В работе представлена реализация системного подхода на примере создания методики оценки профессиональной работоспособности работников локомотивных бригад. Разработаны критерии оценки когнитивных функций, обеспечивающих эффективную деятельность машинистов по управлению локомотивом. Установлено, что результаты методики чувствительны к состояниям развивающегося утомления. Показана перспективность использования методики в системе психофизиологического сопровождения деятельности работников локомотивных бригад.