Работники железнодорожного транспорта использовали все возможности для быстрейшего продвижения военных грузов. Среди новых эксплуатационных приемов, которых не знала практика мирных лет, особое значение имел пропуск сдвоенных поездов, что позволило значительно увеличить провозную способность. Применялся также пакетный способ движения, суть которого состояла в том, что два поезда пропускались в одну сторону и один порожний (сдвоенный) — в другую. Одним из методов повышения пропускной способности двухпутных участков явилось применение одностороннего движения, которое осуществлялось периодически. В этом случае обе линии между двумя пунктами использовались для движения в одну сторону.

Широкое распространение в эксплуатационной практике получил метод выноса жезлов к стрелкам. Для увеличения пропускной способности железных дорог, особенно на прифронтовых участках, применялись отжимные стрелки, двусторонняя блокировка на двухпутных линиях, позволяющая делать обгон по левому пути, укладка второго пути на отдельных участках и тяжелых перегонах. Для ускорения продвижения особо важных поездов использовался метод «живой блокировки»: на дорогах устанавливались посты, помогавшие следить за движением каждого состава.

Работники железнодорожного транспорта добились сокращения простоев на узловых и сортировочных станциях путем новых приемов скоростного формирования и сортировки поездов, введения особой системы подготовки маршрутов, оперативной информации о подходе поездов.

Работники научно-исследовательских институтов помогли железнодорожникам разработать графики и методику погрузки и разгрузки вагонов, поступавших на промышленные предприятия. В результате их применения значительно сократились простои подвижного состава на заводских путях. Проводились также мероприятия по более рациональному использованию станционных путей.

Наряду с высокими эксплуатационными результатами железнодорожники добивались улучшения качественных показателей: повышали безремонтный пробег паровозов, снижали удельный расход топлива, изыскивали пути для использования в паровозных топках любых типов топлива (смеси углей, дров и угля, торфа и угля, отсева угля из шлаков и т.п.), повышали вес поездов.

Благодаря героическим усилиям работников железнодорожного транспорта и проявленной ими творческой инициативе срочные грузы продвигались с большей скоростью не только на отдельных участках, но и на целых направлениях. Осенью 1941 г. воинские эшелоны с людскими резервами и вооружением продвигались для защиты Москвы со скоростью 800—850 км в сутки. Такой скорости движения товарного поезда не удавалось добиться даже в мирных условиях.

Несмотря на чрезвычайно сложные условия эксплуатации и разгар эвакуационных перевозок, железнодорожный транспорт обеспечил срочную переброску под Москву крупнейших резервов и оказал неоценимую помощь советским войскам. К концу ноября 1941 г. закончилось сосредоточение воинских резервов и вооружения. 5—6 декабря 1941 г. Красная Армия перешла в контрнаступление и нанесла сокрушительный удар гитлеровским захватчикам. В разгроме немецко-фашистских войск под Москвой огромную роль сыграли железнодорожные коммуникации. Железнодорожники полностью оправдали известный в годы войны лозунг: «Железнодорожный транспорт — родной брат Красной Армии».

Трудная работа легла на плечи железнодорожников по восстановлению железных дорог в освобожденных районах. В результате разгрома немецко-фашистских войск под Москвой, Ростовом и Тихвином зимой 1941/42 г. было освобождено около 5 тыс. км железных дорог. Восстановительные работы требовалось осуществить в самые короткие сроки.

В начале января 1942 г. ГКО возложил всю ответственность за восстановление и эксплуатацию железных дорог в освобожденных районах на НКПС, которому были переданы железнодорожные войска и предоставлены необходимые материальные средства. При НКПС было создано Главное управление военно-восстановительных работ, а на фронтах — управления военно-восстановительных и заградительных работ. Несмотря на массированные налеты фашистских самолетов и ранние сильные морозы, разрушенные железные дороги быстро восстанавливались благодаря мужеству и героизму гражданских и военных железнодорожников.

Очень трудным для транспорта страны был 1942 г., когда грузооборот железных дорог по сравнению с 1940 г. уменьшился более чем в 2,1 раза. Для оказания помощи транспорту партия и правительство провели ряд организационных мероприятий. По решению Политбюро ЦК ВКП(б) в феврале 1942 г. при ГКО был образован Транспортный комитет под председательством И. В. Сталина. На Комитет была возложена координация деятельности всех видов транспорта, осуществление комплексного планирования перевозок и принятие необходимых мер для улучшения работы транспорта. По решению ГКО в составе НКПС были созданы Центральное управление движения для централизованного руководства движением поездов, специальные управления по восстановлению мостов, депо и связи, управления воинскими перевозками, подвижными локомотивными бригадами, паровозными колоннами, подвижными ремонтными мастерскими и т.д. Кроме того, были созданы военно-эксплуатационные управления при каждом фронте и военно-эксплуатационные отделения резерва, которые, продвигаясь вслед за фронтом, могли эксплуатировать участок на глубину наступательной операции.

Несмотря на эти действенные меры, железнодорожный транспорт не смог полностью выполнить задания по перевозкам грузов для важнейших отраслей народного хозяйства, вследствие чего в первый период войны промышленность испытывала большие перебои в работе из-за недовыполнения планов перевозок топлива и сырья. На многих железных дорогах не удалось соблюсти графики движения. Так, в марте 1942 г. было отправлено по расписанию только 62,1% поездов, а проследовало по расписанию лишь 45,2%. В декабре 1942 г. эти показатели составили соответственно 74,5 и 49,7%. Среднесуточная погрузка железных дорог в 1942 г. сократилась против 1940 г. в 2,3 раза⁴.

Такое резкое сокращение перевозок хозяйственных грузов железнодорожным транспортом привело к значительному увеличению на предприятиях запасов готовой продукции, а на шахтах — угля. Снижение объема перевозок угля обострило положение со снабжением топливом промышленности, особенно черной металлургии, электростанций и самого железнодорожного транспорта. Работа промышленных предприятий, электростанций и железнодорожного транспорта оказалась в полной зависимости от эксплуатационных возможностей железных дорог, и в частности от скорости продвижения вагонов с топливом, поскольку и промышленность, и железные дороги к этому времени израсходовали свои запасы топлива.

При очередной переписи невывезенного оборудования и материалов было установлено, что на некоторых крупных железнодорожных узлах продолжало лежать промышленное оборудование, разгруженное осенью 1941 г. в ходе эвакуации и не дошедшее по назначению. Между тем в нем остро нуждались эвакуированные предприятия, так как из-за некомплектности оборудования они не могли полностью задействовать свои производственные мощности.

25 марта 1942 г. ГКО принял постановление «Об НКПС». Наркомом путей сообщения вместо Л. М. Кагановича, который, как указывалось в постановлении, «не сумел справиться с работой в условиях военной обстановки», был назначен заместитель наркома обороны, начальник Тыла Красной Армии генерал-лейтенант А. В. Хрулев⁵. В марте и апреле 1942 г. осуществлялись крупные мероприятия по улучшению движения поездов, созданию устойчивой работы транспорта, рациональному размещению и использованию подвижного состава. Была повышена заработная плата железнодорожникам поездных и маневровых бригад.

Осуществленная партией и правительством система действенных мер помогла железнодорожному транспорту справиться с возникшими трудностями. Во втором квартале 1942 г. среднесуточная перевозка грузов увеличилась почти на 25% по сравнению с первым кварталом этого года и составила 45 тыс. условных вагонов.