实验室面向铁路、城市轨道及磁浮交通等现代轨道交通，从事轮轨关系、弓网关系、流固耦合关系和机电耦合关系等基础研究，开展轨道车辆设计理论、动力学及强度研究；进行新型轨道车辆转向架等新技术开发；机车车辆检测和主动控制研究；整车及零部件试验研究和牵引自动化技术研究等。具体研究方向如下：

1）轨道车辆及其运用工程

车辆是轨道交通的核心。以铁路、城市轨道及磁浮交通等现代轨道交通车辆为研究对象，开展下列方向的研究：

Ø  轨道车辆结构设计新理论

Ø  轨道车辆参数设计及优化

Ø  轨道车辆系统动力学及控制

Ø  轨道车辆运行理论和维修新技术

2）轮轨关系及车—线—桥耦合系统

轮轨接触是铁路系统的特性。以铁路特有的轮轨接触副为研究核心，同时考虑到车和线路耦合作用，开展下列方向的研究：

Ø  轮轨相互作用和滚动接触理论

Ø  轮轨关系（蠕滑、粘着、磨损和脱轨）

Ø  车－线耦合系统动力学

Ø  轮轨系统优化设计

3）结构可靠性及摩擦磨损

高可靠性是列车安全运行的重要保证。以结构疲劳和摩擦磨损两大失效形式为可靠性研究的核心，开展下列方向的研究：

Ø  材料及结构疲劳特性（含超长寿命疲劳）

Ø  焊接结构动强度（理论和试验）

Ø  摩擦学（纳动、微动和滑动）

Ø  材料摩擦磨损及其防护

4）测控和试验技术

试验是贯穿轨道车辆设计、制造、运行和维修的重要环节。以轨道车辆台架试验和线路试验为背景，以试验技术和相关的测量与控制技术为研究核心，开展：

Ø  轨道车辆台架试验方法与标准

Ø  轨道车辆线路试验方法与标准

Ø  检测新技术

Ø  无线传输（含无线局域网）

Ø  故障诊断和安全监控技术

5）先进设计及新型装备

先进的设计是轨道车辆成功研发的重要保证。以轨道车辆设计理论和方法研究为核心，开展下列方向的研究：

Ø  轨道车辆设计新方法

Ø  虚拟样机技术

Ø  机电一体化技术

Ø  新型传动技术

6）电气化及自动化

电气化是现代轨道交通发展的趋势。以轨道交通牵引供电技术和远程控制技术为研究核心，开展下列方向的研究：

Ø  牵引供电技术

Ø  供电系统远程监控技术

Ø  牵引传动技术

Ø牵引控制及网络