Dix ans après la mise en service du TGV Méditerranée, et alors que la réalisation devait être simultanée, la première pierre du projet de liaison entre la gare TGV et la gare PLM a enfin été posée. Dans trois ans, quatre trains par heure assureront la jonction en cinq minutes, bien mieux que l'actuel autobus tributaire des encombrements.

La "virgule", d'une longueur d'un kilomètre environ, se débranche de l'axe PLM avant le franchissement de la Durance, avec un ouvrage inférieur pour passer sous la voie Marseille - Paris dans le sens Avignon centre - Avignon TGV. La voie unique sera située au nord des voies TGV et la station terminale disposera de deux voies à quai longues de 175 m proposant une correspondance aisée, puisque quai à quai, avec les TGV venant du nord.

Les TER viendront de Valence, de Miramas par Cavaillon et de Carpentras puisque parallèlement, la réouverture de la section Sorgues - Carpentras va enfin être concrétisée. Les deux villes seront reliées en 30 minutes : trois minutes de plus que par la route, mais avec la desserte de Monteux, Althen-les-Paluds, Sorgues et Le Pontet. Cette dernière gare avait fermé en 1982 lors de la mise à 200 km/h de la section Orange - Avignon pour les TGV : sa réouverture prend d'autant plus de sens qu'elle serait desservi à terme par le futur tramway d'Avignon. 

Le coût de l'opération s'élève à 117 M€ pour la partie ferroviaire (hors aménagement des gares), dont 79 pour la réouverture de la section Sorgues - Carpentras. La desserte devrait être assurée par les 10 Régiolis d'Alstom commandés par la Région PACA.