Впервые предпринята попытка обобщения многоуровневого подхода для математического и компьютерного моделирования трубопроводных систем (ТПС) различного типа и назначения, как комплекса подходов и методов для иерархического, многоцелевого и сквозного моделирования ТПС. Его методическая и прикладная значимость связана с возможностями эффективного преодоления не только проблем размерности ТПС, но и разобщенности информационно-вычислительного обеспечения задач моделирования, возникающих на разных ведомственных, территориальных, организационных и временных уровнях принятия решений по управлению развитием и функционированием ТПС. Выполнено обобщение принципов и опыта реализации компьютерной платформы для автоматизации процессов настройки и применения многоуровневых информационно-вычислительных моделей ТПС. На примере систем теплоснабжения разработаны и доведены до реализации механизмы многоуровневого расчета и анализа режимов работы ТПС при проектировании, эксплуатации и диспетчерском управлении. Предложена формализация задач планирования гидравлических режимов как задачи дискретно-непрерывной оптимизации большой размерности с несколькими критериями. Изложена новая методика иерархической оптимизации таких режимов, а также новые методы решения возникающих при этом задач оптимизации разных уровней иерархии и координации решений. Накопленный опыт в области многоуровневого моделирования ТПС создает существенный задел для решения задач расчета, анализа, оптимизации и управления интеллектуальными и интегрированными системами энергетики (тепло-, газо-, водо-, электроснабжения и др.) большой размерности.