2003年9月，上海海事大学交通运输工程一级学科下所属二级学科之一的载运工具运用工程获博士学位授予权。目前，该学科是上海市重点学科，其一级学科交通运输工程是上海市教委一流学科。学科研究方向包括：船舶运行品质、智能船舶、海上交通事故调查和分析、交通物流系统工程与管理、海洋工程系统安全科学与技术等。
学科现有教授17人（其中博士生导师8人），副教授31人，拥有一支高学历、知识和年龄结构合理的高素质教学和科研队伍。其中，学科博士生导师肖英杰教授领衔的“港航工程通航安全与风险评估”科研团队每年承担了超过30项港航企业委托的课题，将大量安全与风险控制理论应用于科研实践中，借助我校自行研制的具有世界级先进水平的航海模拟器平台，为我国港航工程通航安全与风险控制、方案优化，应急预案设计等领域做出了巨大贡献。学科博士生导师施朝健教授领衔的“航海模拟器”科研团队将虚拟现实技术应用航海教育和培训领域，自主研发了航海模拟器、电子海图模拟器（获得挪威船级社认证）以及雷达模拟器等产品，在国内受到广泛认可，成功推广到40多所航海院校，为我国航海教育做出了突出的贡献。学科博士生导师金永兴教授自2008年起先后担任国际海事教师联合会秘书长和主席职务，学科博士生导师施朝健教授自2007年起担任中国航海学会副秘书长职务。
学科拥有具有世界级先进水平的航海模拟器——木兰航运仿真中心，拥有电子海图、船舶通讯导航、危险品、船艺等国内先进的实验设备及实验室，拥有2艘大型实习船舶。学科依托国家级航海实验教学示范中心、教育部“航运仿真技术工程研究中心”和交通部重点实验室“航运技术与控制工程交通行业重点实验室”等，不断加强科研与研究生培养基地建设。
十年来，学科共招收博士研究生49名。近三年，学科有9名博士研究生获得博士学位，学科的博士生导师、硕士生导师共出版专著和在国内外发表论文156篇（本），完成国家级和省部级课题13项，科研经费超过1亿元，在交通运输领域享有较高声誉。