ATP系统可进行列车运行超速防护或列车运行速度监督。ATP系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输入，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。
（一）ATP系统的通信级别
以西门子系统为例，西门子城市轨道交通信号系统支持不同的通信级别：
1.联锁级
根据轨旁LED信号机人工驾驶，无轨旁到列车的通信。
如果连续式或点式通信级故障，作为降级运行模式，可由LED信号机系统为列车提供全面的联锁防护。
2.点式通信级
点式列车控制，轨旁到列车的通信使用应答器。
点式通信级可以作为连续式通信级的后备模式，或在部分对于列车行车间隔有较低要求、允许使用固定闭塞原理的线路使用。移动授权来自信号机的显示，并通过可变数据应答器由轨旁点式的传送到列车。
3.连续式通信级
连续式列车控制，轨旁到列车双向通信，使用无线天线。
在连续式通信级，TRAINGUARD MT提供最先进的基于移动闭塞原理的列车安全运行。列车通过检测和识别应答器来确定自己的位置。
列车上有一个被称为线路数据库（TDB）的铁路网络图，TDB中包含应答器的位置数据。结合来自测速电机和雷达的位移测量，列车就能知道它在线路的绝对位置，并且发送位置报告给轨旁ATP。轨旁ATP计算线路上基于这些位置报告和轨旁空闲检测的详细空闲信息，该功能称作列车追踪。移动授权由轨旁发送到列车，该移动授权符合移动闭塞原理的安全列车间隔并且满足其他的来自SICAS的联锁条件。
（二）ATP系统的组成
当采用轨道电路传送ATP信息时，ATP系统由设于控制站的轨旁电子单元、设于线路上各轨道电路分界点的调谐单元和车载ATP设备组成，并包括与ATS、ATO、联锁设备的接口设备。
连续式ATP系统利用数字音频轨道电路向列车连续地发送数据，允许连续监督和控制列车运行。
（三）ATP系统的主要功能
1.ATP轨旁功能
（1）列车安全间隔功能。列车安全间隔功能不但负责保持列车之间的最小安全距离，还负责发出运行授权。只有在进路已经排列时，联锁功能才会发出列车运行授权，准许列车进入进路。当前方列车仍在进路中时，可为后续列车再次排列进路。
（2）报文生成功能。
①编入ATP轨旁单元的固定数据，包括速度限制。
②可依据进路排列和轨道区段占用状态等，从有限的预设选项中选择的可转换数据。
③ATS功能的可变数据，若没有该可变数据，则可使用编入到ATP轨旁单元的缺省值。
2.ATP传输功能
ATP传输功能负责发出报文信号，包括报文和ATP车载设备所需要的其他数据。音频轨道电路的电流以二进制编码顺序调制。当音频轨道电路显示轨道区段空闲时，二进制编码的顺序为音频轨道电路设备内预设的顺序；当音频轨道电路显示轨道区段占用时，二进制编码的顺序为ATP报文产生功能生成相应的报文。对于每个占用的音频轨道电路都将产生单独的报文。
3.ATP车载功能
（1）ATP命令解码。
轨旁音频轨道电路将格式化的数据传送到车上，车载ATP设备要将报文解码以实现各种ATP功能。
（2）ATP监督功能。(https://www.xing528.com)
ATP监督功能负责列车的安全运行。各监督功能管理列车安全的一个方面，并在自己的权限内产生紧急制动；所有的监督功能在信号系统范围内提供了最大可能的列车防护。
（3）ATP服务/自诊断功能。
ATP服务/自诊断功能负责采集、存储、记录、调用列车数据和状态信息，为ATP监督提供服务，完成ATP车载设备的自诊断。
（4）ATP状态功能。
ATP状态功能负责根据主要情况选定正确的状态和模式。在列车有电的情况下，ATP车载单元可能处于激活状态、待用状态、备用状态三种状态中的一种。
（5）距离同步功能。
ATP轨旁功能记录音频轨道电路的占用情况（这个信息由列车检测功能提供），然后向列车传送有关在报文中音频轨道电路占用经过时间的信息。
（6）本地再同步化功能。
本地再同步化功能是指对于列车位置高精度的要求，提供本地再同步化（如停车窗和车门释放监督）。这是通过使用预定的同步基准点（同步定位环线的交叉点）实现的。
（7）报文接收/同步定位环线检测功能。
报文接收/同步定位环线检测功能的一个作用是从ATP轨旁功能接收、解码报文信号。通过安装在前方列车驾驶室底部的接收天线接收报文。当ATP车载单元一打开，此功能即对各有效传输频率进行搜索，直至识别出基于接收信号幅值的、当前列车所在的音频轨道电路使用的频率。一旦该频率形成且接收到报文，则下一音频轨道电路的音频就会从报文数据中确定。
（四）ATP系统的基本要求及技术要求
1.ATP系统的基本要求
（1）ATP系统应由列车自动防护的轨旁设备、车载设备和控制区域内的联锁设备组成；联锁设备属于安全系统并纳入ATP系统为典型的系统分类方式。但在系统阐述时，可将联锁设备列为子系统独立论述。
（2）城市轨道交通必须配置ATP系统。其系统安全失效率指标应优于10-9/h（信号系统安全失效率指标通常定义为10-11/h或10-9/h）。
（3）闭塞分区的划分或列车运行安全间隔应通过列车运行模拟确定，并经列车实际运行校验。
（4）城市轨道交通的ATP系统应采用连续式控制方式。连续式控制方式主要是指安全输入信息连续采集，并实现连续控制。
（5）城市轨道交通宜采用计算机联锁设备，也可采用继电联锁设备。
2.ATP车载设备的技术要求
（1）ATP系统导致列车停车为最高的安全准则。
（2）ATP车载设备的车内信号应是行车的主体信号。
（3）ATP执行强迫停车控制时，应切断列车牵引，列车停车过程不得中途缓解；ATP执行的强迫停车控制包括全常用制动或紧急制动控制等不同方式，但最终控制模式应为紧急制动控制。
（4）车载信号设备与车辆接口电路的布线应与其主回路等环节的高压布线分开敷设并实施防护；与车辆电器的接口应有隔离措施。
3.ATP地面设备的技术要求
（1）ATP地面设备宜采用报文式无绝缘轨道电路或适用于其他准移动闭塞、移动闭塞ATC系统的地面设备，也可采用模拟式移频轨道电路。
（2）ATC控制区域宜采用无绝缘轨道电路，道岔区段、车辆段及停车场线路可采用有绝缘轨道电路。
（3）ATP地面设备向ATP车载设备传送的允许速度指令或线路状态、目标速度、目标距离等信息，应满足ATP车载设备控制方式和控制精度的需要。
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