La ligne de Paris-Lyon à Marseille-Saint-Charles, appelée aussi « Ligne PLM » d'après le sigle de l'ancienne Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée, ou encore « artère impériale » ou « ligne impériale » en raison de son inauguration en par le président Louis-Napoléon Bonaparte, futur Napoléon III, est une ligne de chemin de fer de reliant les trois premières agglomérations urbaines françaises : Paris, Lyon et Marseille. Exploitée depuis 1857 par le PLM, puis après 1938 par la SNCF, elle est l'artère maîtresse du réseau ferroviaire français. Elle traverse quatre régions : Île-de-France, Bourgogne-Franche-Comté, Auvergne-Rhône-Alpes et Provence-Alpes-Côte d'Azur.
Elle constitue la ligne Fascicule Gares et lignes du nord édité par le COPEF (Cercle Ouest Parisien d'Études Ferroviaires) en 1985. du réseau ferré national.
Elle est aujourd'hui presque entièrement doublée par une ligne à grande vitesse composée de trois tronçons successifs, la LGV Sud-Est, la LGV Rhône-Alpes et la LGV Méditerranée, et se trouve, de ce fait, délestée de l'essentiel de son trafic de grandes lignes. Avant l'arrivée des TGV en 1981, le train phare de cette ligne était qui reliait Paris à Marseille en .
De 1997 à 2014, elle est, comme le reste du réseau national, la propriété de Réseau ferré de France puis de SNCF Réseau jusqu'en 2019. Elle redevient propriété de l'État au .
Histoire Création de la ligne L'axe de Paris à la Méditerranée via Marseille apparaît déjà comme un axe majeur de circulation avant que ne soit créé le premier chemin de fer. Cette relation devient donc un sujet incontournableMathieu-Georges May, L'histoire du chemin de fer de Paris à Marseille, dans la revue de géographie alpine, 1931, Tome 19, n°2. p. 473 texte intégral (consulté le 26 juin 2010). au cœur des projets et des polémiques accompagnant le développement de ce nouveau mode de transport terrestre. Cet intérêt résulte notamment des difficultés rencontrées pour le transport des marchandises par voie de terre et par voie fluviale.
Stendhal qui, comme nombre de ses contemporains, n'est pas favorable à cette nouveauté, l'écrit en 1832 dans son recueil Mémoires d'un touriste.
Mais dans cette période pionnière, les réalisations restent dans un premier temps cantonnées à de courtes distances comme la ligne de Saint-Étienne à Andrézieux (1827), ou celle de Montpellier à Sète (1839), et dans un deuxième temps limitées à des amorces de futures grandes lignes comme Paris - Orléans ou Paris - Rouen, qui offrent des parcours moins difficiles à réaliser et avec un important potentiel de trafic.
En 1838, Lamartine, fervent partisan du chemin de fer et président du Conseil général de Saône-et-Loire, soutient lors d'un discours le tracé d'une ligne entre Paris et Marseille. À la même date, le directeur général des Ponts et Chaussées de l'époque, Baptiste Legrand présente officiellement le projet d'un réseau de chemins de fer centré sur Paris. Ce projet, appelé « l'Étoile de Legrand », est voté le Voir l'article Loi relative à l'établissement des grandes lignes de chemin de fer en France.. Il prévoit l'établissement d'un système de lignes ferroviaires en étoile, ayant Paris pour centre, qui comprend en outre la liaison de Paris à la Méditerranée par Lyon, Marseille et Sète. Cette liaison, qui présente un intérêt économique de première importance, deviendra la plus grande artère ferroviaire française.
De Paris à Lyon Le tracé de la ligne sur le territoire de la Bourgogne, pour relier Laroche - Migennes à Chalon-sur-Saône présente la difficulté de franchissement du seuil de Bourgogne, ligne de partage des eaux entre les vallées de la Seine et de la Saône. Ce tracé qui doit, selon le vœu des Dijonnais, prendre en compte la desserte de Dijon, seule ville importante du trajet en Bourgogne, a fait l'objet de plusieurs propositions et variantes.
Parmi ces propositions, celle de l'ingénieur en chef des ponts et chaussées Courtois retient, si le chemin de Lyon doit être commun avec le chemin de Strasbourg, un projet passant par la Brie, suivant les vallées de la Marne, de l'Aube et de la Tille. Le tracé proposé par Hyacinthe BruchetHyacinthe Bruchet, Chemin de fer de Paris à Lyon par la Bourgogne. Ligne du Serein, Voir Gallica. suit la vallée de la Seine, de l'Yonne et du Serein pour arriver à Chagny. Ce tracé est le plus court mais il évite Dijon. Le tracé d'Arnollet suit la Seine en passant par Troyes ; celui de l'ingénieur Polonceau, en 1840, suivait la vallée de l'Armançon jusqu'à Semur-en-Auxois puis le canal de Bourgogne pour passer du bassin de la Seine à celui de la Saône sans souterrain.
Des trois projets retenus, ceux d'Arnollet, de Bruchet et de Polonceau, le comte Daru, qui présidait la commission supérieure des chemins de fer, pair de France, donne la préférence au projet du passage par la vallée de l'Yonne, Pont-d'Ouche et Beaune avec contournement du mont Afrique ou percement d'un souterrain. Ce choix imposait la création d'un embranchement pour la desserte de Dijon, seule ville importante dans la région. Henry Darcy, ingénieur en chef du département de la Côte-d'Or et dijonnais, propose alors un autre tracé, passant par Blaisy-Bas. Il nécessite le percement d'un souterrain (tunnel de Blaisy-Bas) mais est plus court que celui envisagé initialement sous le mont Afrique et présente un profil moins sévère. La distance entre Paris et Dijon étant ainsi raccourcie et le coût moins élevé, le tracé par la ville de Dijon est donc finalement retenu et inscrit dans la loi du Jean Cuynet et Gaby Bachet, Histoire du rail en Bourgogne, 14-17. Presse du Belvédère, 2007 Jean-François Bazin, Histoire du département de la Côte-d'Or, Éditions Jean-Paul Gisserot ..
Une première concession fut attribuée en janvier 1844Google Books à un groupe financier conduit par le banquier Delamarre qui constitua une compagnie du nom de l'« Union ». Dans l'impossibilité de remplir ses engagements envers l'État par manque de ressources financières, elle eut une vie éphémère et dut se dissoudre. Une ordonnance du autorisa une nouvelle « Société anonyme du Chemin de fer de Paris à Lyon », formée au capital de 200 millions de francs. La concession fut accordée pour une durée de 41 ans et 90 jours. Par manque de crédits, cette Compagnie ne put mener sa tâche à bien et fut liquidée. L'État prit possession du chemin de fer de Paris à Lyon par décret du . Par décret du , une nouvelle Compagnie reçut la concession directe du Chemin de fer de Paris à Lyon. Le décret du approuva les statuts de la Société formée sous la dénomination de Compagnie de Paris à Lyon. Les travaux de la section de Paris à Tonnerre, qui ne présentaient pas de difficultés particulières, arrivaient à leur terme. La section Melun - Montereau fut mise en service provisoire le et toute la section de Paris à Tonnerre, soit , était ouverte le Jean Cuynet et Gaby Bachet, Histoire du rail en Bourgogne, 17.. Le service s'effectua avec sept relations journalières au départ de Paris pour une durée de voyage de sept heuresJournal du chemin de Fer, 1849, 531, Document Google Books Consultable en ligne. L'inauguration du Jean-François Bazin, Histoire du département de la Côte-d'Or, 52, donne la date du 9 septembre 1849 comme date d'inauguration. se fit en présence de Louis-Napoléon Bonaparte, président de la République.
L'ouverture au public de la section Dijon – Chalon-sur-Saône eut lieu le sans solennité. L'inauguration de la section de ligne de Tonnerre à Dijon eut lieu le et l'ouverture au public le .
La section complémentaire, reliant Chalon-sur-Saône à Lyon-Vaise, ouvrit trois ans plus tard, le Jean Cuynet et Gaby Bachet, Histoire du rail en Bourgogne, 19..
De Lyon à Avignon Une loi du autorise la concession par adjudication d'une ligne de Lyon à Avignon avec embranchement sur Grenoble.. La ligne est adjugée le à Monsieur Paulin Talabot. Cette adjudication est approuvée par une ordonnance royale le lendemain..
Les statuts définitifs de la Compagnie du chemin de fer de Lyon à Avignon sont signés le , et homologués par une ordonnance royale le .. Au cours de l’année 1847, la compagnie n’arrivant pas à rassembler des fonds suffisants, renonce à la concession et son assemblée générale vote sa dissolution le . Le , une décision du ministre des Travaux publics prononce sa déchéance.
Une loi du autorise à nouveau la concession par adjudication d'une ligne de Lyon à Avignon.. La ligne est adjugée le à Messieurs Étienne-François Génissieu, Boigues et compagnie, Émile Martin et compagnie, Édouard Blund, Basile Parent, Drouillard, Benoist et compagnie. Cette adjudication est approuvée par un décret à la même date.. Les statuts de la Compagnie du chemin de fer de Lyon à Avignon sont signés le , et la compagnie est autorisée par décret présidentiel le .. L'embranchement sur Grenoble ne fait cette fois pas partie de la concession, et sera attribué à la Compagnie du chemin de fer de Saint-Rambert à Grenoble le Collection complète des lois, décrets, ordonnances, règlements, et avis du Conseil d'État, année 1855, p. 19..
Le , les compagnies du chemin de fer de Marseille à Avignon et du chemin de fer de Lyon à Avignon signent une convention prévoyant le rachat de la première par la seconde. Une loi du acte ce rachat, et rassemble différentes concessions du sud-est de la France au sein de la Compagnie du chemin de fer de Marseille à Avignon, renommée Compagnie du chemin de fer de Lyon à la Méditerranée..
C'est la Compagnie du chemin de fer de Lyon à la Méditerranée qui mettra finalement la ligne en service de 1854 à 1856.. : le d'Avignon à Orange et d'Orange à Valence ; le de Valence à Lyon-Guillotière ; le de Lyon-Guillotière à Lyon-Perrache.
D'Avignon à Marseille Ce tronçon a été le premier à se concrétiser. Une loi du concède pour le chemin de fer de Marseille à Avignon à , Joseph Ricard, Chaponnière et Rey de Foresta selon les termes de conventions signées les et ..
Les statuts définitifs de la Compagnie du chemin de fer de Marseille à Avignon sont signés le . La Compagnie est autorisée par ordonnance royale le lendemain..
Plusieurs tracés ont été envisagés lors de l'élaboration de la ligne entre Avignon et Marseille. : la vallée du Rhône, par Salon-de-Provence ; la vallée de la Durance, par Aix-en-Provence ; la traversée de la plaine de la Crau, par Arles et Saint-Martin-de-Crau, et le passage sur la rive Nord de l'étang de Berre.
Ce dernier tracé est celui qui est retenu. Néanmoins, cet itinéraire soulève une difficulté majeure qu'est la traversée de la chaîne de l'Estaque, ce qui impliquera le percement du tunnel de la Nerthe, à l'époque le plus long tunnel ferroviaire.
La ligne entre Avignon et Marseille est mise en service en plusieurs étapes : le , de Barbentane - Rognonas à Saint-Chamas ; le , de Saint-Chamas à Pas-des-Lanciers ; le , d'Avignon à Pas-des-Lanciers (avec la mise en service du viaduc sur la Durance).
En 1848, la Compagnie se trouve en cessation de paiements. Un arrêté du président du Conseil, chargé du pouvoir exécutif, signé le , place la ligne et l’ensemble de ses installations sous séquestre.. Le , une loi offre la garantie financière de l’État à la compagnie à concurrence de de francs..
Le , les compagnies du chemin de fer de Marseille à Avignon et du chemin de fer de Lyon à Avignon signent une convention prévoyant le rachat de la première par la seconde. Une loi du acte ce rachat, et rassemble différentes concessions du sud-est de la France au sein de la Compagnie du chemin de fer de Marseille à Avignon, renommée Compagnie du chemin de fer de Lyon à la Méditerranée. Un décret présidentiel du lève le séquestre de la ligne de Marseille à Avignon..
La Compagnie du chemin de fer de Lyon à la Méditerranée disparaît, absorbée dans la fusion, approuvée par décret du , des compagnies suivantes : la Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon ; la Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon par le Bourbonnais ;