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安井藤治中将不愧沙场老将，经验丰富，一听火车站的枪声，就意识到八路军杀进沈阳城来了，当即下令驻奉天城内的日伪军各部队紧急动员，支援火车站作战，务必彻底消灭攻进奉天火车站的八路军。
第52师团是作为关东防卫军的预备队驻扎在奉天的。实际上真正承担奉天地区防务的是日军**第一守备队和伪满第一军管区的奉天警备司令部。治安则有日伪宪兵、警察承担。
关东军**第一守备队就是发动九一八事变的那支关东军**守备队，旅团建制。
九一八事变前，除了旅大地区和南满铁路，东北还在东北军的控制之中，日军关东军只能驻守旅大地区和铁路附属地。象沈阳城，日军是不能随便行动的，更不能随意增加驻军数量。当时，日军**第一守备队的番号是关东军**守备队，司令部驻公主岭。其中，**守备第1大队，驻公主岭；**守备第2大队，驻沈阳；**守备第3大队，驻大石桥；**守备第4大队，驻连山关；**守备第5大队，驻铁岭；**守备第6大队，驻鞍山；中队34个，分别位于瓦房店、熊岳城、大石桥、千山、鞍山、昌图、四平街、郭家店、连山关、安东等地。分遣所37个，每个分遣所18人。**守备队总兵力共计6481人。
九一八事变后，日军占领了整个东北。控制的地盘大了。需要驻守的地方多了，关东军就快速膨胀了，原**守备队改称**第一守备队。又新编了几支**守备队。**守备队驻守铁路线的任务也解除了，关东军成立了铁道部和铁路守备队，**守备队就专职承担地方守备任务了。到日苏战争的时候。关东军就已经编成了九支**守备队、十三个国境守备队。
关东军**第一守备队老兵成分多，战斗力极强，战斗**高，战斗力比第五十二师团要高的多。只不过，**第一守备队承担的是地方守备任务，兵力分散驻扎在奉天周边地区，如辽阳、鞍山等地。留在奉天城里的只有**守备第二大队。
伪满军第一军管区司令部驻奉天，司令官于琛徵、参谋长满良，下辖安东地区警备司令部、奉天地区警备司令部、第一教导队。其中。安东地区警备司令部下辖混成第一、二、三旅，奉天地区警备司令部下辖混成第四、五、六旅。
伪满军奉天地区警备司令部的三个混成旅，同样分散驻扎在奉天及周边地区。留在沈阳城里的只是第一教导队。
此时。关东军**第一守备队、伪满奉天地区警备司令部的主力都已接到了安井藤治的命令，正分路向辽阳地区赶。准备增援关东州作战。奉天城里除了第五十二师团那个尚未动身的步兵联队和**第一守备队第二大队、伪满军奉天地区警备司令部的第一教导队外，剩下就是日军关东防卫军司令部的警卫大队、战车大队，补充队、铁路守备队以及伪奉天警务厅的警察队、铁路警察。
可别小看关东防卫军的补充队，那是一支足足有六个步兵大队的补充队，相当于一个超编的**混成旅团。
伪满警察也厉害，总数十万人以上。沈阳是大都市，伪满警察自然也多。
除了这些步兵和警察，奉天城内还有日军的防空部队，机场、兵工厂、仓库、医院等重点单位的警卫部队，杂七杂八加到一起，人数可不少。这还不包括日军随时可以动员的在乡军人自卫队。
安井藤治判断八路军进攻沈阳火车站的部队必然不多，他要集中力量把这些胆大妄为的八路军偷袭部队消灭，夺回火车站。
为了确保顺利夺回火车站，安井藤治甚至下令立即在沈阳的日本人中实行紧急动员，武装在乡军人和学校学生，支援日军作战。