La Région Bourgogne souhaite améliorer l'accès à Chalon sur Saône en rive droite de la Saône, pour proposer une offre de transport évitant l'engorgement des voies routières, en rouvrant la section de ligne Chalon - Saint Marcel de l'ancienne ligne qui rejoignait autrefois Lons le Saunier. Le programme des études porte sur la voie, la signalisation, les ouvrages d'art (notamment le franchissement de la Saône) et la construction de trois stations TER dont le terminus de Saint Marcel, afin de proposer 24 relations par sens, dont 17 vers Dijon et 7 vers Montchanin, prolongeant l'offre existante faisant aujourd'hui terminus en gare de Chalon sur Saône.
Chalon sur Saône - 18 juillet 2009 - La 8552 et sa rame RRR ont effectué une liaison omnibus Dijon - Chalon. Les 8500 à caisse courte avec l'une de leurs cabines agrandies (matérialisées par des portes oranges) n'est plus d'une première fraicheur et a été remplacé depuis par des 25500. Ces liaisons, probablement avec un matériel renouvelé, pourraient être prolongées à Saint Marcel. © transportrail
L'opération est évaluée à 25 millions d'euros au stade des études préliminaires. Entre 900 et 1000 voyageurs par jour pourraient utiliser cette section qui pourrait soulager les accès au centre-ville et à la gare, en proposant notamment un parc relais pour capter une partie du trafic automobile. En outre, la création de deux stations intermédaires est destinée à améliorer l'accès aux emplois de la zone industrielle sud, ce qui peut présenter une source de trafic intéressante, pour peu qu'une coordination avec les entreprises soit engagée.
On peut aussi penser à une coopération avec le réseau urbain d'autobus de Chalon sur Saône, et plus particulièrement les lignes 5 et 10 assurant la liaison entre Chalon et Saint Marcel. De la sorte, le prolongement de la desserte ferroviaire s'intègrerait à l'offre de transports publics de l'agglomération.