Розроблено методи аналітичної інтерпретації графічних моделей підсистеми логічних залежностей мікропроцесорної централізації стрілок та сигналів з використанням топологічних матриць. Дані методи дозволяють виконати компактне та наочне аналітичне представлення підсистеми логічних залежностей станцій великої розмірності, яке можна застосувати в якості критерію адекватності комплексної випробувальної моделі. Матричне представлення підсистеми логічних залежностей передбачає попереднє розбиття графу даної підсистеми на компоненти, які наділені функціональною завершеністю з позиції моделювання поїзних та маневрових переміщень на залізничній станції, що обумовлює надмірність вихідних блоків топологічних матриць, яка виявляється в наявності спільних елементів в суміжних блоках. Виходячи з цього, під час розробки методу переходу від блочного розбиття до суцільної топологічної матриці передбачено виключення спільних стовпців та строк з блоків, які формуються на основі графу підсистеми логічних залежностей.

Увагу приділено удосконаленню методів і засобів технічного контролю системи мікропроцесорної централізації за рахунок підвищення ефективності її функціональних випробувань на етапах виробництва, експлуатації та ремонту. Розроблено методи комбінованих випробувань на базі синтезу імітаційного та фізичного моделювання нижнього рівня, удосконалено метод імітаційних випробувань шляхом використання реальних пристроїв верхнього та середнього рівнів системи мікропроцесорної централізації. Запропоновано спосіб оцінювання їх достовірності на базі розподілу Стьюдента та методу максимальної правдоподібності. Для формування випробувальних моделей розроблено метод їх синтезу, оснований на графічному представленні множин об'єктів керування та контролю, їх зв'язків і властивостей з наступною аналітичною інтерпретацією, базованою на підрахунку прямих сум топологічних матриць. Запропоновано методи та розроблено технічні засоби їх реалізації, що передбачені для використання та впроваджені на ряді підприємств з експлуатації, ремонту, виробництва та сертифікації систем залізничної автоматики і телемеханіки. Показано, що в результаті їх застосування підвищується достовірність технічного контролю, зменшуються його ресурсоємність, прискорюється процес підготовки до випробувань.

Визначено вплив захисного стану ергатичних систем керування на залізничному транспорті на безпеку їх використання. Розроблено рекомендації щодо його врахування під час нормування та випробувань на етапі розробки і впровадження. Дослідження виконано на базі теорії надійності з використанням експоненціального закону розподілу відмов. Показано, що підтвердження відповідності ергатичних технічних засобів керування та регулювання руху поїздів певному рівню функціональної безпечності не є достатнім для гарантування безпеки їх використання. Встановлено, що захисна відмова ергатичної системи керування не виключає, а лише відстрочує небезпечний стан системи. Розвинуто підхід та вимоги до дослідження безпеки використання ергатичних систем керування на залізничному транспорті. На відміну від попередніх вони враховують показники не тільки функційної безпечності, але й безвідмовності у разі нормування та доказу безпеки даних систем. Врахування захисних відмов технічних засобів під час випробувань набезпеку використання, а також нормування характеристик надійності систем керування відповідальними технологічними процесами на залізничному транспорті відповідно до запропонованого підходу надає змогу підвищити рівень їх безпеки використання у процесі експлуатації.

Розроблено процедуру виконання періодичного контролю підсистеми технічної діагностики об'єктних контролерів мікропроцесорної централізації, призначенням якої є підтвердження гарантованого виявлення передвідмовного стану окремих контролерів до настання їх відмови в цілому. Запропоноввано технічні засоби реалізації даної процедури та надано рекомендації щодо їх застосування.

Опрацьовані питання, пов'язані з урахуванням впливу оперативного, технічного й інспекційного персоналу на безпеку використання ергатичних систем залізничної автоматики. В умовах інтерактивної взаємодії всіх видів персоналу і техніки розроблено математичні моделі для розрахунку параметрів безпеки використання таких систем, які враховують їх функціонування в штатному та допоміжному режимі в різних контекстах співвідношень людського і технічного чинників. Встановлено і доведено, що різні режими інтерактивної взаємодії формують диференційовану структуру розрахунково-логічних схем для оцінки безпеки використання ергатичних систем керування на залізничному транспорті. Функціонування ергатичних систем керування на залізничному транспорті має суттєві особливості, пов'язані з неприпустимістю простою технологічного процесу на об'єктах інфраструктури. У зв'язку з цим у таких системах існує допоміжний режим керування, в рамках якого повністю або частково усуваються блокувальні залежності, що забезпечують технологічну безпеку використання таких систем. В дослідженні встановлено кусково-заданий характер математичних моделей, на основі якого може бути проведена чисельна оцінка безпеки використання таких систем керування, що обумовлено врахуванням технічного та людського чинників у різних режимах функціонування таких систем. У той же час розвиток форм інтерактивної взаємодії між різними типами персоналу в активних режимах роботи систем керування вимагає принципово нового підходу до оцінки безпеки - з урахуванням впливу диференційованих людських та інтегрованих технічних факторів. Розроблено математичні моделі, що дозволяють врахувати інтерактивну взаємодію людини і техніки в процесі оцінки безпеки використання ергатичних систем залізничної автоматики. Побудовані на їх основі графічні 3D-залежності дозволяють проводити прогнозну оцінку безпеки різних систем у процесі їх функціонування протягом однієї робочої зміни експлуатаційного, технічного та інспекційного персоналу. Зокрема, формування математичних моделей для розрахунку безпеки через різні інтервали часу, які визначають допоміжний та штатний режими роботи систем керування, забезпечує диференціацію врахування різних факторів, коли вони домінують. Підхід, заснований на врахуванні впливу всіх типів персоналу під час їх інтерактивної взаємодії з технічними засобами, зводиться до врахування різних типів елементних зв'язків у розрахунково-логічних схемах функційної безпечності систем, що зводиться до різних типів формул в остаточному кусково-заданому виразі для оцінки безпеки використання таких систем.

Опрацьовано статистику відмов пристроїв та систем залізничної автоматики за останні роки в контексті співвідношення впливу людського і технічного чинників на їх експлуатаційну надійність. Відповідно зроблено висновок про загострення актуальності проблеми модернізації систем та засобів автоматизації на залізничному транспорті із використанням технологій цифровізації технологічних процесів за останні роки в контексті співвідношення впливу людського і технічного чинників на їх експлуатаційну надійність. Із використанням методів квадратичної регресії та ковзного середнього, враховуючи діючі тренди щодо динаміки відмов по рокам, зроблено прогноз співвідношення зазначених чинників до 2030 року. Встановлено, що в разі відсутності комплексної модернізації господарства автоматики та телекомунікацій на залізничному транспорті вже в 2024 році відбудеться зрівняння впливу людського та технічного чинників на експлуатаційну надійність пристроїв автоматизації з подальшим збереженням тренду щодо зростання технічного чинника. Відповідно зроблено висновок про загострення актуальності проблеми модернізації систем та засобів автоматизації на залізничному транспорті із використанням технологій цифровізації технологічних процесів.