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自動列車制御装置（じどうれっしゃせいぎょそうち、ATC : Automatic Train Control）とは、鉄道における信号保安装置の一種である。

制限速度を運転士に現示で表示しながら、一定の速度を超えた場合に自動的にブレーキを制御して速度を落とすシステムであり、発進から加速して停止するまでを自動化した自動列車運転装置（ATO）とはシステムが異なる[1]。ただし、鉄道の自動運転では自動列車運転装置（ATO）と組み合わせた一体化したシステムになっている場合もある[2]。また、諸外国では、信号保安システムのATP（Automatic Train Protection）、自動運転システムのATO（Automatic Train Operation）、運行管理システムのATS（Automatic Train Supervision）をサブシステムとするシステムの総称を指すこともある[3]。
保安装置としての自動列車制御装置

自動列車制御装置（ATC）は、他の列車との衝突や速度の超過を防ぐための保安装置として設置される[2]。ATCは、最高速度を運転士に現示しながら、一定の制限速度を超えた場合に自動的にブレーキを制御して速度を落とすシステムである[1]。

運転安全規範には、「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をいう」と定義されている。
開発の経緯ATC受電器（首都圏新都市鉄道TX-1000系）

地上信号機による信号確認が困難であり、見落としの可能性がある新幹線などの高速鉄道、地下鉄、長大トンネル線区、普通鉄道での稠密線区などで使用されている信号システムである。

ATCの基本的なシステムは、以下の通り。
各軌道回路（閉塞区間）[注釈 1] においてレールに、現時点での許容速度のATC信号電流（ATC信号波の変調周波数に変調[注釈 2] された搬送波の電流、ATC信号波の変調周波数と搬送波[注釈 3] はともに低い周波数 (AF) を使用している）を流す

その信号電流が発生する磁界（右ねじの法則）を車上側のATC受電器で連続受信（電磁誘導）する

受信した許容速度の信号電流が接続箱[注釈 4] を経由してATC受信器に送られ、その許容速度を判別する

ATC受信器から、判別された最高速度の情報が運転台の速度計とATC制御器に送られる

運転台の速度計にある車内信号機に、その時点の許容運転速度を示す車内信号が表示される

ATC制御器で、速度発電機[注釈 5] からの速度信号とATC受信器からの許容速度の情報が比較され、列車が車内信号の許容速度以上になると常用ブレーキが自動的に作動して、列車が車内信号の許容速度以下に戻れば常用ブレーキが自動的に解除される
埼玉新都市交通伊奈線で使用されている多段ブレーキ制御方式のATCの車内信号機の表示。速度計の周囲に刻まれた信号現示が20 km/h信号を現示しているが、その他にも、表示されてはいないが×・0・30・40・60の表示が薄く見える。

日本の鉄道において、自動的にブレーキ制御を行うATCを最初に採用した鉄道は、1961年に開業した帝都高速度交通営団（現・東京地下鉄）日比谷線である。この日比谷線で採用されたATCは、それまでに開発された新技術をベースに連続照査や機械優先制御などの多くのATCが有する特徴を有する一方で、地上信号方式、確認（ブレーキ緩解）スイッチ、最高速度制限なしなど、当時の自動列車停止装置 (ATS) の特徴を引きずる折衷仕様となった。

ATCの標準的仕様である車内信号方式等を確立したのは、1964年（昭和39年）に開業した東海道新幹線である[注釈 6]。新幹線は最高速度210 km/hでの営業運転を行うにあたり、高い安全性を備えた運転保安システムが要求された。高速運転中は地上に建植された信号機では確実な現認は難しく、また高速走行中に運転士が異常や錯誤に気づいて非常ブレーキをかけても、ブレーキを掛けてから完全停止するまでに走ってしまう「制動距離」は数kmに及ぶ。当時在来線で採用されていたATSのように、速度照査は行われず信号冒進などの異常事態が発生してから動作するというバックアップ装置では、高速走行かつ安全な運行を行うためには極めて不十分なシステムであった。

以上の理由により採用された自動列車保安装置はスピードシグナル[注釈 7] の概念を基本として、車内信号閉塞方式 (CS-ATC: CabSignal-ATC) による速度信号現示を行い、信号現示より高い速度で運転されている場合には、自動的に速度を信号現示以下に減速させるシステムとなった。この思想がATCの基本となっている。またATCの車上装置の受信器の受信部と制御器の速度照査部の間は3重系となっており、3重系多数決論理により制御され、列車がある許容速度を超えてブレーキが掛かる場合には、その許容速度の信号電流が受信器の3つの受信部に送られ、そこで判別されたその許容速度の信号がリレー部[注釈 8] を介して制御器にある速度照査部の独立した3つのチャンネル[注釈 9] に送られて、その3つのチャンネルが同じブレーキ指令を出した場合のみ[注釈 10] ブレーキが掛かるようになっている。またATCの地上装置は各軌道回路に信号電流を流す機能の他に、列車位置検知機能も兼ねており[注釈 11]、検知した位置情報を地上側の列車位置表示装置に送るとともに、その情報と各駅の連動装置とその他の外部条件を元に、地上装置により、列車が在線する軌道回路の後方区間に許容速度のATC信号を送信する。

運転台に現示（表示）される車内信号は、速度計の周囲に刻まれた車内信号機に速度表示を点灯させることで、列車がいる閉塞区間（軌道回路）の最高運転速度を運転士に表示する。その中で0と×の停止現示があるが、前者の方は許容信号あり、条件により停止現示を超えて列車を進行させることができるが、後者の方は絶対信号であり停止現示を超えて列車を進行させることができない。

地下鉄などに採用されたATC機能は当初、高速走行をしないため地上信号方式 (WS-ATC : WaysideSignal-ATC) が採用されたが、最近はこれらの鉄道でもCS-ATCに切り替わりつつある。またATCの軌道回路は鉄道の閉塞と同じく1つの軌道回路（閉塞区間）に1つの列車しか進入できないため、閉塞区間を識別する閉塞境界標識が線路脇に設置されており、鉄道信号機と同じく出発・場内・閉塞に分別され、さらに番号で区分して表示されている。閉塞区間での閉塞境界標識の表示は、閉塞信号機の表示と同じように、停車場の外方から第一閉塞、第二閉塞、第三閉塞…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）