1939年4月成立了“华北交通株式会社”，负责勘测、设计和修建事宜。1939年8月15日，立花次郎完成了调查报告，提出了“大同煤炭运输线”东自塘沽新港起，傍京山线北侧至丰台，跨京汉、京门两线到三家店，顺永定河谷进入怀来盆地，在京包线的沙城东站，再向西沿桑干河到大同、与口泉支线衔接，全长471.16公里，简称“同塘线”。很快就得到了日军华北方面军司令部的批准。1939年12月，华北交通株式会社提出了预算计划，总额为6079.1万元。同塘线计划分两期进行：第一期为丰台——沙城段，第二期为塘沽——丰台段和沙城——