Faits:
A.
Le 30 avril 2008, les Chemins de fer fédéraux suisses (ci-après: les CFF) ont déposé, auprès de l'Office fédéral des transports (ci-après: l'OFT), une demande d'approbation des plans relatifs à l'assainissement du bruit des chemins de fer dans la commune de Pully. Le projet prévoit la construction de 30 parois antibruit (PAB) en bois d'une hauteur générale de 2 mètres au-dessus du plan de roulement, pour un coût total estimé à environ 12 millions de francs. L'installation d'une paroi antibruit 8.2 dans le secteur L2 Pully-Sud (km 1.879 au km 2.184) et d'une PAB 7 dans le secteur R2 Pully-Sud (km 1.790 au km 2.377) est notamment prévue. Mis à l'enquête publique du 5 novembre au 4 décembre 2008, ce projet a suscité trente et une oppositions de riverains.
Par décision du 4 avril 2011, l'OFT a approuvé les plans déposés par les CFF ainsi que les demandes d'allégement pour tous les secteurs de Pully-Nord et Pully-Sud, sous réserve de certaines modifications et charges. Il a simultanément rejeté la majorité des oppositions et déclaré la plupart sans objet. Il a également accepté trois oppositions au moins partiellement.
B.
Le 19 mai 2011, A._et consorts, agissant collectivement par leur mandataire, ont interjeté recours contre cette décision devant le Tribunal administratif fédéral, en concluant, principalement, à sa réforme en ce sens que les parois antibruit 8.2 (au nord des voies) et 7 (pour le tronçon au sud des voies situé vis-à-vis de la paroi antibruit 8.2) (km 1.879 - km 2.184) ne soient pas autorisées. D'une manière générale, les opposants ont avancé que le projet cause de graves nuisances aux occupants des lieux qui sont, dans leur totalité, opposés à ce projet. Ils ont contesté en particulier la valeur du rapport coût-utilité (RCU) et prétendu que l'aménagement d'un tel mur porterait une atteinte très grave à l'environnement naturel et bâti.
Invité à se déterminer, l'Office fédéral de la culture s'est référé à ses prises de position antérieures. Quant à l'Office fédéral de l'environnement (ci-après: l'OFEV), il a notamment précisé, en date du 21 décembre 2011, que les rapports coût-utilité étaient plausibles et clairement inférieurs à la limite légale de 80 et qu'aucun motif dû à la configuration des lieux s'opposerait à la construction des parois antibruit litigieuses. Le Département des infrastructures du canton de Vaud et la Municipalité de Pully ont aussi présenté des observations.
Le 20 mars 2012, le Tribunal administratif fédéral a procédé à une vision locale, au cours de laquelle les opposants ont effectué une mesure de bruit complémentaire à l'aide d'un sonomètre. Les CFF, l'OFT, l'OFEV et le Service de la mobilité du canton de Vaud ont émis de sérieuses réserves quant à la méthode et aux valeurs qui en seraient déduites. Le 26 mars 2012, les opposants ont déposé à la procédure les graphiques et données chiffrées obtenus par cette mesure.
Par écriture du 20 avril 2012, les opposants ont requis, comme mesure d'instruction complémentaire, que les intimés fournissent "un calcul transparent et détaillé des rapports coût-utilité (RCU) pour les tronçons de parois antibruit contestés avec des valeurs réalistes", et qu'ils évaluent et comparent "les variantes 1) sans parois antibruit, 2) sans parois antibruit, mais avec des fenêtres antibruit, et 3) le projet CFF actuel par rapport à leurs coûts détaillés et effectifs". Le Tribunal administratif fédéral a ainsi demandé aux CFF, d'une part, de fournir le calcul détaillé du RCU ayant conduit à un résultat de 56 pour le secteur L2 (Pully-Sud) et de 17 pour le secteur R2 (Pully-Sud), et, d'autre part, de calculer les RCU délimités au seul secteur du Coteau. Par écriture du 31 juillet 2012, les intimés ont fourni le calcul du RCU demandé. Le 15 août 2012, les opposants, se référant aux calculs du RCU pour le secteur du Coteau fournis par les intimés, ont relevé qu'ils contenaient de nombreuses erreurs et ont proposé un autre calcul. L'OFT a pris position sur les critiques des opposants, qu'il a rejetées. L'OFEV s'est déclaré en accord avec les observations de l'OFT.
Par arrêt du 6 décembre 2012, le Tribunal administratif fédéral a rejeté le recours.
C.
Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A._ et consorts demandent principalement au Tribunal fédéral de réformer l'arrêt attaqué en ce sens que la décision du 4 avril 2011 de l'OFT est réformée, les parois antibruit 8.2 et 7 (pour le tronçon situé vis-à-vis de la paroi antibruit 8.2) n'étant pas autorisées. Ils concluent subsidiairement à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi de la cause pour complément d'instruction et nouvelle décision dans le sens des considérants.
Le Tribunal administratif fédéral, l'OFEV et l'OFT renoncent à se déterminer. Les CFF concluent à l'irrecevabilité du recours formé par les recourants dont la qualité pour recourir ne sera pas admise et au rejet des conclusions du recours formé par les recourants qui ont la qualité pour recourir. Les recourants ont déposé de nouvelles observations par courrier du 20 juin 2013.
Par ordonnance du 27 février 2013, le Juge présidant de la Ire Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif présentée par les recourants.
Considérant en droit:
1.
Dirigé contre une décision finale (art. 90 LTF), prise par le Tribunal administratif fédéral (art. 86 al. 1 let. a LTF) dans une cause de droit public de l'environnement (art. 82 let. a LTF), le recours est en principe recevable comme recours en matière de droit public au sens des art. 82 ss LTF, aucune des exceptions prévues à l'art. 83 LTF n'étant réalisée.
Les recourants ont pris part à la procédure de recours devant l'instance précédente (art. 89 al. 1 let. a LTF). En tant que propriétaire d'une parcelle directement voisine de la ligne ferroviaire devant être assainie, B._ est particulièrement touché par l'arrêt attaqué confirmant la construction de murs antibruit, qu'il tient en particulier pour non conforme à l'art. 7 al. 3 de la loi fédérale sur la réduction du bruit émis par les chemins de fer du 24 mars 2000 (LBCF; RS 742.144). Il peut ainsi se prévaloir d'un intérêt personnel et digne de protection à l'annulation de l'arrêt attaqué. Il a dès lors qualité pour agir au sens de l'art. 89 al. 1 LTF. La question de la qualité pour recourir des autres recourants peut par conséquent demeurer indécise.
A teneur de l'art. 99 LTF, aucun fait nouveau ni preuve nouvelle ne peut être présenté à moins de résulter de la décision de l'autorité précédente. La lettre du 20 février 2013 de la Municipalité de Pully, dont se prévalent les recourants dans leur réplique, est postérieure au prononcé de l'arrêt attaqué. Il s'agit donc d'un vrai novum, qui échappe à la cognition du Tribunal fédéral (ATF 133 IV 342 consid. 2.2 p. 344).
2.
Dans leur réplique du 20 juin 2013, les recourants demandent au Tribunal fédéral d'interpeller la Commission fédérale pour la protection de la nature et du paysage.
Cette requête ne peut être prise en compte, dans la mesure où les recourants ne l'ont pas formulée dans leur recours. En effet, le mémoire de réplique ne peut contenir qu'une argumentation de fait et de droit complémentaire, destinée à répondre aux arguments nouveaux développés dans le mémoire de réponse. Il ne saurait en revanche être utilisé aux fins de présenter de nouvelles conclusions, de nouveaux griefs ou de nouvelles mesures d'instruction qui auraient déjà pu figurer dans l'acte de recours (cf. ATF 125 I 71 consid. 1d/aa p. 77 et les références citées). Admettre le contraire aurait en effet pour conséquence de prolonger les délais légaux, ce qui est expressément prohibé par l'art. 47 al. 1 LTF, et de créer des inégalités de traitement. Par conséquent, ce moyen n'est pas recevable.
3.
Dans un grief d'ordre formel qu'il convient d'examiner en premier lieu, les recourants se plaignent d'une constatation inexacte des faits.
3.1. Le Tribunal fédéral statue en principe sur la base des faits établis par l'autorité précédente (art. 105 al. 1 LTF), sous réserve des cas prévus à l'art. 105 al. 2 LTF. Selon l'art. 97 LTF, il ne peut s'en écarter que si les constatations de ladite autorité ont été établies en violation du droit au sens de l'art. 95 LTF ou de façon manifestement inexacte, c'est-à-dire arbitraire (art. 105 al. 2 LTF), et pour autant que la correction du vice soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (ATF 137 I 58 consid. 4.1.2 p. 62; 136 II 304 consid. 2.4 p. 314). Si le recourant entend se prévaloir de constatations de faits différentes de celles de l'autorité précédente (cf. art. 97 al. 1 LTF), il doit expliquer de manière circonstanciée en quoi les conditions d'une exception prévue par l'art. 105 al. 2 LTF seraient réalisées. A défaut, il n'est pas possible de tenir compte d'un état de fait divergent de celui retenu dans l'acte attaqué. En particulier, le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur des critiques de type appellatoire portant sur l'état de fait ou l'appréciation des preuves (ATF 137 II 353 consid. 5.1 p. 356 et les arrêts cités).
3.2. Les recourants reprochent d'abord au Tribunal administratif fédéral de ne pas avoir mentionné que, selon un sondage effectué par les recourants, 87,2% des riverains interrogés étaient favorables au maintien de l'état actuel, sans parois antibruit. Ce grief peut être d'emblée rejeté, d'une part, parce que l'arrêt attaqué retient dans sa partie en faits que "les occupants des lieux sont, dans leur totalité, opposés à ce projet". D'autre part, l'instance précédente a pris en compte, dans la mise en balance des intérêts de l'art. 7 al. 3 let. b LBCF, l'opposition d'une "majorité des habitants actuels touchés" (consid. 6.3 de l'arrêt attaqué).
Les intéressés font ensuite grief à l'instance précédente d'avoir résumé la prise de position de la Municipalité de Pully comme suit: "la Municipalité de Pully a fait savoir, le 21 décembre 2011, qu'elle n'aurait aucune objection à l'abandon des parois sur ce tronçon en raison de leur impact sur le paysage". La formulation exacte de ladite prise de position est la suivante: "nous ne pouvons que confirmer que bien que nous ne nous soyons pas opposés à l'époque à la construction de parois antibruit à cet endroit, nous n'étions pas pour autant convaincus par le projet, compte tenu de l'impact qu'il aurait sur le paysage. Nous n'aurions ainsi aucune objection à l'abandon de ces parois sur ce tronçon". Quoi qu'en disent les recourants, on ne saurait comprendre du résumé opéré par le Tribunal administratif fédéral que la Municipalité se désintéresserait du projet et que sa réalisation ou son abandon lui sont indifférents. Eût-il une influence sur l'issue de la procédure, ce grief doit être rejeté puisque la synthèse rédigée par l'instance précédente n'est pas manifestement inexacte.
4.
Sur le fond, il n'est pas contesté que les valeurs limites d'immission sont dépassées aux points d'immissions concernés par des bâtiments situés aux abords des voies de chemin de fer, ni que l'installation litigieuse doit être assainie (art. 16 al. 1 de la loi fédérale sur la protection de l'environnement du 7 octobre 1983 [LPE; RS 814.01]). Les recourants estiment cependant que des mesures d'allégement au sens de l'art. 7 al. 3 LBCF se justifient.
4.1. A teneur de l'art. 7 al. 1 LBCF, les mesures antibruit doivent garantir le respect des valeurs limites d'immission, pour les installations ferroviaires fixes existantes.
L'alinéa 3 de cette disposition prévoit quant à lui que l'autorité accorde des allégements lorsque les mesures entraîneraient des frais disproportionnés (let. a) ou lorsque des intérêts prépondérants, relevant notamment de la protection des sites, de la nature et du paysage, de la sécurité du trafic ou de l'exploitation, s'opposent aux mesures (let. b).
Il appartient au Conseil fédéral de réglementer l'évaluation de la proportionnalité des coûts (art. 7 al. 4 LBCF), ce qu'il a fait en adoptant l'art. 20 de l'ordonnance sur la réduction du bruit émis par les chemins de fer du 14 novembre 2001 [OBCF; RS 742.144.1]. A teneur de cette dernière disposition, les coûts engendrés par les mesures de construction antibruit sont réputés proportionnés lorsque le rapport, déterminé selon l'annexe 3, entre le coût des mesures et leur utilité pour la population concernée ne dépasse pas 80. Le rapport coût-utilité (RCU) sert à déterminer le caractère économique des mesures de construction réalisées sur le chemin de propagation. L'annexe 3 détermine précisément comment ce rapport coût-utilité des mesures antibruit prévues doit être calculé, en fonction d'une formule mathématique prédéfinie (ch. 2.1), qui tient notamment compte du coût de la paroi calculé en fonction de sa hauteur (ch. 2.2) et de l'utilité de la construction antibruit, définie par le produit de la réduction du bruit et du nombre de personnes qui en bénéficient (ch. 2.3).
4.2. Les recourants contestent d'abord le calcul de la proportionnalité des coûts. Ils dénoncent le fait que la possibilité d'un allégement en vertu de l'art. 7 al. 3 let. a LBCF est refusée sans fondement, alors qu'ils n'ont pas pu obtenir le calcul détaillé des rapports coût-utilité et procéder à un contrôle approfondi. Ils se prévalent également à cet égard d'une violation de leur droit d'être entendus, au motif que l'instance précédente n'a donné suite à leur réquisition d'un calcul détaillé et précis du rapport coût-utilité pour le tronçon litigieux que dans une faible mesure.
4.2.1. Tel qu'il est garanti par l'art. 29 al. 2 Cst., le droit d'être entendu comprend notamment le droit pour l'intéressé d'offrir des preuves pertinentes, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes, de participer à l'administration des preuves essentielles ou à tout le moins de s'exprimer sur son résultat lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (ATF 135 II 286 consid. 5.1 p. 293). Toutefois, le droit d'être entendu ne peut être exercé que sur les éléments qui sont déterminants pour décider de l'issue du litige. Il est ainsi possible de renoncer à l'administration de certaines preuves offertes, lorsque le fait dont les parties veulent rapporter l'authenticité n'est pas important pour la solution du cas, lorsque les preuves résultent déjà de constatations versées au dossier ou lorsque le juge parvient à la conclusion qu'elles ne sont pas décisives pour la solution du litige ou qu'elles ne pourraient l'amener à modifier son opinion. Ce refus d'instruire ne viole le droit d'être entendu des parties que si l'appréciation anticipée de la pertinence du moyen de preuve offert, à laquelle le juge a ainsi procédé, est entachée d'arbitraire (ATF 136 I 229 consid. 5.3 p. 236; 131 I 153 consid. 3 p. 157; sur la notion d'arbitraire: ATF 137 I 58 consid. 4.1.2 p. 62).
4.2.2. En l'occurrence, selon le rapport technique des CFF du 30 avril 2008 (annexe 5), le rapport coût-utilité pour le secteur L2 Pully-Sud, où se situe la PAB 8.2 litigieuse, est de 56, respectivement de 17 pour le secteur R2 Pully-Sud, où se situe le tronçon de la PAB 7 litigieux.
Sur requête de l'instance précédente, les CFF ont fourni le calcul plus détaillé du RCU pour les secteurs L2 et R2 ainsi que le calcul du RCU pour le tronçon de ces secteurs qui va du km 1.923 au km 2.213. Ils ont produit une tabelle détaillée des utilités avec notamment pour chaque parcelle le produit de la réduction du bruit et du nombre de personnes, ainsi que le coût des parois calculé en fonction de leur hauteur. Il en résulte un rapport coût-utilité de 36.8 pour le secteur au nord des voies (km 1.923 au km 2.213) et de 11.5 pour le même secteur au sud des voies. Les recourants ont contesté le calcul du RCU pour le tronçon du km 1.923 au km 2.213 et en ont proposé un nouveau. L'OFT et l'OFEV ont appuyé la position des CFF, par courriers respectivement, du 12 septembre 2012 et du 12 octobre 2012.
4.2.3. S'agissant de la violation du droit d'être entendu, l'instance précédente a considéré qu'un calcul encore plus détaillé n'était d'aucune utilité pratique puisque le Tribunal administratif fédéral ne peut revoir la conformité d'éléments techniques que de manière restreinte et qu'il ne peut ordonner l'administration de preuves lors d'examen de questions scientifiques ou techniques qu'en présence de circonstances exceptionnelles: la demande de moyens de preuve supplémentaire devait être rejetée, faute d'influencer l'issue de la procédure.
A cet égard, les recourants font uniquement valoir un "potentiel conflit d'intérêt", résultant du fait que le calcul des RCU est effectué par l'initiateur du projet. Ils ne démontrent cependant pas que les données seraient inexactes ou qu'elles auraient été falsifiées. Ils n'expliquent pas non plus en quoi la production du calcul encore plus détaillé permettrait de contester le résultat des RCU. Ainsi, ils ne démontrent pas que le Tribunal administratif fédéral aurait procédé à une appréciation anticipée des preuves entachée d'arbitraire en renonçant à administrer la preuve requise. Dans ces conditions, le grief de la violation du droit d'être entendu peut être rejeté.
4.2.4. Sur le fond, l'OFEV a considéré que les rapports coût-utilité, tels qu'ils ressortent du rapport technique des CFF du 30 avril 2008 étaient plausibles et inférieurs à la limite légale de 80. L'OFT a également confirmé les chiffres obtenus. Les recourants se contentent d'avancer que, faute d'obtenir un calcul détaillé des RCU, ils ne peuvent procéder à un contrôle approfondi et vérifier que la proportionnalité des coûts est respectée. Ils ne tentent pas de démontrer que les bases du calcul opéré sont erronées. Ils n'allèguent pas non plus que la méthode de calcul serait contraire au droit fédéral. Dans ces conditions, à l'instar du Tribunal administratif fédéral, il y a lieu de considérer que les rapports coût-utilité tels qu'ils figurent dans le rapport technique des CFF du 30 avril 2008 sont fiables.
Pour le reste, les opposants ne contestent pas que le principe d'un RCU de 80 au maximum en tant que moyen permettant de garantir la proportionnalité des coûts des mesures antibruit est conforme au droit fédéral. Dès lors, les rapports coûts-utilité engendrés par la construction des parois antibruit, inférieurs à 80, sont proportionnés au sens de l'art. 20 al. 1 OBCF. Il s'ensuit que des mesures d'allégement au sens de l'art. 7 al. 3 let. a LBCF ne se justifient pas.
4.3. Les opposants critiquent ensuite la pesée des intérêts opérée par le Tribunal administratif fédéral en application de l'art. 7 al. 3 let. b LBCF.
4.3.1. Le Tribunal fédéral s'impose une certaine retenue quand il convient de tenir compte de circonstances locales ou de trancher de pures questions d'appréciation (cf. ATF 135 I 176 consid. 6.1 p. 181; 132 II 408 consid. 4.3 p. 416 et les arrêts cités). Tel est notamment le cas lorsqu'il s'agit de procéder à la pesée des intérêts prévue à l'art. 7 al. 3 let. b LBCF.
4.3.2. Les recourants font primer l'intérêt à protéger le site de Pully figurant au titre de village urbanisé d'importance nationale dans l'Inventaire fédéral des sites construits à protéger en Suisse (annexe 4 de l'ordonnance concernant l'Inventaire fédéral des sites construits à protéger en Suisse du 9 septembre 1981 [OISOS; RS 451.12]) sur l'intérêt public à assainir les nuisance sonores des chemins de fer.
L'instance précédente, qui a procédé à une inspection locale, a constaté que l'endroit où se situent les parois litigieuses ne présente pas des caractéristiques exceptionnelles méritant d'être protégées et justifiant qu'il soit renoncé au projet. Elle a considéré que les parois antibruit litigieuses ne remettaient nullement en cause le patrimoine de la commune de Pully et qu'elles ne mettaient pas en danger les caractéristiques essentielles du site puisque leur impact sera réduit, notamment par leur construction en bois. Elle a jugé qu'elles avaient pour but de favoriser le logement en augmentant la qualité de vie des habitants par la diminution des nuisances sonores, sans trop altérer la qualité spatiale et sans créer un sentiment d'enfermement.
Face à cette argumentation, les recourants se bornent à avancer que le projet prend place dans un environnement sensible, avec un objectif de sauvegarde des caractéristiques essentielles pour les composantes du site attenantes, sans expliquer en quoi elles consistent. Ils ne démontrent pas qu'une atteinte plus grave à l'environnement résulterait de l'adoption de parois antibruit. Ils n'expliquent pas non plus en quoi le raisonnement du Tribunal administratif fédéral serait contraire au droit fédéral. Dans ces circonstances, le grief doit être rejeté, ce d'autant plus que l'OFEV, l'Office fédéral de la culture et les autorités cantonales compétentes ne voient pas quel motif dû à la configuration des lieux, ni quels intérêts publics majeurs s'opposeraient à la construction des parois litigieuses.
Les recourants font encore valoir que la Municipalité, qui connaît mieux que toute autre autorité les circonstances locales, déplore l'impact du projet sur le paysage. Ce grief peut être écarté. En effet, lors d'une pesée des intérêts, il n'est pas contraire au droit fédéral de faire prévaloir l'intérêt public défendu par les autorités cantonales et fédérales sur celui de la commune, ce d'autant moins que la Municipalité n'a, en l'espèce, pas formellement fait opposition au projet.
Les recourants reprochent également à tort au Tribunal administratif fédéral d'avoir soustrait de la pesée des intérêts les intérêts privés en cause. Celui-ci a en effet tenu compte des intérêts privés des recourants et a consacré un considérant à ce sujet (consid. 6.4 de l'arrêt attaqué). Les recourants rappellent, dans ce contexte, que 87,2% des voisins et riverains qu'ils ont interrogés sont favorables au maintien de la situation actuelle et sont opposés à la construction des parois litigieuses. Ils se réfèrent à une proposition faite lors du processus législatif en 1999 d'ajouter une lettre c à l'art. 7 al. 3 LBCF, selon laquelle "les propriétaires concernés pouvaient renoncer à exiger la mise en oeuvre de mesures de construction parce qu'ils estimaient suffisantes les mesures visées à l'art. 10, sous réserve de l'inscription de la tolérance concernée au registre foncier" (BO 1999 CE p. 788). Ils prétendent que si cette proposition n'avait pas été retenue, c'était parce que la possibilité qu'elle entendait réserver l'était déjà en l'état du texte légal. Cela ne ressort cependant pas des travaux préparatoires. Le Conseiller fédéral Leuenberger avait au contraire recommandé de rejeter la proposition, en insistant sur la nécessité pour les autorités de traiter chaque projet de manière individualisée (BO 1999 CE p. 789). L'instance précédente a d'ailleurs opéré de la sorte, en procédant à une pesée des intérêts en présence et en prenant en compte le fait qu'une majorité des habitants actuels touchés était opposée au projet.
Pour le reste, les opposants font à nouveau valoir que les parois ne tarderont pas à être recouvertes de tags et de graffitis, sans discuter les motifs avancés par le Tribunal administratif fédéral sur ce grief. Fût-il recevable, cet argument ne saurait toutefois justifier de renoncer à la construction des parois litigieuses. En effet, il s'agit plutôt d'un problème de police locale et moins d'une question liée à l'aménagement du territoire.
Enfin, comme s'ils plaidaient devant une cour d'appel, les recourants affirment à nouveau que "l'aménagement des parois litigieuses supprimera les échappées et dégagements, altérera la qualité du site et donnera aux habitants une impression d'enfermement", sans démontrer concrètement et précisément en quoi et pour quel motif l'appréciation de l'instance précédente serait contraire au droit fédéral. Le Tribunal administratif fédéral avait en effet constaté sur place que la perte de vue subie par les recourants correspondait à celle à laquelle tout propriétaire devait légitimement s'attendre en zone à bâtir et qu'elle n'était pas telle qu'elle justifierait de renoncer aux parois litigieuses; celles-ci restreignaient le dégagement dont bénéficient certains recourants dans une moindre mesure, ceci d'autant plus que les propriétaires des étages inférieurs ne disposaient pas pour la plupart d'une vue sur le lac et les montagnes, notamment en raison des haies qui se trouvaient devant leurs fenêtres. Ce moyen, qui ne satisfait pas aux exigences de motivation de l'art. 42 al.1 LTF, est donc irrecevable.
En définitive, avec la retenue dont doit faire preuve le Tribunal fédéral dans cet examen, la pesée des intérêts effectuée par le Tribunal administratif fédéral peut être confirmée. Comme l'intérêt public d'assainissement des nuisances sonores de chemins de fer l'emporte sur les autres intérêts publics et sur les intérêts privés des recourants, le grief de violation de l'art. 7 al. 3 let. b LBCF doit être écarté.
5.
Dans la dernière phrase de leur mémoire, les recourants affirment que "l'examen des variantes, soit des mesures sur le matériel roulant et/ou la pose de fenêtres antibruit a été escamoté", sans l'expliquer ni le démontrer. Faute de satisfaire aux exigences de motivation de l'art. 42 al. 1 LTF, ce grief est irrecevable.
6.
Il s'ensuit que le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité.
Les recourants, qui succombent, doivent supporter les frais judiciaires (art. 65 et 66 LTF). En vertu de l'art. 68 al. 3 LTF, les intimés n'ont pas droit à des dépens.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1.
Le recours est rejeté, dans la mesure de sa recevabilité.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 4'000 francs, sont mis à la charge des recourants, pris solidairement entre eux.
3.
Il n'est pas alloué de dépens.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à l'Office fédéral des transports, au Tribunal administratif fédéral, Cour I, et à l'Office fédéral de l'environnement.
Lausanne, le 8 octobre 2013
Au nom de la Ire Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Juge présidant: Merkli
La Greffière: Tornay Schaller