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首都圏、関西圏のJR線や、山形新幹線、秋田新幹線、北越急行、智頭急行で使用されているATSのシステム。それまで使われていたATS-Sには仕様上の欠陥があったので、1973(昭和48)年の関西本線平野駅での事故をきっかけに開発された。
停止信号までの距離情報と、あらかじめセットされている車両固有の停止パターンとを演算し、列車速度が停止パターンを越えた場合にブレーキをかける仕組み。安全性はCS-ATCと同等以上とされている。
具体的には、3つ先の信号が常に停止現示であると仮定して、そこまでの停止パターンを車上で作成し、一方で地上子からの信号を受け、この停止信号の位置情報を更新する方式を採用している。このため、万が一地上子から情報が受信できなかった際でも、3つ先の信号までには停止するため、それによって安全を確保している。
そのほか車上→地上の情報転送機能もあり、これにより列車番号の管理や種別による踏切閉まり時間制御なども可能である。北越急行ではこの機能を使い、681系電車には高速進行信号を示すようになっている。また、廉価版として、この機能を削ったATS-PNと呼ばれるものもある。
これらの情報はFSK変調され、線路間に設置されたトランスポンダーを介して送受信される。
ATS-Pでの列車間隔は 1分30秒(約1Beat)が限界といわれている。が、実際はこれに駅停車時間が加わるため、2分(1.4Beat)以上となってしまう。
この装置を搭載したJRの車両には、乗務員室の扉の横に "P" の表示がある。またJR以外の車両でも表示されている場合がある。
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