接近警方消息人士透露，周日的昆明火車站恐襲案，在當晚12時前仍未確定歹徒人數，不過經公安模擬現場調查後，確定現場作案的歹徒有5人，3男兩女，即先前被公安擊斃的4人和擊傷抓獲的1人，之後落網的3名同黨，為參與外圍行動的人員，有可能參與策劃，並負責開車接應，作案車輛可能是一輛微型麵包車。

有警方消息指，事後從現場錄像資料顯示，最開始時，一男一女進入售票廳，另外3人則在車站外，而臨時候車室就在站外廣場上，事後的調查顯示，售票廳和臨時候車室裏的傷亡者最多。

消息指，這3名外圍人員曾在昆明有過案底，他們曾因打架被警方拘留過，並留在指紋等資料，事件發生後，警方曾進行指紋對比。有目擊者指，一開始看到人羣騷動，都以為是有人打架鬧事，後來發現事態嚴重，歹徒幾乎手持兩把刀，一長一短，出手兇狠，長刀砍，短刀刺。多名趕赴現場的鐵路保安、警察也提到，他們以為只是一般的治安事件，並無想到如此惡性事件。

歹徒後來被驅趕至車站右邊的鐘樓附近，搏鬥中有保安和警察受傷，其後5名歹徒向北京路方向逃跑，特警到場將4名歹徒擊斃，1歹徒被擊傷。

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