В основе расчёта скоростей движения поездов на железных дорогах лежат, например, такие физические принципы:

• Принцип наложения (суперпозиции). 1 Согласно ему, результирующее движение системы равно сумме движений, возникающих под действием каждой силы в отдельности. 1 В теории тяги все силы, воздействующие на управляемое движение поезда, заменяют одной равнодействующей силой. 1
• Спрямление профиля пути. 24 В основе этого процесса лежит равенство механических работ на спрямлённом профиле и на действительном профиле. 24
• Учёт сопротивления движению. 24 Сопротивлением называют силу, приложенную в точках касания колёс с рельсами, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как на преодоление всех неуправляемых сил, препятствующих движению. 2
• Учёт коэффициента сцепления. 2 Он максимален на стоянке и убывает по мере увеличения скорости движения локомотива. 2 Поскольку реальный коэффициент сцепления зависит от случайных факторов, таких как состояние пути и атмосферные условия, его заменяют расчётным коэффициентом сцепления. 2
• Учёт влияния ветра. 24 Дополнительное удельное сопротивление движению, вызванное действием лобового или бокового ветра, определяется с помощью коэффициента, который зависит от скорости ветра, скорости движения подвижного состава и плотности воздуха. 24