为了使火车高速行驶，就必须具备特制的基础设施和与特殊操作条件相结合的机车车辆。法国高速列车或超高速列车(TGV)由新一代电气列车组成，并配备有专用缩放仪(一个在高速运行中收集架空电路电流的装置)、一个为高速线路(HSL)坡度设计的制动系统以及一个模块化随车携带计算机系统。
线路
高速线路由双轴构成。它们使得列车在任意一条轨道上都能双向全速行驶。当速度降至170公里/小时时，就会建造转线轨道。这些转线轨道彼此相隔25公里，为防止不可预测的交通事故发生提供了足够的处理空间。
这些线路被分成几个模块区间，不同区间的界线由反光标识板标示。这些标识板安置在路边的柱子上。每隔20到25公里就会有信号箱。
所有横跨高速铁路线的公路和桥梁都装有一个防止公路机动车闯入钢轨的系统。该系统由被安置在桥两边的两个互联金属网构成。如果车辆闯入钢轨，金属网将会同时断裂，同时，向控制中心发出信号。
信号
单磁道信号(TVM)通过监视轨道电路中的电流进行工作。由此而收集到的信息就会经过安装在前轴上的传感器，发送到驾驶室信号显示器上。
列车控制员通过信号箱中的电脑键盘，与控制中心联系，就可以将全程速度限定在170公里/小时至230公里/小时上。这种主控制避免了将单个信号发送给每一个驾驶员的烦琐。
驾驶员在其驾驶室信号显示器上就可以接受到限制速度的指示。这些指示被当做电码频率或是数字信息存入。驾驶员“坐在移动的座位上”，在条件突然恶化时及时作出反应。驾驶辅助设备使驾驶员的任务更加简单，如果火车行驶速度过快，速度控制系统也能进行紧急刹车。
如果出现故障，驾驶员需要使用刹车，其显示器就会闪红光。要使一列全速行驶的超高速列车停下来只需3000米距离。因此，当必须减速时，减速限制指示器就会以限定序列的形式发挥作用。
为了满足每一条强制速度限制，如果超过了规定速度，一个持续不断的速度监视系统会中断控制系统，驾驶员在速度降至速度控制线时就可以把车停下。
能够在驾驶室中显示的信息有六种：速度限制数据、速度限制提前告警、远距离速度限制、执行速度限制、前方停车、小心行驶或是紧急刹车。然而，为了避免混乱，驾驶室信号显示器一次只能显示一个信号。
基于由单磁道信号设备发送且来源于各种传感器和控制中心的信号，随车携带的计算机单磁道信号决定了火车的初始速度限制、最近速度限制和刹车适用水平。
这些参数用于绘制一条速度控制曲线，这条曲线不会干扰执行命令的驾驶员，但在驾驶员未能遵守显示的命令时也能加强速度限制。与单磁道驾驶室信号相关联的速度控制器通过停止序列监视驾驶员的行为，但在速度低于35公里/小时时，它就不再起作用了。
并非只有障碍物需要不停核实
列车轴箱的温度也被安装在控制中心的集中热箱检测系统监视。信息由当地测量设备输入系统，这些设备分布在高速铁路沿线，彼此相隔30公里。这些检测点都备有传感器，这些传感器时刻待命，并在列车靠近时发挥作用。
来自传感器的数据被集中系统实时处理。将数据与先前的知识进行比较能得出两种信号：对温度不断提高但不会发生危险的轴箱简单警报，对需要立即检测的轴箱进行危险警报。
寒冷的天气也是问题。冰或霜雪能毁坏架空导线或缩放仪。为了克服这一问题，专用的检波器被安装在架空导线上，检测出风险就会有信号发送到控制室，然后控制室采取适当的行动——加热导线或是给驾驶员发送信号等等。
线路周围的安全环境
由于高速线路的高速运转，工作人员严禁登上钢轨，除非事先采取适当保护措施。
手动开关被安装在线路两边的路旁。这些措施填补了信号系统对工人保护的不足，如果发生危险也能够提供一定范围内的保护。当这些开关中有一个在运转时，显示器就会变红。
最后，为了进一步加强高速线路周围的安全环境，减少列车与人、动物和机动车的碰撞危险，法国铁路在沿线和平面交叉点处设立了2米高的防护栏。
因此，超高速列车系统使得驾驶员、信号员与控制中心保持了紧密联系，对任何不测事件都有传感器对其进行检测，有信号对其进行警报。这也是法国超高速列车凭借其超高的安全性、可靠性出名的原因。
