大风严重威胁铁路运输安全，轻则导致路网中断，重则车毁人亡。针对恶劣风环境下铁路行车安全关键问题，创建了“定阈”“提阈”“预测”“决策”方法。

①提出恶劣风环境下安全行车阈值确定及提升方法。发明了风/车/路/网/墙/地形地貌耦合风致“车辆倾覆、车体升重比超限、弓网接触失效”的列车安全速度综合判定方法，确定了多元复杂耦合体系下列车运行安全阈值。提出了流场涡结构控制与载荷域平衡的阈值增强方法，解决车、线、路、网、墙抗风能力协同难题。

②建立铁路沿线局地短时近地风场时空预测技术。提出了风速时序多智能体混合预测模型，建立铁路沿线近地风场的点域空间映射方法，实现时间高精度预测、空间无盲区监测和全线风速信息连续时空覆盖，预测精度提高一倍以上。

③构建多源信息融合的安全行调决策方法。建立了风/车/路/网/墙/地形地貌全时空列车运行子域划分和速度分级控制模型，提出了风监测、车路实时信息提取、行车指挥的安全态势评判方法，实现了恶劣风环境下铁路行车安全的科学决策。

完成亚欧大陆桥、穿越百里风区—新疆既有铁路和兰新高铁立体防风体系气动设计，实现新疆普速铁路15级飓风下列车全速通过风区，风期运能提高26%；高铁通车3年，原本不得不停运 5560小时的大风期，现仅停运16小时。完成沿海高铁大风防灾系统时空预测及列车安全速度阈值确定，应用于京沪、海南环岛、温福厦高铁等。牵头制订《高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统技术条件—风速风向监测设备》铁道行业标准。研究成果获2017年湖南省科技进步一等奖、教育部自然科学二等奖和中国铁道学会铁道科技特等奖各1项。