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铁路枢纽是在铁路各线交会处或与其他交通线路的连接处，以铁路车站、联络线和进出站线等技术装备构成的铁路综合设施。铁路枢纽的功能是使各向铁路线相互沟通，与其他运输方式顺畅衔接。其主要作业内容是组织各向列车的到发和通过、客货的集散和中转、车辆改编以及货物承运与换装等项。铁路枢纽通常设有编组站、客运和货运站，有时也可由一个站办理各种作业。在各站之间以联络线联结，在枢纽范围内引入车站的进出站线路。
几条铁路干线相互衔接和交叉，几条轨道岔开后通往各个专业车站，像编组站、公用货运站、客运站等，这种车站和设备的整体称为铁路枢纽。铁路枢纽是由铁路建设和城市、工业发展等各种原因逐步形成的。铁路枢纽对于工农业生产的发展、城市和国防建设以及各种交通运输工具之间的分工与协作，都有密切的关系。铁路枢纽有什么作用呢？它起到了一个把客货流转运到各接轨铁路的中转作用。在铁路运转方面，它象一个大立交口，把南来北往直通、管内和市郊旅客列车放进各自前往目的地的轨道；在货物运转方面，它像一个大工厂，把各方向开到这里的货车按时间。地点进行解体和编组，把重新编组的各种列车按运行图规定的时刻正点发送到各自的目的地。
铁路枢纽是客货流从一条铁路转运到各接轨铁路的中转地区，也是所在城市客货到发及联运的地区。除枢纽内各种车站办理的有关作业外，在货物运转方面，有各铁路方向之间的无改编列车和改编列车的转线，以及担当枢纽地区车流交换的小运转列车的作业。在旅客运转方面有直通、管内和市郊旅客列车的作业。在货运业务方面，办理各种货物的承运、装卸、发送、保管等作业；此外，还要供应运输动力、进行机车车辆的检修等作业。 铁路枢纽对于工农业生产的发展，城市和国防建设以及各种交通运输工具之间的分工与协作，都有密切的关系。 为了完成以上复杂而繁重的任务，枢纽内需要配备成套的技术设备，如：铁路线路——引入线路、联络线、环线、工业企业专用线等；车站——客运站、货运站、编组站、工业站、港湾站等；疏解设备——铁路线路与铁路线路的平面和立交疏解、铁路线路与城市道路的立交桥和道口以及线路所等。其他设备——机务段、车辆段、客车整备所等。
根据区域规划和城市总体规划以及铁路枢纽总体规划,在枢纽地区的自然条件和城市建设的具体情况下,进行铁路车站和铁路线的平面及纵断面综合设计。在铁路网点和网端的城市，由几个协同作业的车站、引入线路和联络线组成的综合体称为铁路枢纽。铁路网点上仅有一个区段站或编组站时，也称为枢纽站。
铁路枢纽是组成铁路网的基本单元，是联系铁路网和城市之间的重要环节。在铁路运输、生产过程中，除办理有关车站的客货业务、列车运转和技术作业外，铁路枢纽又是组织车流交换，调整列车运行和供应运输动力的重要据点。
铁路枢纽是随铁路网与城市建设发展中逐步形成和发展的。不同枢纽有不同的性质和规模，枢纽内各种专业车站有不同的数量、位置和规模以及不同的技术设备组合。为了满足铁路的运营和城市建设的基本要求，枢纽规划与设计必须根据合理的路网和车流组织规划，综合分析各枢纽在路网中的性质和作用，客货运输的数量、性质和方向（车流条件），引入线路的技术特征，已有铁路的设备状况，城市建设和综合运输的发展规划，地区的自然条件等因素，编制铁路枢纽总体规划与总图设计。
适应客货运输和车流组织工作需要，铁路枢纽具有下列全部或部分设施：
①货运设施。编组站、货运站、区间引入线路、联络线和专用线等。
②客运设施。客运站、站房及站前广场，客车技术站，旅客乘降所等。
③保证行车安全及通过能力的设施。调整列车运行的车站和线路所，枢纽线路立体疏解设施，城市铁路道口和立交桥等。
常采用的较复杂的铁路枢纽的布置图式有环形、半环形图式和混合式图式。环形、半环形枢纽图式是由各个方向引入铁路线，通过环线或半环线把各个方向铁路连接沟通，而各种车站或布置在引入线上或在环线上均可，为连接工矿企业和市区可通过尽头线实现；混合式枢纽图式是由较简单的枢纽组合布置而成。上述两种图式常采用在大城市或交通会合点的大型铁路枢纽中。在中、小型铁路枢纽中常采用一些简单的枢纽布置。最基本的是一站枢纽图式，各个铁路方向均引入一个联合车站，但其通过能力很小；进一步提高通过能力可布置成三角形、顺列式、并列式、十字形等布置图式。中国大型铁路枢纽常布置成环形和混合式图式，中小型枢纽则采用顺列式和一站式布置较多。
铁路枢纽是由铁路新线建设和城市及工业发展等原因逐步形成和发展起来的。因此，枢纽所在地区的政治与经济特征、在地理上和路网中的位置、城市和工业建设的要求等对它所承担的运输生产任务有着密切的关系。
枢纽布置图型形成的因素比较复杂，必须根据各个枢纽的具体条件，确定合理的布置图型。根据枢纽范围内专业车站和铁路线路在总图结构上的特征，并结合一定的车流条件，可有多种形式的枢纽图型。
当在铁路网上，需要修建几个专业车站以及连接这些车站的联络线、进站线路等设备时，即形成了三角形、十字形、顺列式、并列式、环形、混合形和尽端式铁路枢纽等。
1.北京铁路枢纽：北京铁路枢纽属环形铁路枢纽，核心区形成内环（北京一北京南一广安门一北京西）和外环（丰台、丰西一东南环一双桥一东北环一西北环一丰沙一丰台、丰西）二重环线。通过环线连接京广、京山、京包、京原、京九、京承、京秦、京通、丰沙等9条铁路干线，并有国际列车通往朝鲜、蒙古和俄罗斯。北京铁路枢纽是以特大型客运站北京站、北京西站和路网性编组站丰台西站为主。北京铁路枢纽范围：京广线至琉璃河南站；京山线、京九线至黄村站；京包线至南口站；京原线至良各庄站；京承线至密云站；京秦线至通县站；京通线至怀柔北站；丰沙线至安家庄站。
2.天津铁路枢纽：承担着出入山海关车流的编组和天津地区客货到发以及港口物资水陆联运的任务。1949年以后，天津处于京哈、京浦两大铁路动脉交汇点，铁路建设发展迅速，先后修建和新建了唐塘复线、京山三线、陈塘支线、南堡支线、津浦复线、北环线、李港线、京九铁路津霸(州)联络线。
3.上海铁路枢纽：是东部沿海地区最大的枢纽站。既是京沪线和沪杭线的终点，又是我国远洋航运和沿海南北航线的中心，客流量和货运量极大。上海铁路枢纽地处东南沿海长江中下游地区，线路主要分布在安徽、江苏、浙江、福建、江西五省和上海市。吸引区内工农业生产发达，内外贸易兴旺。人口稠密，旅游资源丰富，是全国客货运输最繁忙的枢纽之一。
4.哈尔滨铁路枢纽：是连接五个方向的东北北部最大的铁路交通中心。有哈大、滨洲、滨绥、滨吉等干线在此汇合。过境运输量很大。主要是木材、粮食、煤炭和大豆等。哈尔滨铁路枢纽管辖线路覆盖黑龙江省全境，兼跨内蒙古自治区 呼伦贝尔市和吉林省北部，有干线、支线和联络线67条，营业里程6734.7公里。滨绥线东端的绥芬河站和滨洲线西端的满洲里站，分别与俄罗斯远东铁路、后贝加尔铁路接轨。管辖线路南端在5条铁路的分界点（长滨线的兰棱站、平齐线的泰来站、通让线的立志站和图佳线的斗沟子站）与沈阳铁路局管辖线路衔接。
5.郑州铁路枢纽：地处我国中原地带，陇海、京广两大干线在此相交，沟通了东西南北十几个省的货物，是全国铁路网的“心脏”。郑州枢纽中的郑州北编组站站型为双向纵列式三级六场，在下行调车场尾部设有辅助调车场。其中上发场五渡十交大型组合道岔是当时我国最为复杂的道岔，大大提高了列车编解能力。编组站规模庞大，布局紧凑，编解能力强，主要承担着南北京广线、东西陇海线四个方向货物列车和郑州枢纽地区小运转列车的到达、解体、编组及出发作业任务，是名副其实的巨型"物流中转站"，也是亚洲最大的编组站。郑州枢纽内还有一座大型货运站，这就是郑州东站，负责办理整车货物到发、零担货物到发、中转及货车洗刷消毒等业务，而以办理零担货物中转为主，零担货物中转量居全国铁路第一位。
6.武汉铁路枢纽：是京广、襄汉、汉九（江）铁路和长江、汉水航运交汇的交通中心，素有“九省通衢”之称，以水陆中转联运为其特色。武汉铁路枢纽曾为我国铁路四大枢纽之一、六大客运中心之一和四大机车客车检修基地之一。武汉铁路枢纽有京广线、京广客运专线贯通南北，武九线、汉丹线和沪汉蓉客运通道承东启西，是全国铁路通道的交会点。2011年前后，从武汉去上海、北京、广州、重庆等城市都只需5－6小时，前往中部城市不超过3小时。
7.沈阳铁路枢纽：位于东北铁路网的中南部，南与北京局相依、北与哈尔滨局相邻、东与朝鲜铁路相接。管辖范围以沈阳枢纽为中心，所辖线路东西长1216公里，南北长822公里，营业里程8809.2公里（不含秦沈客运专线404公里）。管辖线路跨及辽宁、吉林省的全部，内蒙古自治区东南部，黑龙江省南部，河北省东北部分地区，其中：分布在辽宁省境内3565.2公里，吉林省境内3376.0公里，内蒙古自治区境内1601.7公里，河北省境内157.7公里，黑龙江省境内108.6公里。经济吸引区占地面积60多万平方公里，总人口7500余万。
8.广州铁路枢纽：广铁集团成立于1993年2月8日，是经国务院经贸办批准、在原广州铁路局基础上组建的全国第一家铁路运输企业集团。广州铁路（集团）公司成立于 1993年2月8日 (其前身是原广州铁路局)，是全国18个铁路局之一。广州铁路枢纽地处中国中南部，管辖广东、湖南、海南三省境内铁路，管内的京广、京九两线是全国铁路南北交通大动脉；湘黔、焦柳和石长三线是沟通大西南的钢铁桥梁；广茂、广梅汕两线地处西南、东南沿海，粤海铁路通道将海南铁路与大陆相连。是我国华南的水陆交通中心，京广、广深铁路与珠江航运在此汇合。黄埔港是广州的外港，经这里的海内外旅客和进出口货物流通量很大。
9.兰州铁路枢纽：兰州位于全国的几何中心，作为省会城市既是甘肃省的政治、经济、文化中心，也是西北地区主要客、货集散地之一。这里有陇海、包兰、兰青、兰新四大铁路干线汇合，既是通往青海、新疆的交通要塞，也是我国通向欧亚各国的国际通道，是新亚欧大陆桥的主要支点。根据兰州枢纽总图规划，兰州枢纽新建北环线是将现有的伸长型枢纽改为环形枢纽。北环线以货运为主，设兰州北站、大沙坪站，兰州北站为枢纽主要编组站，站址在沙井驿，规划建成双向三级式站场（上下行均能独立完成到达、编组、始发的运输组织）；兰州西站为辅助编组站，办理地区车流；大沙坪站规划设置综合货场。南线（现有枢纽线路）以客运为主，设兰州和兰州西两个客运站，陇海客运专线引入兰州站。按照规划的“南客北货”的总体思路，将把现有兰州车站和兰州西站全部改为客运枢纽，建成后，将使兰州铁路枢纽的运力最少翻一番。
10.重庆铁路枢纽：在成渝、襄渝、川黔三条铁路干线以及长江和嘉陵江航线的交汇处，是西南地区最大的水陆联运中心。到2010年，重庆将成为国内铁路枢纽，届时有8条铁路穿过重庆市，形成“一环八射”的铁路网络，使重庆市铁路总里程达到1448公里，其中环线铁路里程有164公里。