Базовыми научными направлениями прикладных исследований в соответствии с Уставом являются:

• 
  транспортно-технологические системы страны и регионов;
  
• 
  моделирование сложных транспортных систем;
  
• 
  оптимизация транспортных потоков;
  
• 
  подвижной состав железных дорог: исследование и конструирование узлов и деталей подвижного состава;
  
• 
  совершенствование обслуживания и ремонта подвижного состава;
  
• 
  автоматизация режимов управления тормозами;
  
• 
  энергоснабжение на железнодорожном транспорте: исследование и конструирование систем и устройств энергоснабжения, повышение их надежности;
  
• 
  системы обеспечения безопасности движения поездов;
  
• 
  системы передачи информации, оптимизация технологической связи;
  
• 
  конструктивные решения и методы расчетов железнодорожного пути и транспортных сооружений (мостов, тоннелей и т.д.), промышленных и гражданских зданий;
  
• 
  прогнозирование деформации земной поверхности;
  
• 
  рыночные отношения на железнодорожном транспорте в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  совершенствование финансового механизма на железнодорожном транспорте, в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  развитие системы учета, анализ и аудита на железнодорожном транспорте, в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  развитие систем управления качеством на железнодорожном транспорте, в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  совершенствование системы корпоративного управления на железнодорожном транспорте, в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  формирование эффективной системы привлечения инвестиций на железнодорожном транспорте, в промышленности и сфере услуг;
  
• 
  разработка и внедрение эффективных систем антикризисного управления в сфере услуг и материального производства;
  
• 
  развитие теории и методологии формирования и функционирования транзитных транспортных коридоров;
  
• 
  разработка и оценка экономических параметров работы железных дорог;
  
• 
  управление ресурсами железнодорожного транспорта;
  
• 
  совершенствование управления железнодорожным транспортом;
  
• 
  информационно-аналитические системы управления предприятиями транспорта, промышленности и строительства, сферы услуг;
  
• 
  проведение экспертизы сооружений и предприятий транспорта, промышленности и строительства, их промышленных производств, работ, материалов, изделий и деятельности, связанной с повышенной опасностью;
  
• 
  логистические схемы и технологии управления грузопотоками и оптимизации транспортных коридоров;
  
• 
  совершенствование топливных, смазочных, охлаждающих, моющих и защитных химических композиций в машинах и механизмах, технологических процессах эксплуатационно-ремонтного обслуживания на транспорте;
  
• 
  программные и аппаратные средства технического диагностирования, мониторинг параметров транспортной техники и сооружений;
  
• 
  разработка датчиков, преобразователей, накопителей, средств отображения и измерительных комплексов;
  
• 
  технологии и технические устройства повышения ресурса деталей и узлов, инструмента, восстановления защитных покрытий;
  
• 
  защита окружающей среды и безопасность жизнедеятельности;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование интенсивных технологий перевозок грузов и пассажиров и сохранность грузов, оптимизация планов формирования, весовых норм поездов, местных вагонопотоков, скоростных режимов, информационных технологий сопровождения полного цикла перевозочного процесса;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование аппаратных и программных средств технического диагностирования устройств СЦБ и связи, совершенствование обслуживания и ремонта, создания АРМов и систем мониторинга различных уровней;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование системы обслуживания и ремонта подвижного состава и устройств электроснабжения по техническому состоянию, создание аппаратных и программных средств технического диагностирования, совершенствование технологии эксплуатационно-ремонтного обслуживания;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование эффективных технологических процессов укладки, ремонта и содержания железнодорожного пути, путеремонтных машин, создание технических средств контроля, состояния пути, искусственных и гражданских помещений;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование мер по совершенствованию телекоммуникаций, информационных, финансовых потоков, логистических методов по повышению эксплуатационной и хозяйственной деятельности железнодорожного транспорта;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование организационных мер, технических устройств и технологических процессов для повышения уровня безопасности движения поездов, безопасности жизнедеятельности, охраны окружающей среды;
  
• 
  исследования, разработка и совершенствование организационных технических и технологических мер по ресурсосбережению;
  
• 
  экономика и управление профессиональным образованием и кадровое обеспечение отрасли.