раничних ухилів і мінімальних радіусів кривих, розміщення роздільних пунктів, розроблені методики техніко-економічного порівняння варіантів проектованих залізничних ліній та визначення експлуатаційних витрат.
Вчений рекомендував застосовувати більш круті граничні ухили в негрузовом напрямку, допускав використання кратній тяги, інерційних ухилів, вперше в світі висунув ідею застосування зосередженого ухилу (ухил крутіше граничного, але відповідний середньому ухилу місцевості по прямому напрямку). Ці розробки П.П. Мельникова під чому були реалізовані при вишукуваннях і проектуванні магістралі Петербург - Москва і стали відправними у розвитку теорії та практики проектування залізничних ліній.
Багато чого при будівництві дороги в складних кліматичних та інженерно-геологічних умовах здійснювалося вперше. Будівельники успішно впоралися з будівництвом земляного полотна на болотах, із забезпеченням стійкості укосів насипів та виїмок з глинистих грунтів. Було вирішено при спорудженні насипів на болотах опускати їх до мінерального дна, на неглибоких болотах вести виторфовування, занурюючи насип в "Болотний ящик". Укоси земляного полотна влаштовувалися подвійними, а частково навіть потрійними. Піонером боротьби зі сніговими заметами став учень П.П. Мельникова - Н.І. Миклухо - батько знаменитого етнографа М.М. Миклухо-Маклая. Він вперше створив живопліт з ялин на ділянці між Вишнім Волочку і Твер'ю. За завданням П.П. Мельникова його талановитий учень Д.І. Журавський провів дослідження ферм системи Гау, дав їх розрахунок на дію статичного і рухомого навантаження, заклав наукові основи мостобудування, запроектував і побудував найбільший міст на магістралі - через Веребьінскій яр.
З ініціативи П.П. Мельникова в 1844 р. Олександрівський механічний завод в Петербурзі був переданий у відання відомства шляхів сполучення і переобладнаний для виробництва залізничного рухомого складу. При заводі створили особливий комітет (до нього входив і Мельников), який розробляв технічні умови на проектування паровозів і вагонів і здійснював контроль за якістю їх виготовлення.
На будівництві магістралі Петербург - Москва сформувалася російська школа будівельників залізних доріг і мостів. Про це з гордістю писав П.П. Мельников в 1869 р.: "... Роботи на Миколаївській залізниці, вироблені вельми сумлінно, утворили всіх 'тих практичних будівельників, якими виконуються тепер з примітним успіхом і без всякої допомоги іноземців всі споруджувані залізниці в Росії ". На цю сторону діяльності П.П. Мельникова вказували і сучасники. У 1872 р. у зв'язку з 50-річчям його служби на залізничному транспорті в вітальній адресі від Інституту інженерів шляхів сполучення зазначалося: "Миколаївська залізниця з її величними спорудами представляє подвійно чудовий пам'ятник практичної діяльності Вашої як найважливіший шлях повідомлення в Росії і як школа утворилися під керівництвом Вашим будівельників. Споруджені ними споруди, з яких ...
