Обгрунтовано системний підхід щодо вивчення взаємодії автомобільних доріг з навколишнім середовищем. Проаналізовано існуючі методи дослідження екологічних систем типу "Автомобільна дорога - транспортний потік - навколишнє середовище". Запропоновано просторово-часовий принцип опису руху на дорогах, що підлягають реконструкції. Досліджено закономірності зміни режимів руху за несприятливих природно-кліматичних умов. Запропоновано метод оцінки траси в процесі реконструкції автомобільних доріг, в якому враховано основні екологічні показники. Обгрунтовано параметри плану траси та поздовжнього профілю автомобільної дороги, що підлягає реконструкції на підставі екологічних вимог. Наведено прогноз забруднення атмосферного повітря з урахуванням метеорологічних величин і рельєфу місцевості під час формування рівнів забруднення придорожнього простору у малих населених пунктах. Розроблено модель оцінки рівнів забруднення придорожнього простору під час реконструкції автомобільних доріг залежно від потужності джерела викидів токсичних речовин. Запропоновано методики оцінки впливу природно-кліматичних факторів на забезпеченість розрахункової швидкості; визначення середньої швидкості транспортного потоку з урахуванням екологічних показників; встановлення основних шумових характеристик транспортних потоків. Здійснено практичне впровадження результатів наукового дослідження екологічних систем типу "Автомобільна дорога - транспортний потік - навколишнє середовище".