В дисертації вирішується питання підвищення ефективності функціонування сортувальних гірок шляхом удосконалення структур їх горловин. Проведено аналіз існуючих типів гіркових горловин вітчизняних і закордонних сортувальних пристроїв та відомих методик оцінки їх структур. Запропоновано теоретичні підходи щодо розробки нового класу структур гіркових горловин, які базуються на використанні відомого принципу квазібезперервного регулювання швидкості скочування відчепів малопотужними уповільнювачами в межах спускної частини. Запропоновані структури було досліджено на предмет ефективності їх використання в умовах експлуатації сортувальних гірок залізниць України. Для вибору ефективної структури розроблено математичну модель визначення раціонального варіанту розміщення гальмових засобів в межах спускної частини, яка базується на математичному апараті нелінійного цілочисельного програмування для вирішення оптимізаційних комбінаторних задач, та метод комплексної оцінки структур горловин з урахуванням показників економічних витрат та надійності. Удосконалено процедуру визначення показників надійності структур гіркових горловин та методику техніко-економічного порівняння варіантів проектних рішень сортувальних пристроїв. Оцінено економічну ефективність їх функціонування зі структурами горловин нового класу. Результати оцінки показали доцільність застосування нових структур гіркових горловин, як при новому будівництві, так і при реконструкції існуючих сортувальних гірок.