È in corso la trasformazione in una linea con caratteristiche AV/AC mediante il raddoppio (in alcuni tratti in variante) dei binari nei tratti a binario unico e una velocità di percorrenza della linea fino a 250 km/h[2]. Tali migliorie permetteranno entro il 2027[3] di collegare Bari con Napoli in 2 ore e con Roma in 3 ore[4].
Nel decennio precedente era stato proposto al governo del Regno delle due Sicilie un progetto di ferrovia che congiungesse Caserta alla città pugliese, sfruttando la appena completata Napoli-Caserta via Cancello. Il progetto decadde successivamente per problemi politici e finanziari. Tuttavia la Società Meridionale preferì riprendere quel progetto piuttosto che costruire una nuova linea che iniziasse da Napoli e che attraversasse la Valle Caudina. I lavori cominciarono su entrambi i vertici della linea[7].
Il primo tronco ad essere aperto all'esercizio fu quello tra Bovino e Foggia, il 27 gennaio 1867, seguito l'anno successivo dalle sezioni Caserta-Casalduni (15 marzo), Casalduni-Benevento (18 aprile), Savignano-Bovino e Benevento-Santo Spirito (1º agosto). Nel 1869 fu la volta del tratto tra Starza e Pianerottolo (25 gennaio) e di quello tra quest'ultima località e Savignano (12 giugno). La linea fu completata il 26 maggio 1870 con l'apertura della sezione fra Santo Spirito e Starza[8].
La notte del 29-30 settembre 1889 la linea fu funestata dall'incidente di Pianerottolo che causò numerosi morti e feriti (oltre a una strage di animali) a causa di uno scontro frontale fra due convogli (uno dei quali carico di bestiame) all'interno della galleria di valico.
Le Ferrovie dello Stato assunsero l'esercizio della linea a seguito della statizzazione delle ferrovie e del riscatto delle linee costruite dalla Società Meridionale (1906)[9].
La tratta Benevento-Foggia fu la prima linea sulla quale si sperimentò il sistema di alimentazione elettrica a corrente continua alla tensione di 3000 volt[10], che sarebbe diventato il sistema di trazione elettrica standard delle ferrovie statali italiane (ad eccezione di quelle dedicate all'alta velocità costruite negli anni 2000). La palificazione e la catenaria furono installate tra il 1926 e il 1928. Le corse di prova ebbero inizio nel settembre 1927, con treni trainati dalle locomotive elettriche E.626 delle Ferrovie dello Stato. L'esercizio regolare in trazione elettrica ebbe inizio il 1º marzo 1928[11]. Il nuovo tipo di trazione fu poi esteso fino a Caserta e a Napoli nel 1931[12].
Negli anni novanta iniziarono i lavori per il raddoppio della linea. Il 3 dicembre 1997 fu inaugurato il nuovo tratto tra la stazione di Vitulano e quella di Apice, che sostituiva il precedente, più tortuoso. Nello stesso giorno fu soppressa la vecchia stazione di Vitulano (ubicata lungo il vecchio tracciato), sostituita dal nuovo scalo di Vitulano, a sua volta chiuso pochi anni più tardi.[7]
Inoltre fu attivata la variante che unisce la stazione di Bovino con Foggia senza passare per la stazione di Cervaro, ormai dismessa e in uso come posto di movimento: nel dicembre 2012 si conclusero i lavori del primo segmento (18,5 km), mentre nel 2016 fu ultimata l'intera tratta (23 km), inaugurata il 28 giugno 2017.[15]
È in progresso per tratte l'adeguamento dell'intera linea agli standard dell'alta capacità entro il 2027.[3]
la costruzione di una nuova tratta a doppio binario tra Cancello e Frasso Telesino, permettendo di evitare il regresso nella stazione di Caserta dei treni provenienti da Napoli e diretti a Foggia e viceversa;
il raddoppio della tratta esistente fra Frasso Telesino e Telese, con le eventuali necessarie rettifiche di tracciato;
la costruzione di una variante di valico a doppio binario a meridione dell'attuale. Il nuovo tracciato partirà dall'ormai chiusa stazione di Apice fino a giungere nella valle dell'Ufita, ove sorgerà una nuova stazione a servizio della locale area industriale e dell'intera Irpinia. La linea proseguirà poi verso nord, attraversando lo spartiacque appenninico grazie a una galleria di circa 27 km: essa giungerà in superficie nella valle del Cervaro nei pressi di Montaguto per poi ricongiungersi all'attuale linea in prossimità della stazione di Orsara di Puglia;
l'adeguamento agli standard dell'Alta Capacità della sezione Cervaro-Foggia che, come la Vitulano-Apice (tratta da velocizzare) e la Bovino-Cervaro (tratta già completata), si presenta già a doppio binario.
A partire dal 2021 sono stati inoltre cantierati:
il raddoppio della tratta esistente fra Telese e Vitulano, con le eventuali necessarie rettifiche di tracciato;
l'adeguamento agli standard dell'Alta Capacità della tratta Vitulano-Apice già a doppio binario;
la costruzione di una nuova linea a doppio binario parallela a quella attuale tra Orsara di Puglia e Bovino.
Nell'estate 2022 tutti i lotti sono stati cantierati[16].
La linea è utilizzata per il trasporto di merci e viaggiatori.
Il traffico passeggeri più consistente è dato dai treni a lunga percorrenza, con 6 ETR.1000, 4 ETR.600, 6 ETR.485 e 2 InterCity Notte (nel weekend) che servono Caserta, Benevento e Foggia, cui si aggiungono 6 InterCity (2 periodici e 4 regolari); di questi, 2 sono prolungati su Napoli con fermata ad Aversa mentre gli altri 4, compresi quelli periodici, fermano anche ad Ariano Irpino (2 di questi ultimi fermano, inoltre, a Telese-Cerreto).
Inoltre dal 2021 Italo ha avviato 3 coppie di treni tra Torino, Roma e Bari che servono come le Frecce le stesse stazioni sulla linea. Il materiale utilizzato è ETR.675.
Il traffico regionale è invece totalmente cessato (dal 2010) sulla tratta Benevento-Foggia, mentre rimane attivo (sia pur su livelli modesti) sulla tratta Caserta-Benevento, ove circolano principalmente treni TAF, Minuetto, Jazz e Swing, oltre che una coppia di Rock in servizio tra Roma e Benevento.
Il tratto Napoli-Caserta è invece caratterizzato da un notevole traffico regionale, mentre il tratto iniziale Napoli-Aversa, in comune con la ferrovia Roma-Formia-Napoli, è servito da numerosi InterCity ed InterCity Notte.
^Sviluppo delle ferrovie italiane dal 1839 al 31 dicembre 1926, Roma, Ufficio Centrale di Statistica delle Ferrovie dello Stato, 1927. Vedi Alessandro Tuzza, Trenidicarta.it, 1997-2007. URL consultato il 30 novembre 2008.
^Fonte: Giovanni Cornolò, Dall'E.626 all'Eurostar. 1928-2008: ottant'anni di locomotive elettriche FS, Parma, Ermanno Albertelli, 2008, p. 495. Secondo alcune fonti l'esercizio sperimentale ebbe inizio il 29 settembre 1927.
^Fonte: Giovanni Cornolò, Dall'E.626 all'Eurostar. 1928-2008: ottant'anni di locomotive elettriche FS, Parma, Ermanno Albertelli, 2008, p. 495.
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