車の車上モニタ装置へ伝送し、他線区も含めた自列車以外の運行状況を乗務員がリアルタイムで把握することができる。
運用管理システム
車両や乗務員などの運用管理を一括して行い、異常時には代用の車両や乗務員の手配を迅速に行うことができる。
導入例

日本では一部の鉄道事業者が都市部を中心に導入している。事業者により呼び名や機能が一部異なる場合があるが、導入例を以下に述べる。
JRグループ

北海道旅客鉄道（JR北海道）

北海道新幹線総合システム（通称CYGNUS（シグナス）：Computer system for signal control and useful maintenance of Hokkaido Shinkansen）。北海道新幹線に導入[4]。

在来線についても函館本線・宗谷本線の小樽?永山間、室蘭本線・千歳線の室蘭?白石間に導入されている（独自名称はなし）。


東日本旅客鉄道（JR東日本）COSMOS連動の発車標（東京駅）

新幹線総合システム（通称COSMOS（コスモス）：Computerized Safety, Maintenance and Operation Systems of Shinkansen）。東北・上越・北陸新幹線に導入されている。JR西日本と共同で運用。ジェイアール東日本情報システムと日立製作所の共同開発。

東京圏輸送管理システム（通称ATOS（アトス）：Autonomous decentralized Transport Operation control System）。現在日本に導入されている列車運行管理システムの中では最も規模が大きい。日立製作所製。


東海旅客鉄道（JR東海）COMTRAC連動の発車標（品川駅）

新幹線運行管理システム（通称COMTRAC（コムトラック）：Computer aided Traffic Control System）。東海道・山陽新幹線に導入されている。JR西日本と共同で運用。日立製作所製。2010年11月よりJR九州の九州新幹線指令システム（SIRIUS）とオンライン接続[5]。

名古屋圏運行管理システム（通称NOA（ノア）：New Operational Automation System）。名古屋地区用と静岡地区用があり、主要路線を中心に導入されている。


西日本旅客鉄道（JR西日本）運行管理システム連動の発車標（大阪駅）

新幹線運行管理システム（COMTRAC）：JR東海と同一。山陽新幹線・博多南線に導入。

新幹線総合システム（COSMOS）：JR東日本と同一。北陸新幹線に導入。

運行管理システム (JR西日本)。JR西日本管内の阪和線・琵琶湖線・JR京都線・JR神戸線・大阪環状線・大和路線・JRゆめ咲線・おおさか東線・JR宝塚線（尼崎?新三田）・JR東西線・学研都市線・湖西線に導入されている。