Vastavalt Transpordi ja liikuvuse arengukavale ja üleriigilisele planeeringule Eesti 2030+ on eesmärgiks viia raudteel projektkiirus reisirongidel 160 kilomeetrini tunnis. Antud projekti eesmärgiks on Tapa–Tartu raudteelõigul reisirongide- ja kaubaveo kiirendamine ning raudteetranspordi arendamine. Projekti käigus tehtud tööde järgselt on võimalik suurendada senist suurimat reisirongi sõidukiirust 120 km/h projekti sihteesmärgi 160 kilomeetrini tunnis arvestades kõiki ohutusnõudeid. Projektiga vähendatakse aegruumilisi vahemaid erinevate Eesti piirkondade vahel mis tõstab nende konkurentsivõimet. Aegruumilise vahemaa vähenemine loob eelkõige eelduse autotranspordi vajaduse vähenemise nendel suundadel ning nende asendamise keskkonnasäästlikuma reisirongiliikluse kasuks.
Praegune rööbasteede geomeetria Tapa –Tartu raudteelõigul on valdavalt välja ehitatud maksimaalsele reisirongi kiirusele 120 km/h. Kiiruse tõstmiseks teostakse rööbasteede geomeetria ümberehitust ja kapitaalremonti puitliiprite või KB tüüpi rööpakinnitustega betoonliipritega lõikudel, mille seisund ei võimalda tõsta reisirongide kiirust üle 120 km/h. Õgvendamiseks on vajalik riigi poolt maade omandamine. Õgvendustel ja kapitaalremondi lõikudel paigaldatakse uued pealisehitusmaterjalid (ballast, rööpad, liiprid jms), teostatakse vajalikke pinnasetöid, rajatakse truupe ja veeviimarid. Jaamades asendatakse olemasolevad peatee pöörmed betoonprussidel pöörmetega, et tagada kiiruste tõus ka jaamakõrikutes. Peateest üles võetavat materjali taaskasutatakse kõrvalteede kapitalremondi teostamiseks jaamades. Kokku rekonstrueeritakse või uuendatakse ca 74 kilomeetrit rööbasteed.
Ohutuse tagamiseks asendatakse olemasolevad samatasandilised raudteeülesõidukohad - Põdrangu, Mullavere ja Sootaga - eritasandiliste ristetega, rajatakse alt läbipääse jalakäijatele ning asulates paigaldatakse piirdeaedu. Kaarepere jaamas rajatakse uus laiem ooteplatvorm ja tunnel.
Aastatel 2024–2026 teostatakse Tartu–Valga raudteelõigu kapitaalremonti ja õgvendamist (CEF-projekt). Õgvendamiseks on vajalik riigi poolt maade omandamine, mida CEF-projekti raames ei rahastata. AS Eesti Raudtee teostab ülaltoodud projekti raames Tartu–Valga raudteeliinil Palupera–Puka ja Puka–Keeni jaamavahedel õgvendamiseks vajalike maade soetamisega seotud tegevused (sealhulgas maa omandamisega seotud maakorralduse ja metsahindamise tööd).