實驗室瞄準城市軌道交通安全和效率進一步提升的重大需求，緊盯國際技術發展方向，提出了適於我國城市軌道交通全自動運行技術概念定義和人機結合系統架構模型，通過理論分析和試驗驗證論證了我國城市軌道交通全自動運行突出優點。在我國率先開展城市軌道交通全自動運行系統核心技術和裝備的研究。引入場景分析方法，提出了面向列車運行全過程的運營場景控制策略和適於全自動運行的運營規則，在此基礎上提出了全自動運行系統的功能需求、系統架構、接口規範，形成了適用於我國城市軌道交通的全自動運行系統整體設計與集成方案，研製了一整套全自動運行系統設備並成功運用於與北京燕房線全自動運行示範工程，2015年國家發改委將其列入國家戰略性新興產業示範工程。結合我國城市軌道交通系統運營特點，分別針對GOA3和GOA4模式，設計了全自動運行系統的運用規則，制定了人員組織架構，明確了崗位職責。搭建了一個全自動運行最小系統的半實物仿真測試平台，完成了室內設備級、系統級和線路級的測試。北京燕房線全自動運行系統已於2017年12月31日開通運營。圍繞全自動運行系統自主創新，共發表SCI論文19篇（ESI 2篇），EI期刊論文4篇，國際會議論文12篇，獲得發明專利授權5項，實用新型專利授權2項。

        2018年「全自動運行系統關鍵技術研發和示範工程」項目獲得北京市科學技術一等獎。