诸多现代城市的兴建始于以铁路作为主要交通方式的年代，而伴随城市的不断扩张，城市中心区出现被铁路严重割裂的现象。本文从城市设计的角度阐述这种现象产生的原因，并且认为将进入城市中心区的铁路沿线空间立体化设计，是解决城市被割裂问题的根本办法。通过对大量的铁路沿线空间立体化设计案例进行分析与归纳，总结出设计发展趋势，并应用于京包铁路的实例中，提供其可行性改造的概念设计。本文分为五个部分：第一部分是绪论，指出目前诸多城市被铁路割裂的现象日益严重，二者之间的矛盾未能得到彻底解决的时代背景。同时综述了本研究的积极意义，同时对前人在该领域的研究做了简要总结，最后提出了研究的方法与框架。第二部分介绍了城市中心区铁路沿线空间立体化的发展背景，通过对综述了立体化设计成为解决城市与铁路矛盾的途径和趋势。第三、四、五部分是本文的主体，针对京包铁路入北京段的实际案例为对象，通过实地调研和可行性分析后进行概念设计，进一步支持和说明本文观点。最后通过以上部分得出，铁路沿线空间立体化设计的趋势、可行性策略，以及针对京包铁路入北京段的概念设计方案。