thumb|right|300px|Dial indicador de estilo japonés de un sistema ATC
El Control Automático del Tren (ATC por las siglas de su nombre original en inglés: Automatic Train Control), es una clase general de sistemas de protección de trenes utilizados en el transporte ferroviario, que involucran un mecanismo de control de velocidad en respuesta a entradas externas. Por ejemplo, el sistema podría aplicar automáticamente el freno de emergencia si el maquinista no reacciona a una señal de peligro. Los sistemas ATC tienden a integrar varias tecnologías de señalización en cabina, y utilizan patrones de desaceleración graduales, en lugar de los frenados bruscos característicos de los sistemas de detención automática de trenes (ATS), una tecnología más antigua. El ATC también se puede usar con operación automática de trenes (ATO) y generalmente se considera que es una parte de seguridad crítica dentro de un sistema ferroviario.
El término es especialmente común en Japón, donde el ATC se ha usado en todas las líneas del Shinkansen (tren bala) y en algunas líneas ferroviarias convencionales, como reemplazo del ATS.
Antecedentes mini|300px|Vista de las vías abandonadas cerca de la estación de Priestfield en 1978, donde se puede apreciar el tercer carril con la rampa del ATC en la vía derecha
Desde comienzos del ha habido numerosos sistemas de seguridad diferentes denominados "control automático de trenes". El primer dispositivo experimental designado con este nombre fue instalado en enero de 1906 por el Great Western Railway en el Reino Unido, concretamente en la Línea del Ramal de Henley, aunque actualmente se denominaría un sistema de advertencia automático (AWS) porque en esta primera versión el maquinista conservaba el control total del frenado.
Una vez desarrollado, el sistema ATC del GWR consistía en un tercer riel más alto instalado dentro de la vía junto a una señal luminosa, con una rampa de aproximación (denominada la "rampa ATC") en cada extremo. Una zapata de contacto eléctrico estaba unida a la parte inferior del bastidor de la locomotora, de forma que cuando esta pasaba junto a la señal, la zapata entraba en contacto con el riel central. Si la señal estaba en rojo ordenando la detención del tren, entonces el tercer riel quedaba sometido a una tensión eléctrica.
Cuando se desplazaba hacia arriba la zapata de contacto al pasar sobre el tercer riel elevado, sonaba una bocina en la cabina. Y si el tercer carril estaba sometido a una tensión eléctrica al estar la señal en rojo, también sonaba un timbre. La bocina indicaba al maquinista la presencia de la próxima señal. Entonces, si la señal estaba en rojo y no se iniciaba la maniobra de detención en un tiempo determinado, se activaba un sistema de detención automática de tren (ATS). En las pruebas realizadas, el GWR demostró la eficacia de este sistema al enviar un tren expreso a toda velocidad rebasando una señal de preaviso de precaución. El tren pudo para de forma segura antes de rebasar la señal de parada en rojo.
Este primer ATC del GWR se parecía mucho al Crocodile, un sistema francés desarrollado anteriormente.M. Cossmann, Note sur le crocodile Lartigue & Forest en service sur le réseau du Nord. Revue générale des chemins de fer, 2 de febrero de 1900. p 131-137. . El sistema estuvo en uso en el Reino Unido hasta la década de 1970, siendo reemplazado por el desarrollo posterior del sistema de alarma automático (AWS).
África
Egipto
El informe del accidente de 2006 en Qalyoub(que provocó 58 muertes y más de 140 heridos) menciona como causa el deficiente mantenimiento del sistema ATC.
Sudáfrica
En 2017, se contrató a Huawei para instalar GSM-R en parte de su red para proporcionar servicios de comunicación a los sistemas automáticos de protección de trenes.
Asia
Japón
En Japón, el sistema de control automático de trenes (ATC) se desarrolló para trenes de alta velocidad como el Shinkansen, que viajan tan rápido que el maquinista casi no tiene tiempo para reconocer las señales situadas al pie de la vía. El sistema ATC envía señales de alta frecuencia (AF) que transportan información sobre el límite de velocidad para la sección de vía específica controlada por un circuito de vía. Cuando estas señales se reciben a bordo, la velocidad del tren en eses momento se compara con el límite de velocidad y los frenos se aplican automáticamente si el tren viaja demasiado rápido. Los frenos se sueltan tan pronto como el tren frena por debajo del límite de velocidad. Este sistema ofrece un mayor grado de seguridad, evitando colisiones que puedan producirse por errores del maquinista, por lo que también se ha instalado en líneas muy transitadas, como la Línea Yamanote de Tokio y algunas líneas de metro.
Aunque el ATC aplica los frenos automáticamente cuando la velocidad del tren excede el límite de velocidad, no puede controlar la potencia del motor o la posición de parada del tren cuando entra a las estaciones. Sin embargo, el sistema Automatic Train Operation (ATO) puede controlar automáticamente la salida de las estaciones, la velocidad entre estaciones y la posición de parada en las estaciones. Se ha instalado en algunos ferrocarriles subterráneos.
Sin embargo, el ATC tiene tres desventajas. En primer lugar, el avance no se puede aumentar debido al tiempo de funcionamiento en vacío entre la liberación de los frenos en un límite de velocidad y la aplicación de los frenos en el siguiente límite de velocidad más lento. En segundo lugar, los frenos se aplican cuando el tren alcanza la velocidad máxima, lo que significa una reducción de la comodidad del viaje. En tercer lugar, si el operador desea operar trenes más rápidos en la línea, primero se deben cambiar todos los equipos relevantes relacionados con la vía y a bordo.
ATC analógico thumb|right|Velocímetro en la cabina de un tren de la Serie 0, que muestra las luces del ATC en la parte superior de las marcas de velocidad
Se han utilizado los siguientes sistemas analógicos: ATC-1: ATC-1 se utiliza en las líneas Shinkansen de Tōkaidō y de Sanyō desde 1964. El sistema utilizado en el Tōkaido está clasificado como ATC-1A y como ATC-1B en el Sanyō. Originalmente utilizando los límites de velocidad en la vía de 0, 30, 70, 110, 160 y 210 km/h, se actualizó para emplear los límites de velocidad de 0, 30, 70, 120, 170, 220, 230, 255, 270, 275, 285 y 300 km/h con la introducción de nuevo material rodante en ambas líneas. Las variantes incluyen el ATC-1D y el ATC-1W. Este último se usa exclusivamente en el Shinkansen Sanyō. Desde 2006, el sistema ATC-1A del Shinkansen Tōkaidō ha sido reemplazado por el ATC-NS. ATC-2: Usado en las rutas Shinkansen de Tōhoku, Jōetsu y Hokuriku, utilizaba límites de velocidad en la vía de 0, 30, 70, 110, 160, 210 y 240 km/h. En los últimos años, el ATC-2 ha sido reemplazado por el DS-ATC digital. El sistema ATC-2 japonés no debe confundirse con el sistema ATC Ansaldo L10000 (también conocido como ATC-2) utilizado en Suecia y Noruega, que es similar a los sistemas ATC EBICAB 700 y 900 utilizados en algunas otras partes de Europa. ATC-3 (WS-ATC): En realidad, la primera puesta en servicio del ATC en Japón, se usó por primera vez en la Línea Hibiya (junto con ATO) en 1961 y luego en la Línea Tōzai del Metro de Tokio. Sus siglas significan Wayside-ATC. Ambas líneas se convirtieron al New CS-ATC (ATC-10) en 2003 y 2007 respectivamente. El WS-ATC también se utiliza en 5 líneas del Metro de Osaka (Midōsuji, Tanimachi, Yotsubashi, Chuo y Sakaisuji). ATC-4 (CS-ATC): Utilizado por primera vez en la Línea Chiyoda (que interopera con la Línea Jōban del JR East) en 1971, el CS-ATC (que significa Cab Signalling-ATC), es una tecnología ATC analógica que utiliza un en control basado en tierra y, como todos los sistemas ATC, utilizaba señalización de cabina. El CS-ATC utiliza límites de velocidad de 0, 25, 40, 55, 75 y 90 km/h. Su uso se ha extendido para incluir la Línea Ginza (CS-ATC introducido en 1993, cambiado a New CS-ATC), la Línea Marunouchi (CS-ATC introducido en 1998) y, más recientemente, la Línea Yūrakuchō (CS-ATC habilitado en 2008). También se utiliza en todas las líneas del Metro Municipal de Nagoya y en 3 líneas del metro de Osaka (Sennichimae, Nagahori Tsurumi-ryokuchi y Imazatosuji). ATC-5: Introducido en la Línea Sōbu (Rápida) y en la Línea Yokosuka de 1972 a 1976, con límites de velocidad establecidos de 0, 25, 45, 65, 75 y 90 km/h. El ATC-5 fue desactivado en ambas líneas en 2004 a favor del sistema de detención automática de tren (ATS). ATC-6: Introducido en 1972, utilizado en la Línea Saikyō y (anteriormente) en la Línea Keihin-Tōhoku (a través del servicio con la Línea Negishi, introducido en 1984) y la Línea Yamanote (introducido en 1981). Algunos trenes de mercancías también estaban equipados con ATC-6. En 2003 y 2006, las líneas Keihin-Tōhoku y Yamanote reemplazaron sus sistemas ATC-6 por el D-ATC. ATC-9: Usado en la Línea Chikuhi (a través del servicio con la Línea Kūkō del Metro de Fukuoka) en Kyūshū. ATC-10 (Nuevo CS-ATC): Desarrollado a partir del ATC-4 (CS-ATC), el ATC-10 puede ser parcialmente compatible con el D-ATC y completamente compatible con la tecnología del antiguo CS-ATC (ATC-4). El ATC-10 puede verse como un híbrido de tecnología analógica y digital, aunque no se recomienda el uso del ATC-10 con D-ATC debido al bajo rendimiento del freno de servicio completo durante los ensayos de prueba. Se utiliza en todas las líneas del Metro de Tokio, en la Línea Tōkyū Den-en-toshi, en la Línea Tōkyū Tōyoko y en el Tsukuba Express. ATC-L: utilizado en la Línea Kaikyō (incluida la sección del túnel Seikan) junto con un sistema ATS entre 1988 y 2016. Reemplazado por el DS-ATC tras la apertura del Shinkansen Hokkaido.
ATC digital thumb|right|Indicador de un sistema D-ATC, usado en los trenes de la Serie E233
El sistema ATC digital utiliza los circuitos de vía para detectar la presencia de un tren en la sección y luego transmite datos digitales desde el equipo de vía al tren con los números del circuito de vía, el número de secciones libres (circuitos de vía) al próximo tren que está adelante y el andén al que llegará el tren. Los datos recibidos se comparan con los datos sobre los números de circuito de vías guardados en la memoria a bordo del tren y se calcula la distancia hasta el próximo tren que se encuentra adelante. La memoria integrada también guarda datos sobre las pendientes de la vía y los límites de velocidad sobre curvas y desvíos. Todos estos datos forman la base para la toma de decisiones del ATC para controlar los frenos de servicio y detener el tren en su caso.
En un sistema ATC digital, el patrón de circulación determina la curva de frenado para detener el tren antes de que ingrese a la siguiente sección de vía ocupada por otro tren. Suena una alarma cuando el tren se acerca al inicio de la pauta de frenado y los frenos se aplican cuando la velocidad excede esta pauta de frenado. Los frenos se aplican primero suavemente para garantizar una menor incomodidad de los viajeros, y posteriormente con más fuerza hasta que se alcanza la desaceleración óptima. Los frenos se aplican más suavemente cuando la velocidad del tren debe rebajarse a una velocidad establecida por debajo del límite de velocidad. La regulación de la fuerza de frenado de esta manera permite que el tren desacelere de acuerdo con la pauta de frenado, al tiempo que garantiza la comodidad del viaje.
También hay una pauta de frenado de emergencia además de la pauta de frenado normal, y el sistema ATC aplica los frenos de emergencia si la velocidad del tren excede este patrón de frenado de emergencia.
El sistema ATC digital tiene una serie de ventajas: El uso del control de freno de un solo paso permite operaciones de alta densidad, porque no hay tiempo de funcionamiento en vacío debido a la demora de operación entre la liberación del freno en la etapa de límite de velocidad intermedia.