铁路事业的高速发展不仅体现在线路方面列车通过能力的增强,同时体现在点方面——铁路客运站旅客集散能力的增强。研究提高既有客运站旅客集散能力对提高我国铁路运输质量与运输服务十分必要,因此本文着重对铁路客运站主要集散设施的集散能力进行研究,并采用数学建模的方法结合实际案例对主要集散设施能力提高进行量化描述。本文首先进行国内外研究现状分析。随后对既有铁路客运站现状概述,其中包括对既有客运站概述；论文针对既有客运站的站前广场、候车大厅、旅客进出站通道等主要集散设施,分析其现状及能力的不足；由于客运站集散设施能力与旅客的步行特性及旅客交通流特性相互影响,因此客运站现状概述中对旅客的步行特性和交通流特性进行分析。在既有铁路客运站主要集散设施能力研究中分别对站前广场、候车大厅、旅客进出站通道的能力进行研究,根据各自影响能力的因素,对其能力进行研究。站前广场通过对旅客需求分析,根据需求变化,对组成站前广场各要素的规模测算,结合对旅客换乘模式优缺点分析,以成都北站为例,结合其特点计算各停车场的规模,并建议采用垂直空间换乘,在提高站前广场集散能力的同时节省用地及工程投资。候车大厅的研究中,论文针对候车大厅内旅客最高聚集人数建立数学模型,并对线侧式候车模式与高架候车组织模式进行对比分析；旅客流线优化是以旅客在候车厅内步行距离最短为指导,建议将候车人数多的车次安排在离进站口近的检票口及设置适当的标识以减少旅客在候车厅内行走。旅客进出站步行通道,主要研究了通道通过能力与高峰小时持续到达客运量的匹配关系,若该时段内到达客运量大于步行通道通过能力,则通道需要扩建；并对通道内旅客集散场景分两方面研究：通道内场景,即通道控制集散,通道两端进出口处场景,即瓶颈控制集散；论文建立通道内旅客集散算法,以判断通道的能力与和出入口场景的旅客人数之间的关系：若单位时间内通过通道口的人数小于通道的通过能力,则属于瓶颈控制集散,因此,为了使通道口的能力满足通道能力,则可增加开放的通道出入口数量或提高检票口的通过能力以提高旅客通道集散能力。为了实现点线能力协调这一要求,本文针对铁路既有客运站主要集散设施进行研究,并提出提高站前广场、候车大厅、旅客进出站通道能力的方法,具有一定的理论研究意义和应用价值。