В общем случае поезда, следующие с юга на север и с запада на восток, имеют чётные номера, а поезда, следующие с севера на юг и с востока на запад - нечётные. Если точно невозможно определить направление движения поезда - это правило работает частично для какого-то участка пути. Иногда в пути следования поезд меняет номер с чётного на нечётный или наоборот. Исключения из правила чётной/нечётной нумерации поездов - Санкт-Петербург - для большинства поездов, отправляющихся из Санкт-Петербурга установлены нечётные номера. Хотя в последнее время и Питер переводят под общую систему (поезда 72, 74 на Екатеринбург, 40 на Астану и т.д.)

Вообще буква в номере поезда просто четвёртый символ, делающий номер поезда уникальным. Если бы на железной дороге использовались только трёхциферные номера, ими можно было бы обозначить только 999 поездов, а их гораздо больше. Поэтому добавляется четвёртый символ - буква. При этом стараются давать буквенные обозначения таким образом, чтобы поезда с одинаковыми циферными обозначениями не встречались. Например, 001а Санкт-петербург - Москва (Ленинградский вокзал) и 001б Москва (Белорусский вокзал) - Минск нигде не встречаются на одной и той же станции, поэтому можно объявлять пассажирам только цифровой номер поезда во избежание путанциы.
Ещё существуют некоторые другие закономерности с буквами в номерах поездов. Во-первых, иногда бывает, что один поезд включает в себя несколько разных номеров. Например, 159а и 159в (Санкт-Петербург - Москва, Аврора). В таком случае разные буквы означают разные организации, формирующие вагоны данной части поезда. Если в составе поезда есть фирменные и нефирменные вагоны, то им тоже присваиваются разные буквы. Если поезд по одним дням ходит как фирменный, а по другим, как нефирменный, то он тоже получает разные буквы, хотя расписание у него одно и то же. Ещё буква может обозначать разные обслуживающие бригады. А также. иногда буква обозначает направление движения поезда (например, 104м Москва - Адлер и 104с Адлер - Москва). И, напоследок, существует закономерность между дорогой формирования поезда и буквой, но она не стопроцентная.