Розроблено моделі формування раціональної структури парку за умов випадкових характеристик потоку замовлень на перевезення вантажів. Подано новий підхід до формування структури парку вантажних автомобілів автотранспортних підприємств і оцінки ефективності використання автопарку. Використання запропонованих моделей дозволяє врахувати імовірнісний характер параметрів потоку заявок і елементів транспортного процесу. Запропоновано оцінювати ефективність використання вантажних автомобілів на підставі функцій належності нечіткій множині оптимальних автомобілів. Базуючись на одержаних результатах, показано доцільність використання під час перевезень заданих партій автомобілів більшої вантажопідйомності.