列车自动操纵系统（automatic train operation system）又称列车自动驾驶系统。

它具有列车自动控制系统的基本功能，并能自动控制列车的起动、加速、减速，使列车保持在既能保证行车安全而又符合列车运行图要求的最优化运行状态；必要时还能实现开、闭车门等辅助操作。它是在列车速度监督系统基础上发展起来的更高一级的行车控制系统。

列车自动操纵系统是一种完整的实时检测自己的实际行车速度，另一方面要连续获取地面发来的最大允许行车速度，车载计算机进行数据采集的分析与比较，并依据收集到其他有关行车因素如机车牵引特性、区间线路坡度、曲线半径等数据，求解出机车最佳的行车速度，控制列车加速、减速及其制动状态等。

在列车自动操纵系统中，以车载计算机自动控制为主，司机只起监督作用。因此对数据采集信号的可靠性和实时性要求很高，在告诉铁路的情况下，要求就更高。对车载微型计算机的运算速度、容错性能、可靠性指标都要有更严格的要求。目前世界各国已将列车自动操纵应用于市郊或两市之间直达的客运干线列车以及地下铁道的运行新路上。随着高速铁路的发展、微型计算机的更新换代、行车高密度的实际要求，高可靠性的故障—安全型列车自动操纵系统必将实现。