面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求——正在高速轨道上奔跑的铁四院，通过强化科技创新工作的顶层设计，加强科技创新资源的统筹整合，围绕重点领域重点项目精准开展科技创新，为四院领军发展提供新动能。
高速铁路工程是铁路工程技术的集大成之作。中国高速铁路网东西跨距5200公里，南北跨距5500公里，经过西北、西南高原气候、风沙及黄土地区，东北冻土地区，华北、华南、华中平原及丘陵山区，冻土、软土、岩溶、黄土、断裂、滑坡带地质条件复杂。
依托武广、京沪等高速铁路，自上世纪90年代起，铁四院结合工程实践，开展科研课题研究208项，累计投入1.7亿元，先后申报高铁专利300多项，主持或参与制定42项规范和标准，助力中国高铁屡获世界关注。2010年12月3日，在京沪高铁先导段，CRH380动车组创造了486公里世界最高运营试验时速；2016年7月15日，在郑徐高铁线上，中国标准动车组又创420公里世界最高交会时速。
建国以来，几十座长江大桥的陆续建成已经让人对万里长江"天堑变通途"习以为常，但是，与建桥相比，在江底通隧不言而喻，挑战自然巨大。依托南京、武汉长江隧道等项目，铁四院开展水下隧道结构设计关键技术、越江隧道盾构成套技术等研究，让水下隧道成为施展才华的宏大舞台。从2008年建成通车的“万里长江第一隧”——武汉长江隧道开始，不到10年，长江上建成和在建的12座隧道中，铁四院完成了9座隧道的勘察设计。通过在大型水下隧道勘察设计领域不断“破题”，铁四院自主创新比重不断扩大，成为国内设计水下隧道最多、拥有施工工法最多的设计院。
准确预判科技发展方向，紧紧围绕市场需求，铁四院积极开展新兴领域的技术研究，形成成套技术体系，为占领市场抢得先机。如依托国家示范项目、全国首条市域铁路——温州市域铁路S1线轨道工程，率先提出 “市域铁路”的概念，取得了市域铁路功能定位、主要技术标准、线网规划思路与方法、建设运营模式与发展策略等一系列成果，打造了成套设计和建造技术体系；依托全国首条中低速磁浮项目——长沙磁浮快线，开展中低速磁浮成套设计建造技术的科研攻关，系统掌握中低速磁浮线路形态选择、线下工程设计、车辆维修、牵引供电、无线通信、列车控制等关键技术，攻克了F型轨设计及安装、道岔选型、低置路基、噪声控制等技术难题，多项成果达到国际领先水平；依托武汉、昆明等地物流园区的规划设计，掌握了铁路物流园区从概念规划、产品设计，到园区内功能布局、多式联运协调等全过程规划设计关键技术。
充分运用科技创新成果，高效推进一大批国家重大工程项目建设，勤劳智慧的四院人不断刷新历史，设计建成了国内首条穿行在风景名胜山区的最美高速铁路——合福高铁、世界上首次实现了时速420公里交会和重联运行高铁——郑徐高铁、国内首条过江地铁——武汉轨道交通2号线、国内首条高原高地震烈度区的城市轨道交通——昆明地铁首期工程、亚洲最大的地下火车站——深圳福田站、钱塘江流域第一条超大直径的盾构越江隧道——钱江隧道等代表性工程，彰显了企业科技实力，用诸多“第一”拥抱这个创新的时代。
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