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  1998年,受轨道状态恶劣影响,旧雅法-耶路撒冷铁路上特拉维夫至耶路撒冷的列车停运,因此急需兴建由特拉维夫至耶路撒冷的铁路线。2000至2001年间提出了若干定线方案:  沿443号公路兴建路线的计划由于完全横穿约旦河西岸,遭到即时抛弃。耶路撒冷市政府支持G1计划,而以色列铁路优先支持S计划以便快速执行,其次是A1计划。2001年6月13日,交通部长埃弗拉伊姆·斯涅及以色列总理阿里埃勒·沙龙决定采用以色列铁路的计划,其中一个原因是G1的走线需要通过自然保护区,遭到环保组织的反对。B2计划用作前往莫迪因的支线,2008年完工。此段铁路将来会延长至里雄莱锡安,而兴建431号公路 (以色列)时已经预留了空间供该段铁路使用。由于执行S计划,原来直入耶路撒冷市区的路线在耶路撒冷市政府的请求下,由原先以耶路撒冷车站为总站缩短至以耶路撒冷南部新的马勒哈车站为总站。  S计划恢复后,由特拉维夫沿已有铁路前往耶路撒冷南部需时75分钟。受需时较长、马勒哈车站并非位于市中心、东段只有单线而容量偏低等因素限制,意味着尽管此线连接两个大都会,但继续成为以色列铁路网络当中较少人使用的路线。相比之下,使用新的A1路线由特拉维夫至耶路撒冷市中心约为30分钟,而且全线可开行较多列车,班次亦可缩短。

  路线设有以下车站:  营运头几年,耶路撒冷开出途经本·古里安机场车站的列车将停靠特拉维夫所有车站,并以铁路电气化工程结束点海尔兹利亚站为总站。之后,随着海岸铁路线 (以色列)北段其余路段电气化进展,路线将北延至海法以至卡梅尔。  在耶路撒冷一侧,已经有计划透过延长由梅瓦赛莱特锡安起的隧道将伊扎克·纳冯车站连接耶路撒冷马勒哈车站。

  莫迪因支线在2008年4月1日启用,设有两个车站:帕提莫迪因车站以及莫迪因中心站。后者位于地下,与伊扎克·纳冯车站相似,并可以继续延长路线进入市区。过去已多次有政府部门表示将继续延长此线,但将莫迪因支线北延或东延将通过约旦河西岸,故此一直无法得到巴勒斯坦民族权力机构的同意。  莫迪因支线的起初配置只容许列车来往特拉维夫和机场方向到达莫迪因。后来兴建耶路撒冷段铁路时加建了一条支线,以便耶路撒冷的列车也可开到莫迪因。

  

  由于项目造价极高,因此尽管此线是以色列铁路的旗舰项目,然而由一开始就遇上了财政困难。起初的费用估计约为28亿以色列新谢克尔,但在2008年重新评过过后升至60亿,并需要以色列政府增资20亿新谢克尔。这拖延了获得交通部同意开挖隧道,期间造成了严重的延误,后来虽然造价升幅提升,但需求也相应提升。交通部稍后决定无限期推迟铁路往莫迪因(B2)的连结。2008年12月2日,尽管项目造价提升,财政部也需要额外出资30亿新谢克尔进行工程,以色列内阁仍然要求以色列铁路推进工程。到了2010年,造成升至69亿新谢克尔。  中标C段介乎谷门 (以色列)至梅瓦赛莱特锡安的夏皮工程,由于以色列铁路先于获得政府批准招标,计划延迟了两年。问题在2009年夏天才解决。夏皮工程因此遭受财政损失,并起诉以色列铁路,索偿5亿新谢克尔。如果法庭判处夏皮工程胜诉,工程总开支将要额外加上讼费。

  以色列铁路对B段和C段进行招标,并明确要求只有曾经进行10亿新谢克尔以上工程的公司方可参与。由于以色列只有达纳工程可以达标,无异于直接中标。最后埃达德·斯皮瓦克和A·埃普斯泰因组成联合控股公司以争夺标书,后者最后成功中标。  然而,以色列铁路却委任了达纳工程的前行政主权丹·阿里作为整个项目的负责人,而联合控股公司和阿里发生争拗,最后联合控股公司退出项目,由达纳工程取代。2010年末,以色列铁路决定撤换工程管理层,丹·阿里也不再担任项目负责人。

  截至2008年1月其中一个主要的绊脚石,是如何处理隧道挖掘出来的废土。废土堆起了临时的土堆,但这个方法不但伤害环境,也不足以处理主隧道(3号隧道)的废土量。以色列铁路不断对铁路原有设计进行修改,故此亦需对工程公司阿米·姆汤姆支付额外费用,进一步拖延了进展。额外的废土最后埋在将在特拉维夫和耶路撒冷之间,谷门转乘站旁边一个新的堆填区。  此线在2011年1月和3月分别发生两次火灾,造成隧道倒塌,不过两次都无人伤亡。

  铁路线将通过以色列国家公园及自然保护区列表以及圣经约书亚记提及的地点意特拉溪。这是工程的一个主要环境问题,同时也是环保组织反对的原因。环保组织的运动由自然及公园管理局 (以色列)的泽埃夫·哈科恩以及以色列自然保护协会的亚伯拉罕·谢克德发起,基于德国隧道工程专家阿尔弗雷德·哈克的意见提出一个新设计,将2号和3号隧道合并成一条较长和较深的隧道,下穿意特拉溪。以色列铁路反对他们的提议,而他们称该提议长远更为节省金钱。  主要的争议点在于以色列铁路建议的设计采用150米长的铁路桥(8号桥)跨过意特拉溪,以及铺设长200米的柏油路以便进行工程。以色列铁路和财政部都以财政和工期原因反对长隧道建议,世界报 (以色列)专栏作家摩西·李奇曼指出反对只是自负和不愿意的结合,不希望在最后一刻更改工程计划。然而,2009年3月耶路撒冷地区基建规划委员会拒绝了环保组织的计划,采纳了以色列铁路原有的双隧道计划。计划之后提交至国家基建规划委员会作出最后决定。2009年4月5日,自然保护协会提交了请愿,以及过千个反对该路线的签名,包括罗伯特·约翰·奥曼教授的签名。  2009年6月23日,环保组织的请愿遭到回绝,规划委员会决定以桥梁跨过意特拉溪,与之前萨丹委员会建议相似。以色列铁路和耶路撒冷市政府支持决定。2009年8月,国家规划委员会批准了以桥梁跨过意特拉溪的决定,但可在桥址更改设计以达致环境友善。因此,为了减少桥梁的痕迹,整个设计由原先的多段传统混凝土梁桥改为大跨径的悬臂桥,在中间只用一支悬臂支撑。另外也尽量减少工程对意特拉溪周围环境的影响。连接的道路不再采用宽阔的柏油路,而是兴建了较小的一条道路,重型机器(例如3号隧道的隧道钻挖机组件)以及全长12公里的3号隧道挖出的废土将通过新桥和2号隧道运进和运走。

  此线也受左翼和巴勒斯坦人批评,路线分别有两段通过约旦河西岸,合共6公里。多数以隧道通过,其中一段位于拉特伦地区,另一段原先计划下穿梅瓦赛莱特锡安,遭到该镇居民强烈抗议而改道至该城北面通过。就此,此线以色列铁路的顾问德国国家铁路营运商德国铁路在亲巴勒斯坦组织的压力下退出。梅瓦赛莱特居民也发起运动要求使用隧道钻挖机兴建该段。意大利米兰附近的罗镇在2011年11月通过决议,向总部设于帕尔马、参与铁路工程的意大利公司皮萨洛提表达「道德和政治责难」。那不勒斯市政府也同样要求皮萨洛提公司退出工程。然而,皮萨洛提牵涉到的路段(隧道钻挖机兴建、3号隧道西段)并非位于约旦河西岸。

  伊扎克·纳冯车站完工后,有计划将路线延伸至市内,并兴建两个车站:一个位于耶路撒冷中央车站,另一个位于旧城区。更后的阶段有可能在耶路撒冷加设更多车站。
特拉维夫-耶路撒冷铁路(也称:耶路撒冷高铁、A1计划、29号铁路)是以色列一条连结特拉维夫和耶路撒冷的铁路线,自2001年动工,2018年9月25日通车。此线将成为两城的主要铁路连接,并辅助旧有的雅法-耶路撒冷铁路。故此,该线在以色列往往被称为「往耶路撒冷的高速铁路」以区分较旧、较长和较慢的铁路线,但并不符合高速铁路的最低标准。