В работе представлен метод математического моделирования железнодорожных транспортных систем, основанный на теории массового обслуживания. Он позволяет учитывать влияние случайных факторов на работу транспорта, за счет этого повышаются точность и адекватность моделирования. В ходе исследований были, в частности, рассмотрены железнодорожная сортировочная станция «Суховская» и участок сети на Восточно-Сибирской железной дороге. Первый объект относится к классу микрологистических, а второй - мезологистических систем. Сделаны выводы, намечены пути дальнейшего развития полученных результатов. The paper presents an approach to mathematical modeling of railway transport systems based on the queuing theory. The approach allows us to take into account the influence of random factors on the transport operation. This improves the accuracy and adequacy of the simulation. We apply the approach to study the Sukhovskaya railway marshalling yard and the network section on the East Siberian Railway. The first object belongs to micrologistic systems, and the second one is a mesologistic system. We analyze the models constructed and outline the ways to develop further the results obtained.