学校原“轨道交通控制与安全国家重点实验室”于2006年5月获科技部批准，是全国唯一专门致力于轨道交通运行控制系统研究的国家重点实验室。按照党中央关于重组国家重点实验室的相关要求，学校对实验室进行了优化重组，重组方案于2023年3月获国家正式批复，重组后的实验室名称为“先进轨道交通自主运行全国重点实验室”。多年来，实验室通过自主创新，解决了铁路互联互通世界性难题，构建了中国高铁自主化列控技术体系，世界首创重载铁路移动闭塞，研发了国内首套CBTC、FAO，在我国轨道交通发展中做出了一系列重大贡献，获国家科技奖14项，并首次提出“列车自主运行”的概念。
当前，实验室围绕先进轨道交通自主运行系统的国家重大需求，正着力打造轨道交通运行控制领域国家战略科技力量，努力实现轨道交通自主运行系统技术的产业应用、自主可控和国际引领。