La ligne directe de Madrid à Burgos ou ligne directe de Madrid à Burgos via Aranda de Duero est une ligne à écartement ibérique non électrifiée en voie unique (bien que la plateforme ait été dimensionnée pour une double voie) inaugurée par la Renfe le . Elle relie Burgos à Madrid en empruntant le tracé le plus court possible, en .
Bien qu'elle fût une ligne très utilisée pendant près de trois décennies, les différentes instances gestionnaires ont estimé que le coût de son entretien ne pouvait être amorti avec sa fréquentation limitée, hormis dans la communauté de Madrid où circulent de nombreux trains de la ligne de C-4). La baisse du nombre de circulations sur cette ligne directe a été accentuée par l'ouverture de la ligne à grande vitesse Madrid - Valladolid et le mauvais état de l'infrastructure qui a notamment entraîné le déraillement d'un train Talgo le .
La ligne a été brutalement fermée en à la suite d'un éboulement dans le tunnel de Somosierra qui a conduit également à la perte d'une locomotive enterrée dans l'ouvrage. Le trafic voyageurs a été entièrement supprimé sur la ligne, à l'exception des 25 premiers kilomètres au nord de l'agglomération de Madrid.
La desserte de Madrid à Burgos via Aranda de Duero a ensuite perduré par bus jusqu'en . Le , et malgré l'opposition citoyenne, ADIF a décrété la fermeture définitive au public de la gare d'Aranda de Duero-Montecillo, unique gare de Castille-et-Léon de la ligne qui était encore en service. La fermeture de la ligne directe a permis d'augmenter, par transfert des circulations, le nombre de trains empruntant la ligne à grande vitesse Madrid - Valladolid.
Cette gare n'est aujourd'hui ouverte que pour le trafic de marchandises, opéré par COMSA Rail Transport, qui subsiste encore entre Aranda de Duero et Burgos.
Desserte gauche|vignette| « », dévié via la ligne directe Madrid-Burgos, vu à . Outre le trafic de trains de marchandises, la ligne directe de Madrid à Burgos a également vu passer de nombreux trains voyageurs dont des Talgo assurant des dessertes de type « longue distance » afin de relier Madrid-Chamartín à Hendaye et Bilbao-Abando-Indalecio-Prieto, en desservant un nombre limité de gares de la ligne. Quelques trains régionaux circulaient également, uniquement entre Madrid et Burgos, en assurant une desserte de l'ensemble des gares (ou presque, suivant les trains).
Enfin, durant plusieurs années, le « Francisco de Goya », reliant de nuit Paris à Madrid, empruntait la ligne directe de Burgos à Madrid. Avant celui-ci circulait le train de nuit rapide La , sur un tracé similaire.
Histoire vignette|Plaque commémorative de l'inauguration du . La construction de cette ligne a été commencée en , dans le cadre du plan « » pour la construction urgente de chemins de fer. Les travaux ont été interrompus à la fois par la guerre d'Espagne et par la longue résolution visant à construire de nouvelles liaisons ferroviaires à Madrid, devant se connecter à la ligne directe. Inaugurée par Francisco Franco en 1968, l'objectif était de réduire la distance de parcours entre la capitale espagnole et la frontière française de , en évitant le détour par Ávila et Valladolid.
Genèse du projet En , avec l'inauguration à Bilbao des hauts-fourneaux de Santa Ana de Bolueta, première entreprise à remplacer les anciennes forges, apparaît le premier projet de ligne ferroviaire Irun-Deba-Bilbao-Burgos-Valladolid-Madrid, cité par R. Waiss. Lors des débats sur le tracé, par Urduña-Orduña ou Balmaseda, de la concession ou du financement, Bilbao a dû se résigner à ne pas être desservie par la ligne. C'est ainsi que le , la première locomotive arriva à la gare de Saint-Sébastien par la ligne de Madrid à Hendaye.
Le gouvernement, au vu du mécontentement de Bilbao, n'a pas jugé opportun de lui refuser l'autorisation de construire la ligne ferroviaire de Bilbao à Tudela via Miranda de Ebro, ouvrant un débouché à la capitale de Bilbao sur le marché des vins de la RiojaVoir Nazario González, p. 268..
Construction La compagnie basco-castillane eut l'intention de racheter les concessions entre Burgos et Madrid afin de créer une ligne directe Madrid-Bilbao offrant une alternative d'accès plus aisée au port d'Urduña-Orduña. Burgos aurait été reliée à Madrid via Lerma, Aranda de Duero et Somosierra tout en évitant le détour par Valladolid et Ségovie (et aujourd'hui par Ávila). Comme prévu, la Compagnie du Nord (entreprise gestionnaire de la ligne Madrid-Hendaye) s'y est opposé puisque ce nouveau tracé aurait concurrencé sa ligne. Un autre projet, cette fois-ci de voie métrique, avait été étudié à partir de afin de relier Burgos et Aranda de Duero avec deux bifurcations : l'une vers Cantalejo par Ségovie et l'autre vers Madrid via Somosierra.
Le projet est resté en sommeil jusqu'en , avec la mise en place de la dictature de Primo de Rivera. Le décret-loi du , qui a approuvé la construction d'une telle ligne, a été motivé par le désir de réduire la distance de Madrid à la côte basque et à la frontière franco-espagnole, reconnaissant qu'il s'agissait avant tout d'une ligne d'importance administrative et politique avant d'être d'importance économiqueVoir Nazario Aguado, p. 271..
Miguel Primo de Rivera et son ministre Benjumea ont lancé le démarrage des travaux sans hésitation. La section de Somosierra à Lozoya a démarré en , après avoir terminé le passage du plateau entre Burgos et Somosierra. Cette seconde section a nécessité la réalisation d'un tunnel long de quatre kilomètres et demi ainsi que du grand pont de Riaza. Lorsque la Seconde République a été proclamée, il ne restait plus que seulement à construire, entre Lozoya et Madrid. Indalecio Prieto, après avoir critiqué la politique ferroviaire de la dictature, a, lorsqu'il a été nommé ministre des Travaux publics, conseillé à l'Association des Transports de ne pas terminer les travaux de ce projet qu'il jugeait insoutenable. Ainsi, dans le nouveau plan de travaux publics, elle a été classée comme projet sans intérêt général.
Le régime franquiste décida malgré tout, selon sa politique de développement et malgré les performances de la ligne très critiquées en plein développement du réseau routier, de finir les travauxVoir Nazario Aguado, p. 274. Face à l'accroissement du trafic international, le chantier a repris en pour achever la ligne. Le gain de distance fut probablement le facteur déterminant de la décision finale.
Au moment de sa construction, à la suite du fort développement de la voiture, le transport ferroviaire a rapidement perdu son rôle de moyen de transport principal de la population. La concurrence de l'automobile a contraint les sociétés privées ayant déjà réalisé un réseau de base, de nourrir des projets de construction de nouvelles lignes directes. En fait, le désir de desservir le plus grand nombre possible de villes avec une même ligne a conduit la à construire sa ligne de Madrid à Irun en empruntant un long détour desservant Ávila, Valladolid ainsi que les environs de Palencia.
Cette ligne a été conçue dès l'origine dans l'objectif de réduire la distance à parcourir en train pour relier la frontière française et le Pays basque à Madrid, et non d'assurer une desserte des petites villes qu'il est possible de desservir par la route. C'est pourquoi les gares de la ligne, dont la construction a été souvent dictée par les contraintes d'exploitation, sont souvent situées loin des centres de population modestes. Ce n'est pas le cas dans les villes importantes d'Aranda de Duero et de Lerma. Malgré tout, dans le cas de Lerma, malgré un détour de la ligne de près de , la gare est tout de même située à environ .
Même si elle remplit son objectif de raccourcir la distance entre Burgos et Madrid, la ligne doit franchir la chaîne de montagnes dite du « Système central » qui sépare la Castille-et-Léon au nord de la communauté de Madrid au sud de la ligne. Le passage à travers Somosierra a nécessité la construction d'ouvrages importants et coûteux pour l'époque, dont les plus remarquables desquelles sont le tunnel de près de de long et le viaduc de Lozoya. Malgré cela, cette ligne possède des caractéristiques remarquables eu égard au terrain : les rampes maximales ne dépassent pas et le rayon des courbes est systématiquement supérieur à , ce qui permet de conserver de bonnes performances.
Tracé et caractéristiques
L'orographie des terres traversées par ce chemin de fer n'est pas simple. Depuis Madrid, les trains doivent d'abord affronter le Système central, puis le col de Somosierra. Ces reliefs escarpés conditionnent toute la première partie du tracé de la ligne. Plus tard, elle descend les contreforts du nord du Système central jusqu'à la vallée du fleuve Duero, qu'elle franchit perpendiculairement en traversant Aranda de Duero. De là, la ligne traverse la , en direction de la ville de Burgos, en traversant les vallées creusées par les rivières Esgueva, Arlanza et Ausín, ainsi que ses affluents mineurs, ce qui explique un profil en dents de scie, parsemé de rampes et de pentes. gauche|vignette|200x200px|Les tunnels de la ligne Madrid-Burgos ont été creusés au gabarit de la double voie, comme celui-ci entre les gares de et . Ceci a énormément facilité le doublement de la voie mené sur des tronçons successifs entre Madrid et pour le service de . vignette|500x500px|Profil altimétrique de la ligne entre Madrid et Burgos. Compte tenu de son caractère de ligne principale, des caractéristiques de tracé exceptionnelles ont été choisies pour l'époque. Le rayon minimum des courbes est, en général, de , même s'il peut descendre parfois à environ , surtout dans la difficile montée au col de Somosierra. De plus, la rampe maximale est de , ce qui est très louable rapporté au dénivelé, sachant que la ligne part de à Madrid et atteint d'altitude au niveau du tunnel de Somosierra, en un peu plus de parcourus. Pour cette raison, la longueur de la ligne atteint , alors que le même trajet par route (autoroute A-1) n'est que de .
Malgré tout, cette ligne constitue le lien ferroviaire le plus direct de Madrid à Burgos et au nord de l'Espagne, ce qui permet d'économiser par rapport à l'emprunt de la « ligne impériale » (via Valladolid) et par rapport à la combinaison de la ligne à grande vitesse de Madrid à Valladolid puis de la « ligne impériale » entre Valladolid et Burgos. Cependant, au cours de ses dernières années d'exploitation, la ligne directe offrait des temps de parcours plus mauvais que son alternative plus longue en raison de la faible vitesse moyenne due à son mauvais entretien. Par conséquent, la ligne à grande vitesse de Madrid à Valladolid a été favorisée pour la circulation des trains de longue distance, laissant uniquement les trains de courte distance et régionaux sur la ligne directe, laissant isolées les municipalités de cet axe entre Burgos et Madrid.
Le caractère montagneux du parcours, en particulier entre Madrid et Aranda de Duero, a conduit à la construction de nombreux tunnels et viaducs. Parmi les tunnels de la ligne, plusieurs tunnels se distinguent par leur longueur comme ceux de Somosierra (), (), (), () et (). Parmi les viaducs, on peut citer celui de la vallée de Lozoya avec de long et de haut, celui de Los Plantíos, avec de long et de haut, et celui du canyon de la rivière Riaza, avec de long et de haut. gauche|vignette|200x200px|Une grande partie du tracé s'affranchit des contraintes naturelles du terrain, que ce soit par l'intermédiaire d'ouvrages en terre, de tunnels ou encore de grands viaducs comme celui-ci, situé du côté madrilène de la gare de Robregordo. En ce qui s'agit de l'infrastructure, la voie est constituée de deux rails de soudés sur des traverses bibloc en béton (monoblocs sur la montée vers Somosierra et sur certaines autres sections) posées sur une généreuse couche de ballast. Bien que la ligne soit conçue de manière à pouvoir être doublée, elle reste en immense majorité en voie unique et non électrifiée. Il n'y a pas de passages à niveau.