Нужно отдать должное немцам в организации работ по восстановлению движения поездов. Когда прошел первый шок, они бросили на ликвидацию последствий массированной атаки партизан все силы. Для ремонтных работ в Идрицкий и Себежский районы были направлены три восстановительных поезда, четыре железнодорожных батальона и 465 рабочих-путейцев, было мобилизовано население деревень, прилегавших к железной дороге. Ремонт путей шел за счет рельсов второй колеи маневровых станционных путей, частичного завоза их из Латвии, а также автогенной сварки разорванных рельсов на месте их подрыва. Несмотря на огромные разрушения, через трое суток движение поездов было восстановлено. Немецкому командованию в те дни пришлось перебрасывать к фронту одну пехотную и две моторизованные дивизии не по железной дороге, а походным порядком. Из-за нехватки рельсов немцы восстанавливали только одну колею дороги и использовали для ее ремонта рельсы, снятые с другой.
В этих условиях важно было не давать немцам передышки ни на один день, продолжая вести «рельсовую войну» неослабевающими темпами. Но пробиваться партизанам к железной дороге становилось день ото дня все труднее, редко обходилось без боя с охраной дороги. Гитлеровцы, наученные горьким опытом первых августовских ночей, стали намного осторожнее и предусмотрительнее. Они сооружали дзоты на наиболее опасных участках магистрали. Подходы к полотну и завалы минировались. Командованию немецкой армии пришлось поставить вдоль всей железнодорожной линии гарнизоны и зарыться в землю. Чтобы ограничить подход партизан к полотну железной дороги или сделать его маловероятным, на расстоянии 200 метров по обеим сторонам полотна были вырублены деревья и кустарники. Для охраны и обнаружения установленных мин немцы стали использовать обученных собак, ввели ночное патрулирование полотна. Населению было объявлено, что хождение по железнодорожным путям и ближе 100 метров по обе стороны от них караются расстрелом. Переходы через пути разрешались только в установленных для этого местах. Чтобы по ошибке люди не попали под пулю, везде вывешивались предупредительные плакаты на русском языке. На всех полустанках были отстроены укрепленные пункты подразделений, осуществлявших охрану полотна железной дороги с установленными зенитными орудиями, через каждые 100–200 метров по обе стороны были построены дзоты и блиндажи с пулеметами и минометами. Днем и ночью дорогу патрулировали усиленные охранные группы с собаками, контролировали воздушные разведчики. Ночью прилегающая к дороге территория освещалась ракетами, простреливалась трассирующими пулями из пулеметов. Была создана оборонительная полоса, по количеству оборонительных сооружений, насыщенности огневыми средствами не уступавшая оборонительной линии на переднем крае фронта. Почти каждый поезд сопровождался или бронепоездом с танками, установленными на открытых платформах, или конвоем в бронированных вагонах. Несмотря на сильную охрану железнодорожного пути и мостов, гитлеровцы не рисковали пускать эшелоны в темное время суток, поэтому после наступления темноты движение на железной дороге замирало.
Большое значение в охране важных объектов придавалось укрепленным опорным пунктам, которые были размещены на вокзалах, станциях, разъездах, электростанциях, депо и т. д. По инструкции все опорные пункты строились так, что должны были выдержать наступление больших сил противника. Стены пунктов на высоту до 2 метров обкладывались мешками с песком. Боеприпасов в опорных пунктах всегда было вдвое, а то и втрое больше положенного. Гарнизон должен был при нападении сражаться до последнего человека. Сдача опорного пункта влекла за собой судебное следствие против его личного состава. Как правило, гарнизоны опорных пунктов устраивали по ночам засады на вероятных путях подхода партизан. Кроме того, немцами проводилась разведка подходов к железнодорожному полотну на удалении до нескольких километров по обе его стороны, выставлялись засады и секреты.
И все же партизаны от своего не отступались. Теперь нередко в диверсиях принимала участие не одна, а несколько бригад. Иногда партизаны прибегали к хитрости: устраивали стрельбу по постам охраны или производили ложные подрывы гранат или тротиловых шашек вблизи железнодорожного полотна, а когда немцы спешили к этому месту, подрывники выходили на полотно в оставленном без охраны месте и без помех делали свое дело. По обобщенным сводкам, поступившим от партизанских бригад, к середине сентября 1943 года калининские партизаны взорвали свыше 25 тысяч рельсов. А по данным начальника штаба партизанского движения подполковника С.Г. Соколова, план уничтожения 36250 рельсов (или 230 километров одноколейного пути) был перекрыт еще в конце августа.
О тактике партизан и ее совершенствовании в ходе проведения операции «Рельсовая война» сообщается в докладе представителя ЦШПД на Калининском фронте Рыжикова и начальника оперативного отдела полковника Шелымагина от 3 сентября 1943 года:
«Большинство комбригов, за исключением двоих, Ахременко и Рындина, приняли решение наносить удары сразу силами всей бригады на отведенном каждому отряду участке. Во исполнение этих решений каждая бригада целиком строем выступала из лагеря, двигалась походным порядком с надлежащими мерами охранения и разведки к намеченному исходному рубежу, откуда отряды, соблюдая меры осторожности, выходили на линию железной дороги и приступали к боевой работе. Ввиду плотности охраны дороги Невель — Полоцк, командиры бригад Ахременко и Рындин, нанося удары по этой магистрали, приняли решение выдвигаться к объектам действий и производить взрывы мелкими группами, бросая их одновременно по нескольку сразу, разрозненно и несвязанно друг с другом.
Организация производства подрывов применялась двоякая: конвейером — один подрывник закладывает заряды, другой следует за ним и подрывает; или подрывник весь процесс производит один. Способ конвейера не оправдал себя, и от него партизаны отказались вследствие того, что зажигающий тратил много времени на розыск заложенных зарядов и в отдельных случаях не находил всех. Работа производилась следующим порядком: вначале подрывник закладывал все принесенные с собой заряды, после чего подрывал их. Дабы не потерять заряд, около каждого втыкалась ветка. После совершенного одноактового удара группа, отряд отходили на свою базу и в ту ночь уже больше на операцию не выходили, а повторяли ее на следующие сутки.
В ходе операции, вследствие контрмер противника, все бригады отказались от проникновения на линии и производства ударов сразу крупными единицами. Захват участка боем с последующим уничтожением рельсов давал меньше шансов на успех. Противник успевал подтягивать силы к району действий, и операция, по существу, срывалась. Несколько операций, проведенных подобным образом, убедили комбригов в необходимости изменить методы действий. Все последующие удары наносились мелкими группами, которые обладают способностью наибольшего проникновения к объектам и неуловимостью.
Во время последних ударов, когда противник усилил свои контрмеры, партизанам, дабы обеспечить успешность операции, пришлось применять ряд хитростей. Производились отвлекающие взрывы в стороне от района основного удара. Противник отвлекался огнем против гарнизонов и выявленных засад с одного направления, чем достигалось сковывание сил и лишение их подвижности. Учитывая, что немцы усиленно организуют охрану дороги в первую половину ночи и слабее во вторую, а к рассвету вообще дорога оголяется, партизаны наносили удары утром. Наибольший успех и эффективность в производстве взрывов достигались при внезапности удара. Группы, отряды успевали в этом случае произвести все работы, уничтожить значительное количество рельсов и отойти без потерь на свои базы. Используя все средства, тщательно и непрерывно следя за противником, проявив должную настойчивость и напористость, быстро реагируя на изменившуюся обстановку и принимая в связи с этим необходимые решения, партизанские бригады выполнили возложенные на них задания согласно приказу».