Gibt es überhaupt einen TGV auf dieser Linie? Ich wüsste nicht dass da was 'direkt' fährt, entweder über Paris oder Basel. Mit Fahrrad wirds dann aber noch schlimmer, weil Du das auf diesen Strecken nicht am Stück mitnehmen kannst, nur zerlegt als Gepäckstück.
Was ich schon mehrfach gemacht habe, ist mit dem Nachtzug ab Straßbourg nach Avignon, dann bist Du wenigstens in direkter Nähe von Montpellier. Der kommt gegen 6 Uhr an und Du kannst gleich schön losradeln. Wie viele Bahnhöfe in F ist auch Avignon leider nicht mit Fahrstühlen oder Rolltreppen ausgestattet, ein bisschen Treppenschleppen also.

@Falk: Kann man den Nachtzug nach Portbou direkt buchen oder endet der in Cerbere? Ich kann die Verbindung auf der SNCF-Seite überhaupt nicht finden *dummguck*