Досліджено аспект зменшення експлуатаційних витрат, пов'язаних з переробкою місцевих вагонопотоків у залізничних вузлах за рахунок більш ефективного використання технічних засобів станцій. Проведено комплексне обстеження залізничного вузла, встановлено технологію обробки місцевих вагонопотоків. Визначено характеристики розподілу вхідних поїздопотоків і параметри розподілу випадкових величин тривалості виконання технологічних операцій. Для оцінювання впливу технічного забезпечення станцій і обсягів маневрової роботи з місцевими вагонами на показники їх функціонування розроблено модель руху маневрових потягів і ергатичну імітаційну модель функціонування залізничних станцій. На базі запропонованих моделей створено програмні комплекси для визначення техніко-експлуатаційних показників роботи залізничних станцій. З використанням методів імітаційного моделювання визначено залежності витрат станцій від обсягів маневрової роботи з місцевими вагонами. Формалізовано та розв'язано задачу вдосконалення розподілу такої роботи як задачу динамічного програмування, що забезпечує пошук її оптимального розв'язання для крупних залізничних вузлів.