バッファインデックス
従来、列車遅延は「遅延時間」によって把握することが主流であった。だが、例えば同じ30秒の遅れであっても、朝ラッシュ時と閑散時では、その数字が示す意味は大きく異なる。それは、その遅延が後続列車に波及するか否かにより、影響の度合いが異なるからである。そこで牛田は、「列車の遅延量」と、信号設備のスペックやダイヤ上の運転間隔から算出される「列車可間隔の余裕(=遅延の緩衝地帯)」の関係を指標化し、この指標を最適化することで、遅れに強い列車ダイヤを設定する方法を編み出した。この指標がバッファインデックスである。
例えば、01という列車と03という列車の間に存在する「列車間隔の余裕」が5秒の場合、この5秒は先行する01列車の遅れが5秒までなら、後続の03列車に停止信号を示すことはない。云わば、01列車が持っている03列車に対する「遅延の緩衝地帯」となる。この関係に目を付けた牛田は、次のような式によって遅延の「質」を数値化できると考えた。