La ligne de Douai à Blanc-Misseron est une ligne de chemin de fer française intégralement située dans le département du Nord, d'une longueur de , qui relie la gare de Douai à celle de Blanc-Misseron, à la frontière belge, via la gare de Valenciennes. Elle constitue un maillon de la première liaison internationale ouverte entre Paris et Bruxelles, et la deuxième ligne internationale ouverte en France après la ligne de Lille à Mouscron. Longtemps marquée par le transport du charbon issu du bassin minier et par la sidérurgie du bassin valenciennois, la ligne connaît au un trafic diversifié constitué de fret, d'un important trafic voyageurs régional, ainsi que de TGV à destination de Valenciennes après rebroussement à Douai.
Elle constitue la ligne Fascicule Gares et lignes du nord édité par le COPEF (Cercle Ouest Parisien d'Études Ferroviaires) en 1985. du réseau ferré national, et est une section de la ligne internationale (Douai) – Valenciennes – Quiévrain – Mons, dénommée en Belgique « ligne 97 ».
Histoire Chronologie : ouverture du tronçon de Valenciennes à Quiévrain : ouverture du tronçon de Douai à Valenciennes 1954-1957 : électrification par caténaire 25 kV-50 Hz
La seconde ligne franco-belge thumb|upright=2|La ligne de Paris-Nord à Lille entre Miraumont et Lille et la ligne de Douai à Blanc-Misseron, en 1844.
La ligne de Valenciennes à Blanc-Misseron et Quiévrain est une des premières réalisées en France, et la deuxième à caractère international : elle est en effet déclarée d'intérêt public par une loi le . et ouverte le José Banaudo, Trains oubliés, volume 4 : l’État, le Nord, les ceintures, 202 par l'État, seulement une semaine après la ligne de Lille à Mouscron. Elle permet de relier Valenciennes et son bassin minier à l'étoile ferroviaire de la Belgique. Ce réseau embryonnaire, construit par les Chemins de fer de l'État belge de 1835 à 1843, comportait une ligne transfrontalière Bruxelles - Mons - Valenciennes ; trois lignes partant de Malines et aboutissant respectivement à Aix-la-Chapelle, Anvers et Ostende ; ainsi qu'une ligne reliant Lille à Mouscron, Tournai et Bruges.
La ligne de Douai à Valenciennes est déclarée d'utilité publique par une loi le .. Une loi du autorise le ministre des Travaux publics a réaliser l'adjudication de la ligne, ainsi que de la partie existante entre Valenciennes et la frontière.. L'adjudication a lieu le au profit de Messieurs de Rothschild frères, Hottinger et compagnie, Charles Laffitte, Blount et compagnie pour une durée de . Cette adjudication est approuvée par une ordonnance royale le ..
La ligne entre Douai et Valenciennes est ouverte le par la Compagnie du chemin de fer du Nord formée par les concessionnaires et constitue un embranchement de la grande ligne de Paris-Nord à Lille, ouverte le même jour. Elle devient alors un maillon de la liaison transfrontalière entre deux capitales, les trains en provenance de Paris et à destination de Bruxelles transitant par Valenciennes et la gare-frontière de Blanc-Misseron avant d'atteindre Mons et de remonter vers la capitale belge. Cependant un itinéraire plus direct entre les deux capitales est ouvert dès 1855 par la ligne de Creil à JeumontBernard Collardey, « Douai - Valenciennes, courte ligne, gros trafic », dans Rail Passion n°49, mai 2001, 35.
Durant la Seconde Guerre mondiale, les circulations militaires d'occupation remplacent l'essentiel du trafic voyageurs. Le , un bombardement endommage gravement la gare de Somain et détruit le bâtiment des voyageurs, le triage et le dépôt. Les nœuds ferroviaires de Douai et Valenciennes sont également visés par les bombardements alliés et font l'objet de destructions. Durant les mois qui suivent, le trafic est totalement désorganiséBernard Collardey, « Douai - Valenciennes, courte ligne, gros trafic », dans Rail Passion , mai 2001, 36.
En , la gare de Valenciennes est mise sous tension en 25 kV-50 Hz, dans le cadre de l'électrification en monophasé de l'artère Nord-Est. En , la ligne de Lille à Valenciennes via Orchies est à son tour équipée, ainsi que le raccordement de Beuvrages. En , l'électrification du tronçon de Beuvrages à Somain est mise en œuvre, suivie de la mise sous tension de Somain - Douai - Lens le de la même année. Si la desserte locale de voyageurs reste pour l'essentiel assurée par autorail, les lourds convois de fret profitent des performances de la traction électrique, qui met fin à l'usage séculaire de la traction à vapeur alimentée par le charbon produit localementBernard Collardey, « Douai - Valenciennes, courte ligne, gros trafic », dans Rail Passion , mai 2001, 37.
La signalisation fait également l'objet d'une modernisation, le block Lartigue Nord laissant la place au block automatique lumineux (BAL) en 1952 sur le tronc commun entre Valenciennes et Beuvrages, puis en 1956 entre Douai et Somain, le block manuel unifié étant déployé de Somain à Beuvrages. En 1962, la traction vapeur disparaît totalement de la région et le dépôt vapeur de Somain est fermé.
En , la fusion des postes de Valenciennes et de la bifurcation de Beuvrages est mise en œuvre, avec création d'un nouveau poste d'aiguillage tout relais à transit souple (PRS). En parallèle, le block automatique lumineux est installé sur le tronçon de Somain à Beuvrages ; en effet, avec cent circulations quotidiennes, la subsistance du block manuel générait trop fréquemment des bouchons par manque de débit. Durant cette même période, le déclin de l'exploitation minière est amorcé et les tonnages transportés par la SNCF s'effondrentBernard Collardey, « Douai - Valenciennes, courte ligne, gros trafic », dans Rail Passion , mai 2001, 38.
Entre 1974 et 1990, les tonnages transportés par rail connaissent une baisse de 30 % entre Valenciennes et Somain, et 57 % entre Somain et Douai. Cette diminution, qui atteint en premier lieu dans le Nord de la France le bassin minier du Nord-Pas-de-Calais, est la conséquence de la fermeture des mines et des transformations de l'industrie métallurgique avec la fermeture de nombreuses unités sidérurgiques. Le trafic de marchandises reste néanmoins élevé, avec en moyenne quotidienne, expédiés du triage de Somain en 1991Gérard Blier, Nouvelle géographie ferroviaire de la France, tome II, 130.
Tracé thumb|alt=Vidéo d'un TGV franchit sans arrêt la gare de Montigny-en-Ostrevent en provenance de Paris-Nord et en direction de Valenciennes|Un TGV franchit sans arrêt la gare de Montigny-en-Ostrevent en provenance de Paris-Nord et en direction de Valenciennes. (vidéo)
La ligne de Douai à Blanc-Misseron est longue de 47 km et présente un tracé relativement rectiligne et plat, orientée Ouest-Est sur la quasi-totalité de son parcours, le tout à travers l'ancien Bassin minier du Nord - Pas-de-Calais. L'origine des points kilométriques est à Paris-Nord.
La ligne naît à Douai, sur le tracé de la ligne de Paris-Nord à Lille, accessible par un raccordement en venant de Paris et en passant par la gare de Douai en venant de Lille. Au PK 216,970, on trouve la bifurcation de Sin-Est, en direction de Cambrai par la ligne de Saint-Just-en-Chaussée à Douai. Peu après la gare de Montigny-en-Ostrevent, on trouve l'entrée du triage de Somain, établi à cheval sur les communes de Bruille-lez-Marchiennes et de Somain et sous le tracé de l'autoroute A21. Vient ensuite la gare de Somain, aboutissement de la ligne de Busigny à Somain, et autrefois origine de la ligne de Somain à Halluin, en direction d'Orchies. Après la gare de Wallers, la ligne passe sous l'autoroute A23, arrive à Raismes et passe notamment le long de l'usine et du centre d'essais d'Alstom, le tout à travers la forêt de Raismes. C'est ensuite à hauteur de Beuvrages que le tracé retrouve la ligne de Fives à Hirson, ainsi qu'une bifurcation en direction de l'ancien triage de Saint-Saulve, désormais reconverti en garage. Enfin, les deux lignes, désormais en tronc commun, passent sur un pont enjambant le cours de l'Escaut, pour enfin arriver en gare de Valenciennes.
Après rebroussement, la ligne continue vers la frontière belge en direction du nord-est puis de l'est, cette fois à voie unique (anciennement à double voie) et non électrifiée. Par un tracé rectiligne et marqué de faibles rampes de 3 ‰, la ligne atteint alors Blanc-Misseron, puis franchit l'Aunelle et pénètre dans Quiévrain, première gare belge située dans la région industrielle de Mons. Cette seconde section n'est pas utilisée par le TER Hauts-de-France ni exploitée pour le trafic de voyageurs ou le trafic régulier de marchandisesJosé Banaudo, Trains oubliés, volume 4 : l’État, le Nord, les ceintures, 181. Au-delà de Quiévrain, la ligne poursuit son tracé jusqu'à Mons sous le nom de ligne 97.
Infrastructure Équipement Le tronçon de Douai à Valenciennes, à double voie, possède un profil correct, avec des déclivités qui ne dépassent pas 6‰. La ligne est électrifiée en 25 kV-50 Hz monophasé RFF - Carte des lignes électrifiées (consulté le 10 mars 2014), équipée du block automatique lumineux (BAL) RFF - Carte des modes d’espacement des trains (consulté le 10 mars 2014), du contrôle de vitesse par balises (KVB) RFF - Carte des lignes équipées de contrôle de vitesses (consulté le 10 mars 2014) et d'une liaison radio sol-train sans transmission de données RFF - Cartes des lignes équipées de liaisons avec les trains (consulté le 10 mars 2014).
Vitesses limites Vitesses limites de la ligne en 2014 pour tous les types de trains en sens impair (certaines catégories de trains, comme les trains de marchandises, possèdent des limites plus faibles)Renseignements techniques SNCF/RFF - RT 2223 Douai - Valenciennes et raccordements, version d'avril 2013 :
De À Limite Douai BV Valenciennes BV 110
La vitesse limite est fixée depuis plusieurs décennies à un seuil nettement inférieur aux possibilités techniques de la ligne en raison des risques d'affaissements miniers.
Exploitation De Douai à Valenciennes thumb|left|alt=Une BB 16500 en tête d'une rame inox omnibus, caractéristique du service régional, ici en gare de Valenciennes en 1987.|Une BB 16500 en tête d'une rame inox omnibus, caractéristique du service régional, ici en gare de Valenciennes en 1987.
Entre Douai et Valenciennes, le trafic de marchandises a toujours été particulièrement élevé, et même considérable durant l'entre-deux-guerres, avec le transport de charbon envoyé des gares de Somain et Montigny-en-Ostrevent, la production des mines d'Anzin, Bruay-sur-l'Escaut et Condé-sur-l'Escaut étant rabattue sur la gare de Valenciennes, également proche de divers pôles métallurgiques. La gare de Somain envoie par ailleurs du trafic issu des mines d'Aniche et de Denain, de la verrerie d'Aniche, de la cokerie d'Azincourt, ainsi que des usines sidérurgiques d'Aniche, Denain et Lourches. Lors de la création de la Société nationale des chemins de fer français (SNCF) en 1938, la desserte locale voyageurs est assez étoffée avec quatorze allers-retours assurés de Douai à Valenciennes, dont cinq par autorail standard, en correspondance à Douai avec les trains de Paris.
À la Libération, le trafic reprend après réparation des dommages, mais la priorité étant donnée au transport de charbon et de produits métallurgiques, vitaux pour le redémarrage économique de la France, le service des voyageurs est volontairement restreint à deux allers-retours Lens - Douai - Valenciennes quotidien au printemps 1945. Avec la reprise progressive de la production, le trafic des pondéreux atteint son niveau d'avant-guerre, avec un important courant reliant les secteurs de Somain et de Valenciennes, la Lorraine, les ports de Calais et de Dunkerque ainsi que la région parisienne et la Normandie. En 1952, le trafic de voyageurs est constitué de dix allers-retours quotidiens dont la moitié assurés par autorail.