En la década de 1960, los japoneses diseñaron el primer tren bala demostrando que era posible que un tren circulara a una velocidad superior a los 200 kilómetros por hora. La primera línea del tren de gran velocidad francés, TGV, se tendió entre París y Lyon, terminándose en el año 1983. Se trataba de una vía convencional, aunque con un trazado especial. El TGV alcanzó sobre esa vía una velocidad de 270 km/h, aunque en las vías que se tendieron después, este tren alcanza los 300 km/h.
En España, tras una dura competencia entre las tecnologías francesa (TGV), alemana (Siemens) y japonesa (tren bala), se escogió la tecnología del TGV con ancho de vía internacional para la primera línea del tren español de alta velocidad (AVE) Madrid-Sevilla.
En el desarrollo de los trenes modernos, la electrónica ha tenido un papel primordial, al conseguir disminuir el peso y el volumen de las locomotoras, además de mejorar las comunicaciones y aumentar la seguridad.
La informática también ha contribuido de manera decisiva al desarrollo de las líneas de trenes de alta velocidad, sobre todo en aspectos de señalización y regulación del tráfico. Al introducir el código de un tren en la unidad de control de tráfico, se muestra cuál es su situación en la línea en ese momento, y los ordenadores indican a los controladores, por ejemplo, la mejor forma de corregir su horario, suponiendo que vaya adelantado o retrasado.
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