Основные направления научных исследований кафедры имеют прикладной характер:

• оптимизация этапности изменения технического состояния ж.-д. станций и узлов при росте и спаде объёмов работы;
• технология и развитие железнодорожных узлов, в том числе обслуживающих морские порты;
• разработка принципиальных схем раздельных пунктов на высокоскоростных специализированных ж.-д. магистралях;
• создание системы автоматизированного проектирования ж.-д. станций (САПР ЖС);
• имитационное моделирование работы транспортных комплексов.

Специалисты кафедры имеют большой опыт в решении конкретных вопросов развития железнодорожных станций общего и необщего пользования.

В последние годы по заданиям заказчиков («Еврохим-терминал Усть-Луга», «Новатэк-Усть-Луга», «Волховнефтехим», «Кареприродресурс», «УЛПИК», «Трансконтейнер», «Алагирский цементный завод» и др.) кафедрой выполнен ряд предпроектных проработок и проектная документация по строительству и реконструкции подъездных путей с обоснованием схемных и технологических решений. Совместно с ОАО «НИИАС» кафедра участвовала в разработке Единого технологического процесса работы ОАО «Морской порт Санкт-Петербург» и портовых станций Автово и Новый Порт. В 2011-12 гг. специалисты кафедры приняли участие в комплексной экспертизе проекта сети железных дорог республики Эфиопия.

В 2013 г. кафедрой «Железнодорожные станции и узлы» совместно с ОАО «НИИАС» разработан «Единый комплексный технологический процесс Усть-Лужского транспортного узла».

Существенное внимание разработке вопросов автоматизации процесса проектирования железнодорожных станций и имитационного моделирования работы объектов транспорта на ЭВМ.