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 организация работы железнодорожных узлов, в том числе обслуживающих морские порты;
• разработка принципиальных схем раздельных пунктов на высокоскоростных специализированных ж.-д. магистралях;
• расчёты пропускной и перерабатывающей способности объектов инфраструктуры ж.-д. транспорта;
• имитационное моделирование работы транспортных комплексов.

Специалисты кафедры имеют большой опыт в решении конкретных вопросов развития железнодорожного транспорта общего и необщего пользования.

В последние годы по заданиям заказчиков (АО «Апатит», ПАО «Акрон», ООО «ЕСТ», ООО «Новотранс Актив», ООО «Ультрамар», АО «СмартЛог», ООО «Порт Высоцкий» и др.) сотрудниками кафедры выполнен ряд предпроектных проработок, расчётно-аналитических работ и технико-экономических обоснований по строительству и реконструкции железнодорожных путей необщего пользования с разработкой схемных и технологических решений.

В 2022 году ОАО «РЖД» был утверждён разработанный кафедрой уникальный Комплексный единый технологических процесс работы железнодорожного пути необщего пользования АО «Апатит» и железнодорожных станций примыкания Кошта Северной железной дороги и Нелазское Октябрьской железной дороги. В составе указанного документа была разработана не имеющая аналогов технология передачи вагонов между информационными системами двух железных дорог через железнодорожную инфраструктуру примыкающего предприятия.

С участием специалистов кафедры были подготовлены специальные технические условия для разработки проектной документации ВСМ Москва — Казань, отраслевой стандарт для проектирования ВСМ Москва — Санкт-Петербург, а также действующий в настоящее время свод правил «Железные дороги колеи 1520 мм» (СП 119.13330.2024).