北京站的存车线方位为什么和始发方向相同？
我们不妨一层层地剖析开来看：
1. 效率至上：最直接的路径
想象一下，如果存车线和始发方向是相反的。一列列车在完成载客任务后，需要从站台驶入存车线。如果存车线在“后面”，那么列车就需要先向前行驶一段，然后才能向后进入存车线。完成存车、整备、检查等一系列工作后，它又要重新向前行驶，才能从存车线开到站台上发车。
这个“先向前，后向后，再向前”的过程，本身就增加了列车的运行距离和转向次数。每一次转向，都会消耗更多的时间和能源，同时也意味着更复杂的机车调动和信号分配。
而如果存车线与始发方向相同，那么列车从站台下来后，可以直接向前驶入存车线。整备完毕后，又可以直接从存车线向前开往发车站台。这个过程是线性的，没有多余的折返，大大简化了列车的移动路径，从而提高了运营效率。这对于像北京站这样繁忙的客运枢纽来说至关重要，每一分钟的延误都可能影响到后续多趟列车的运行。
2. 安全第一：降低交叉干扰
铁路运输的安全是重中之重。信号系统是保障列车安全运行的“大脑”。如果存车线与始发方向相反，列车在从存车线开往站台的过程中，很可能会与正在站台上进行始发准备或刚刚到发的列车产生交叉。这意味着需要更复杂的信号设置，以确保不同线路上的列车不会在同一时间进入同一区段，避免发生碰撞或刮擦。
存车线与始发方向一致，则可以在一定程度上将列车编组、整备区域与旅客乘降区域在物理上和信号控制上进行更好的隔离。当列车在存车线上进行作业时，它不会直接影响到站台的正常使用。当它准备发车时，它也能够更顺畅地进入站台，而不需要与从存车线出来的其他列车进行复杂的信号协调。这大大降低了信号系统出错或人为误判的风险，从源头上提高了安全性。
3. 站场布局的自然延伸
我们从宏观上看看北京站的站场布局。火车站的设计，特别是特等站、一等站，往往会考虑线路的进出方向。北京站作为全国最重要的铁路枢纽之一，其线路设计是从各个方向汇入和分流的。
从北京站出发的列车，其“始发方向”本质上就是列车驶离北京站主体建筑，进入干线的方向。存车线作为列车在不载客时停放、检修、编组的地方，自然会布置在能够方便列车进出的位置。
如果将存车线设置在车站的“另一侧”，相当于列车需要从站台上先向后退，穿过一部分车站的腹地，再向前开往干线。这在站场设计上会显得非常别扭，并且需要占用更多的车站内部空间来设置折返线或渡线，这对于寸土寸金的城市中心车站来说是不划算的。
因此，将存车线与始发方向布置成一致，是站场设计逻辑上更自然的延伸，能够最大化利用车站的有效空间，并与进出站的线路走向相协调。
4. 历史和技术演进的体现
铁路技术和运营模式一直在发展。早期的铁路运营可能对存车线的设置没有现在这么精细化的考量。但随着列车速度的提高，车次密度的增加，以及对运营效率和安全性的更高要求，存车线的布局也越来越倾向于最优化。
北京站作为新中国成立后修建的第一座大型现代化车站，其设计充分考虑了当时的铁路技术和未来发展趋势。将存车线与始发方向一致，也是当时根据铁路运营经验和技术水平做出的符合实际的选择，旨在打造一个高效、安全的客运设施。
总结一下，北京站的存车线方位与始发方向相同，是出于以下几个主要原因的综合结果：
提升效率： 减少列车的折返，缩短运行路径，节省时间和能源。
保障安全： 简化信号控制，降低列车运行交叉干扰的风险。
优化站场布局： 使列车进出站和在站内的移动更加流畅，更好地利用空间。
符合运营逻辑： 是铁路运输体系中一种自然且高效的作业流程安排。
这种设计体现了铁路工程在追求效率和安全方面的精妙平衡，是铁路系统整体设计理念的体现。
网友意见
本答案分为两部分。第一，举一堆反例。第二，分析原因。
先举例。
整备设施在出发方向的例子太多了。很显然，正经的尽头式车站都是如此。
题主所列上海站、大连站，还有像上海南站，严格来说都是前方没有其他车站的通过式车站，而不是尽头式车站。
正经尽头式车站的比如青岛站：车辆段非常远，在图上标大港的位置。
厦门站：厦门站是通过式终点站，但不妨碍它的整备设施在上行方向。（图面右上方向出岛）
巴黎北站和东站例子我在另外一个回答里用过，原图贴过来。两站在图面底部，都是尽头式车站，整备设施、货站，甩一路。
伦敦维多利亚站，同样是尽头式车站。图面顶部是站房，底部是整备设施。
再举就没意思了，世界上尽头式车站多得很。
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然后说原因。
题主所列的上海站、大连站（包括我又说的上海南站），都是在原线中部新建车站，取代原车站的功能，而非建设初期就是整备设施位于尽头的终点站。
以上海站为例。
在1980年代上海修建新客站（现上海站）之前，上海的主要客站是北站。
下图中用青色线标注的位置，图面右侧的就是北站，而左侧就是新客站址。同时需要注意的是，图面最右侧贴着边缘处向北的铁路，也就是淞沪铁路。在淞沪铁路拆除之前，上海站不是终点站。
（图片来自ppy
站名篇：上海火车站站）
而在1980年代新客站修好之后，北站停止客运业务，改做客技站，也就是客运整备设施。
而淞沪铁路拆除，原线修建轨道交通明珠线，是90年代末的事了。现在的宝山路站就在北站原址（即上海站客技站）边上。
而北京站并非如此。
题主似乎想用前门火车站做客技站。
显然，北京站并不在京奉铁路原线上。前门站在内城城墙外侧，北京站在城墙内侧。强行将北京站西咽喉与京奉铁路原线相连，需要增加大量拆除工程。
同时，前门东站夹在城墙和护城河之间，原有规模非常小，仅四座站台，难以承担机务段、车辆段的任务。在《北京站志》中有1949年时北京站的站线布置图，其中可以看到，当时就已经在与今天一样的位置设置了整备设施。
下图为1960年代末期的美国间谍卫星图片。图面右侧黄线是北京机务段的宽度，而左侧橙色线是为修建地铁拆除城墙、护城河盖板之后清理出的空地宽度。在1950年代，尚未决定拆除城墙的前提下，城墙和护城河之间的缝隙很明显是塞不下机辆设施的，更不要提预留发展空间。
更为重要的是，由于道路交通开始发展，在1950年代，铁路阻隔城市交通已经成为巨大的问题。原有的铁路大多沿内城城墙外侧布设。进出城的交通通道数量有限，承担了很大的交通量，所有的路都卡这么一下，对交通的影响可想而知。
在这一时期，北京进行了大量的铁路退出工作，拆除了旧城附近的广安门至前门西（京汉铁路）、广安门至西直门（京张铁路）、西直门至五路（京门铁路）、西直门至东便门（环城铁路）的铁路，客运站由前门移至内城东南角，货运则移到西直门、广安门、和平里等地。
北京站建设时，规划了在城西莲花池附近新建第二客站，两座车站以四线铁路地下直径线相连。这一举措意图十分明确，一方面要让铁路东西贯通运行以提高运行效率，另一方面又要避免铁路阻隔城市交通。
而如果整备设施留在城里，必然要保留平交道口（那个时候一口气全部立交化是不现实的），解决不了问题。
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