W rozprawie opracowano metody i modele cząstkowe ukierunkowane na prognozowanie sytuacji eksploatacyjnej środków transportu z uwzględnieniem zdarzeń losowych. Zaimplementowana metodyka znamionuje się uniwersalnością podejścia do zagadnień eksploatacji i stanowi uzupełnienie szczegółowych badań eksploatacyjnych. Na zapotrzebowania zarządzania eksploatacją rozwinięto wektorową i macierzową analizę danych z zastosowaniem składowych głównych, uogólnionej procedury estymacji parametrów, korelacji kanonicznej i zmiennych dyskryminacyjnych. Opracowane modele cząstkowe służą do prognozowania przyczyny utraty zdatności środka transportu z uwzględnieniem warunków jego eksploatacji. Metody oparte na tych modelach poszerzają metody badania zagrożeń i gotowości operacyjnej.
Środek transportu rozpatrywany jest w dwóch ujęciach. Najpierw wewnętrzne i zewnętrzne zagrożenia używanego środka transportu są modelowane z użyciem rywalizujących zagrożeń, a środek transportu jest ujęty jako niepodzielna całość. Dla tego ujęcia opracowano warunkowe funkcje, które zaimplementowane w zarządzaniu eksploatacją mogą się przyczynić do rozszerzenia bezpieczeństwa użytkowania środka transportu. Do prognozowania czasu zdatności używanych środków transportu opracowano szczególne metody analizy regresji uwzględniające różnorodne warunki ich eksploatacji.
Drugie z ujęć środków transportu jest ujęciem systemowym, zezwalającym odpowiadać na pytanie, który z jego modułów lub części spowoduje jego utratę zdatności. W ujęciu tym środek transportu jest poddany procesowi dekompozycji modułowej. Do tworzenia bazy wiedzy o strukturze konstrukcyjnej opracowano: algorytm kodowania części systemu dający całkowitą wiedzę o jego strukturze i algorytm odtwarzania struktury z zarejestrowanych zdarzeń w procesie jego eksploatacji. Do wspomagania decyzji dotyczących profilaktycznej odnowy modułów albo zaleceń zmian konstrukcyjnych środka transportu zastosowano zmienione kryteria badania wpływu uszkodzenia modułów na zniszczenie systemu. Do prognozowania stanu odnawialnych środków transportu zbudowano model odnowy z zabezpieczeniem przed niepożądanymi zdarzeniami.
Uzasadniono potrzebę i dokonano uogólnienia definicji wielostanowego systemu koherentnego jako modelu obiektu technologicznego charakteryzującego się przeróżnego typu nadmiarowością. Zdefiniowany model wielostanowy jest naturalnym rozszerzeniem systemu dwustanowego i poszerza możliwości jego zastosowań.
Opracowane metody i modele prognozowania zdarzeń dotyczących środków transportu wykorzystywanych w warunkach z zagrożeniami stanowią oryginalne uzupełnienie szczegółowych badań związanych z zarządzaniem ryzykiem.