В борьбе за популярность TGV не уступает японскому «Синкансэну», несмотря на то, что последний был введён в эксплуатацию на семнадцать лет раньше. Действительно, появление японского «Синкансэна» изменило отношение французов к высокоскоростным поездам и ускорило долгий процесс разработки создание таких революционных поездов.
В 1960-х годах у французов были амбиции по созданию экспортного рынка для поездов. Риск потерять эту цель из-за открытия в 1964 году линии Синкансэн подтолкнул их к активным действиям. В то время на многих железнодорожных маршрутах Франции действовали ограничения скорости, и Синкансэн заставил французских инженеров из национальной железнодорожной компании SNCF понять, что единственный экономичный способ — это строительство новых выделенных путей для высокоскоростных поездов.
В то время SNCF приходилось бороться с очевидным подъёмом альтернативной технологии — аэропоезда, для которой был построен испытательный полигон. Аэропоезд стал очень популярен среди французских политиков и утратил свою привлекательность только после того, как стало ясно, что он вмещает гораздо меньше пассажиров, сильно шумит и будет стоить целое состояние.
Существующие технологии победили: несмотря на наличие проблем, их можно было решить. До конца 1970-х годов относительно высокоскоростные поезда были ограничены в скорости из-за состояния путей. Это включало в себя серию поездов с газотурбинными двигателями:
Газовые турбины, более лёгкие и мощные в пересчёте на единицу веса, чем дизельные двигатели, в то время считались перспективным решением для высокоскоростных поездов. В результате прототип TGV был оснащён газовой турбиной, но первые серийные модели, выпуск которых начался после нефтяного кризиса 1973 года, приведшего к росту цен на нефть, были электрическими.
Первый прототип TGV был создан компанией Alstom по заказу в 1969 году и завершён в апреле 1972 года. Во время испытаний 8 декабря 1972 года TGV 001 разогнался до 318 км/ч. Это был мировой рекорд для газотурбоэлектрических локомотивов, и он, скорее всего, останется таковым, поскольку газотурбоэлектрические локомотивы вряд ли будут создаваться в будущем. Второй прототип TGV, который должен был иметь механизм наклона, так и не был создан. В 1974 году был завершен прототип электропоезда под названием Zebulon с номером Z-7001. Он представлял собой одновременно и подвижной состав, и лабораторию.
Также были построены два других поезда для тестирования составов, соединенных вместе. Были введены новые проблемы, которые необходимо было решить, в частности, использование пантографа и накладные расходы на высокой скорости. Но у французских инженеров был большой опыт в решении этой проблемы. Электричество должно было поступать от ряда атомных электростанций, что сделало бы транспортную сеть самодостаточной. Ещё до завершения строительства выделенных линий прототипы поездов были отправлены на расширенные коммерческие испытания.
Сеть выделенных линий, получившая название LGV (Lignes à Grande Vitesse) , на самом деле была гибридной. Вместо того чтобы прокладывать дорогостоящие новые пути прямо в центр Парижа, их соединили с существующими, но модернизированными линиями сразу за городом, что сделало проект гораздо более доступным. Эта концепция высокоскоростной сети была утверждена в 1974 году. По сей день ряд высокоскоростных маршрутов проходит по модернизированным обычным путям до городов, расположенных за пределами скоростных линий TGV, хотя скорость движения на них существенно отличается. Например, поездка из Ниццы в Париж в 2023 году заняла шесть часов: половина этого времени пришлась на 160 км обычных путей (до Марселя), а другая половина — на 660 км высокоскоростных линий. Но, по крайней мере, не нужно было пересаживаться на другой поезд.
В 1976 году компания SNCF заказала у Alstom 87 электрических поездов TGV, как только было получено финансирование для проекта. Первой линией стала LGV Sud-Est, соединившая Париж с Лионом. Строительство началось в том же году.
Первые поезда TGV были доставлены в апреле 1980 года, а первые пассажирские поезда отправились из Парижа в Лион 27 сентября 1981 года. Протяжённость линии LGV составила 427 км (включая 18 км обычной железной дороги), что короче обычной линии протяжённостью 512 км.
Около 40 % населения Франции проживало вдоль этого маршрута, а обычная линия (как и японская линия Токайдо) была перегружена, что делало её очевидным кандидатом на роль первой высокоскоростной линии.
За несколько месяцев до открытия LGV Sud-Est инженеры SNCF использовали линию для установления очередного рекорда скорости. Операция называлась TGV 100, в которой указывалась целевая скорость в 100 метров в секунду (360 км/ч). 26 февраля поезд TGV № 16 установил рекорд на скорости 380,4 км/ч
TGV начал курсировать по линии LGV Sud-Est 27 сентября 1981 года, хотя и со скоростью 260 км/ч, что было ниже его рекордной скорости, но, что важно для французов, выше скорости, с которой тогда курсировал синкансэн. По словам корреспондента британской газеты (The Guardian), с президентом Франции Франсуа Миттераном на борту первый поезд «выглядел и ощущался как самолёт».
Примечательно, что в TGV не взималась дополнительная плата за проезд, как во многих других скоростных поездах Европы того времени. Неудивительно, что поезд сразу же стал популярным. Затем последовали другие линии, в том числе продление LGV Sud-Est до Валанса в 1994 году и до Марселя в 2001 году. И LGV Atlantique — на запад от Парижа до Ле-Мана и Тура в 1990 году, — где был побит следующий рекорд.
Французские железные дороги всегда признавали ценность рекордов скорости для рекламы, хотя расширение границ скорости также приводит к улучшениям. В период с ноября 1989 года по май 1990 года компания SNCF провела так называемые операции TGV 117 и TGV 140, снова ориентируясь на скорость в метрах в секунду. На этот раз испытания проводились на новых путях, проложенных для LGV Atlantique, опять же незадолго до их открытия для регулярного движения.
Поезд TGV 325 был укорочен до четырёх вагонов, чтобы увеличить соотношение мощности и веса, и претерпел множество технических модификаций. Результатом работы TGV 117 стал новый мировой рекорд скорости — 482,4 км/ч, установленный 5 декабря 1989 года. К этому времени TGV 325 проехал в общей сложности 337 км со скоростью более 400 км/ч.
Были проведены дополнительные испытания, в том числе обгон двух поездов на скорости 777,7 км/ч. Все эти испытания, казалось, свидетельствовали о том, что более высокие скорости безопасны, и поэтому эксплуатация TGV 140 была разрешена.
В рамках подготовки к эксплуатации TGV 140 были внесены дополнительные изменения. Среди прочего, был увеличен диаметр колёс, установлены специальные новые тормозные колодки и убран один вагон из состава. Между вагонами были закреплены резиновые листы для уменьшения сопротивления, а под сцепными устройствами между моторными вагонами и пассажирскими вагонами были установлены воздушные заслонки. Они были разработаны для предотвращения образования зоны низкого давления, которая, как показали предыдущие испытания, вызывала сопротивление. Колёса моторных вагонов были защищены металлическими листами, а передняя часть кузова была удлинена, чтобы компенсировать увеличение размера колёс.
Испытания возобновились 5 марта 1990 года, но во время первого высокоскоростного заезда был повреждён трансформатор в заднем моторном вагоне, а также многие электрические цепи. Поезду потребовался ремонт, в том числе установка нового трансформатора.
Испытания возобновились в мае, и во время первого заезда поезд побил рекорд, установленный 5 декабря. 9 мая было совершено три заезда со скоростью более 500 км/ч. 18 мая с политиками и журналистами на борту TGV 325 установил новый мировой рекорд скорости на железной дороге — 515,3 км/ч, хотя и на спуске. Во время майских испытаний поезд девять раз достигал максимальной скорости более 500 км/ч.
Следующая попытка SNCF улучшить свой рекорд скорости была предпринята в 2007 году. На этот раз речь шла о первом участке скоростного железнодорожного сообщения LGV Est, который должен был открыться в ближайшее время, от пригородов Парижа до пригородов Страсбурга. Эта операция под названием TGV 150 снова была нацелена на достижение скорости в 540 км/ч.
Участок линии был выбран из-за его благоприятного профиля, в том числе из-за нескольких нисходящих участков, на которых можно было установить рекорд. Здесь было повышено напряжение , увеличены некоторые наклоны пути и натяжение воздушных проводов. Вдоль пути были установлены измерительные точки для измерения различных напряжений.
Поезд, выбранный для попытки установить рекорд, был двухуровневым. Состав TGV 4402 был сокращен всего до трех вагонов, модифицированных таким образом, чтобы иметь два комплекта колес с электроприводом, а также два комплекта колес с электроприводом. Таким образом, в коротком поезде было на четыре оси больше, чем в TGV 325. На моторные вагоны были установлены колеса большего размера, чем стандартные.
Были внесены аэродинамические улучшения, в том числе передняя воздушная заслонка, резиновые накладки между вагонами и обтекатели на крыше над пантографическими отверстиями. Было установлено множество датчиков для получения данных о производительности на высокой скорости.
Модифицированный поезд TGV получил название V150. Во время некоторых рейсов, включая рекордный, поезд сопровождал самолет для передачи данных и прямой телевизионной трансляции, и SNCF, конечно, надеялась на максимальную публичность.
3 апреля 2007 года поезд TGV 4402 достиг максимальной скорости 574,8 км/ч (357,2 мили в час), что стало мировым рекордом для колёсных рельсовых транспортных средств, на участке LGV Est недалеко от Шемена, примерно в 34 км к западу от Вердена и в 193 км (120 милях) к востоку от Парижа. Этот рекорд не побит до сих пор. Отчасти благодаря этим испытаниям предельная эксплуатационная скорость LGV Est была увеличена с 300 км/ч до 320 км/ч, что составляет чуть более половины рекордной скорости. Представитель одного из операторов Синкансэна в Японии поспешил отметить, что для пассажиров важна именно эксплуатационная скорость, а не рекордная. Но в то время это всё равно было быстрее, чем у действующего Синкансэна.
TGV и его многочисленные модификации стали историей успеха для SNCF и французского производителя Alstom (до 1989 года называвшегося Alsthom). Когда-то это был самый быстрый поезд в мире, но теперь его догнали другие страны. В настоящее время в эксплуатации находится около 460 составов TGV (без учёта Eurostar). На основе первых моделей было создано несколько различных модификаций TGV, часто для разных целей. Скорость 300 км/ч.
Поезда TGV Sud-Est выпускались до 1986 года, и некоторые из них до сих пор находятся в эксплуатации. Следующим был TGV Atlantique, состоявший из десяти вагонов. Он был введён в эксплуатацию в 1990 году после завершения строительства линии от Парижа до Ле За «Мансом» и «Туром» в 1993 году последовал TGV Réseau — составы из восьми вагонов, которые увеличили максимальную скорость до 320 км/ч, что является максимально допустимой скоростью для всей системы на сегодняшний день.
Важным достижением в области дизайна стал двухъярусный поезд TGV Duplex. Сейчас около половины всех поездов TGV во Франции двухъярусные.
Впервые они были представлены на Юго-Восточной линии LGV в 1995 году в связи с ростом пассажиропотока. Хотя компания SNCF уже начала сцеплять поезда для увеличения вместимости, двухъярусная версия позволила увеличить вместимость на 45 % по сравнению с TGV Réseau и при этом не превысила допустимые весовые ограничения. Было выпущено несколько новых типов двухэтажных поездов с использованием новых прицепов, прикрепляемых к старым моторным вагонам, таких как TGV Réseau-Duplex в 2005–2007 годах. К новым двухэтажным поездам TGV относятся TGV Dasye, выпущенный в период с 2007 по 2012 год, и TGV Euroduplex (Alstom Avelia Euroduplex или TGV 2N2), которые выглядят почти так же, как TGV Dasye, но оснащены более совершенной электроникой; они были построены в 2013–2019 годах но для маршрута Париж — Бордо было заказано ещё несколько. Некоторые из них оборудованы для использования в Испании, а некоторые используются компанией Lyria для поездок в Цюрих.
Несколько других поездов могут эксплуатироваться в других странах. Некоторые из них Поезда TGV Réseau (TGV-R), построенные в 1994–1996 годах, были рассчитаны на использование трёх разных напряжений. То же самое можно сказать о трёхфазных поездах TGV Lyria, построенных в 2005– 2007 годах. Lyria — это отдельная операционная компания, находящаяся в совместном владении SNCF и Швейцарских федеральных железных дорог (SBB).
Трех - и четырех-напряжение Тгвс (так называемый ПБА и PBKA соответственно) используются оператора Талис, главным образом, для услуг от Парижа до Амстердам. С апреля 2022 года Thalys объединилась с Eurostar, оператором сообщения через туннель под Ла-Маншем до лондонского Сент-Панкраса. Eurostar International начала предоставлять услуги с открытием канала Туннель в ноябре 1994 года с помощью Eurostar, модифицированного скоростного поезда, известного как Класс 373 в Великобритании и TGV TMST (TransManche Super Train) во Франции.
С 2015 года их начали заменять на Eurostar e320, модификацию Velaro производства немецкой компании Siemens.
В соответствии с требованиями Европейского союза, допускающими конкуренцию, национальные железные дороги могут осуществлять перевозки в другие европейские страны. Это позволило как частным компаниям, так и национальным железным дорогам работать там, где, по их мнению, они могут получить прибыль. Например, испанская национальная железная дорога Renfe предоставляет услуги по перевозке пассажиров из Парижа в Барселону и далее, а с 2015 года SNCF запустила бюджетные поезда TGV под брендом Ouigo. Как правило, это старые двухэтажные поезда, отремонтированные и переоборудованные для размещения большого количества пассажиров во втором классе и без первого класса, чтобы противостоять угрозе конкуренции.
Новый поезд TGV от Alstom, TGV M, также известный как Avelia Horizon, был протестирован в 2022 и 2023 годах и, поступил в эксплуатацию в этом году. Как и следовало ожидать, он двухъярусный и имеет улучшенную аэродинамическую переднюю часть, хотя его максимальная скорость по-прежнему составляет 320 км/ч. Буква «M» в его названии означает «модульный»: всё можно настроить.
TGV M, разработанный с учетом требований к энергоэффективности, регулирует потребление энергии в зависимости от количества пассажиров на борту и оснащен системой рекуперативного торможения, которая возвращает энергию в контактную сеть. Таким образом, он потребляет на 20 % меньше энергии, чем современные модели, а его углеродный след сокращается на 32–37 %. По словам производителя, это ответственная скорость. Как и Avelia Liberty в США, он должен заменить поезд Acela компании Amtrak в 2025 году.
В настоящее время во Франции насчитывается около 2800 км линий высокоскоростных поездов, и планируется их дальнейшее расширение. Линия LGV Atlantique, идущая на запад от Парижа до Тура и Ле-Мана, была открыта в 1990 году, а в 2017 году её продлили до Бордо (линия LGV Sud Европа Атлантическая), и в настоящее время планируется его расширение до Тулузы; также планируется дальнейшее расширение на запад до испанской границы в Сан-Себастьяне.