TGV (sigla del francés Train à Grande Vitesse -Tren de Alta Velocidad en español-) es la marca utilizada por la compañía de ferrocarriles nacional francesa SNCF para los servicios en las líneas de alta velocidad que opera en Francia.
La inauguración de estos servicios tuvo lugar con el trayecto entre París y Lyon en 1981. Actualmente la red de TGV conecta París con otras ciudades de Francia y con sus países vecinos. Se dedica principalmente al transporte de pasajeros, aunque existe una versión postal. Entre 1981 y 2013 la red de TGV transportó dos mil millones de pasajeros.
El TGV es uno de los trenes convencionales más veloces del mundo; en algunos tramos opera a velocidades de hasta 320 km/h. Tiene el récord de mayor velocidad en condiciones especiales de prueba cuando el 3 de abril de 2007 superó su propio registro al llegar a los 574,8 km/h en una sección de vía entre París y Estrasburgo de la línea de alta velocidad europea Este.
El éxito de la primera línea favoreció la expansión del servicio, con nuevas líneas construidas hacia el sur, oeste y noreste de Francia. Deseosos de imitar el éxito de la red francesa, algunos países vecinos como Bélgica, Italia o Países Bajos construyeron también sus propias líneas de alta velocidad. Actualmente, las líneas francesas de alta velocidad enlazan con las de Bélgica, Alemania, Países Bajos, Luxemburgo, Italia, Suiza, España e incluso con las del Reino Unido. Otras redes de alta velocidad utilizan trenes derivados de los TGV (KTX, AVE...).
Son trenes diseñados para circular por líneas de alta velocidad, que disponen de algunas características especiales, como capacidad para alimentar trenes de gran potencia, traviesas y aparatos de vía especiales o sistemas de señalización en cabina que eliminan la necesidad del maquinista de identificar las señales a gran velocidad. También pueden circular por líneas convencionales a menor velocidad.
El TGV ha absorbido una gran cantidad de los desplazamientos nacionales que antes se realizaban en avión, debido a la reducción del tiempo de viaje, especialmente para los trayectos de menos de 3 horas. El viaje en tren se completa en un tiempo menor por la ausencia de tiempos de espera propios de los aeropuertos (facturación, controles de seguridad, embarque, retrasos...). También le beneficia la localización de las estaciones, situadas dentro de las ciudades. Por otra parte, el TGV es un medio de transporte muy seguro, que no ha tenido apenas accidentes al circular por líneas de alta velocidad.
La idea de implantar el TGV fue propuesta por primera vez en los años 1960, después de que Japón hubiese empezado la construcción del Shinkansen en 1959. El japonés Shinkansen fue el primer tren de alta velocidad conectando Tokio con Osaka y se puso en servicio el 1 de octubre de 1964, aproximadamente 17 años antes que los primeros TGV. Al mismo tiempo, el gobierno francés favorecía las investigaciones en nuevas tecnologías, profundizando en campos como la producción del hovercraft o los trenes magnéticos, como el aerotrén. Simultáneamente, SNCF empezó a investigar acerca de la operatividad de trenes de alta velocidad sobre vías tradicionales.
Originalmente estaba planeado que el TGV, entonces acrónimo de très grande vitesse (muy alta velocidad) o turbine grande vitesse (turbina de gran velocidad), estuviese propulsado por locomotoras de gas turboeléctricas. Las turbinas de gas fueron seleccionadas por su reducido tamaño, su buena relación de potencia por peso y la capacidad de administrar una gran salida de potencia durante un largo período. El primer prototipo, el TGV 001 fue el único TGV construido con este tipo de motor, debido a la gran subida en el precio del petróleo durante la crisis energética de 1973, las turbinas de gas fueron calificadas como impracticables y el proyecto dio un giro hacia la electrificación de alta tensión en las líneas del tren. La electricidad iba a ser generada por las nuevas centrales nucleares de Francia.
Sin embargo, el TGV 001 no fue un prototipo inservible. Su turbina de gas turboeléctrica fue solo una de las muchas tecnologías necesarias para los viajes a alta velocidad sobre raíles. También se probaron los frenos de alta velocidad que fueron necesarios para disipar la gran cantidad de energía cinética del tren operando a gran velocidad, así como la aerodinámica para alta velocidad y la señalización. El diseño de este tren tenía los remolques articulados, lo que significa que entre dos remolques, se comparte un bogie. Este modelo alcanzó los 318 km/h y esta velocidad aún permanece como el récord del mundo de velocidad para un tren a turbina de gas. Su interior y exterior fueron diseñados por el británico Jack Cooper, que trabajó en las formas básicas de los siguientes diseños del TGV, incluyendo el afilado morro de los coches de cabina.
Cambiar las especificaciones del TGV para incorporar la tracción eléctrica requirió una significativa revisión en el diseño. El primer prototipo eléctrico, apodado Zebulon, fue terminado en 1974. Se probaron características como el novedoso montaje del motor en la carrocería, los pantógrafos, la suspensión y los frenos. El montaje de los motores en la propia carrocería permitió reducir el peso de los coches motores del tren en unas 3 t. Este prototipo viajó durante más de 1.000.000 km en su periodo de pruebas.
En 1976 el gobierno francés fundó el proyecto TGV y poco después se comenzó la construcción de la LGV Sud-Est, la primera línea de alta velocidad, la línea se denominó LN1, Ligne Nouvelle 1 (Nueva línea 1). LGV es el acrónimo francés Ligne à Grande Vitesse usado para las Línea de alta velocidad, LAV en castellano.
Tras las dos preproducciones de los trenes, estos fueron rigurosamente probados y sustancialmente modificados, la primera versión para producción se entregó el 25 de abril de 1980. El servicio TGV comenzó a funcionar para el público entre París y Lyon el 27 de septiembre de 1981. Los pasajeros para los que inicialmente estaba destinado este tren eran gente de negocios que necesitaba viajar entre estas dos ciudades. Y como medio de transporte el TGV era considerablemente más rápido que los trenes convencionales, automóviles y aviones. De manera que este tren empezó a volverse popular muy pronto, incluso fuera de su objetivo de mercado inicial. El viaje rápido y práctico entre estas ciudades tuvo una amplia y rápida aceptación en el mercado del transporte de viajeros.
Desde entonces, se han construido nuevas líneas de gran velocidad en Francia, actualmente existen 6 líneas en este país:
LN1 entre París y Lyon operativa desde 1981.
LN2 entre París y Tours operativa desde 1989.
LN3 entre París y Calais y Lille operativa desde 1993.
LN4 extensión de la LN1 hasta Valence operativa desde 1992 (parte norte) y 1994 (parte sur).
LN5 extensión de la LN4 hasta Marsella operativa desde 2001.