รถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม (บ้านภาชี-มหาชัย) เป็นส่วนหนึ่งของโครงการระบบรถไฟชานเมือง (สายสีแดง) โดยรถไฟแห่งประเทศไทย (รฟท.) ซึ่งเป็นเส้นทางรถไฟที่เป็นแกนหลักของแผนแม่บทระบบขนส่งมวลชนทางราง ในกรุงเทพมหานครและปริมณฑล โดยสำนักงานนโยบายและแผนการขนส่งและจราจร (สนข.) มีแนวเส้นทางตามแกนหลักทิศเหนือ-ทิศใต้/ตะวันตกเฉียงใต้ พื้นที่โครงการส่วนใหญ่อยู่ในเขตทางของการรถไฟแห่งประเทศไทย
รถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม มีระยะทางรวม 114.3 กม. 38 สถานี เป็นเส้นทางหลักในแนวเหนือ-ใต้ ตามแนวทางรถไฟเดิมของการรถไฟแห่งประเทศไทย เชื่อมต่อพื้นที่ชานเมืองด้านทิศเหนือ (พื้นที่ดอนเมือง รังสิต ปทุมธานี อยุธยา) และพื้นที่ชานเมืองด้านทิศใต้ (พื้นที่บางบอน มหาชัย) เข้าสู่ใจกลางเมือง (หัวลำโพง) โดยบูรณาการการเดินทางร่วมกันกับระบบรถไฟทางไกลที่สามารถเชื่อมโยงการเดิน ทางไปสู่ภูมิภาคต่างๆ โครงข่ายสนับสนุนให้เกิดการกระจายตัวของพื้นที่อยู่อาศัยไปยังพื้นที่รอบนอก ตามแนวคิดผังเมือง รองรับศูนย์ราชการกรุงเทพมหานครแห่งใหม่ พื้นที่ชุมชนบริเวณถนนแจ้งวัฒนะและรามอินทราที่กำลังมีการเติบโตในอัตราสูง เชื่อมต่อกับท่าอากาศยานดอนเมือง รองรับประชาชนบริเวณรังสิต ปทุมธานี ไปยังเมืองมหาวิทยาลัยบริเวณรังสิต อยุธยา เชื่อมโยงไปยังบ้านภาชี ในอนาคตสามารถเชื่อมโยงกับสถานีขนส่งผู้โดยสารสายเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือแห่งใหม่อีกด้วย โครงการสามารถแก้ปัญหาจุดตัดระหว่างถนนและรถไฟในเขตเมือง ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการเดินทางของระบบราง และลดความล่าช้าในการเดินทางบนโครงข่ายถนนได้
อ้างอิงตามแผนแม่บทโครงข่ายระบบรถไฟฟ้าขนส่งมวลชนในกรุงเทพมหานครและพื้นที่ต่อเนื่อง โครงการรถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม แบ่งออกเป็นช่วงๆ ดังนี้
เส้นทางรถไฟสายนี้มีโครงการก่อสร้างตามแนวเส้นทางรถไฟสายเหนือ, ตะวันออกเฉียงเหนือ มีแนวเส้นทางจากใจกลางกรุงเทพฯ ที่สถานีกลางบางซื่อ ผ่านย่านจตุจักร หลักสี่ ดอนเมือง ออกไปสู่บริเวณรังสิต จังหวัดปทุมธานี ชานเมืองด้านทิศเหนือของกรุงเทพฯ และมีโครงการต่อขยายเส้นทางไปยังมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต
เริ่มต้นจาก กม.6+000 (จากหัวลำโพง) ประมาณ 1.8 กม. ทางทิศใต้ของสถานีบางซื่อ ไปตาม แนวเขตทางรถไฟในเส้นทางรถไฟสายเหนือ ผ่านเขต จตุจักร บางเขน หลักสี่ ดอนเมือง และไปสิ้นสุดที่สถานี รังสิต จังหวัดปทุมธานี ระยะทางยาวประมาณ 26.3 กิโลเมตร โดยในอนาคตจะต่อขยายไปยังมหา วิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต
สามารถรองรับการเดินรถไฟ 3 ระบบในโครงสร้างเดียวกัน คือระบบรถไฟทางไกล รถไฟความเร็วสูง ระบบรถไฟฟ้าชานเมือง และระบบรถไฟขนส่งสินค้า โดยมีโครงข่ายเกี่ยวเนื่องและสัมพันธ์กับโครงการระบบรถไฟ ชานเมือง (สายสีแดง) ช่วงบางซื่อ – ตลิ่งชัน จึงได้ออกแบบให้ใช้ศูนย์ควบคุมการเดินรถ และศูนย์ซ่อมบำรุงร่วมกัน ที่ย่านสถานีกลางบางซื่อ และได้จัดรูปแบบการเดินรถของ รฟท. ในปัจจุบัน ได้แก่ รถไฟทางไกล รถไฟชานเมือง และรถสินค้าที่ลากจูงด้วยหัวรถจักรดีเซล ให้เดินรถร่วมกับรถไฟชานเมืองรูปแบบใหม่ ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้า โดยติดตั้งระบบควบคุมการเดินรถอัตโนมัติ (Automatic Train Operation ATO) ในรถแบบใหม่ และติดตั้งระบบ Automatic Train Protection (ATP) เพิ่มเติมบนหัวรถจักรดีเซล เพื่อให้ขบวนรถทั้งสองระบบเดินรถร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
มี 13 สถานี ซึ่งจะให้บริการรถด่วน 3 สถานี ได้แก่สถานีกลางบางซื่อ, สถานีดอนเมือง และสถานีรังสิต นอกจากนี้ สนข. อยู่ระหว่างการศึกษาความเป็นไปได้ในการเพิ่มสถานีมหาวิทยาลัยกรุงเทพ วิทยาเขตรังสิต อีก 1 สถานี ซึ่งจะทำให้มีสถานีเพิ่มเป็น 14 สถานี
สถานีประเภทที่1 เป็นสถานียกระดับเฉพาะรถไฟฟ้าชานเมือง ได้แก่ สถานีจตุจักร สถานีวัดเสมียนนารี สถานีบางเขน สถานีทุ่งสองห้อง สถานีหลักสี่ และสถานีการเคหะ โดยประกอบด้วย
สถานีประเภทที่2 เป็นสถานียกระดับ รองรับทั้งรถไฟฟ้าชานเมืองและรถไฟทางไกล ได้แก่ สถานีดอนเมือง โดยประกอบด้วย
สถานีประเภทที่ 4 เป็นสถานียกระดับ รองรับรถไฟฟ้าชานเมือง และระดับดิน รองรับรถไฟทางไกล ได้แก่ สถานีรังสิต
ถนนเลียบทางรถไฟก่อสร้างเป็นถนน4ช่องจราจรเพื่ออำนวยความสะดวกแก่ประชาชนโดยแบ่งเป็น3ช่วงดังนี้
สำหรับโครงการก่อสร้างรถไฟชานเมืองสายสีแดง ช่วงบางซื่อ-รังสิต แบ่งออกเป็น 3 สัญญา โดยเป็นงานโยธา 2 สัญญา มูลค่ารวมราว 45,000 ล้านบาท
สัญญาที่ 1 สถานีรถไฟบางซื่อ-รวมอาคารซ่อมบำรุง ประกอบด้วย งานทางวิ่งยกระดับจากสถานีบางซื่อจาก กม.6-กม.12 รวมสถานีบางซื่อ.สถานีจตุจักร, อาคารซ่อมบำรุงรถชานเมืองและรถทางไกล, ถนนและสะพานยกระดับ
สัญญาที่ 2 โครงสร้างยกระดับบางซื่อ-รังสิตรวมสถานีรายทาง ประกอบด้วยงานทางวิ่งยกระดับจาก กม.12-กม.32 ที่สถานีรังสิต รวมงานสถานีรายทาง 8 สถานีคือ วัดเสมียนนารี (เฉพาะโครงสร้างพื้นฐาน), บางเขน, ทุ่งสองห้อง, หลักสี่, การเคหะ, ดอนเมือง, หลักหก (เฉพาะงานโครงสร้างพื้นฐาน), สถานีรังสิต, ถนนและสะพานยกระดับ
ส่วนสัญญาที่ 3 คือ งานระบบรถไฟฟ้า วงเงิน 20,000 ล้านบาท ประกอบด้วยงานวางราง, ระบบอาณัติสัญญาณและโทรคมนาคม, ระบบไฟฟ้ากำลัง,รวมงานระบบรถไฟฟ้าส่วนของสถานีบางซื่อ-ตลิ่งชัน (ไม่รวมงานวางราง) ซึ่งมีมูลค่าประมาณ 20,000 ล้านบาท คาดว่าการก่อสร้างใช้เวลาประมาณ 4 ปี
ในอนาคตมีโครงการต่อขยายเส้นทางไปยังสถานีอยุธยา และสิ้นสุดที่สถานีบ้านภาชี อำเภอภาชี จังหวัดพระนครศรีอยุธยา ตามเส้นทางรถไฟชานเมืองและรถไฟทางไกล ช่วงรังสิต-บ้านภาชี ระยะทาง 60 กิโลเมตร
เส้นทางรถไฟสายนี้มีโครงการก่อสร้างตามแนวถนนเลียบคลองเปรมประชากรระยะทางประมาณ38.3กิโลเมตรเริ่มจากสถานีรังสิตขึ้นไปทางทิศเหนือไปยังสถานีคลองหนึ่งไปยังสถานีม.กรุงเทพไปยังสถานีเชียงรากสถานีมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ศูนย์รังสิตไปที่สิ้นสุดสถานีบ้านภาชี
โครงการรถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม(ส่วนต่อขยาย) เป็นทางรถไฟระดับพื้น ขนาดราง 1.0 เมตร จำนวน 3 ราง สามารถรองรับได้ทั้งรถไฟดีเซล และรถไฟฟ้าระบบสายส่งเหนือราง
เส้นทางรถไฟสายนี้ มีโครงการก่อสร้างตามแนวเส้นทางรถไฟสายเหนือ/ตะวันออกเฉียงเหนือ จากสถานีรถไฟชุมทางบางซื่อ ผ่านสถานีสามเสนสามเหลี่ยมรถไฟจิตรลดา ย่านยมราช ยศเส เข้าสู่สถานีรถไฟหัวลำโพง เป็นโครงการที่จะดำเนินการร่วมกับโครงการรถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงอ่อน ช่วงบางซื่อ-มักกะสัน-หัวหมาก เพื่อเสริมโครงข่ายรถไฟชานเมืองให้สมบูรณ์ (missing link) และแก้ปัญหาจุดตัดทางรถไฟในพื้นที่กรุงเทพมหานครชั้นใน เส้นทางรถไฟช่วงนี้มีโครงการอื่นที่มีแนวเส้นทางร่วมกันในช่วงบางซื่อ-ยมราช ได้แก่:-
ขณะนี้ (พ.ศ. 2552) โครงการรถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม ช่วงบางซื่อ-หัวลำโพง อยู่ในแผนเร่งรัดของโครงข่ายรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน พ.ศ. 2553-2572 ระยะแรก 10 ปี (ให้บริการภายใน พ.ศ. 2562)
โครงการเริ่มต้นจากสถานีรถไฟชุมทางบางซื่อ เป็นโครงสร้างยกระดับสูง 17 เมตรจากระดับดินตามเส้นทางรถไฟสายเหนือ/ตะวันออกเฉียงเหนือ แล้วลดระดับบริเวณถนนประดิพัทธ์ลงมาเป็นระดับคลองแห้ง (open trench) ซึ่งต่ำกว่าระดับดิน 10 เมตร ผ่านสถานีรถไฟสามเสน จุดตัดสะพานอุภัยเจษฎุทิศ ถนนราชวิถี ด้านหลังโรงพยาบาลรามาธิบดี สถานีรถไฟจิตรลดา จุดตัดสะพานเสาวนี ถนนศรีอยุธยา สนามม้านางเลิ้ง จุดตัดถนนเพชรบุรี แยกยมราช จากนั้นจึงยกระดับขึ้นมาเป็นระดับดิน ผ่านโบ๊เบ๊ ข้ามคลองบางกะปิ (คลองแสนแสบ) ลอดสะพานกษัตริย์ศึก (สะพานยศเส) เลียบถนนรองเมือง ไปสิ้นสุดที่สถานีรถไฟหัวลำโพง
มี 6 สถานี มีทั้งสถานีในระดับคลองแห้ง ได้แก่สถานีสามเสน ราชวิถี ยมราช และสถานีในระดับดิน ได้แก่สถานียศเส และหัวลำโพง
เส้นทางรถไฟสายนี้ เป็นโครงการพัฒนาแนวสายทางเพื่อเชื่อมโยงทางรถไฟสายเหนือ/ตะวันออกเฉียงเหนือ กับทางรถไฟสายแม่กลองที่มีอยู่เดิม มีเส้นทางจากใจกลางกรุงเทพฯ บริเวณหัวลำโพง ตลาดน้อย ผ่านแม่น้ำเจ้าพระยามายังฝั่งธนบุรีที่วงเวียนใหญ่ ออกสู่ชานเมืองด้านทิศตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงเทพฯ ย่านบางบอน และต่อขยายเส้นทางไปยังสถานีมหาชัย จังหวัดสมุทรสาคร ซึ่งโครงการช่วงหัวลำโพง-วงเวียนใหญ่ ที่ผ่านพื้นที่ชุมชนหนาแน่นใจกลางกรุงเทพฯ จะอยู่นอกเขตทางของการรถไฟแห่งประเทศไทย เช่นย่านตลาดน้อย คลองสาน ย่านค้าเครื่องหนังถนนเจริญรัถ วงเวียนใหญ่ ขณะที่โครงการส่วนใหญ่ที่อยู่ภายในเขตทางรถไฟสายแม่กลองมีพื้นที่คับแคบ ดังนั้นการก่อสร้างโครงการนี้จึงจำเป็นต้องเวนคืนพื้นที่ชุมชนจำนวนมากและใช้งบประมาณสูง
ในอดีต เส้นทางรถไฟช่วงนี้เคยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการศูนย์คมนาคมขนส่งด้านตะวันตกเฉียงใต้ของกรุงเทพฯ หรือศูนย์คมนาคมขนส่งตากสิน ใจกลางย่านตลาดพลู ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อกระจายความเจริญจากพื้นที่ธุรกิจใจกลางเมือง และบรรเทาปัญหาการจราจรติดขัด แต่โครงการศูนย์คมนาคมล้มเลิกไปเพราะถูกประชาชนในพื้นที่คัดค้านอย่างหนัก
ในอนาคตมีโครงการต่อขยายเส้นทางรถไฟชานเมืองจากมหาชัย ไปยังสถานีแม่กลอง อำเภอเมืองฯ จังหวัดสมุทรสงคราม ตามเส้นทางรถไฟชานเมืองและรถไฟทางไกลสายใต้ที่จะสร้างขึ้นใหม่ ไปสิ้นสุดที่สถานีปากท่อ อำเภอปากท่อ จังหวัดราชบุรี ซึ่งเส้นทางนี้ยังสามารถใช้เป็นเส้นทางลัดในการขนส่งทางรางจากกรุงเทพฯ ลงสู่ภาคใต้ ช่วยย่นระยะทางรถไฟสายใต้เดิมที่ผ่านจังหวัดนครปฐมและจังหวัดราชบุรีได้ประมาณ 43 กิโลเมตร
ขณะนี้ (พ.ศ. 2552) โครงการรถไฟฟ้าชานเมืองสายสีแดงเข้ม ช่วงหัวลำโพง-บางบอน-มหาชัย อยู่ในแผนโครงข่ายเพิ่มเติม ของแผนโครงข่ายรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน พ.ศ. 2553-2572 ระยะแรก 10 ปี (ให้บริการภายใน พ.ศ. 2562) และโครงการช่วงมหาชัย-ปากท่อ อยู่ในแผนการต่อขยายเส้นทางเดิม ของแผนโครงข่ายรถไฟฟ้าขนส่งมวลชน แต่เพียงแผนแม่บท
โครงการช่วงแรก หัวลำโพง-บางบอน เริ่มต้นจากเส้นทางระดับดินช่วงบางซื่อ-หัวลำโพง บริเวณสถานีรถไฟหัวลำโพง จากนั้นเป็นโครงสร้างยกระดับสูง 19 เมตรจากระดับดินตามแนวถนนมหาพฤฒาราม เลียบคลองผดุงกรุงเกษม ข้ามแม่น้ำเจ้าพระยาบริเวณใกล้ท่าน้ำสี่พระยา ด้านทิศเหนือของศูนย์การค้าริเวอร์ซิตี้ เข้าสู่แนวถนนลาดหญ้า จนใกล้ถึงพระบรมราชานุสาวรีย์สมเด็จพระเจ้าตากสินมหาราช ณ วงเวียนใหญ่จึงเบนออกสู่แนวถนนเจริญรัถ แล้วข้ามถนนสมเด็จพระเจ้าตากสิน เข้าสู่แนวเส้นทางรถไฟสายแม่กลอง ผ่านย่านตลาดพลู ถนนรัชดาภิเษก ถนนราชพฤกษ์ จอมทอง วัดไทร วัดสิงห์ บางบอน จนถึงถนนกาญจนาภิเษกด้านตะวันตก บริเวณสถานีรถไฟรางโพธิ์ รวมระยะทางช่วงนี้ 18 กิโลเมตร
จากนั้นเป็นโครงการต่อขยายเส้นทางช่วงบางบอน-มหาชัย โดยลดระดับโครงสร้างทางวิ่งลงที่ความสูง 9.5 เมตรจากระดับดินตามแนวเส้นทางรถไฟสายแม่กลอง ผ่านย่านแสมดำ เข้าสู่เขตอำเภอเมืองฯ จังหวัดสมุทรสาคร ผ่านถนนพระราม 2 บริเวณสถานีคอกควาย จากนั้นแนวเส้นทางจะแยกจากทางรถไฟเดิม ตีโค้งอ้อมตัวเมืองสมุทรสาครขึ้นไปทางทิศเหนือ ผ่านถนนเอกชัย และยกระดับข้ามถนนพระราม 2 สิ้นสุดที่สถานีมหาชัย (ใหม่) ใกล้แม่น้ำท่าจีน รวมระยะทางช่วงนี้ 20 กิโลเมตร
ในอนาคต มีโครงการต่อขยายเส้นทางไปยังสถานีแม่กลอง และสิ้นสุดที่สถานีปากท่อ อำเภอปากท่อ จังหวัดราชบุรี ตามเส้นทางรถไฟชานเมืองและรถไฟทางไกลที่จะสร้างขึ้นใหม่ช่วงมหาชัย-ปากท่อ ระยะทาง 56 กิโลเมตร รวมระยะทางช่วงหัวลำโพง-แม่กลอง 70 กิโลเมตร และช่วงแม่กลอง-ปากท่อ 22 กิโลเมตร
