La linea è gestita dalle Ferrovie Appulo Lucane. Sulla tratta Potenza - Avigliano Lucania - Avigliano Città viene esercito il servizio ferroviario metropolitano di Potenza.
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FAL SB8 alla stazione di Potenza InferioreSchema della stazioniRappresentazione schematica del servizio (in grigio la rete RFI)
Il servizio ferroviario metropolitano di Potenza, chiamato alcune volte erroneamente Metropolitana di Potenza, è gestito dalle Ferrovie Appulo Lucane nel tratto tra Avigliano e Potenza per un'estensione di circa 20km.
Al 2019 il servizio prevedeva circa una corsa l'ora per direzione, ma non si trattava di un orario cadenzato[2].
L'attivazione del servizio avvenne il 1º novembre 2007[4] con 25 corse per direzione scese poi a 16 al giorno dal successivo 3 novembre[5]. Il 7 ottobre 2024, in concomitanza dell'apertura del Terminal del Gallitello e con un mese di ritardo rispetto all'attivazione prevista nel contratto di servizio tra FAL e Regione Basilicata, alle 18 coppie Potenza-Avigliano sono state aggiunte ulteriori 16 limitate a Potenza Santa Maria, portando così il totale a 34. L'orario non è cadenzato e non prevede la sosta nella fermata di Rione Mancusi.[6]
Gli interscambi con la rete statale RFI avvengono nelle stazioni di Potenza Centrale/Inferiore, Superiore/Santa Maria, Macchia Romana e Avigliano Lucania.
Il 25 gennaio 2011 fu approvato dal consiglio comunale del capoluogo lucano il Programma Integrato di Sviluppo Urbano Sostenibile (PISUS)[7], finanziato dall'Unione europea e che comprendeva una serie di progetti atti a elevare la qualità urbana della città al livello di altre città italiane ed europee. Il servizio metropolitano prevedeva i seguenti progetti[7][8]:
tempo di percorrenza Gallitello - Ospedale/Macchia Romana = 15 minuti;
orario cadenzato, nelle ore di punta (ogni 15 minuti) per favorire le coincidenze per Pietragalla, Acerenza;
costruzione della fermata capolinea Gallitello (presso l'attuale depositi dei treni dove sorgerà un nuovo terminal);
costruzione della fermata Ospedale (presso viale dell'Ateneo Lucano, dove verrà sdoppiato l'attuale binario unico e migliorata la fermata per l'ospedale e l'Università);
costruzione del terminal Betlemme (nelle vicinanze del deposito SITA, via Appia);
costruzione del terminal Lavangone (presso Avigliano di Lucania FS - Avigliano Scalo, la zona denominata nel progetto Porta Nord, dove una serie di parcheggi e una migliorata stazione, consentiranno all'utenza, soprattutto di tipo pendolare, di prendere i mezzi pubblici senza dover attraversare completamente la città, cercando così di migliorare la situazione traffico);
costruzione di 3 sottopassi ferroviari: Via Roma - Via Angilla Vecchia e Via Calabria;
miglioramento e messa in sicurezza di tutte le fermate già presenti e costruzione di:
fermata Parco Aurora (Parco Baden Powell - via Domenico Di Giura);
collegamenti dal terminal Ospedale alla struttura sanitaria e universitaria;
Nel mese di settembre 2015 le Ferrovie Appulo Lucane diedero il via ai lavori di miglioramento del servizio metropolitano che prevedevano l'eliminazione dei passaggi a livello ancora presenti in città, in via Angilla Vecchia, via Campania e via Roma, tramite la costruzione di sottopassi ferroviari, l'ammodernamento delle stazioni e la costruzione di una stazione capolinea in via del Gallitello con annessi parcheggi per l'interscambio[9].
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