粤港澳大湾区铁路枢纽总图优化目标：支撑后续广州、深圳、湛江铁路枢纽总图修编报批，珠西铁路枢纽总图报批等。在多层次轨道交通研究的基础上，开展粤港澳大湾区铁路枢纽总图及重点枢纽能级提升专题，重点解决广州枢纽：研究广州铁路枢纽总图优化方案，进一步梳理新的路网布局条件下枢纽站点布局、规模及点线能力匹配等问题，包括广州站站改及广州至广州东三四线建设时机论证等。
深圳枢纽：研究深圳铁路枢纽总图优化方案，包括深圳站的区位优势发挥、枢纽客运设施整合等问题。珠西枢纽：目前珠西铁路枢纽尚未有总图批复，结合本项目开展枢纽总图研究，稳定枢纽总体布局。东莞地区：结合广深高铁新通道等项目深化东莞地区总图研究。湛江枢纽：适应湛茂都市圈一体化发展，将茂名纳入湛江铁路枢纽总图统筹研究，包括枢纽客站分工优化、枢纽内相关联络线的设置等问题。
粤港澳大湾区城际铁路网络优化提升研究目标：提出粤港澳大湾区城际铁路网络优化提升方案，完善建设标准和投资控制管理机制，服务后续项目报批及建设。在准确全面梳理粤港澳大湾区城际铁路发展现状、规划实施情况和存在问题的基础上，系统总结经验教训，以需求和问题为导向，围绕加快构建广州、深圳都市通勤圈建设，强化城际铁路网与高铁和城市地铁网络的高效衔接。
加强城际铁路与城市地铁快线的建设运营统筹，完善城际铁路建设标准、敷设方式、投资控制等管理机制，完善城际铁路网络和生产力布局，提出粤港澳城际铁路网络优化提升方案。统筹研究充分利用既有铁路资源开行短交路列车，加快完善都市圈通勤、枢纽机场集疏运等多元化交通需求。
粤港澳大湾区市域（郊）铁路功能完善研究目标：提出利用既有铁路开行粤港澳大湾区市域（郊）列车规划方案，完善大湾区多层次轨道交通体系。市域（郊）铁路是多层次轨道交通体系的重要组成部分，对于优化国土空间布局、推进新型城镇化发展等具有重要意义。
重点以广州、深圳、珠西三大都市圈为研究对象，统筹考虑市域（郊）铁路与城际铁路、城市轨道交通的功能互补关系，明确市域（郊）铁路在各都市圈多层次轨道交通体系中的功能定位。
在分析市域（郊）铁路发展现状及存在问题的基础上，紧扣国家市域（郊）铁路相关政策要求和旅客运输需求，重点研究充分利用既有铁路开行市域（郊）列车，衔接既有国铁和城际铁路，为中心城市和粤港澳大湾区都市圈提供便捷的市域（郊）通勤服务。