针对高速列车气动阻力、噪声激增，高速交会压力波、列车风、隧道强瞬变压力等严重危及行车安全的技术难题，以“减阻降噪、安全舒适”为目标，建立高速列车/隧道气动设计理论、方法与应用体系。

①创建高速列车气动外形结构设计理论与方法。建立了空气动力与列车外形/人员安全/线间距关系的理论模型；通过流动分离抑制、附面层及尾流结构控制等，提出减小列车空气阻力、降低气动噪声和交会压力波、优化流场品质的外形结构设计方法。完成中国“复兴号”高速列车气动外形设计研究、试验及体系化评估，实现整车运行阻力降低12.3%，气动阻力国际对比最低；客室内噪声值优于70dB(A)的“优”等线；交会速度达到420km/h，远超日本、德国等其他国家320公里的最高交会时速。

②创立高速铁路隧道空气动力学安全理论及技术。建立全因素影响下的隧道气动载荷谱，确定列车速度、线间距、隧道断面等参数与车辆密封性能、车辆结构强度之间的匹配关系，提出车/隧/线/环境耦合空气动力安全协同控制技术，促成我国铁路成套技术成功中标印尼雅万高铁等国际项目。完成我国赣龙、大西、沪昆、兰新高铁等在内200~350km/h 高铁隧道气动优化，实现气压爆波减小约50%、瞬变压力降低 10%～35%。

③提出高速高寒列车防积雪结冰流场“疏绕”技术。实现丰雪环境下高速列车转向架区域积雪减少50%。应用于世界第一条时速350公里高寒高铁。

“高速铁路隧道气动效应抑制技术”作为“京沪高速铁路工程”的重要成果获 2015年国家科技进步特等奖；“高速列车/隧道耦合空气动力安全技术”获2013年湖南省科技进步一等奖，“高速铁路空气动力学基础研究与安全技术”获2016年中国铁道学会铁道科技一等奖。制订行业标准《铁路隧道空气动力学》《列车空气动力学性能数值仿真规范》《隧道空气动力学要求和试验方法》。