Станція Одеса-Застава I за характером роботи є сортувальна і віднесена до позакласної станції.
Станція виконує по пасажирському і вантажному руху наступні операції:
- пропуск пасажирських поїздів дальнього і місцевого сполучень;
- приймання і відправлення пасажирських поїздів місцевого і приміського сполучень, що мають зупинку на станції, продаж квитків на ці поїзди;
- пропуск наскрізних вантажних поїздів;
- приймання і відправлення транзитних вантажних поїздів із зміною локомотива або локомотивної бригади;
- приймання вантажних поїздів в розформування;
- відправлення вантажних поїздів свого формування;
- розформування составів вантажних поїздів, маневрових составів з під'їзних колій підприємств (місцевих вагонів після навантаження і порожніх);
- формування наскрізних, дільничних, передатних, вивізних, збірних вантажних поїздів згідно дорожньому плану формування, маневрових составів на під'їзні колії підприємств (місцевих вагонів під вивантаження і порожніх під навантаження);
- подачу навантажених та порожніх вагонів на під’їзні колії для виконання вантажних операцій;
- забирання вагонів з під’їзних колій після виконання вантажних операцій;
- подачу вагонів в вагонне депо для виконання поточного і деповського ремонту;
- забирання вагонів з вагонного депо після виконання поточного і деповського ремонту;
- пропуск моторвагонного рухомого складу (електропоїздів) у Моторвагонне депо Одеса-Застава I;
- обробку составів вантажних поїздів і перевізних документів після прибуття і по відправленню;
- приймання і відправлення поїздів з порожніх пасажирських вагонів із зміною локомотива;
- підготовку вагонів для перевезення пасажирів (Південний парк);
- попередній продаж квитків на пасажирські поїзди дальнього і місцевого призначення;
- документальне оформлення перевезень вантажів, що відправляються і прибувають;
- розшук вантажів;
- інформування вантажоодержувачів про прибуття вантажів;
- ведення фінансової і касової звітності.
Колії станції об'єднані в 7 парків: парк П, С, П, С, Н, П, Ш.
Колії парку П:
- 1П, 2П, 3П, 4П, 5П, 6П – приймально-відправні для приймання вантажних поїздів всіх напрямків, відправлення вантажних поїздів в напрямку станцій Одеса-Головна, Одеса-Застава II (дані колії є витяжними для поїздів, що поступають на станцію в розформування зі всіх напрямків);
- 33П - обвідна для пропускання парних, непарних вантажних поїздів, маневрових составів на під'їзні колії, виконання маневрів з моторвагонним рухомим складом;
- Iб колія – головна для пропускання непарних поїздів всіх категорій;
- IIб – головна для пропускання парних поїздів всіх категорій.
Колії С парку:
- 4 - приймально-відправна для приймання, відправлення та пропускання парних і непарних вантажних поїздів, пропускання поїздів з порожніх пасажирських вагонів;
- 5, 6, 7 - приймально-відправні для приймання, відправлення, пропускання парних і непарних вантажних поїздів
- I – головна для приймання, відправлення та пропускання непарних пасажирських і вантажних поїздів;
- II – головна для приймання, відправлення та пропускання парних пасажирських і вантажних поїздів.
Колії П парку:
- 36 - приймально-відправна для приймання вантажних поїздів із станцій Одеса-Застава II, Усатове і Одеса-Західна через шляхопровід та відправлення вантажних поїздів в напрямку станцій Усатове і Одеса-Західна;
- 37, 38 – приймально-відправні для приймання вантажних поїздів із станції Одеса-Застава II та відправлення вантажних поїздів в напрямку станцій Усатове і Одеса-Західна.
Сортувальний парк має змінну спеціалізацію і призначений для накопичення транзитних вагонів по призначеннях згідно дорожньому плану формування поїздів і місцевих вагонів на вантажні об'єкти; для формування составів вантажних поїздів; для виконання операцій по технічному обслуговуванню і комерційному огляду вантажних поїздів; для відправлення сформованих поїздів на всі напрямки. Колії:
- 8-11 – сортувально-відправні для вантажних поїздів всіх напрямків;
- 12-15 – сортувально-відправні для вантажних поїздів призначенням на станцію Одеса-Товарна і в напрямку станції Одеса-Застава II;
- 16-19 – сортувально-відправні для вантажних поїздів в напрямку станції Одеса-Застава II;
- 20 - сортувально-відправна для накопичування затриманих вагонів, усування комерційних несправностей, для відправлення одиночних локомотивів в напрямку станції Одеса-Застава II (крім електровозів);
- 21 - сортувально-відправна колія для накопичування місцевих вагонів та відправлення одиночних локомотивів в напрямку станції Одеса-Застава II (крім електровозів);
- 22 - ходова;
- 23 – відстійна для несправних вагонів. Не діє;
- 24 - ходова для відправлення одиночних локомотивів в напрямку станцій Усатове і Одеса-Західна;
- 25- 31 - сортувально-відправні для накопичення місцевих вагонів на під'їзні колії та відправлення парних і непарних вантажних поїздів у напрямку станцій Усатове і Одеса-Західна.
Колії Нового парку:
- 2Н – виставна для маневрових передач;
- 3Н – виставна для маневрових передач та відстою вагоперевірного вагону.
Колії П парку:
- 1Т, 2Т, 3Т, 4Т – приймально-відправні для поїздів з порожніх пасажирських вагонів в напрямку станції Одеса-Головна;
- 5Т – приймально-відправна для поїздів з порожніх пасажирських вагонів в напрямку станції Одеса-Головна і для відстою вагонів з небезпечними інфекціями;
- 6 – для виконання маневрової роботи;
- IБ - головна для пропускання непарних пасажирських і вантажних поїздів;
- IIБ – головна для пропускання парних пасажирських і вантажних поїздів.
Колії Шлюзового парку:
- IШ – головна для пропускання непарних пасажирських і вантажних поїздів;
- IIШ – головна для пропускання парних пасажирських і вантажних поїздів;
- 3Ш, 4Ш – для пропускання в обох напрямках вантажних поїздів, виконання маневрів з моторвагонним рухомим складом.
Загальна протяжність станції по головних коліях – 6,8 км. На станції нараховується 22 колії, які не входять в парки. Схема станції наведена в додатку.
Стрілки та сигнали включені в електричну централізацію. Управління стрілками та сигналами здійснюється з постів: пост ЕЦ №1 (непарний бік станції), пост ЕЦ №2 (парний бік станції), пост ГАЦ, Х централізований пост.
Сортувальна гірка призначена для розформування составів поїздів, що прибувають зі всіх напрямків, формування поїздів на всі напрямки відповідно до плану формування, а також для розформування маневрових передач з під'їзних колій і відбірки місцевих вагонів по вантажних об'єктах. Технічно оснащена механізованими пристроями, управління гальмівними механізмами - ручне дистанційне.
Сортувальна гірка має три гальмових позиції. Перша, друга гальмівні позиції (I і II ГП), обладнані вагонними сповільнювачами типу КВ-3, КЗ-3ПК. Третя гальмівна позиція (III ГП) розташована на всіх коліях в першій половині Сортувального парку з боку гірки. На цих коліях (III ГП), обладнаних башмакоскидачами напівхрестовинного типу, гальмування здійснюється регулювальником швидкості руху вагонів з допомогою ручних гальмівних башмаків.
Перша гальмівна позиція призначена для виконання інтервального регулювання швидкості руху відчепів з метою забезпечення між ними інтервалів, необхідних для переведення стрілок, виключення можливості входу відчепів на сповільнювачі другої гальмівної позиції з швидкостями, більше допустимих.
Друга гальмівна позиція призначена для інтервально-прицільного гальмування, при якому дотримуються необхідні інтервали між відчепами, забезпечуються допустимі швидкості входу на третю гальмівну позицію, а в ряді випадків – також і допустимі швидкості співударяння вагонів в Сортувальному парку.
Третя гальмівна позиція призначена для прицільного гальмування, при якому забезпечується зчеплення відчепів з допустимими швидкостями.
На сортувальній гірці використовується комплекс технічних пристроїв:
- вагонні сповільнювачі типів КВ-3 (кліщовидно-ваговий), КЗ-3ПК (кліщовидний з пневмокамерами) встановлені:
I ГП – два сповільнювачі КВ-3 № 1 і № 2 між горбом гірки і стрілочним переводом №105;
II ГП – 1-й пучок (колії 8-15) – два сповільнювачі КЗ-3ПК № 7 і № 8 перед стрілочним переводом №109; 2-й пучок (колії 16-21) – два сповільнювачі КЗ-3ПК № 5 і № 6 перед стрілочним переводом №125; 3-й пучок (колії 24-31) – два сповільнювачі КВ-3 № 3 і № 4 перед стрілочним переводом № 141;
- стрілочні електроприводи для переведення гостряків стрілок при установці необхідних маршрутів, обладнані стрілочними приводами типу СПГБ (невзрізний стрілочний привід гірковий безконтактний);
- гірковий пульт для управління основними виконавчими пристроями і для контролю за ходом розпуску. Пультом управління є похилий стіл, на якому розміщений схематичний план колійного розвитку з вказуванням положення стрілок і сигналів зони гірки, і обладнаний пристроями для управління сповільнювачами, стрілками і світлофорами;
- сортувальна гірка обладнана пристроями гіркової автоматичної централізації (ГАЦ) блокового типу і пристроями для скочування відчепів. ГАЦ призначена для автоматизації переведення стрілок по маршрутах скочування відчепів в процесі розпуску составів;