В дисертаційній роботі вирішена наукова проблема удосконалення теорії експлуатації та методів розрахунку параметрів сортувальних гірок з урахуванням збереження паливно-енергетичних, виробничих і перевізних ресурсів. Для комплексного розрахунку висоти і поздовжнього профілю сортувальних гірок розроблено моделі нелінійного і стохастичного програмування. Створено метод розрахунку швидкості і напрямку вітру в точці місцезнаходження вагону. Вказаний метод використано в розробленій імітаційній моделі процесів скорочування окремих відчепів з сортувальної гірки, насуву, розпуску і розформування потоку составів. Для підвищення достовірності результатів моделювання, які використовуються для розрахунку приросту синергетиного ефекту системи за період життєвого циклу, в імітаційній моделі застосовано нову форму представлення плану і поздовжнього профілю елементів сортувального комплекту. З метою збереження виробничих ресурсів сформовано нові структури гіркових горловин з вагонними уповільнювачами легких типів. Ефективне керування процесом розформування потоку составів забезпечено шляхом удосконалення системи підтримки прийняття рішень для гіркових операторів. При впровадженні раціональних конструкцій і технологій роботи сортувальної гірки приріст синергетичного ефекту за період життєвого циклу склав 128, 144 і 165 млн грн при обсягах переробки 2000, 3500 і 5000 вагонів на добу відповідно.