Dans le sillage de l’équipement global en courant continu 1,5 kV de l’axe Lyon - Marseille achevé jusqu’à Loriol, au sud de Valence, l’étape suivante va se dérouler sur la rive gauche du Rhône pour atteindre le noeud d’Avignon. En Provence-Alpes-Côte d’Azur elle débute au Km 689 où pour les besoins du canal de dérivation du Rhône, une déviation de tracé sur 300 m en aval de Bollène-la-Croisière, nécessite la création d’un pont-rail. Grâce à l’amélioration de la géométrie de la voie, la vitesse peut être portée de 120 à 140 km/h et le BAL installé à la place du block manuel ex-PLM. Des voies de garage à entrée directe sont aménagées dans les deux sens à Bollène, Orange, Sorgues, dans le sens pair à Bédarrides et au Pontet. La transformation de la gare d’Avignon s’accompagne d’un PRS central avec allongement des quais des cinq voies principales, vitesse de passage portée de 30 à 90 km/h, création de deux voies 1 bis, 2 bis réservées au trafic marchandises avec saut-de-mouton supérieur au sud pour la voie 1 Marseille, déplacement de la voie 2 vers le Rhône, modification de la soudure…