Наукова робота на кафедрі ведеться з кінця 50-х років минулого століття. У 1959 році була проведена I науково-технічна конференція ДІІТу, МІІТу, Гіпропромтрансбуду, Дніпродіпротрансу і Київдіпротрансу, яка дала поштовх для  подальших наукових досліджень.
У 1964 році Постановою Ради Міністрів України кафедрі була доручена розробка проблем розвитку залізничної мережі Придніпровського економічного району. Комплексні дослідження кафедри були впроваджені в союзному і республіканському планах економічного розвитку. Вперше для Придніпровсько-Донецького регіону розроблені схеми розвитку мережі магістральних і промислових залізниць.
 У 1967-68 рр. кафедра разом з Інститутом комплексних транспортних проблем (Росія) провела дослідження техніко-економічної ефективності впровадження швидкісного руху на існуючому напрямку Москва – Крим, а у 1971 році разом з МІІТом розпочала дослідження щодо ефективності спорудження високошвидкісної магістралі Москва – Південь.
Відповідно з координаційним планом Держкомітету СРСР з науки і техніки з 1977 року проводились дослідження щодо створення широтної спеціалізованої магістралі Схід–Центр «Розвиток транспортно-економічних зв'язків Далекого Сходу і Сибіру з районами Уралу, Казахстану і Європейської частини країни».
У 80-90-х роках  кафедра виконала великий обсяг науково-дослідних робіт з трасування високошвидкісної магістралі Центр–Південь, підсилення існуючих підходів до таких міст, як Дніпропетровськ, Донецьк, Запоріжжя, обхід Ростовського вузла, підвищення швидкостей руху поїздів на напрямках Київ –Чоп, Лозова-Сімферополь (галузева науково-технічна програма «Прискорення»), збільшення пропускної  здатності й вирішення завдань, пов’язаних з  екологічними проблемами на залізничному транспорті.
З 1995 року члени кафедри брали активну участь у роботі Західного наукового центру Транспортної академії України, де проводили дослідження, пов’язані з визначенням ефективності контрейлерних перевезень,  модернізацією ділянок транспортних коридорів у межах України.
Основні наукові дослідження кафедри з початку ХХI століття пов’язані з інтеграцією залізничного транспорту України у європейську транспортну систему, створенням нормативної бази для впровадження швидкісного і високошвидкісного руху поїздів, розробкою концепції впровадження  швидкісного руху пасажирських поїздів.
Рекомендації кафедри сприяють удосконаленню мережі залізниць України за рахунок  підвищення маневреності,  скорочення перепробігу поїздів, створення транзитних ходів для розвантаження існуючих напрямків, що входять до складу міжнародних транспортних коридорів, а також збільшенню пропускної й провізної здатності залізниць.

Топологія мережі високошвидкісних сполучень

Результати досліджень кафедри увійшли в Матеріали нарад експертів V Комісії ОСЗ із технічних питань у вигляді технічних нормативів з улаштування й утримання залізничної колії для швидкостей 160-250 км/год, а також використані при підготовці видання  Державних будівельних норм і нормативних документів Укрзалізниці.
Головними напрямками наукових досліджень останніх років і на перспективу є:

1. автоматизація проектно-вишукувальних робіт;
2.  проектування швидкісних магістралей;
3.  розвиток мережі залізниць України з метою створення транзитних ходів для розвантаження існуючих напрямків;
4. реконструкція міжнародних транспортних коридорів:
5. підвищення пропускної й провізної здатності основних напрямків.

ПЕРЕЛІК НАУКОВО-ДОСЛІДНИХ РОБІТ,
виконаних кафедрою “Проектування і будівництво доріг” відповідно до завдань Міністерства транспорту та зв’язку України, Укрзалізниці й залізниць за останнє десятиріччя

№ пор	Назва науково-дослідної  роботи	Примітка
1	Розробка технічних вимог і норм утримання залізничної колії і колійних конструкцій у зв’язку з впровадженням швидкостей руху до 160-200 км/год на існуючих лініях України, які входять до міжнародної магістралі  Європа – Азія»	Затв. наук.-техн. радою Мінтрансу від 21.02.96, № ДР 0198U000823
2	Правила визначення  підвищення зовнішньої рейки і встановлення допустимих швидкостей в кривих	ЦП/0056. Затв. наказом Укрзалізниці від 27.04.99, №124-Ц
3	Диференційні технічні вимоги для залізничної колії у сполученні Європа – Азія.	Р 786/1. Затв. Нарадою V Комісії ОСЗ. Варшава, 1999.
4	Технічні нормативи з реконструкції і утримання колії у сполученні Європа – Азія.	Р 786/2. Затв. Нарадою V Комісії ОСЗ. Варшава, 1999.
5	Розробка заходів щодо  підвищення швидкості руху пасажирських поїздів до 140 км/год на ділянках Зернове–Хутір–Михайлівський–Київ і Жмеринка–Вапнярка Південно-Західної залізниці	Договір № ПЗ/П-011775/НЮ від 10.10.01, № ДР 0102U005874.
6	Розробка стратегії підвищення швидкості руху поїздів на транспортних коридорах у межах Львівської залізниці	Договір № 283 ЮР-НЗ-01, № ДР 0102U005868.
7	Оптимізація стратегії підвищення швидкостей руху пасажирських поїздів на ділянці П’ятихатки– Дніпропетровськ	Договір з Придніпровською залізницею, № ДР 0103U007767.
8	Розробка стратегії підвищення швидкості руху поїздів до 160-200 км/год на ділянці Київ – Зернове міжнародного транспортного коридору з оптимальним використанням капіталовкладень.	Договір № 90/03-3/03-Цтех. № ДР 0103U005118.
9	Технiчнi вказівки з перевірки плану та поздовжнього профілю залізничної колії	Договір № 353/04-ЦП від 30.06.04 р.
10	Методичнi вказiвки зi складання масштабних i схематичних планiв станцiй та поздовжнiх профiлiв колiй	Договір №351/04-ЦП від 25.06.04р.
11	Концепція державної цільової програми впровадження на залізницях швидкісного руху пасажирських поїздів на 2005-2015 роки	Договір № 258/04-10/04-Цтех.
12	Розробка рекомендацій щодо підвищення пропускної й провізної здатності напрямку Лозова –Севастополь	Договір з Придніпровською залізницею Пр/П-06176/НЮ. №ДР 0107U003009.
13	Проведення досліджень та розробка методики економічної оцінки впливу інтенсивності вантажного та пасажирського руху на знос інфраструктури залізничного транспорту (верхньої будови колії та контактної мережі)	Договір №61/07-Цтех-756/07-ЦЮ від 17.05.2007 року. Разом з ГНДЛ „Економіка та управління на залізничному транспорті” та кафедрою „Енергопостачання залізниць”
14	Розробка концепції пасажирського руху на залізницях України в 2008-2015 роках	Договір №74/07-Цтех-807/07-ЦЮ від 11.06.2007 року. Разом з ГНДЛ „Економіка та управління на залізничному транспорті” та кафедрою „Економіка та менеджмент”
15	Державні будівельні норми. Споруди транспорту. Залізниці колії 1520 мм. ДБН-19-2008.	Договір Цтех