Un train autonome est un train se déplaçant à l'aide d'un système ATO (ATO pour Automatic Train Operation) qui fournit une conduite plus ou moins automatique en fonction de son niveau d'automatisation (GoA pour Grade of Automation)
Si ce procédé est déjà utilisé sur des métros, il est encore au stade expérimental sur des trains circulant sur les réseaux ferrés généralistes.
L'intérêt du train autonome est multiple :
Le niveau de sécurité doit bien sûr être au moins égal à ce qui existe.