Проведено аналіз існуючих способів підвищення енергетичної ефективності транспортних засобів з електричною трансмісією, на підставі якого визначене особливе місце накопичувачів електроенергії. Для дослідження перехідних процесів в режимах роботи транзисторного перетворювача розроблена математична модель тягового електротехнічного комплексу. В моделі реалізовані динамічний (розгін) та стаціонарний (ослаблення магнітного потоку) режими двигуна постійного струму з конденсаторним накопичувачем енергії.

Проведено аналіз необхідності оцінки енергетичних процесів у системі контактна мережа змінного струму - тяговий комплекс електровозу. На підставі аналізу питань електропостачання та специфіки перетворюючого агрегату синтезовано модель, в основу якої покладено тяговий електротехнічний комплекс візка секції електровозу ВЛ80р. У моделі реалізовано режими розгону та гальмування двигунів електровозу із зонним імпульсним регулюванням напруги секцій силового перетворювача у випрямних та інверторних режимах відповідно. Додатково в модель уведено підсистему контактної мережі зі змінними за шляхом електровоза параметрами активних та індуктивних опорів, що дозволяє дослідити якісні та кількісні показники режиму передачі електричної енергії по ланці: тягова підстанція, контактна мережа, візок електровоза. На підставі одержаних результатів дослідження встановлено необхідність використання фільтрокомпенсуючого пристрою для зниження коефіцієнта гармонік та підвищення загального коефіцієнта потужності.

Розкрито основні методи математичного програмування та інші програми обчислювальної техніки, що застосовуються для пошуку оптимальних рішень. Наведено розв'язки типових оптимізаційних задач у галузі електроенергетики, зокрема лінійних і нелінійних, транспортних, оптимізаційних задач із цілочисловими та дискретними змінними, оптимізаційних задач за випадкової та за недетермінованої вихідної інформації, багатокритеріальних оптимізаційних задач.