自動列車制御装置
ATCの基本的なシステムは、以下の通り。
日本の鉄道において、自動的にブレーキ制御を行うATCを最初に採用した鉄道は、1961年に開業した帝都高速度交通営団（現・東京地下鉄）日比谷線である。この日比谷線で採用されたATCは、それまでに開発された新技術をベースに連続照査や機械優先制御などの多くのATCが有する特徴を有する一方で、地上信号方式、確認（ブレーキ緩解）スイッチ、最高速度制限なしなど、当時の自動列車停止装置 (ATS) の特徴を引きずる折衷仕様となった。
総括制御
総括制御が最初に試みられたのは電車で、フランク・スプレイグ (Frank Julian Sprague) がシカゴの高架鉄道用に1897年に開発したものであった。黎明期の電車における力行時の出力調整は、電車に搭載された複数の抵抗器の結線を、運転士のハンドルやレバー操作によりつなぎ変えることで電動機にかかる電圧・電流を段階的に変化させて速度を調整する直接制御式が一般的であった。この方式は簡便であったが、コントローラーで扱える電力には制約があり、大出力電動機の制御や複数車両の同時制御も困難であった。