速客车以及货物列车混跑，除影响运输能力、调度指挥不便外，更可能会造成安全隐患和维护困难。因此，广深铁路股份有限公司于2001年开始考虑新建一条与第三线平行的四线，以实施高速与普速列车分线运行的目标。而在过渡期期间，在普速线沿线新建了塘美站、南社站等几个会让站，以提高运输能力。2003年11月，广东省政府和铁道部签署了《关于加快广东省铁路建设等问题的会谈纪要》，其中就包括了广深铁路广州东至深圳之间增建第四线的规划等九大项目。2004年10月1日，铁道部、广东省政府关于加快广东铁路建设有关问题的会谈纪要签字