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''' 自动列车操作系统 ''' （英语：Automatic Train Operation，缩写：ATO）是一种 [[ 铁路 ]] 自动运行装置，它能自动根据讯号系统调节 [[ 列车 ]][[ 速度 ]] ，为现时各种铁路讯号系统中最晚出现的装置。ATO最早在 [[ 伦敦地铁 ]] 维多利亚线（Victoria Line）正式使用，1962年开始于 [[ 日本 ]][[ 东京 ]] 营团地铁日比谷线试验。

ATO装置主要让列车收到指令后便自动开车，沿途根据讯号系统的指示来行车，到达停车站时自动停车。ATO装置可以根据 [[ 自动列车控制装置 ]] （ATC）或自动列车保障装置（ATP）等讯号系统所提供的讯号自动加减速，使用ATO装置可以令列车减少加减速的 [[ 时间 ]] 和长度，从而增加列车的班次。

ATO装置可以减少司机的工作量及训练时间，某程度上可以减少人为的失误，不过ATO装置有时因制动系统的 [[ 气压 ]] 偏差或路轨湿滑而导致列车车轮出现滑行（日文俗称：空転），令列车不能准确地停车，需要司机用人手模式修正停车位置。

日本最初于1960年试验ATO系统，试验路线是 [[名古屋| 名古屋市 ]] 营地下铁东山线（名古屋－荣町 间），随后试验的是帝都高速度交通营团日比谷线，但试验完毕后并没有正式使用ATO系统。实际上，日本国内最初正式使用ATO系统的路线，是1976年时的札幌市营地下铁东西线。

日本对ATO的使用其实并不普遍，一般认为其不及人手可靠，而前身为国有铁道的JR各线至今完全不导入ATO装置。2019年1月，JR东日本开始在山手线以E235系电联车测试列车自动运行，做为未来正式导入前的参考。其他使用ATO的铁道公司，为避免司机在紧急情况下，因缺乏驾驶经验令驾驶 [[ 技术 ]] 不足，所以不会全日使用ATO装置，会有部分时间由司机作人手驾驶，以保持司机的驾驶技术。在 [[ 台湾 ]] 的 [[[[ 台北捷运 ]]]] 也有类似规定。

在 [[ 香港 ]] ，地铁公司（与九铁合并后称 [[ 港铁 ]] ）于1979年第一期通车时，已开始使用ATO系统，随后地铁各线通车，亦全部使用ATO系统。九广铁路（已合并到港铁）的九广东铁（现称东铁线）于2003年开始使用ATO系统，2003年12月20日通车的九广西铁（现称西铁线）和2004年12月21日通车的马鞍山铁路（现称马鞍山线），亦使用ATO系统。 [[ 港铁迪士尼线 ]] 更使用无人ATO，备用系统为车站遥控方式。