Ligne de Brétigny à La Membrolle-sur-Choisille

Bâtiment de la gare de Vendôme.

Le 7 juillet 1838 une loi concède un embranchement sur Arpajon, conjointement à la ligne de Paris à Orléans, à une compagnie dirigé par Casimir Leconte[1].

À la suite de la déconfiture financière de la Compagnie du chemin de fer Grand-Central de France, son démantèlement est organisé en 1857 au profit de la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans et de la constitution de la Compagnie des chemins de fer de Paris à Lyon et à la Méditerranée. Dans ce cadre, la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans reçoit à titre complémentaire, notamment la concession à titre définitif d'une ligne « de Paris à Tours par ou près Châteaudun et Vendôme » par la convention signée le 11 avril 1857 avec le ministre des Travaux publics. Cette convention est approuvée par décret le 19 juin 1857[2].

La ligne entre Brétigny et Tours est mise en service en deux étapes : en 1865 sur la section de Brétigny à Vendôme, puis en 1867 sur la section de Vendôme à La Membrolle-sur-Choisille par la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans (compagnie du PO).

Ce second itinéraire de Paris à Tours est réalisé afin de maintenir une ligne de chemin de fer entre les deux villes à l'abri des inondations ravageuses de la Loire. Établie dans la plaine agricole de la Beauce, très peu accidentée, la ligne dessert essentiellement de petites localités où se développe une industrie locale de tannerie et de travail du bois. La première section de la ligne de Brétigny à Vendôme (144 kilomètres) est ouverte le 28 décembre 1865[3].

Le tronçon de Vendôme à La Membrolle, long de 58 kilomètres, est ouvert le 5 août 1867[4]. Il est raccordé, près du bourg de La Membrolle[4] à la ligne de Tours au Mans.

Quatre liaisons quotidiennes relient Paris à Tours, dont trois en 7 h 37 min, desservant les trente-deux gares intermédiaires de la ligne. La quatrième liaison ne dessert que vingt-et-une gares intermédiaires, en 6 h 55 min. La nouvelle ligne fait un moment concurrence à l'itinéraire via Les Aubrais (ligne de Paris à Bordeaux), mais elle s'efface rapidement, la ligne de Vendôme développant un trafic à caractère plus régional[5].

La ligne est mise en double voie en 1901, puis électrifiée en 1924 (en 1 500 volts), mais uniquement sur la section de Brétigny à Dourdan[6]. Cette section fut intégrée dans la ligne C du RER en 1979[7]. Au-delà de Dourdan, la ligne est à voie unique et à traction autonome.

De 2009 à 2013, la ligne fait l'objet d'importants travaux de régénération de la voie entre Dourdan et Notre-Dame-d'Oé dans le cadre du contrat de plan État-région Centre 2007-2013[6]. En 2022, de nouveaux travaux de modernisation sont effectués sur la ligne entre Dourdan et La Menbrolle pour un montant de 51,5 millions d'euros[8].

Cette ligne supporte des trafics de voyageurs (par TER et RER) et de fret. À la suite de la fermeture au trafic voyageurs et au déclassement de nombreuses autres lignes qui la croisait, elle est devenue assez isolée étant donné que, sur environ 200 km, on ne rencontre ni nœud ferroviaire, ni bifurcation. Ceci devrait toutefois changer avec la réouverture, pour 2020[11], de la ligne de Chartres à Orléans qui la croise à Voves[12].