철도운행 자동화의 또 다른 요소인 열차제어시스템은 열차의 안전한 이동 및 운행을 위해 모든 종합적인 제어기능을 수행하는 시스템 기술로, 사용되는 기술 및 설비에 따라 자동열차제어장치(ATC, Automatic Train Control), 자동열차방호장치(ATP, Automatic Train Protection), 자동열차정지장치(ATS, Automatic Train Stop), 자동열차감시장치(ATS, Automatic Train Supervision), 자동열차운전장치(ATO, Automatic Train Operation), 선로변 안전설비 등으로 구성되어 있다(김용규 외, 2013).
열차제어시스템은 열차의 이동 및 운행을 위해 종합적인 제어기능을 수행하는 시스템 기술이며 기술 및 설비에 따라 여러 장치로 구성되어있다.