W pracy badawczej zajmuje się szeroko rozumianą problematyką racjonalnej eksploatacji maszyn, a w szczególności zagadnieniami dotyczącymi efektywności działania złożonych systemów eksploatacji oraz modelowania procesów i systemów eksploatacji. Obszary badawcze obejmują ocenę bezpieczeństwa systemów technicznych z uwzględnieniem kryterium ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych oraz zastosowanie teorii procesów Markowa, semi-Markowa i decyzyjnych procesów semi-Markowa do matematycznego modelowania procesów eksploatacji oraz wyznaczania ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych i sterowania procesem eksploatacji środków transportu.

Tematyka badań naukowych obejmuje zagadnienia oceny efektywności działania procesów eksploatacji obiektów technicznych oraz modelowania ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych w złożonych systemach technicznych. Do najważniejszych osiągnieć można zaliczyć:

• opracowanie metody oceny ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych w systemie eksploatacji środków transportu, w tym: opracowanie metody analizy ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych z zastosowaniem teorii procesów semi-Markowa do oszacowania wartości ryzyka oraz opracowanie sposobu ewaluacji wyznaczonego ryzyka przez przypisanie jego wartości do odpowiedniej kategorii ryzyka (akceptowalnego, tolerowalnego, nieakceptowalnego),
• wskazanie możliwości zastosowania opracowanej metody oceny ryzyka wystąpienia zdarzeń niepożądanych do sterowania procesem eksploatacji środków transportu z zastosowaniem decyzyjnych procesów semi-Markowa.

W latach 2015-2022 opublikowano 23 współautorskie publikacje, w tym:

• Borowski S., Migawa K., Sołtysiak A., Neubauer A., Mazurkiewicz A., 2021: Regression model in the operation of wind turbines. MATEC Web of Conferences, Volume: 351, doi: 10.1051/matecconf/202135101021,
• Migawa K., Sołtysiak A., Czyżewska M., 2021: Semi-Markov model for the Kaplan preventive repair system for water turbines with periodic inspection of the technical condition. MATEC Web of Conferences, Volume: 351, doi: 10.1051/matecconf/202135101002,
• Migawa K., Borowski S., Neubauer A., Sołtysiak A., 2021: Semi-Markov Model of the System of Repairs and Preventive Replacements by Age of City Buses. Applied Sciences, 11, 21, doi: 10.3390/app112110411,
• Migawa K., Sołtysiak A., Czyżewska M., 2019: Method of assessment of the transport system functioning with the application of the simulation model of the operating process. MATEC Web of Conferences, Volume: 302, doi: 10.1051/matecconf/201930201016,
• Sołtysiak A., Migawa K., 2019: Appication of the Pareto front for risk control in the transport system. MATEC Web of Conferences, Volume: 302, doi:10.1051/matecconf/201930201023,
• Sołtysiak A., Migawa K., 2019: Metoda analizy ryzyka występowania zdarzeń niepożądanych w systemie autobusowej komunikacji miejskiej. [W:] Nauka niejedno ma imię…, VII, Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy,
• Sołtysiak A., Migawa K., 2019: Zastosowanie procesów semi-Markowa do oceny efektywności działania autobusów miejskich. [W:] Nauka niejedno ma imię…, VII, Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy,
• Szubartowski M., Knopik L., Migawa K., Sołtysiak A., 2018: An example of optimization problem in transport. Engineering Mechanics, 24, doi: 10.21495/91-8-857,
• Szubartowski M., Knopik L., Migawa K., Sołtysiak A., 2018: Some remarks on the stability of the criteria for occurrence of maximum availability in the operation system. Engineering Mechanics, 24, doi: 10.21495/91-8-853,
• Sołtysiak A., Migawa K., Sołtysiak R., Maćkowiak P., 2017: Analiza czasu wymiany potoków pasażerskich na przystankach autobusowych w Bydgoszczy. Autobusy, technika, eksploatacja, systemy transportowe, 6.