随着我国铁路中长期规划,“四纵四横”快速铁路客运网的建设完成,长三角、京津冀、珠三角等城际轨道运输系统的逐渐完善,将有大量城市成为区域性客流集散、中转中心；与此同时,引入客运专线和城际铁路后,铁路枢纽从原来的以技术站为核心的运营模式分化为绕城货运网络和以市区大型客运站为核心的客货分离的布局形式。铁路枢纽中专业客运设备的布置和运用方式需要进一步适应客运需求多样化和旅客对服务质量的要求,大密度、高速度的市场化运营方式也对枢纽内办理大量的始发、终到和通过旅客列车的作业能力适应性提出了考验。为了保障路网上、区域性客流的集约、高效、安全的输送,需要对铁路客运枢纽设备和能力协调进行系统研究。本文基于铁路枢纽规划与设计标准,运用铁路旅客运输组织相关理论,系统工程学,优化理论与方法和相关计算机技术,对铁路客运枢纽引入客运专线、城际铁路后的客运站、线路、检修段(所)等设备的布局和运用方式进行研究。同时,紧密结合枢纽路网与城市交通,优化枢纽内客运站和线路上开行旅客列车的运营方案,分析了基于一定枢纽内列车开行方案下的枢纽能力协调程度量化方法,为枢纽设计方案比选、运营调整的决策提供思路。本文对铁路客运枢纽总体布局方式以及枢纽内主要枢纽设备的作业内容、对应布局原则进行归纳和总结,依照铁路枢纽能力结构依次列举适合计算以旅客列车运行为主的枢纽内各设备能力计算方法；分析了因客流波动产生不同类型旅客列车到发不均衡性,以及不均衡性对铁路枢纽内各种类设备能力可能产生的影响。木文运用协调理论对铁路客运枢纽内设备能力协调的涵义、种类和内容进行详细描述,对枢纽能力协调的基础——枢纽内客运站合理分工方案、列车运行径路建立数学模型,模型的建立将枢纽路网与城市交通衔接考虑在内,使枢纽内列车开行方案能减少旅客在城市内和路网上出行耗费。模型建立过程中,设计了以线路、车站能力等作为限制条件,以便判断枢纽是否能在能力允许范围内完成客运需求,继而找出枢纽能力薄弱环节；模型求解依据枢纽内客运列车作业特点设计了的分步精确求解算法。在优化枢纽运行组织的基础上,给出了基于枢纽内列车开行方案的能力协调量化方法,对枢纽内各类设备规模、运用合理性做出判断,为未来枢纽规划建设、设备运用方案制定提供思路。最后,结合武汉枢纽远期规划及运量数据,运用文中优化、协调量化方法确定使得武汉枢纽能力协调的运输组织方案,证明了在远期内武汉枢纽能完成主要运输通道上、区域内客流输送需求,并根据协调量化值给出了一定的枢纽规划、运营调整建议。案例计算结果表明,本文所述方法能对一定需求下枢纽设备运用提供切实可行的指导,对今后大型城市内铁路客运组织提供理论支撑,为枢纽能力整体协调打下基础。