Se conoce como línea de alta velocidad mixta aquella preparada para tráfico mixto de pasajeros (de 250 a 350 km/h) y mercancías (generalmente hasta 100 o 120 km/h).

La mayoría de las LAV están diseñadas para tráfico exclusivo de trenes de viajeros de AV, mientras que los trenes más lentos (regionales, cercanías y de mercancías) circulan por líneas convencionales. Esta segregación de tráficos tiene varias ventajas importantes, siendo la principal la optimización de la capacidad de las líneas (la capacidad máxima de una línea se alcanza cuando todos los trenes circulan a la misma velocidad, ver artículo: capacidad de una línea ferroviaria).

Sin embargo, en casos especiales, generalmente por falta de capacidad para mercancías, es más conveniente la construcción de LAV mixtas. Es necesario subrayar que los de trenes de mercancías que circulan por LAV mixtas, son trenes «normales», pesados, es decir con carga por eje hasta 22.5 t o 25 t/eje y con vmax de 100 o 120 km/h. No se debe confundir con el concepto de transportar mercancías ligeras en trenes más rápidos, con vehículos con carga por eje alrededor de 17 t y que por lo tanto pueden circular por LAV exclusivas de pasajeros (algo que se practica en algunos países, por ejemplo para transporte de correo y paquetería o tráficos de carga de conexión entre aeropuertos).

En este artículo sólo se tratan las LAV mixtas con vmax igual o mayor que 230 km/h.

Problemas e inconvenientes

Pérdida de capacidad

Para optimizar la capacidad de una línea, es necesario que todos los trenes circulen a la misma velocidad y tengan las mismas paradas. En el caso de circulación heterogénea la capacidad de la línea desciende rápidamente.

Junto a su mayor costo de construcción, el mayor problema que presentan las LAV mixtas es precisamente el de compatibilizar los tráficos de velocidades muy distintas. Los mercantes, en general son de tipo 100 o 120 km/h y los trenes de viajeros en LAV mixtas actuales en Alemania circulan hasta 280 km/h y en Italia y Francia se prevén hasta 300 o quizá 350 km/h (LAV mixta Nîmes – Montpellier).

Mayores costos de construcción y mayor impacto ambiental

El costo de construcción de la infraestructura de LAV mixtas es más alto (del orden del 30%, ver ejemplo en LAV parcialmente mixta Montpellier – Perpignan, donde el costo de construcción pasa de 24.2 M€/km a 34.0 M€/km según el estado del proyecto en 2006). Eso es debido a que la línea debe superar varias limitaciones:

Radios de curva mayores que los de una LAV exclusiva para pasajeros, pues el peralte no puede ser muy elevado para permitir el paso de trenes lentos y largos.
Pendientes menores. Los trenes de mercancías pesados requieren líneas con pendientes menores (idealmente 10 milésimas o menos, en ocasiones hasta 15 a 18milésimas) que los automotores de alta velocidad (pendientes de hasta 35 y 40 milésimas).
Infraestructura y vía preparada para mayor carga por eje (22.5 o 25 t/eje, en vez de 17 t/eje)
Entrevía mayor para limitar el efecto de las ondas de choque en cruzamientos entre trenes de AV y de mercancías (que no tienen estructura aerodinámica).
Construcción de apartaderos (PAET en la nomenclatura de Adif), en ocasiones de varios km de longitud, para permitir el adelantamiento de trenes de mercancías por los de pasajeros.

"El resultado de estos condicionantes es un mayor impacto ambiental."

En particular, la combinación de radios grandes y pendientes bajas reduce la flexibilidad de diseño y conduce a afectaciones mayores.

Mayores costes de mantenimiento

Aunque este es un punto de importancia, no es determinante, puesto que esencialmente sólo aumenta el costo de mantenimiento de vía y aparatos de vías (que corresponde a un 30 a 40% del costo total de mantenimiento: un tren de mercancías no desgasta más la catenaria o el sistema de señalización que uno de pasajeros).
Un problema añadido en España es la reducción de las bandas de mantenimiento en caso de circulación nocturna de trenes de mercancías. En otros países donde las LAV tienen el mismo ancho que el resto de la red, este problema es menor puesto que en los periodos de mantenimiento, el tráfico puede ser desviado por una línea convencional paralela (por ejemplo. en el Túnel de base del Lötschberg el tráfico se desvía por la línea convencional una noche por semana y otra noche se circula sólo por una vía en los tramos de vía doble .

Parámetros de seguridad más exigentes

El tráfico mixto exige parámetros de seguridad muy elevados. Por ejemplo, en Alemania se requiere que la velocidad de cruce en túneles entre trenes de mercancías y de pasajeros no supere los 250 km/h

Menor fiabilidad

Menor fiabilidad en la circulación de trenes de AV -«los trenes de mercancías tienen más incidentes»-.