列车自动监控系统简称“ATS子系统”。指挥列车运行的控制、监督系统。列车自动控制系统的子系统。ATS子系统由调度中心ATS设备、车站ATS设备和车载ATS设备组成。调度中心与车站之间通过数据传输系统进行双向数据交换，而车站与列车之间通过车-地信息交换系统进行数据交换，从而构成完整的ATS系统。ATS系统的主要功能为:列车运行进路的自动控制；时刻表的编辑和修改；列车运行图的调整控制；行车调度模式设置；折返模式控制和自动折返控制；列车运行目的地、运行等级、“跳停”等控制；列车运行的实时跟踪和车次号监视；列车停站、开闭车门及车载设备状态的监视等等。

位于管理级的ATS系统与确保行车安全的列车自动保护子系统及联锁设备相结合，对列车运行进路实现遥控（在调度中心集中控制）或局控（在调度中心授权下由车站值班员控制）。车-地之间的信息交换方式，可通过轨道电路，或交叉感应环线，或专设的感应器向列车传送ATS信息，列车通过TWC发送天线向地面传送ATS信息。其信息交换的内容和方式，根据ATC系统制式而异。ATS子系统与铁路调度集中(CTC)系统相似，但由于ATS子系统与列车自动运行子系统和列车自动保护子系统相结合，可以实现列车的自动运行，所以ATS子系统的功能及其信息内容等都与CTC系统有所区别。