ATO系统包括五个原理功能：ATS功能、联锁功能、列车检测功能、ATP功能和PTI功能。
1、ATS功能：是ATC的核心功能，可自动或由人工控制进路，进行行车调度指挥，并向行车调度员和外部系统提供信息。
2、联锁功能：响应来自ATS功能的命令，在随时满足安全准则的前提下，管理进路、道岔和信号的控制，将进路、轨道电路、道岔和信号和状态信息提供给ATS和ATC功能。
3、列车检测功能：一般由轨道电路完成。
4、ATP功能：在联锁功能的约束下，根据ATS的要求实现列车运行的控制。
5、PTI功能：是通过多种渠道传输和接收各种数据，在特定的位置传给ATS，向ATS报告列车的识别信息、目的号码和乘务组号和列车位置数据，以优化列车运行。