Katedra poskytuje vzdělání v matematických a fyzikálních disciplínách bakalářského i magisterského studijního programu s důrazem na matematické modelování, operační výzkum a statistiku. Cílem pedagogické práce v magisterském studiu je prohloubit znalosti studentů z aplikovaných partií matematiky (numerická matematika a statistika) ve vyšších ročnících a vytvořit tak souvislý cyklus z předmětů pro modelování lineárních stacionárních i nestacionárních systémů a procesů, zpracování signálů, klasifikace náhodných procesů, algoritmů predikce a analýzu rozsáhlých systémů.
Výzkumné zaměření katedry souvisí zejména s aplikacemi matematiky v oblasti dopravy, od železniční a silniční až po dopravu leteckou. Zahrnuje modelování a identifikaci dopravních systémů, redukci dimenzionality dopravních dat a predikci dopravy, teorii aproximací a speciální funkce pro zpracování nestacionárních signálů, optimalizační metody včetně optimalizace plánované infrastruktury pro čistou mobilitu, modelování environmentálních dopadů, algoritmy pro autonomní mobilitu a další. Podílíme se na řadě zajímavých projektů s cílem přispět k návrhům na zlepšení efektivity a spokojenosti cestujících, chytrým městům či motivačním opatřením.
Vedle dopravní problematiky se se věnujeme také historii matematiky, logice, kryptografii, teoretické fyzice a různým interdisciplinárním oblastem. Často spolupracujeme s lékaři při klinických studiích či s biology, což ukazuje hlavní sílu matematického modelování – jeho univerzální uplatnitelnost. Ať už jde o lékaře, biologa nebo dopravního inženýra, všichni využívají metody, jako je například lineární regrese, stejným způsobem. Zároveň obvykle potřebují zpracovat a vyhodnotit data nejrůznějšího druhu.
Na katedře rovněž rozvíjíme individuální práci s mladými lidmi, a to jak při vedení studentských projektů v bakalářském a magisterském studiu, tak při výchově doktorandů k vědecko-výzkumné práci.