实验室有6个重点研究方向：机车车辆设计理论与结构可靠性，机车车辆耦合系统动力学与控制，悬浮列车技术（含超高速真空管道悬浮交通），摩擦学理论及应用，牵引供电、传动与控制，检测与试验技术。
轨道交通实验室瞄准轨道交通领域先进水平，以高速铁路和高速磁浮轨道交通、重载铁路、新型城市轨道交通为核心的轨道交通体系为研究对象，致力于高速铁路安全体系的理论研究与技术创新，重点建设具有国际先进水平的轨道交通基础实验平台和轨道交通数字化仿真平台，全面开展350km/h及以上轮轨高速、2万吨及以上重载列车、新型城市轨道交通、高速磁浮交通、超高速轨道交通系统的基础与应用研究，实现关键技术和核心装备的自主创新。
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