Вперше розроблено математичну модель об'ємного макропроцесу поширення пожежі, побудовану на основі взаємодіючих між собою моделей паралельних мікропроцесів горіння, роль яких виконують клітинні автомати. Ця модель, на відміну від відомих, враховує фізику процесу горіння, більш точно відображує умови місцевості, що відповідають полігонам транспортної інфраструктури й є основою для прогнозування наслідків пожеж. Набув подальшого розвитку метод врахування впливу вітру на розповсюдження пожежі за рахунок обчислення коефіцієнтів вітру з усіх напрямів тривимірної моделі, що, на відміну від існуючих методів, дозволяє обчислювати швидкість поширення вогню у всіх напрямах. Вдосконалено імітаційний метод обчислення параметрів розповсюдження вогню в об'ємі на базі процесів горіння, що ідуть паралельно, який, на відміну від відомих методів, додатково враховує склад повітря та температуру по висоті зони горіння, що дозволило одержати просторово-часові залежності параметрів пожежі для залізничної транспортної інфраструктури.