TGV

היסטוריה

הרעיון לרכבת ה־TGV בצרפת עלה לראשונה בשנות השישים, לאחר שיפן החלה בפיתוח רשת רכבות השינקנסן, בשנת 1959. באותה תקופה ביקשה ממשלת צרפת לבחון טכנולוגיות תחבורה ציבורית חדשות ובדקה, בין השאר, ייצור רחפות ורכבת ריחוף מגנטי (MagLev) כמו רכבת ה־Aérotrain. במקביל החלה חברת הרכבות הצרפתית הלאומית (SNCF) לבדוק אפשרות לרכבות מהירות אשר ינועו על מסילות רכבת רגילות.
באופן מקורי תוכנן כי ה־TGV תונע במנועים המשלבים טורבינת גז ומנועי חשמל ומכאן אף פירוש נוסף לשמה של הרכבת (צרפתית Turbine Grande Vitesse ראשי תיבות ל"טורבינה במהירות גבוהה"). לטורבינות גז יתרון ביחס דחף־משקל, וכן בעובדה כי טורבינות בעלות מידות קטנות יחסית מסוגלות לייצר אנרגיה רבה לאורך זמן. דגם הרכבת הניסיוני הראשון (TGV 001) היה היחיד שיוצר לרשת המסילות הצרפתית עם מנועי טורבינת גז, אולם עם פרוץ משבר הנפט בשנת 1973 הוחלט כי מנועים אלה אינם כלכליים והרכבת הוסבה לשימוש בחשמולת (רשת קווי חשמל עיליים מעל המסילה).] תוכנן כי החשמל לרשת זו ייוצר בתחנות הכוח הגרעיניות של צרפת.]
תכנון הדגם הניסיוני, TGV 001, לא היה לשווא. הוא סיפק למהנדסי הרכבת הזדמנות לבחון היבטים רבים של הפעלת רכבות מהירות. כך, למשל, נבחנו מערכות מיוחדות של בלמים היכולות להתמודד עם האנרגיה הקינטית הרבה שיש לבלום ברכבת מהירה. נבחנו היבטים אירודינמיים של הרכבת וכן נבדקה מערכת איתות מיוחדת המתאימה למהירויות שיועדו לרכבת זו. הרכבת עוצבה כך ששני קרונות חלקו ביניהם חוגון משותף, דבר שאיפשר להם לנוע באופן חופשי, האחד ביחס לשני. ה־TGV הראשון הגיע למהירות של 318 קמ"ש.] את ה־TGV הראשון עיצב המעצב הבריטי ג'ק קופר ועל יסוד עיצוב זה עוצבו גם הדגמים הבאים, המאופיינים כולם בצורתה המיוחדת של חזית הקטרים במערכי הרכבת.]
שינוי מאפייני הרכבת, כך שתוכל להיות מונעת בחשמולת, מעל המסילה, חייב שינויים מפליגים בעיצובה.] הדגם הניסיוני הראשון המונע בחשמל, שכינויו היה "זבולון" (Zébulon), הושלם בשנת 1974. בדגם זה שולבו מאפיינים ייחודיים וחדשניים לרכבות, כגון צורת הרכבת המנועים, פנטוגרפים ייחודיים (הזרוע המחברת בין הרכבת לכבל החשמל התלוי מעליה), מערכות שיכוך זעזועים מיוחדות ומערכות בלימה חדשניות. אופן הרכבת המנועים ברכבת איפשר הפחתת משקל של כמעט שלוש טונות ממשקל הקטרים שבהם הורכבו. הדגם הניסיוני נסע מרחק של כמעט מיליון ק"מ בנסיעות מבחן.
בשנת 1976 ייסדה ממשלת צרפת את פרויקט ה־TGV ובניית המסילה המהירה הראשונה לדרום־מזרח המדינה (LGV Sud-Est) החלה זמן קצר אחר כך. שמה של המסילה היה LN1 (צרפתית Ligne Nouvelle 1 "מסילה חדשה 1").
ב־25 באפריל 1980, לאחר שנערכו נסיעות מבחן רבות בשני דגמים ניסיוניים של ה־TGV והוכנסו בהם שיפורים שונים, סיפק מפעל GEC-Alsthom את הרכבת הסדירה הראשונה. שירות הרכבות בין פריז לליון נפתח ב־27 בספטמבר 1981. קהל היעד הראשוני היה אנשי עסקים הנוסעים בקביעות בין שתי הערים הללו.] ה־TGV הציעה לקהילת העסקים אמצעי תחבורה מהיר באופן משמעותי מנסיעה ברכבות רגילות, במכוניות ואף בטיסות סדירות. עד מהרה משך אליו שירות ה־TGV קהלים אחרים, והפך לאמצעי התחבורה המהיר והיעיל ביותר בין הערים פריז וליון.]
מאז פתיחת המסילה המהירה (LGV) פריז–ליון נסללו מסילות LGV נוספות, במגמה לקשר את כל אזורי צרפת ברשת מסילות מהירות. בשנת 1985 החלה העבודה על המסילה האטלנטית (LGV Atlantique) שכינוייה LN2 לערים טור ולה מאן, וזו נפתחה לשימוש בשנת 1989. באותה שנה החלה סלילת המסילה המהירה צפון־אירופה (LGV Nord-Europe) (LN3), לקאלה ולגבול הבלגי, וזו נפתחה לשימוש בשנת 1993. המסילה המהירה עמק הרון־אלפים (LGV Rhône-Alpes) (LN4), שהאריכה את המסילה הדרום־מזרחית לוולנס, הוכנסה לשימוש בשנת 1993 והמסילה המהירה הים־תיכונית (LGV Méditerranée) (LN5) למרסיי הוכנסה לשימוש בשנת 2001. המסילה המהירה מזרחה (LGV Est) מפריז לשטרסבורג נמצאת בבנייה. מסילות מהירות נוספות, המבוססות על הטכנולוגיה של ה־LGV מקשרות בין רשת המסילות הצרפתית לבלגיה, להולנד ולממלכה המאוחדת.
שירות היורוסטאר החל לפעול בשנת 1994, והוא מקשר בין יבשת אירופה לבין לונדון שבבריטניה, דרך מנהרת התעלה. על מסילה זו נעה גרסה מיוחדת של ה־TGV שעוצבה במיוחד לצורך תנועה במנהרת התעלה ועל אדמת בריטניה. קו זה עובר על תוואי המסילה המהירה צפון־אירופה (LN3) בעודו על אדמת צרפת. בשנת 2007 השלימה בריטניה את פרויקט "מהירות גבוהה 1". פרויקט זה נבנה בעזרת מהנדסי SNCF (חברת הרכבות הלאומית הצרפתית) ולאחר סיומו קוצרה הנסיעה בין לונדון לפריז לשעתיים ורבע בלבד, ואילו נסיעה מלונדון לבריסל אורכת שעתיים.
ה־TGV היא שירות רכבות נוסעים מהירות השני בהיסטוריה, לאחר רכבות השינקנסן היפניות (אשר קישרו בין טוקיו לאוסקה החל מ־1 באוקטובר 1964, כמעט 17 שנה לפני רכבת ה־TGV הראשונה).] ה־TGV החזיקה בשנת 2007 בתואר הרכבת המהירה ביותר, שאיננה רכבת ריחוף מגנטי, שאותו ירשה Wuguang High-Speed Railway בסין בשנה זו. בשנת 1990 הגיעה רכבת TGV למהירות 515.3 קמ"ש בנסיעת מבחן של מערך קצר מן הרגיל (שני קטרים ושלושה קרונות נוסעים).] ב־3 באפריל 2007 שברה הרכבת שיא מהירות של רכבת קונבנציונלית כאשר רכבת V-150 (מערך 4402 מסוג TGV-POS) הגיעה למהירות של 574.8 קמ"ש. 
בשנת 2005 הייתה ה־TGV רכבת הנוסעים המהירה ביותר בנסיעות סדירות. נסיעה שגרתית ב־TGV, החל מנקודת היציאה ועד לעצירה המוחלטת בתחנת הקצה, נמדדה במהירויות ממוצעות של 251-263.3 קמ"ש (בהתאם לקווים השונים). ב־28 בנובמבר 2003 הסיעה ה־TGV את הנוסע המיליארד, ובכך היא הרכבת המהירה השנייה במספר הנוסעים בעולם, לאחר השינקנסן, שחגגה בשנת 2000 חמישה מיליארד נוסעים מעת היווסדה.

מסילות LGV

רכבות ה־TGV נוסעות על מסילות מהירות (LGV). החדישות שבהן מאפשרות נסיעה במהירות של עד 320 קמ"ש בנסיעה שגרתית.] במקור הוגדרו מסילות ה־LGV כמסילות שניתן לנוע בהן במהירות גבוהה מ־200 קמ"ש.] מאוחר יותר הועלתה ההגדרה עודכנה ל־250 קמ"ש.] רכבות ה־TGV נעות גם על מסילות רגילות, אולם עליהן מהירותה המרבית המותרת של הרכבת היא 220 קמ"ש.] האפשרות לנוע גם על מסילות רגילות היא יתרון גדול לרכבות ה־TGV על פני רכבות מהירות המונעות על עקרון רחיפה מגנטית. רכבות הריחוף המגנטי מוגבלות אך ורק למסילות שנבנו במיוחד לטכנולוגיה זו, בעוד שרכבות TGV יכולות להגיע אף לערים שלא נסללו אליהן מסילות מהירות. רכבות TGV משרתות היום כ־200 ערים ברחבי צרפת.

מאפייני המסילה

סלילת מסילת LGV דומה לסלילתה של מסילה רכבת רגילה, במספר הבדלים. הרדיוס המינימלי של עיקולים במסילה גדול יותר מזה של מסילה רגילה, כך שרכבת TGV תוכל לחלוף בהם מבלי שתגביר את הכוח הצנטריפוגלי שבו חשים הנוסעים. הרדיוס המינימלי לעיקולים במסילת LGV היה באופן היסטורי ארבעה ק"מ, אולם בקווים חדשים הוגדל הרדיוס המינימלי לשבעה ק"מ וכך מתאפשרת מהירות גבוהה יותר, ללא גרימת אי נוחות נוספת לנוסעים.
כאשר מסילה מיועדת אך ורק לרכבות מהירות, ניתן לבנותה בשיפועים חדים יותר, דבר המקל על הסלילה וחוסך בהוצאות הבנייה. התנופה הרבה של רכבות ה־TGV מאפשרת להן לטפס בשיפועים חדים מאלה המתאימים לרכבות רגילות, מבלי שיגדילו במידה משמעותית את צריכת האנרגיה. הן יכולות גם לשייט במורדות חדים יותר וכך מוקטנת צריכת האנרגיה. במסילה המהירה פריז דרום מזרח (LN1) קיימים שיפועים של 3.5%. (על המסילה המהירה הגרמנית בין קלן לפרנקפורט קיימים שיפועים של 4%).
בעת סלילת מסילה מהירה שמים דגש רב יותר על הדיוק בהנחת המסילה ובהקבלת הפסים, והרבד (מצע החצץ שעליו מונחת המסילה) מונח בשכבה עבה יותר מאשר במסילה רגילה. הדבר מגביר את יציבות המסילה ואת יכולתה לשאת משקל. במסילת LGV מונחים האדנים בצפיפות רבה יותר מאשר במסילה רגילה, וכל האדנים עשויים מבטון (להבדיל מעץ או ממתכת). במסילה משתמשים בפסים כבדים יותר מאשר במסילות רגילות (UIC 60) ובחתך (פרופיל) גבוה יותר, ביחס של 1/40 לעומת 1/20 במסילות רגילות. הפסים מחוברים בהלחמה בלבד, דבר המאפשר שימוש בפסים ארוכים יותר לעומת הפסים המחוברים בלוחית וברגים. כך מתאפשרת נסיעה חלקה יותר במהירות גבוהה וללא התקתוק והרעד האופייניים לנסיעה ברכבת נוסעים רגילה.
קוטר המנהרות במסילה המהירה חייב להיות גדול יותר מקוטר מנהרות רכבת רגילות, במיוחד בכניסות למנהרות אלה. זאת כדי להפחית את השפעת לחץ האוויר הנוצר בכניסה וביציאה מן המנהרה ואת קול הפיצוץ האופייני לכניסה למנהרה במהירות גבוהה.

מגבלות תפעול

רכבות שאינן מהירות אינן מורשות בדרך כלל להשתמש במסילות LGV, שעליהן נעה רכבת ה־TGV.] הסיבה העיקרית לכך היא שנפח התנועה יורד באופן חד כאשר נעות על אותה מסילה רכבות המסוגלות למהירות שונות. רכבות במהירויות שונות גם מגדילות את הסיכוי לתאונה. אורך המסילה הפנויה הנדרש להפעלה בטוחה של רכבת TGV הוא פי חמישה מאורך המסילה הפנויה הדרוש לרכבת משא, ומכאן ניתן להבין את הבעייתיות שבהפעלת תנועה מעורבת של רכבות מהירות ורכבות איטיות יותר. עבודות התחזוקה על המסילות המהירות נעשות בשעות הלילה, כאשר אין תנועת רכבות TGV.
השיפועים החדים במסילות LGV מגבילים גם הם את היכולת להסיע עליהן רכבות משא כבדות. רכבות איטיות יותר אינן בנויות לשיפועים הצדיים של המסילה המהירה (בעיקולי המסילה), והתאמת השיפוע הצידי לרכבות איטיות יותר תגרום לכך שלאותה מהירות נסיעה של ה־TGV יהיה צורך לבנות עיקולים רחבים יותר (בגלל הגבלת השיפוע הצידי). מסילה כזו תהיה יקרה הרבה יותר לבנייה ולתחזוקה. מסיבות אלה נדיר למצוא רכבות נוסעים ומשא רגילות נעות על מסילות LGV, להוציא מסילות מסוימות שעליהן תנועת ה־TGV דלילה יותר, כגון המסילה האטלנטית לעיר טור וכן המסילה המתוכננת לערים נים ומונפליה, כחלק מן המסילה הים־תיכונית. לעומת זאת, המסילה הבריטית המהירה (CTRL) ממוצא מנהרת התעלה ללונדון תוכננה גם לשימוש רכבות משא ולאורך המסילה נבנו עקלתונים המאפשרים עקיפה (שלוחה מקבילה לקו הראשי, שמחוברת אליו בשני קצותיה), המאפשרים לרכבות הנוסעים המהירות לעקוף רכבות משא איטיות יותר.
בארצות שכנות לצרפת נוסעות לעיתים רכבות לא מהירות על מסילת ה־LGV וזאת כתוצאה מהתחייבויות בין המדינות הכרוכות במימון בניית המסילות.] בקטעי מסילת ה־LGV על אדמת בלגיה, בין לייז' לבריסל נוסעים קטרים במהירות 200 קמ"ש בלבד. במנהרת התעלה בין צרפת לאנגליה לא נסללה מסילת LGV במובן המלא של המילה, אבל קיימת בה מערכת איתות בתא הניהוג ונעות עליה רכבות מעורבות, נוסעים ומשא, לפיכך מתאפשרת במנהרה מהירות שבין 100–160 קמ"ש.

אספקת כוח

כל מסילות ה־LGV מרושתות בחשמל במתח 25kV 50 Hz AC (זרם חילופין). קווי הרשת נמתחים מעל המסילה במתיחה חזקה יותר מאשר קווי חשמל מעל מסילות רגילות וזאת מפני שהפנטוגרף (הזרוע המחברת בין הרכבת לכבל החשמל העילי) של ה־TGV גורם לתנודה גלית של הכבל במהירויות גבוהות והגל הנוצר על כבל החשמל חייב לנוע במהירות גבוהה יותר מאשר הרכבת עצמה, כדי שלא לגרום לגל עומד (שבו בנקודות מסוימות אין תנועה), דבר העלול לגרום לניתוק המגע עם הכבל. בעיה זו התעוררה כאשר נעשו הניסיונות לשבור את שיא העולם במהירות רכבת בשנת 1990. על המסילה שבה נקבע השיא היה צורך להגביר עוד יותר את מתיחת הכבלים מאשר ב־LGV מן השורה. כאשר הרכבת נעה על LGV מורם הפנטוגרף האחורי בלבד, כדי שלא להגביר את התנודתיות הגלית על הכבל. הכוח החשמלי לקטר הקדמי מועבר בכבל חשמל במתח גבוה העובר על הגג, לאורכה של הרכבת. רכבות יורוסטאר, לעומת זאת, הן ארוכות דיין (כ־400 מטר) כדי שייווצר שיכוך של הגל הנוצר על כבל החשמל העילי מעת שנוגע בו הפנטוגרף הקדמי ועד שנוגע באותה נקודה הפנטוגרף האחורי, ולכן ניתן להרים את שני הפנטוגרפים. הרמת שני הפנטוגרפים ביורוסטאר הכרחית מפני שלא קיים כבל מתח גבוה חשמלי העובר לאורך הרכבת ומחבר בין הקטר הקדמי לאחורי. כאשר ה־TGV נעה על מסילה רגילה, נמנעת בעיית היווצרות הגל בזכות המהירות הנמוכה ובמסילות אלה מרימים את שני הפנטוגרפים.

הפרדה

קווי ה־LGV מגודרים לכל אורכם, כדי למנוע כניסת בני אדם ובעלי חיים לשטח המסילה. אין על ה־LGV מפגשי כביש–מסילה וכבישים חוצים את המסילה בגשרים או במעברים תת־קרקעיים. על כל גשר העובר מעל מסילת ה־LGV מותקנים חיישנים היכולים לזהות כל חפץ הנופל מן הגשר אל שטח המסילה.
בין מסילת ה־LGV לבין מסילות רגילות (שעליהן התנועה איטית יותר) קיימת הפרדה מפלסית, בין בגשר ובין במנהרה, כדי למנוע מצב שבו רכבת מהירה חוצה מסילה שעליה נעה רכבת אחרת.

איתות

רכבות TGV נוסעות על מסילות LGV במהירות גבוהה מכדי שהנהג יוכל להבחין מבעוד מועד באורות האיתות המוצבים בדרך כלל לאורך המסילה. מסיבה זו נבנתה מערכת אוטומטית של איתות במסילות מהירות הנקראת TVM (צרפתית Transmission Voie-Machine "איתות מסילה־רכבת"). סימני האיתות מועברים אל הרכבת באותות חשמליים הנשלחים בפסי המסילה ומספקים מידע על מהירות הרכבת, מהירות ההגעה ליעד והוראות להאט, לעצור או לנוע, המופיעות בלוח המחוונים הנמצא לפני הנהג. רמת האוטומציה הגבוהה איננה נוטלת את השליטה ברכבת מידי הנהג, אולם היא מאפשרת ליטול שליטה מרחוק על הרכבת במקרים שבהם הנהג מבצע טעות אנוש.
המסילה מחולקת לקטעי איתות שכל אחד מהם באורך של כ־1,500 מטר. הקטעים מסומנים בתמרורים שעליהם משולש צהוב על רקע כחול. על לוח המכשירים יכול הנהג לראות את המהירות המרבית המותרת לקטע האיתות שעליו הוא נע וכן מהירות ההגעה ליעד, המתבססת על קטעי המסילה הנמצאים לפניו. בחישוב המהירות המרבית נלקחים בחשבון נתונים שונים, כגון קרבת רכבות אחרות, צמתים, הגבלות מהירות בגלל תוואי המסילה, המרחק מקצה המסילה, ועוד. כיוון שמרחק הבלימה של רכבות TGV, הנעות במהירותן הרגילה, ארוך יותר מקטע איתות בודד (קילומטר וחצי), מנגנון האיתות האוטומטי מספק התראה לנהג להאט בהדרגה, מספר קטעי איתות בטרם העצירה המתוכננת.
על מסילות ה־LGV קיימות שתי גרסאות של מערכת האיתות TVM, האחת TVM-430 והשנייה TVM-300. מערכת TVM-430 היא החדישה יותר והותקנה לראשונה על המסילה המהירה הצפונית, לכיוון מנהרת התעלה ובלגיה. המערכת החדשה מספקת לנהג מידע רב יותר מן המערכת הישנה TVM-300. בין יתרונותיה מאפשרת המערכת החדשה למחשב הרכבת לספק לנהג נתונים שוטפים על מרחק הבלימה של הרכבת במקרה של בלימת חירום. כך יכול הנהג להפחית מהירות בנסיעה רגילה באופן יעיל, מבלי להשתמש בבלמים.
מערכת האיתות האוטומטית היא בעלת אופי מתירני, זאת אומרת שהיא מאפשרת לנהג להיכנס לקטע איתות שבו נמצאת רכבת אחרת, מבלי שיצטרך לבקש אישור מראש. במצב שבו קיימת רכבת אחרת בתוך אותו קטע איתות מוגבלת המהירות המותרת ל־30 קמ"ש, אם הנהג מאיץ מעל מהירות של 35 קמ"ש, מופעל הבלם האוטומטי והרכבת תעצור לחלוטין. אם על לוח הבקרה, לצד האיתות המסמן כניסה לקטע איתות חדש, מופיעות האותיות Nf, אזי הכניסה לקטע זה אסורה ועל הנהג לקבל אישור ממרכז הבקרה בטרם ימשיך בנסיעה. ברגע שנקבע נתיב נסיעה על ידי מרכז הבקרה וניתן אישור תנועה, נדלקת נורה לבנה מעל לוח הבקרה ומיידעת את הנהג על האישור לנוע. באותו הרגע משוחררים אוטומטית בלמי החירום של הרכבת, אשר מופעלים כל אימת שהרכבת מגיעה לקטע איתות סגור לתנועה.
כאשר רכבות נכנסות למסילת LGV או יוצאות ממנה למסילה רגילה, הן חולפות על פני מעגל חשמלי המעביר את לוח הבקרה של הנהג לשיטת האיתות המתאימה באותה מסילה. כך למשל, ברכבת היוצאת ממסילת LGV למסילה רגילה, יעבור לוח הבקרה אוטומטית מפעולה בשיטת ה־TVM לפעולה בשיטה הנהוגה במסילות הצרפתיות הרגילות KVB (צרפתית Contrôle Vitesse par Balise "שליטה במהירות במשואות").

תחנות ה־TGV

אחד היתרונות המרכזיים ב־TGV בהשוואה לטכנולוגיות אחרות של רכבות מהירות, כגון maglev, הוא העובדה כי ה־TGV יכולה לנצל תשתיות מסילתיות קיימות. הודות לעובדה זו ניתן לנסוע ב־TGV ביעילות ובמחיר זול יחסית, ממרכז עיר אחת לאחרת. לעיתים קרובות נוסעת TGV על קטעי מסילות עירוניות כדי להגיע לתחנות הרכבת במרכזי ערים.
עם זאת, מתכנני המסילה המהירה (LGV) נטו לבנות תחנות חדשות באזורים פרבריים, או במרחבי הכפר, במרחק קילומטרים ספורים ממרכזי הערים. כך מתאפשרת עצירה מהירה יותר של ה־TGV, מבלי לאבד זמן יקר, כיוון שהיא נוסעת קטע גדול יותר על מסילה מהירה. בנוסף, תחנות רכבת רבות במרכזי ערים מהוות קצה מסילה, דבר המחייב שינוי בכיוון תנועת הרכבת ביציאה מן התחנה ותורם אף הוא לבזבוז זמן. במקרים מסוימים הקימו מתכנני המסילה המהירה תחנות רכבות הנמצאות בנקודה כלשהי בין שתי ערים ומשרתות את שתיהן. כך לדוגמה, התחנה המשרתת את הערים מונסו-לה-מין (Montceau-les-Mines) ולה קְרֶזוֹ (Le Creusot). דוגמה אחרת, שספגה לביקורת לא מעטה, היא תחנת Haute Picardie בין אמיין (Amiens) לסן-קֶנְטֶן (Saint-Quentin). העיתונות והרשויות המקומיות יצאו כנגד מיקום תחנה זו בטענה שהיא מרוחקת מכדי לאפשר גישה נוחה משתי הערים גם יחד ומרוחקת אף מקווי רכבת אחרים. התחנה זכתה לכינוי הלעגני la gare des betteraves ("תחנת הסלק"), כיוון שהיא מוקפת בשדות סלק. מאז ניתן כינוי זהה לתחנות נוספות במסילה המהירה הממוקמות הרחק ממרכזי ערים, בין אם מגדלים בסביבתן סלק ובין אם לאו.
מספר תחנות רכבת גדולות נבנו כדי לאפשר את קיום שרות ה־TGV, חלקן מהוות פנינים אדריכליות בזכות עצמן. תחנת אביניון, שנפתחה בשנת 2001, תוארה כאחת התחנות היפות ביותר ברשת המסילות המהירות בצרפת. מעל התחנה נבנה גג זכוכית שאורכו 340 מטר היוצר תחושה של קתדרלה גותית, רמז למורשת הארכיטקטונית של העיר האפיפיורית. התחנה בשדה התעופה הבינלאומי של ליון תוכננה על ידי האדריכל הנודע סנטיאגו קלטרווה בדמות ציפור הפורשת כנפיה לעוף.

TGV Sud-Est

צי מערכי הרכבות למסילה המהירה דרום-מזרח, המכונה לעיתים אף PSE (פריז-דרום-מזרח Paris-Sud-Est), נבנה בין השנים 1978–1988 והוא שפעל בשירות ה־TGV הסדיר הראשון, מפריז לליון בשנת 1981. היום יש 107 מערכים בקו זה, מתוכם תשעה מותאמים לשלושה סוגי מתח חשמלי (שני סוגי המתח הנהוגים בצרפת וזה שבשווייץ) ושאר מערכי הרכבות מותאמים למתח החשמלי בצרפת בלבד. על הקו פועלים גם שבעה מערכים, בחצי אורך מערך נוסעים, אלה משמשים כרכבות דואר, העובדות בשירות הדואר הצרפתי בין פריז לליון וצבען צהוב.
כל מערך רכבת מורכב משני קרונות כוח ושמונה קרונות נוסעים (תפוסה של 345 כיסאות נוסעים). בכל אחד מן הקרונות הסמוכים לקרונות הכוח, חוגון אחד שהוא בעל הנעה חשמלית. אורך הרכבות 200 מטר ורוחבן 2.81 מטר. הן שוקלות 385 טון והספק המנועים הוא 6,450 קילוואט, במתח של 25Kv (קילוולט).
המערכים המקוריים נבנו למהירות של 270 קמ"ש, אבל רוב המערכים חודשו ושודרגו למהירות של 300 קמ"ש. מספר מועט של מערכים מסוג זה עדיין מוגבל למהירות של 270 קמ"ש והם מופעלים בקווים קצרים יחסית, כמו הקו לשווייץ דרך דיז'ון. חברת הרכבות הלאומית הצרפתית מצאה כי אין זה כלכלי לשדרג מערכים אלה לצורך חיסכון מועט מאוד בזמן, לאור אורך הקו.

TGV Atlantique

הצי האטלנטי נבנה בין השנים 1988 – 1992. בצי זה 105 מערכים שנבנו לצורך המסילה המהירה האטלנטית (LGV Atlantique) והם החלו לפעול בשנת 1989. אורך כל מערך רכבת הוא 237.5 מטר ורוחבו 2.9 מטר. הוא שוקל 444 טון ובכל מערך 485 מושבים ושני קרונות כוח. מערכי רכבות אלה נבנו מלכתחילה לשייט במהירות 300 קמ"ש. הספק המנוע במערך רכבת מדגם זה הוא 8,800 קילוואט במתח חשמלי של 25Kv.
מערך מספר 325, שקוצר במיוחד, קבע את שיא העולם במהירות רכבת בשנת 1990, על המסילה LGV האטלנטית, לפני שנפתחה לשירות סדיר. במערך זה הוכנסו שינויים שונים במטרה לשפר את תכונותיו האווירודינמיות. במערך גלגלים גדולים יותר ומערכת בלימה משופרת המאפשרת מהירויות של מעל 500 קמ"ש. המערך קוצר לשני קרונות כוח ושלושה קרונות נוסעים, כדי לשפר את היחס בין הכוח למשקל הרכבת והוא שקל 250 טון בלבד.

TGV Réseau

הרכבות הראשונות מדגם רזו (Réseau) ("רשת" בצרפתית, כיוון שהן תואמות לכל רשת חשמל) נכנסו לשירות בשנת 1993. חברת הרכבות הלאומית הצרפתית הזמינה חמישים מערכים מסוג זה בשנת 1990, המתאימים לשני מתחי זרם בלבד. מאוחר יותר הוזמנו 40 מערכים נוספים המותאמים לשלושה מתחי זרם. עשרה מערכי רכבות מסוג זה נושאים את צבעי רכבת הטאליס (Thalys) וידועים בשם Thalys PBA (ראשי תיבות של פריז-בריסל-אמסטרדם). בנוסף למתחי החשמל הנהוגים ברשת הצרפתית, יכולות רכבות אלה לפעול גם במתח הנהוג במדינות בנלוקס (1.5kV) ואיטליה (3kV).
מערך רכבת מסוג זה מורכב משני קרונות כוח (8000kW במתח של 25kV בתצורת המערך של TGV אטלנטית) ושמונה קרונות נוסעים בהם 377 מושבים. לרכבות מהירות מקסימלית של 300 קמ"ש. אורכן 200 מטר ורוחבן 2.9 מטר. משקל המערכים המותאמים לשני סוגי מתח חשמלי הוא 383 טון. משקלם של המערכים החוצים לתחומי בלגיה נמוך יותר בגלל הגבלות משקל על המסילה הבלגית, דבר שאילץ את היצרן להחליף את צירי הגלגלים העשויים פלדה מלאה, בצירים עשויים אלומיניום חלול ולהפחית את המשקל הכולל של הרכבת.
לאחר תלונות של נוסעים על שינויים קיצוניים בלחץ האוויר בקרונות בעת כניסה למנהרות רכבת במהירויות גבוהות, נאטמו הקרונות מסוג זה וקיימת בהם מערכת לחץ אוויר מלאכותי (בדומה למטוסי נוסעים).

TGV Duplex

מערכי ה־TGV דופלקס (TGV Duplex) נבנו כדי להגדיל את קיבולת הנוסעים של ה־TGV מבלי להאריך את הרכבות, או להגדיל את מספר הרכבות. בכל קרון יש שתי קומות. בכל קרון גרם מדרגות בודד המוביל לקומה העליונה, סמוך לחיבור בין הקרונות. מערך TGV דו־קומתי מכיל 512 כיסאות. בקווים עמוסי נוסעים, למשל הקו שבין פריז למרסיי, פועלים מערכים כפולים, כך שניתן להושיב ברכבת אחת 1,024 נוסעים. המערכים מותאמים אף לנכים בכיסאות גלגלים.
מערך TGV דופלקס פותח לאורך תקופה ארוכה (במהלכה כונה בשם TGV-2N). המערכים נבנו בשתי הזמנות גדולות, האחת בת 30 מערכים בין השנים 1995–1998, והשנייה בת 34 מערכים שנבנו בין השנים 2000 – 2004. משקל כל מערך 386 טון, אורכו 200 מטר. בכל מערך שני קרונות כוח ושמונה קרונות דו־קומתיים. בקרונות נעשה שימוש נרחב באלומיניום, במקום פלדה וכך הצליח היצרן לבנות מערך שאינו שוקל הרבה יותר מן המערך החד־קומתי. הספק המנוע של המערך הוא 8,800kW ומהירות המערך 320 קמ"ש.

Thalys PBKA

מערכי התאליס PBKA (ראשי תיבות Paris-Brussels-Köln-Amsterdam) נבנו במיוחד בעבור שירות הרכבת המהירה תאליס (להבדיל מן המערכים המשמשים בשירות Thalys PBA). מבחינה טכנולוגית מערכים אלה זהים למערכי ה־TGV דופלקס, אבל כולם מותאמים לעבוד בארבעה סוגי מתח חשמלי שונה, הנהוג במסילות הרכבת בצרפת, גרמניה, שווייץ, בלגיה והולנד. מהירותם המרבית של המערכים 300 קמ"ש. במתח של 25 kV הספק המנועים הוא 8,800 kW, אולם במתח 15 kV נופל הספק המנועים ל־4,600 kW בלבד ולכן מהירותה של הרכבת פוחתת על אדמת גרמניה. המערך מורכב משמונה קרונות נוסעים, אורכו 200 מטר ומשקלו 385 טון. בכל מערך 377 מושבים. 
שבעה עשר מערכים מסוג זה הוזמנו, תשעה על ידי SNCB הבלגית, שישה על ידי SNCF הצרפתית ושניים על ידי NS ההולנדית(Nederlandse Spoorwegen). חברת הרכבות הגרמנית, דויטשה באן, השתתפה במימון שני קרונות של הרכבת הבלגית.

TGV POS

מערכי POS (ראשי תיבות Paris-Ostfrankreich-Süddeutschland "פריז – מזרח צרפת – דרום גרמניה") נמצאים כעת בנסיעות מבחן לצורך הכנסתם לשימוש במסילה המהירה המזרחית (LGV Est), הנמצאת כעת בבניה.
כל מערך יורכב משני קרונות כוח ושמונה קרונות נוסעים הדומים לקרונות במערכי TGV Réseau. הספק המנוע של המערך הוא 9,600kW ומהירותו המקסימלית 320 קמ"ש. למערך זה, בניגוד למערכים הצרפתיים האחרים, מנועים א־סינכרוניים, ובמקרה של תקלה, ניתן לבודד מנוע בחוגון מונע. משקל המערך מתוכנן להיות 423 טון.

רשת המסילות המהירות

בצרפת כ־1,200 ק"מ של מסילות מהירות, LGV, אשר נסללו מאז 1981. ארבע מסילות נוספות נמצאות בשלבים שונים של תכנון ובנייה.

בטיחות

במשך למעלה מעשרים השנים שבהן פועלות רכבות TGV לא נרשם מקרה מוות אחד של נוסע ברכבת כתוצאה מתאונה, בעוד הרכבת בנסיעה. ברכבות ה־TGV אירעו מספר תאונות, כולל שלושה שימוטים (ירידה מן הפסים) בעוד הרכבת נעה במהירות של 270 קמ"ש או יותר, אולם באף אחד מהם לא התהפך קרון נוסעים. העובדה כי אף קרון לא התהפך היא, בין השאר, הודות לתכנון של חוגון משותף לשני קרונות, המקנה למערך קשיחות נוספת. עם זאת, היו תאונות קטלניות שבהן היו מעורבות רכבות TGV על מסילות רגילות, שעליהן חשופות הרכבות המהירות לאותן סכנות שאליהן חשופות רכבות נוסעים אחרות, כגון מפגשי כביש־מסילה.

מחאה ציבורית נגד ה־TGV

ביטויי המחאה המאורגנים הראשונים נגד סלילת המסילות המהירות בצרפת אירעו בחודש מאי 1990, בעת שמסילת LGV הים־תיכונית הייתה בשלבי תכנון. המפגינים חסמו גשר רכבת כדי למחות נגד המסלול המתוכנן של המסילה, כשהם טוענים כי המסילה החדשה בלתי נחוצה וכי ניתן להשתמש במסילות הקיימות בין ליון למרסיי.
באיטליה היו הפגנות נגד המסילה המהירה המתוכננת לקשר בין ליון לטורינו. בעוד שרוב המפלגות באיטליה מצדדות בבניית המסילה, תושבי העיירות שלידן תחלוף המסילה מתנגדים לה נמרצות. המוחים נגד התוכנית מודאגים מכך שחומרי הכרייה שיוצאו ממנהרת הרכבת שבתכנון, יכילו חומרים רעילים ויאוכסנו במקומות פתוחים. כתוצאה מן המחאות, הוחלט להקפיא את תחילת העבודה בשישה חודשים כדי לברר פתרונות לבעיה זו.
לחברת הרכבות הלאומית של צרפת (SNCF) הגיעו תלונות מתושבי ערים וכפרים בנתיבי המסילות המהירות על מטרדי רעש מרכבות TGV חולפות. תלונות אלה אילצו את חברת הרכבות להקים גדרות אקוסטיות לאורך קטעי מסילה ארוכים, אבל עדיין נשמעות מחאות במקומות שבהם לא הוקמו גדרות כאלה.