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フランスには大規模な高速鉄道網があります。2021年6月現在、フランスの高速鉄道網は2,800 km (1,740マイル)の線路で構成されており、[ 1 ]ヨーロッパおよび世界でも最大規模の一つとなっています。2023年初頭現在、新たな路線が建設中または計画中です。フランス初の高速鉄道であるLGV Sud-Estは、パリ郊外とリヨンを結び、1981年に開業しました。
フランス国内の各都市を結ぶ高速鉄道網は、イギリス、スペイン、ベルギー、オランダ、ルクセンブルク、ドイツ、スイス、イタリアとも接続しています。フランス国鉄（SNCF）は、この高速鉄道網の主要運営会社であり、プレミアムサービス（TGV inOui）と格安サービス（Ouigo）の両方を運行しています。フランスの高速鉄道網は、パリを中心としたハブアンドスポーク型を採用しています。SNCFのほか、ユーロスター、タリス、ドイツ鉄道、トレニタリア・フランス、RENFE、スイス連邦鉄道もこの高速鉄道網を利用しています。
最新の高速線路では、通常運転で時速320 km (200 mph)の速度が可能です。当初、LGV は時速200 km (125 mph)を超える速度を許容する路線として定義されていましたが、時速250 km (155 mph)に改訂されました。ヨーロッパのほとんどの高速列車と同様に、TGV も従来の線路 (フランス語: lignes classiques ) を、それらの路線の通常の最高速度である時速 220 km (137 mph)で走行します。これにより、全線に新しい線路を建設することなく二次目的地や都市中心部に到達できるため、たとえば日本の磁気浮上式鉄道プロジェクトや、たとえばスペインや日本の周辺の従来のネットワークとは異なる軌間を持つ完全な高速ネットワークと比較してコストを削減できます。
フランスにおける高速鉄道の線路建設は、通常の鉄道路線とはいくつかの重要な点で異なっている。曲線の半径が大きいため、乗客が感じる向心加速度を増やすことなく、列車はより高速で曲線を通過できる。従来、大型高速鉄道（LGV）の曲線の半径は4km （2.5マイル）以上であったが、将来の速度向上を見越して、新路線の最小半径は7km （4.3マイル）となっている。
LGVは通常よりも急な勾配に対応できます。これにより計画が容易になり、建設コストが削減されます。TGVは出力重量比と粘着重量/総重量比が高いため、従来の列車よりもはるかに急な勾配を登ることができます。高速走行時の相当な慣性も、エネルギー消費量を大幅に増やすことなく、これらの勾配を非常に速く登るのに役立ちます。パリ南東線のLGVは最大3.5%の勾配に対応しています（ケルンとフランクフルトを結ぶドイツNBS高速線では4%に達します）。高速線では、すべての列車が同じ（高速）速度で走行し、カーブで列車が停止することは非常にまれなため、カントを大きくすることができます。高速線の曲線半径は大きくする必要がありますが、カントを大きくすることで、同じ列車速度を維持しながらより急なカーブを実現できます。より急なカーブを実現することで、トンネルや高架橋の数や長さ、土工量を減らすことができ、建設コストを削減できます。
線路の配置は通常の鉄道線路よりも精密で、バラストは通常よりも深く敷設されているため、耐荷重能力と線路の安定性が向上しています。LGVの線路は、通常よりも1キロメートルあたりの枕木が多く、すべてコンクリート製で、モノブロックまたはバイブロックのいずれかです。バイブロックは、鋼棒で接合された2つの別々のコンクリートブロックで構成されています。重レール（UIC 60）が使用され、レールはより垂直で、通常の線路の1/20の傾斜に対して1/40の傾斜となっています。短い継ぎ目のあるレールの代わりに連続溶接レールを使用することで、レール継ぎ目によって引き起こされる「カチカチ」という振動がなく、高速走行時でも快適な乗り心地を実現しています。
ポイント/スイッチは、従来の路線とは異なります。LGVのポイントにはすべてスイングノーズクロッシング（可動式ポイントフロッグ）が組み込まれており、列車の車輪が従来のポイントの「フロッグ」を通過する際に発生するレール支持部の隙間をなくし、衝撃や振動を解消しています。この隙間をなくすことで、TGVがLGVのポイントを通過する際の振動は乗客には感じられず、車輪や線路にかかるストレスが軽減され、時速160km （100マイル）というはるかに高速な走行が可能になります。ル・マン方面行きとトゥール方面行きが分岐するTGVアトランティックの分岐点のようなジャンクションでは、より高速走行用に設計された特別なポイントが設置されており、分岐速度は時速574km （357マイル）に達します。
トンネルの直径は、特に入口付近において、列車のサイズから通常必要とされるよりも大きく設計されている。これにより、気圧変化の影響や、TGVの高速走行時に問題となるトンネルブームなどの騒音公害を軽減できる。
大型貨物車両（LGV）は主にTGV専用です。その理由の一つは、速度の異なる列車が混在すると、待避線間で速い列車が遅い列車を追い越せないように、列車間の間隔を十分に確保する必要があるため、線路容量が大幅に低下するからです。また、貨物列車と旅客列車がすれ違うことは安全上のリスクにもなります。TGVが引き起こす空気の乱れによって、貨車に積載された貨物が不安定になる可能性があるからです。
LGV路線の許容軸重は17トンで、これは高速運行に必要な非常に精密な軌道アライメント（「路面」）が、重い車両によって早期に損傷されるのを防ぐために設けられています。一般的なヨーロッパの電気機関車の軸重は20トンを超えるため、機関車牽引の従来型列車は一般的に許可されていません。一般的に許可されている唯一の貨物列車は、特別に改造されたTGV車両を使用し、TGVの速度で走行するフランス郵便局の郵便列車です。TGV列車の両端にある軽量流線型の機関車であるTGV動力車は17トンの制限内に収まっていますが、 1990年代に導入された2階建てのTGV Duplex列車の質量を17トンの制限内に収めるためには、特別な設計努力（「キログラム探し」、 chasse aux kilos ）が必要でした。
大型貨物列車によく見られる急勾配は、低速貨物列車の積載重量を制限するだろう。列車の速度が遅くなると、最大軌道傾斜角（カーブでのバンク角）も制限されるため、同じ最高速度を維持するには、混合貨物列車用の大型貨物列車ではさらに大きな半径のカーブを建設する必要がある。そのような線路は、建設費と維持費がはるかに高額になるだろう。
利用頻度の低い大型貨物鉄道（LGV）の一部区間は、LGVアトランティックのトゥール支線やLGVメディテラネのニーム／モンペリエ支線のように、日常的に貨物列車と一般貨物列車が混走している。英仏海峡トンネルからロンドンに至る英国高速鉄道1号線（HS1 ）は、貨物輸送を支援するために待避線が設けられて建設されたが、この施設はめったに利用されていない。
LGVのメンテナンスは、TGVが運行していない夜間に行われます。
フランス国外では、LGVタイプの路線は、多くの場合、初期資金拠出の条件として、TGV以外の都市間列車を運行しています。ベルギーのブリュッセルからリエージュまでのLGVは、時速200km （125マイル）の機関車牽引列車を運行しており、オランダのHSL-Zuidとイギリスの高速鉄道High Speed 1は、それぞれ時速200km （124マイル）と225km（140マイル）の国内都市間サービスと時速300km （186マイル）の国際サービスを運行する予定です。英仏海峡トンネルはLGVではありませんが、時速100～160km （60～100マイル）の混合貨物、シャトル、ユーロスターの運行にLGVタイプのTVM信号システムを使用しています。配分目的の標準経路は、ユーロトンネルシャトル列車（最高速度140km /h（87マイル））がトンネルを通過するのにかかる時間です。時速160km（100mph ）で走行するユーロスター1本は 、標準線路2.67本分を占有します。一方、最初のユーロスターから3分遅れて走行する2本目のユーロスターは、追加で1本分の線路しか占有しないため、ロンドンとリール間ではユーロスターの運行間隔が3分になることがよくあります。時速120km（75mph ）で走行する貨物列車は1.33本分の線路を占有し、時速100km（62mph ）では3本分の線路を占有します。これは、異なる速度の列車が混在する場合の問題点を示しています。
LGVはすべて25kV 50Hz ACで電化されています。架線は、パンタグラフがワイヤーに振動を引き起こし、ワイヤーが断線する原因となる定常波の発生を避けるために、通常の線路よりも高い機械的張力で維持されています。これは、1990年に鉄道速度記録に挑戦した際に問題となり、列車の速度が500km /h（311mph ）を超える速度に対応するために張力をさらに高める必要がありました。LGVでは、前方のパンタグラフによって発生する振動の増幅を避けるため、後方のパンタグラフのみが上昇します。前方の動力車は、列車の屋根に沿って設置されたケーブルによって給電されます。ユーロスター列車は、前方と後方の動力車の間で振動が十分に減衰されるほど長いため（英国の設計者は、高圧線を客車に通すことに慎重であったため、不運な結果に終わったアドバンスト・パッセンジャー・トレインでは動力車が中央に配置されました）、2台の動力車を客車に高電圧ケーブルを通さずに接続することができました。 TGVが2編成で運行する場合も同様です。従来型の路線では、最高速度を低く抑えることで振動問題を回避し、直流路線では十分な電流を流すために両方のパンタグラフを上げる必要があります。
大型貨物車両（LGV）は、動物や人が侵入するのを防ぐために柵で囲まれています。踏切は禁止されており、高架橋には線路に落下する物体を検知するセンサーが設置されています。
TGVやLGVは、運転士が従来の線路脇の信号を見て反応するには速度が速すぎるため、TVM（ Transmission Voie-Machine、線路から列車への信号伝送）と呼ばれる自動信号システムが使用されています。情報はレールを通して送られる電気パルスによって列車に伝達され、速度、目標速度、停止／進行の指示が運転席の計器を通して運転士に直接伝えられます。この高度な自動化によって運転士の制御がなくなるわけではありませんが、運転士のミスが発生した場合に列車を安全に停止させるための安全装置が備えられています。
LGVは、約1500m （約1 マイル）の信号ブロックに分割されており、その境界は黄色の三角形が描かれた青い標識板で示されています。ダッシュボードの計器には、現在のブロックで許可されている最高速度と、前方の線路の形状に基づいた目標速度が表示されます。速度は、前方の列車との距離（次の列車の後方に近いブロックでは、許可される速度が徐々に低下します）、分岐点の位置、速度制限、列車の最高速度、LGVの終端からの距離などの要素に基づいて決定されます。列車は通常、数百メートルから数キロメートルに及ぶ1つの信号ブロック内で停止できないため、運転士は停止が必要な数ブロック手前から徐々に減速するように警告されます。
TVM-430とTVM-300の2つのバージョンが使用されています。TVM-430は最初にLGV Nord（英仏海峡トンネルとベルギーを結ぶ路線）に搭載され、TVM-300よりも多くの情報を列車に提供します。TVM-430の利点の一つとして、非常ブレーキ作動時に列車の車載コンピュータが連続的な速度制御曲線を生成し、速度計に点滅信号を表示することで、運転士がブレーキを解除することなく安全に減速することを効果的に促します。点滅信号が表示されたら、運転士はブレーキをかけなければならず、次の閉塞区間では目標速度がより厳しく制限されます。
信号システムは通常、許可制です。列車の運転士は、事前に許可を得ることなく、占有されている閉塞区間に進入することができます。速度は時速30 km (19 mph)に制限され、時速35 km (22 mph)を超えると非常ブレーキが作動します。閉塞区間の入口を示す標識に「Nf」（non-franchissable、通行不可）の標識が付いている場合、その閉塞区間は許可制ではなく、運転士は進入前に PAR（「Poste d'Aiguillage et de Régulation」（信号制御センター））から許可を得なければなりません。進入経路が設定されるか、PAR から許可が与えられると、運転士に知らせるために標識の上にある白色ランプが点灯します。運転士は制御盤のボタンで許可を確認します。これにより、Nf 標識に隣接する地上ループを通過する際に作動する非常ブレーキが解除されます。
列車がLGV（大型貨物列車）に出入りする際、地上ループを通過すると、運転士のダッシュボードの計器類が自動的に適切な信号システムに切り替わります。例えば、LGVから「ligne classique」（通常線）へ向かう列車は、TVM（車両速度計）システムが非アクティブ化され、従来のKVB（車線速度制御）システム「Contrôle de Vitesse par Balises」（信号機による速度制御）が有効になります。
最新のLGVであるLGV Estは、 TVM-430とともに欧州列車制御システムレベル2 [ 2 ]信号システムを備えています。 [ 3 ]欧州鉄道交通管理システムの構成要素の1つであるGSM-R無線通信を備えています。もう1つの構成要素は、無線ネットワークを利用する通信ベースのETCSレベル2信号システムです。列車はどちらの信号システムでも運行できます。国内TGVはTVM-430を使用し、ドイツ国内を運行するTGV POS列車はETCSレベル2を使用します。ETCSレベル2とTVM-430は同じブロックセクションを使用しますが、信号情報を列車に送信する手段が異なります（ETCSは無線リンク、TVM-430は線路から列車への送信）。ERTMSは最終的に欧州連合全体で採用されることが義務付けられているため、[ 4 ]将来のLGVにはETCS信号を含む同様の設備が期待されます。
TGVが磁気浮上式鉄道などの技術に比べて優れている点の1つは、設計速度が低いため既存のインフラを利用できることです。これにより、パリ・リヨン駅やリヨン・ペラーシュ駅といった都心部の駅をTGVで結ぶことが、既存の市内路線や従来型列車用に建設された駅を利用できるため、簡単かつ低コストで実現できます。
LGVの路線設計者は、郊外や都市から数キロ離れた田園地帯に新しい中間駅を建設する傾向があった。これにより、TGVは高速線路での走行時間が長くなるため、大きな時間ロスを被ることなく停車できる。さらに、多くの都市の駅は行き止まりになっているのに対し、LGVは都市部を頻繁に迂回する。モンソー・レ・ミーヌとル・クルーゾを結ぶ駅や、アミアンとサン・カンタンを結ぶオート・ピカルディ駅のように、2つの町の中間地点に駅が建設された例もある。オート・ピカルディ駅は、どちらの町からも遠すぎて不便であり、接続する鉄道路線からも遠すぎて旅行者にとって便利ではないと、報道機関や地元当局から批判された。建設中は砂糖大根畑に囲まれていたため、駅は「ビート駅」というあだ名で呼ばれていた。とはいえ、現在ではかなりの数の人がこの駅を利用しており、特にパリ行きの列車が運行されていない（アミアン駅から乗客を奪わないようにするため）ことを考えると、その利用状況は印象的である。[ 5 ]このニックネームは、ビート畑の近くにあるかどうかに関わらず、町や都市の中心部から離れた同様の駅に現在適用されています。
TGVのために新しい鉄道駅が建設され、その中には建築的に優れたものもある。 2001年に開業したアヴィニョンTGV駅は、大聖堂の屋根に例えられる壮大な340メートル（1,115フィート6インチ）のガラス張りの屋根を備え、ネットワーク上で最も注目すべき駅の1つとして称賛されている。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
SNCF Voyageursは、フランスの主要高速鉄道事業者であり、主力ブランドであるTGV inOuiと、低価格ブランドであるOuigo Grande Vitesseを展開しています。1981年に導入された初代TGV Sud-Estから、2011年に導入されたTGV 2N2 「Euroduplex」まで、様々なTGVタイプの列車を使用しています。
Lyriaは、SNCFとスイス連邦鉄道の合弁会社であり、 1993年からLGV Sud-Est、2011年からLGV Rhin-Rhône 、2012年からLGV Nord、LGV Rhône-Alpes、LGV Méditerranéeを運行している。2007年から2011年まではLGV Estも運行していた。Lyriaはこれらの路線でTGV 2N2を使用している。
ユーロスターは1994年からLGV北線で運行しており、パリ北駅からドルトムント、そしてパリ北駅、ロンドン、アムステルダム間を結んでいる。ユーロスターe300とe320に加え、TGV PBAとPBKAの車両を使用している。
ドイツ鉄道は、フランスとドイツを結ぶSNCF Voyageurs（旧称Alleo）とのサービス協力の一環として、2007年からLGV Est線で運行を行っている。車両はICE Velaro Dを使用している。
レンフェは2023年から、AVEクラス100の列車編成を使用して、 LGVローヌ・アルプ線、LGVメディテラネ線、LGVペルピニャン・フィゲール線を運行している。
トレニタリアの子会社であるトレニタリア・フランスは、2021年からLGV南東線でパリ・リヨン駅からミラノ中央駅まで運行しており、リヨン・パールデュー駅、シャンベリ駅、モダーヌ駅、トリノ・ポルタ・スーザ駅に停車します。2025年6月15日には、パリ・リヨン駅とマルセイユ・サン・シャルル駅を結ぶ路線を開設し、さらに南へLGVローヌ・アルプ線とLGV地中海線で運行しており、リヨン・サン＝テグジュペリTGV駅、アヴィニョンTGV駅、エクス＝アン＝プロヴァンスTGV駅に停車します。フレッチャロッサ1000編成を使用しています。
彼らのサービス「イリスト」は、2030年後半にパリとリール、ストラスブール、リヨンを結ぶ路線で、20編成のアヴェリア・ストリーム列車を使用して導入される予定である。[ 9 ]
この運行会社の主な焦点は、2028年に開始予定のボルドーとレンヌ間の路線、およびタルゴAVRIL列車セットを使用したパリ、ボルドー、レンヌ間の路線である。[ 10 ]
プロキシマは、2028年にベルベットブランドでパリとボルドー間の運行をアヴェリア・ホライズン列車12編成で開始する予定である。 [ 11 ]
2025年にロンドン近郊のテンプル・ミルズ車両基地へのアクセス権を確保した英国のヴァージン・トレインズ・ヨーロッパは、2030年10月にロンドンとパリ間、2031年2月にロンドンとブリュッセル間、2031年9月にロンドンとアムステルダム間の運行開始を目指している。2026年5月現在、予定されている12編成のアヴェリア・ストリーム列車はまだ発注されていない。[ 12 ]
2021年6月時点で、高速鉄道（LGV）の総延長は約2,800km （1,740マイル）で、さらに4つの路線区間が建設中でした。既存の路線と建設中の路線は、パリから放射状に伸びる4つのルートと、現在パリと従来の線路区間のみで接続している1つのルートに分類できます。
LGV Interconnexion Est は、パリ近郊の LGV Sud-Est と LGV Nord を接続します。
2017年、フランスのエマニュエル・マクロン大統領は、計画中のLGV建設を「再評価」する計画を発表し、ここに挙げたプロジェクトの多くが延期されるか、全く建設されないことを示唆した。これとは対照的に、フランス政府は2018年夏の終わりに5つの新路線を確定した。 [ 21 ]
この表は、直通高速列車が運行している都市間の最短移動時間を示しています（注：ボルドー-トゥールーズ間やマルセイユ-ニース間など、高速列車で結ばれているものの高速で走行しない都市もあります）。[ 27 ] [ 28 ]
ほとんどのTGVは、パリから最終目的地までほぼ直通運転するか、パリから数駅停車する前にかなりの距離をノンストップで走行します。ドイツ、イギリス、オランダ、スイス、あるいはフランスの都市鉄道で使用されているような、時計盤式ダイヤはありません。例えば、パリからボルドー方面、さらにその先へ向かうTGVは、一般的にトゥールを経由しませんが、トゥールの郊外にあるサン・ピエール・デ・コール駅に停車するものもあります。また、パリからトゥールまでのみ運行し、トゥール中央駅が終点となるTGVもあります。リヨン（リヨン都市圏の人口は140万人）でさえ、地中海方面へ向かう多くのTGVはリヨンを経由せず、アヴィニョンTGV駅やマルセイユ駅、あるいはモンペリエ行きの列車の場合はヴァランスTGV駅に最初に停車します。一方、パリとリヨンを結ぶ列車のほとんどはリヨン・ペラッシュ駅が終点となり、その大部分はノンストップで運行します。ほとんどの都市のLGVバイパスはこの計画を支えており、これらの都市行きの列車のみがそれぞれの出口でLGVを降りるようになっている。
一部の都市は、市街地からかなり離れた場所に位置するものの、既存のLGV沿線に便利な場所にある、いわゆる「ビートルート駅」（開業当時、砂糖大根畑に囲まれていたオート・ピカルディTGVにちなんで名付けられた）を経由してTGVが主に運行されている。これにより、パリと各目的地間の移動時間が短縮され、重要な中間目的地より先の終点における輸送能力の低下も回避できると考えられる。しかしながら、この結果、パリ以外の都市間（例えば、トゥールからボルドー、リヨンからマルセイユなど、同じLGV沿線に位置する都市）では運行本数が少なくなり、二次路線との接続性や二次路線間の接続性も低下する。
TGV（またはその代替となるOuigo）の中には、ボルドーとリール、地中海とリール、マルセイユとレンヌ、ボルドーとストラスブールなどを結ぶ際にパリを経由しないものもある。（2021年の時刻表からの例。） このアプローチは、ドイツのICEの運行方式とはかなり異なる。ドイツのICE路線は通常、ケルン/デュッセルドルフ、ハンブルク、ベルリン、ミュンヘン、バーゼルなどの主要な終着駅を、途中停車駅を数カ所挟んで1時間ごとに結んでいるが、ICE路線のそれぞれの終点で出発が早すぎたり到着が遅すぎたりする列車は例外である。ICEは、フランクフルト、ブレーメン、ドレスデンなどの都市で始発または終着することもある。ニュルンベルク、シュトゥットガルト、フランクフルト、エッセン、ドルトムント、ハノーバー、ライプツィヒ、フランクフルト、ブレーメンなどの沿線の大都市は、これらの都市を通過するほぼすべてのICEによってサービスされているが、旅客輸送のためのバイパスは通常存在しない。
パリを走るTGVの大部分は、SNCF設立以前の19世紀に建てられた古い終着駅のいずれかに停車します。そのため、パリで乗り換えが必要なTGVの旅のほとんどは、乗客が地下鉄やタクシーで終着駅間を移動する必要があります。これは、ベルリン中央駅やウィーン中央駅（いずれも21世紀に建設）があり、首都のほぼすべての高速列車が乗り入れているドイツや、マドリード・アトーチャ駅とマドリード・チャマルティン駅という旧終着駅を標準軌で結び、高速列車の直通運転を可能にするトンネルが建設中のスペインの状況とは異なります。