Approuvée fin 2015, cette deuxième phase prévoit des travaux et aménagements, programmés jusqu’en 2020, qui permettront avant tout d’augmenter le débit de la ligne, et donc l’amélioration de la desserte.

Dans le cadre du contrat de plan État-région 2015-2020, le 26 octobre 2015 a été validé le programme définitif des aménagements retenus pour le projet de deuxième phase de modernisation de la ligne ferroviaire Marseille – Gardanne – Aix-en-Provence. Une opération dont le coût global s’élève à 190 millions d’euros courants et une modernisation attendue pour 2020. Trois ans de travaux, donc, et au final des installations ferroviaires modernisées avec, surtout, deux fois plus de trains : quatre TER par heure d’ici 2020, puis six d’ici 2030, après l’extension souterraine de Marseille- Saint-Charles.

La modernisation des installations ferroviaires de la gare d’Aix-en-Provence permettra de réduire les nuisances et d’offrir plus de capacité pour la circulation des TER : les trains de marchandises ne seront plus contraints de s’arrêter systématiquement en gare devant le bâtiment voyageurs. Les aménagements à réaliser concerneront notamment l’élargissement du pont de l’avenue des Belges, l’élargissement du pont de l’avenue Robert-Schuman et la création de murs de soutènement dans le secteur du Rectorat. En tout, 3,7 km de lignes seront créés en milieu urbain. Ces travaux offriront une solution durable et pérenne pour le développement du TER autour de l’étoile ferroviaire d’Aix-en-Provence : vers Vitrolles via le Plan-d’Aillane et vers le nord d’Aix-en-Provence. La suppression du dernier passage à niveau de la ligne, situé chemin de la Guiramande, sera aussi nécessaire à la sécurisation de celle-ci. Il sera remplacé par une voirie de rabattement et l’élargissement d’un pont ferroviaire existant. Entre Luynes et Gardanne, la double voie a été validée par le comité de pilotage car la voie