Publié le 31-12-2017 à 17h39. (mis à jour le 14-08-2019 à 18h39.)
À l’origine, les trains de la Compagnie des Dombes et des chemins de fer du Sud-Est sont tractés par des 120T (n°3638 à 3641) et des 030T (n°3645 à 3674) hébergées au dépôt de la Croix-Rousse. La Compagnie du chemin de fer de Paris à Lyon et la Méditerranée les renumérote en 1900. Les 120T prennent les numéros 5638 à 5641 et les 030T les numéros 5645 à 5674.
Quelques années plus tard, ces deux séries sont remplacées par des 120 numéros 599 à 633 et des 121 numéros 51 à 110 venant d’Ambérieu.
En 1919, le dépôt de-Lyon Croix-Rousse devient une annexe de Lyon-Vaise. Les trains de voyageurs sont désormais tirés par des 130 (numéro 5701 à 5730, futures 130AT) et 232TA de ce dépôt. Au cours de l’entre-deux guerre, la traction des trains de marchandises est reprise par les 230A, 140E, 140N puis 140N des dépôts de Bourg et Ambérieu.
Le 13 mai 1935, le PLM introduit sur la ligne les autorails Berliet RBD 300 (ZZ M 201/214), permettant la réduction du nombre de trains à vapeur. À la même époque, les fourgons automoteurs Berliet RBD 250 (ZZ M 101/104) circulent ponctuellement sur la ligne en assurant des transports de messageries entre Lyon et Louhans. En 1936, le PLM introduit des autorails Renault VH (ZZG-201/203) et ABJ (ZZG-401/419) entre Lyon-Croix-Rousse et Bourg.
Après la seconde guerre mondiale, la ligne voit circuler les ABJ de Vaise et Besançon. Ils sont progressivement remplacés par les autorails unifiés X3800 (Picasso) et X2800. À partir des années 1980, la desserte est assurée par X2700 (RGP1) progressivement modernisées ainsi que des X4300 et 4630 (dont un exemplaire est modernisé grâce à un financement du Conseil Général de l’Ain). Les X2800 modernisés dits « bleus d’Auvergne », assurent les dessertes vers Morez et Oyonnax. Il faut attendre 2004 pour voir un (timide) vent de modernisme avec l’arrivée de quelques X73500. Les X2800 plus que quadragénaires ont fréquenté la ligne jusqu’à leur retrait de la région fin 2007. Désormais les AGC et les X73500 du Technicentre de Lyon règnent sans partage.
Du côté du trafic marchandises, la ligne dessert un certain nombre de silos embranché qui stockent les productions céréalières de la Dombes. Les dessertes ont été assurées par des BB66000, des BB67000/67300. Désormais, selon les opérateurs il est possible de voir des trains complets de trémies tractées par des locomotives BB75000, Class 66, voir des Euro 6000.