Un tren de alta velocidad (TAV), también denominado en algunos países tren bala, es aquel tren que alcanza velocidades iguales o superiores a 200 km/h sobre líneas existentes actualizadas, y 250 km/h sobre líneas específicamente diseñadas para tal efecto, según la UIC (Unión Internacional de Ferrocarriles).
En todos los casos se trata de vehículos específicos y vías férreas desarrolladas de forma conjunta.
El tren de alta velocidad está considerado como el medio de transporte más seguro del mundo, por delante del avión. En los últimos 60 años solo ha habido cinco accidentes con víctimas mortales, siendo el más grave el accidente de Eschede.
Europa España
miniaturadeimagen|Dos unidades de la Serie 112 de Renfe. En los años 1960 se comenzó en España a hacer pruebas de alta velocidad, superando los 200 km/h con un Talgo propulsado por una locomotora de la Serie 352 de Renfe y años más tarde con el prototipo de la Serie 443 de Renfe (el Platanito). No se empezó a estudiar como una propuesta real hasta el año 1986, cuando el Ministerio de Transporte preparó el Plan de Transporte Ferroviario (PTF). En 1992 se inauguró la primera línea de alta velocidad en España, la línea de alta velocidad Madrid-Sevilla, con un ancho de vía internacional, para la cual se adquirieron 18 trenes fabricados por Alstom derivados del TGV Atlantique (Serie 100 de Renfe), trenes que pueden alcanzar una velocidad máxima de 300 km/h. En 2020 se produce la liberación de la red de alta velocidad española que dio la entrada a nuevos operadores, Ouigo España, con sus trenes TGV Euroduplex (Serie 108 de Ouigo) e ILSA con sus ETR 1000 (Serie 109 de ILSA).
En la actualidad, España cuenta con una red de alta velocidad en expansión y una gran cantidad de modelos de trenes de alta velocidad, con diferentes tecnologías y soluciones de desarrollo propio, como el tren de muy alta velocidad Talgo AVRIL, o las aportadas por Talgo y CAF para resolver problemas de diferentes anchos de vías o diferentes sistemas de señalización, además de llevar a la implantación comercial de velocidades cada vez más altas. España cuenta con la segunda mayor red de alta velocidad ferroviaria existente, llegando a los 3900 km, superando a países con alta tradición en esta tecnología, como Japón o Francia, e inmediatamente por debajo de China.
Francia miniaturadeimagen|Diferentes generaciones de TGV Los franceses fueron pioneros en la investigación y desarrollo de los trenes de alta velocidad en Europa. No en vano, el TGV (Train à Grande Vitesse) es uno de los trenes convencionales más veloces del mundo, operando en algunos tramos a velocidades de hasta 320 km/h. .
El 13 de febrero de 2006, el TGV consiguió superar su récord de velocidad en el tramo de París a Estrasburgo, alcanzando los 553 km/h. Su anterior plusmarca databa de 1990, cuando llegó a circular a 515,3 km/h. Para obtener esta velocidad punta se empleó una configuración especialmente preparada para la ocasión, formada por tres coches y dos locomotoras, sin pasajeros.
El 3 de abril de 2007, un tren Alstom V-150 volvió a batir el récord mundial de velocidad sobre raíles al circular a 574,8 km/h en uno de los tramos de la nueva línea de alta velocidad de París a Estrasburgo. Esta proeza técnica, preparada durante meses, fue realizada por la empresa ferroviaria francesa (SNCF), la red de líneas férreas propietaria de las vías y el constructor del tren, Alstom. La potencia del tren se aumentó para la ocasión: varios motores suplementarios fueron colocados a lo largo del vehículo, y las ruedas eran mayores que las de un TGV ordinario, para que se alcanzara una gran velocidad sin calentar en exceso la maquinaria. Al mismo tiempo, se incrementó la potencia eléctrica sobre la línea y se reforzó la catenaria que alimentaba el tren, así como el balasto, la capa de árido que se extiende sobre la explanada de los ferrocarriles para asentar, sujetar sobre ella las traviesas y mejorar la transmisión de cargas de la estructura a la explanada; todo ello con el fin de soportar las intensas vibraciones.
Actualmente el TGV 2N2 euroduplex, son trenes interoperables, equipados para poder circular en varios países de Europa con diversos suministros eléctricos y señales: Francia, Alemania, Suiza, España y Luxemburgo.
Alemania miniaturadeimagen|DB ICE 3
«InterCityExpress», normalmente abreviado como «ICE», designa al sistema de trenes de alta velocidad de los ferrocarriles de Alemania que circulan por dicho país y por países vecinos.
Es el servicio de mayor calidad ofrecido por la empresa Deutsche Bahn. El tren alemán InterCityExperimental (ICE V) logró en 1988 alcanzar 406,9 km/h (253mph).
La red ICE se inauguró oficialmente el 29 de mayo de 1991, con varios vehículos convergentes en diferentes direcciones en la recién construida Estación Kassel-Wilhelmshöhe en Kassel, Alemania.
Italia
thumb|200px|El italiano ElettroTreno ETR 200 en 1939 fue el primer servicio comercial de tren de alta velocidad. Se logró el récord mundial de velocidad media en 1939, alcanzando los 203 km/h, cerca de Pistoya.
El primer tren comercial de alta velocidad fue inaugurado en 1938 en Italia con el ElettroTreno ETR 200, alcanzando el para entonces récord mundial de 204 km/h, cerca de Milán.
Actualmente Italia tiene una de las redes más extensas de Europa, con más de 1467 km de líneas de trenes de alta velocidad.
En Italia disfrutan de los 250 km/h de los Pendolinos, una familia de trenes de alta velocidad desarrollados por Fiat Ferroviaria(actualmente Alstom) el primero el ETR 401 desde 1976 y actualmente con los Nuevos Pendolinos.
Actualmente el Frecciarossa ETR 1000 y el NTV ETR 575 son los principales trenes de alta velocidad que circulan por la red italiana, capaces de alcanzar velocidades de 350 km/h.
Reino Unido Artículo principal: Eurostar y Línea de alta velocidad Londres-Eurotúnel miniaturadeimagen|Eurostar clase 374 y 373 en la estación de Londres Saintt Pancrass El primer tren de alta velocidad en el Reino Unido se puso en funcionamiento a través de la Línea de alta velocidad Londres-Eurotúnel para así conseguir la conectividad con el resto de Europa a través del Eurotúnel, para ello Eurostar encargó los TGV Serie 373 de British Rail. Estos trenes poseen el récord británico de velocidad ferrovia con 334.7 km/h (208 millas por hora).
En 2010, Eurostar encargó a Siemens, 10 nuevos trenes modelo “Velaro”.
Gran Bretaña se equiparará al resto del continente, ya que actualmente se está construyendo la HS2 para unir Londres con las principales ciudades del país . Será el primero en cubrir rutas internas dentro de este país, más allá del Eurostar.
Los trenes que se plantea usar son los British Rail clase 895 encargados a una empresa conjunta que es Hitachi–Alstom High-Speed (HAH-S) y rodarán a unos 322 km/h, manejadas por la empresa Network Rail y es una noticia recibida muy bien por viajeros británicos y extranjeros.
Desde Londres los tiempos que se alcanzarán por tramo son: Birmingham en 45 minutos (actualmente lleva 1 hora y media) Leeds en 1 hora y 30 minutos (actual 2 horas y 3 minutos) Liverpool en 1 hora y 23 minutos (ahora 2 horas y 8 minutos) Mánchester en 1 hora y 6 minutos (2 horas 7 minutos actuales) Edimburgo en 2 horas y 9 minutos (4 horas y 23 minutos hoy) Glasgow en 2 horas y 16 minutos (actualmente 4 horas y 10 minutos)
El proyecto requerirá unos 40.000 millones de euros y estaría operativo para 2030.
Grecia
Países Bajos
Asia Corea del Sur
thumb|200px|KTX-II en Corea del Sur En Corea del Sur disponen de un tren derivado del TGV francés llamado KTX. Los primeros 281 km de la línea —de los 412 previstos— fueron abiertos a primeros de abril de 2004, entre Seúl y Daegu. El KTX alcanzará velocidades de 300 km/h en esta primera sección.
Los 131 km posteriores, que enlazarán con Busan, se abrirán en 2008. Hasta la fecha, el KTX funcionará entre estas dos ciudades por la línea convencional existente, ya que ha sido recientemente electrificada. Doce de estos trenes fueron construidos en Francia por Alstom y los otros 34 restantes deben ser construidos en Corea del Sur por la firma Hyundai Rotem, según los términos de un acuerdo de transferencia de tecnología.
Japón thumb|200px|Shinkansen Serie 500 en Japón
Los japoneses fueron los pioneros de la alta velocidad ferroviaria en el mundo con sus "trenes bala" que recorrían la línea troncal o Shinkansen en la década de 1960.
Todo empezó a mediados de los años 1950, cuando pensaron en construir una nueva línea ferroviaria entre Tokio y Osaka, las dos principales ciudades del país, para resolver el problema de la saturación de la línea existente con una mejora sustancial de los tiempos de recorrido. Mitsubishi, Kawasaki, Hitachi y Sumitomo se asociaron para que los trenes de alta velocidad japoneses unieran desde 1964 las principales ciudades niponas, dejando que el paisaje se desdibuje a 300 km/h. China miniaturadeimagen|Maglev de Shanghái.
China dispone de 7000 km de alta velocidad, queriendo llegar a los 13.000 en los próximos dos años y a 16000 en 2020, aunque el proyecto llega a unos 120000 km de vías para comunicar 25 países de Europa y Asia en 2025. De esos 7000 km que alcanzan velocidades superiores a 200 km/h, en más de 2000 se llega a los 350. La línea estrella será la que una en un solo trayecto de 1318 km las ciudades de Pekín y Shanghái. El coste total de la red es de unos cinco billones de yuanes (541825 millones de euros), y el Gobierno Chino pretende que gran parte de esa inversión se revierta a empresas de la propia China que empiezan a desarrollar esa tecnología, y de esa manera después exportar esa tecnología a otros países y estados como Polonia, Rusia o California. Muchas de las máquinas usadas pueden alcanzar velocidades de 420 km/h aunque en su uso no superen los 350.El AVE chino, el más veloz del mundo y en continua expansiónLínea Pekín-Shangai. AVE Chino, costes y nueva tecnología del gigante asiático
El 26 de diciembre de 2012, China inauguró una nueva línea de tren de alta velocidad, el cual discurre desde la capital Pekín a Cantón, un importante centro económico ubicado al sur del país. La longitud de la línea es de 2298 km (1428 mi), es la línea de tren de alta velocidad más larga del mundo. La velocidad de la vía es de 300 km/h (186 Mph) y reducirá el tiempo de traslado mayor de 20 horas, a solo 8 horas.http://www.eluniversal.com.mx/notas/892169.html
China está realizando importantes inversiones en trenes de levitación magnética de alta velocidad. Conocido como Maglev Transrapid, el primer tren chino de alta velocidad hace su recorrido desde el aeropuerto de Pudong a Shanghái a una velocidad punta de 430 km/h en un recorrido de 30 km empleando 8 minutos. Está operativo desde el 24 de marzo de 2004.
Turquía
Turquía fue el primer país de Medio Oriente a poner en funcionamiento una línea de trenes de alta velocidad (YHT). Los trenes de la TCDD como el HT65000 fueron desarrollados en España y el TCDD HT80000 en Alemania. miniaturadeimagen|241x241px|TCDD HT80000 Siemens Velaro de Turquía.
Taiwán El Tren de alta velocidad de Taiwán es un tren de alta velocidad que recorre aproximadamente 354 km por la costa oeste de la isla de Taiwán, desde su capital Taipéi hasta la ciudad de Kaohsiung, en el suroeste del país.
Uzbekistán La alta velocidad en Uzbekistán se compone en la actualidad de dos corredores principales de alta velocidad. El Afrosiyob fue diseñado y fabricado por Talgo en España.
Arabia Saudita La línea de alta velocidad Haramain o línea de alta velocidad La Meca-Medina es una línea de alta velocidad ferroviaria entre las ciudades de La Meca y Medina, en Arabia Saudita. Los Talgo 350 SRO son trenes diseñados para circular por el desierto.
África Marruecos