1、 线路调整设计研究
在20年前按法国标准设计并施工好的34km隧道上（7.6m宽、单洞双线）、面对存在小车改大车（地铁车宽2.6m、原17m改长19.52 m），施工误差大（最大误差达0.619m）、设计标准低（线路最小缓和曲线长为15m、最小夹直线长度为16.96m、曲线车站曲线半径为500 m、一般地段线间距为3.2 m）等困难，打破常规、大胆引用新理论、研究线路及限界新标准、采用新方法，全面进行隧道限界净空检查和线路平剖面调整设计，比如：改变线间距与超高值；有效利用单洞双线隧道空间；降低轨面标高；利用软件对每个断面进行动态测控等等。这样，克服了限界紧张的矛盾，解决了小洞跑大车的难题。
2、IRM-Ⅰ型扣件的研制
德黑兰地铁采用长2.4m无挡肩后张拉轨枕， 54kg/m钢轨；条件是联络线最小曲线半径90m，最大坡度50‰。IRM-Ⅰ扣件是专门为德黑兰地铁研究设计的。其主要部件如下：
扣压件：采用我国铁路定型的B型ω弹条，材料为60Si2Mn热轧弹簧钢，用T型螺栓紧固。单个弹条扣压力为8.5 kN。解决了50‰大坡道需增加扣压力的问题。
铁垫板：材料为KTH350-10，韧性好，造价低，厚度为18mm。设铁垫板，能提高扣件保持轨距能力，并能延长扣件使用寿命。不但能改善钢筋混凝土枕的受力状态，延长其使用期限，又能增加钢轨的高低调整量。联络线曲线半径为90m，轨距需加宽16mm，为解决轨距加宽问题，铁垫板长钉孔直线段由3mm加长至14mm，增加了轨距调整量（达到+22～-26mm），解决了轨距加宽较大的技术难题。
橡胶垫板：铁垫板上下分别设一层厚10mm、16mm的橡胶垫板，均采用圆柱形粒子，增加其变形的自由面，提高弹性。
轨距垫：材料为聚酰胺66，与轨底上部接触部分，按钢轨轨底上面坡度设计为1：10，配合铁垫板，一般轨距调整量为+8～-12mm。联络线小半径曲线地段，轨距调整量为+22～-26mm，轨距垫既能调整轨距，又起到绝缘隔振作用。
螺旋道钉：材料为Q235钢，直径φ30，梯形螺纹。
尼龙套管：材料为聚酰胺66。套管距顶部36mm开始设有螺纹，这样可以增加螺旋道钉抗横向力的强度。套管耐磨，强度高，预埋在轨枕内，螺旋道钉可以取出，施工和养护维修方便。
3、2.4m后张拉预应力轨枕模具的研制
2.4m后张拉预应力轨枕模具是专为德黑兰地铁研究制造的，工艺简单、自动化程度高、生产效率高，使用模具少，能在伊朗德黑兰地铁公司引进的德国“DYWDIDAG”2.6 m轨枕生产线上直接使用。其主要特点如下：
（1）由于是后张拉，模具上不受张拉力，因而模具没有先张拉预应力轨枕模具那样厚重复杂，不但节省了大量制做模具的原料，而且造价大大降低。
（2）由于轨枕混凝土振动密实后即可脱模，因而模具使用周期大大缩短， 模具周转加快，不但要求配备的模具数量减少，而且生产效率大大提高，可以流水作业。
（3）由于套在芯子上的铁碗在脱模过程中留在了轨枕内，且后张拉钢筋的端部有螺纹，使接触轨连接件可以直接固定到轨枕端部的钢筋上，操作简单方便，省时省力。
（4）使用该模具生产轨枕，工艺简单，可以被生产地面铁路及地铁混凝土轨枕的多家工厂所利用，以降低成本，提高效率。
（5）使用该模具生产轨枕，振动噪音大大降低，既有利于操作工人的健康， 又利于环保。
此项技术已经获得国家实用新型专利，并使得整个德黑兰地铁工程进程提前了至少6个月。
4、轨道施工新方法研究
德黑兰地铁轨道施工要求严、工期紧，在总结中国单洞单线轨道施工方法及工艺流程的基础上，结合德黑兰地铁特点及伊方施工设备进行研究开发一种新的轨道施工方法即临时轨道法，并取得成功。轨道施工临时轨道法思路的创新点是改变了原来用小龙门吊架设左右线轨排和灌注道床混凝土的方法、充分利用了单洞双线隧道的空间和利用组装好的轨排作为轨道平板车临时轨道，使得混凝土搅拌设备和轨排装卸机具可以直接安装在轨道平板车上，实现了左右线互动和倒运，既保证了道床质量，又大大提高了工作效率，一个工作面每天进度可达120m以上。其主要施工工序：用小龙门吊铺设一条线轨道→将轨排直接铺在隧道结构底板上作为临时轨道→用行走在临时轨道上的轨道车运输混凝土和另一条线的轨排→用轨道车铺设另一条线的轨排及混凝土。
5、下部授流接触轨系统的国产化研究
下部授流接触轨系统的绝缘支架，由顶部支架、中部支架、下部支架三部分组成，共同构成悬臂结构型式。接触轨通过顶部、中部支架，悬挂在下部支架上。下部支架，则根据线路情况固定在整体道床上或碎石道床的轨枕上。防护罩靠自身弹性及支撑垫块固定在接触轨上。列车受流器通过与接触轨下底面接触滑动取电。
下部授流接触轨系统是专门为本工程开发研制的，所有零部件全部做到了国产化，此项技术已获得国家实用新型专利。该系统采用了对车辆不间断供电的短轨式电分段，该形式保证当列车通过这种电分段时车辆前后受流器有一个与接触轨接触，不会造成车辆失电，避免了产生电弧，同时还能保证列车受流器与短轨不会把电分段两侧的接触轨短接起来。
下部授流接触轨系统与上部授流接触轨系统相比，其特点如下：
（1）下部授流接触轨系统通过接触轨下底面为车辆授电，而传统的上部授流接触轨系统是通过接触轨上顶面为车辆授电。
（2）下部授流接触轨系统的防护罩对带电接触轨的防护性能更好，带电接触轨不容易被无意识地碰触到，能确保人身安全。
（3）下部接触方式，遮挡雨雪的条件也优于上部接触方式，能确保牵引网系统的安全可靠运行。
（4）下部授流接触轨系统结构简单、安装方便。
（5）下部授流接触轨系统采用了短轨式电分段，而传统的上部授流接触轨系统是直接式电分段。
（6）下部授流接触轨系统的防护罩、绝缘支架，均采用了玻璃钢材料；而传统的上部授流接触轨系统采用的是木板与瓷瓶。
6、单机组12脉波牵引整流机组的研制
1996年本项目在国内率先开发研制出单机组12脉波整流机组，97年产品鉴定意见为“达到国际同类产品先进水平，在国内处于领先地位，填补了国内空白”。在此之前，国内水平为双机组等效12脉波整流机组；目前，在本项目单机组12脉波整流机组的基础上，国内已开发研制出双机组等效24脉波整流机组。
为德黑兰地铁工程专门开发研制的20kV AC/750V DC单机组12脉波整流机组，属国内首创。在此之前，国内城市轨道交通除引进设备外均采用双机组等效12脉波整流机组。单机组12脉波整流机组特点是，输出直流平稳、干扰波纹少、一台双输出变压器(Y,d11/Y,y0)作两台(Y/d11和Y/y0)变压器用、牵引变压器为轴向双分裂、四线圈结构，结构新、占地省、每个整流器由两个并联三相桥构成12脉波整流方式。
7、20kV中压网络的设计研究
20kV中压网络，兼顾了35(33)kV电压等级输电容量大、距离长、损耗小以及10kV电压等级，设备尺寸小、价格便宜、环网接线、接线简单、保护可靠、运行灵活，可以带负荷操作，开关柜体积大为减小的特点。至今国内地铁没有采用20kV中压网络。20kV中压网络在德黑兰地铁的成功应用，为国内地铁采用20kV中压网络提供了范例。现在一些城市已经把20kV中压网络，作为可行性研究的一个比选方案。
8、通风系统噪声控制的设计研究
德黑兰地铁送风系统噪声控制新工艺，解决了原法国设计的通风系统中存在的“正常通风道与事故排烟道消声不等效”问题，提出“伊朗德黑兰地铁送风系统噪声控制新工艺”。其技术方案为：(1)将车站送风单元第二排烟风阀位置，由端墙位置改到正常通风道的侧墙上。(2)正常通风轴流风机产生噪声的经事故风道的新传递途径如下：经过第一道排烟风阀衰减之后，进入旁通风道；由旁通风道经过第二道排烟风阀衰减之后，进入正常通风道的消声器之前；经过消声器消声后，传至地面使之满足地面噪声标准。
另外，开发了电动排烟风阀的隔声功能，即电动风阀“在空气声隔声量测试中达到20 dB”。根据美国UL-555SB标准和“NFPA130防火标准”，通风电动风阀的功能只具有转换运行方式和满足排烟功能（耐温150℃、1小时），无隔声功能。国内、外厂家，包括知名度很高的美国Johnson Controls 公司也没有做过通风电动风阀隔声性能试验。此项实验在国内外生产厂家中属首次。
9、通信信号与控制系统的设计研究
（1）通信系统的设计研究
通信系统中的程控电话、共线电话、内部电话、调度电话、广播、无线、时钟及TCC、PCC、SCADA、BAS、FAS、AFC等系统中的中心与节点间的信息通道全部通过光缆数字传输平台提供的低速数据通道完成（原标书规定全部采用铜缆完成）。另外，根据我国地铁的运营经验，专门为德黑兰地铁开发了一种全国产化的依靠光缆数字传输平台把信令和话音分开传输的调度电话系统。通信系统全部是国产设备。
（2）列车自动监控ATS系统的国产化研究
德黑兰地铁的ATS系统是根据铁路调度集中系统以及上海地铁ATS系统而开发。它结合伊朗地铁的实际情况，实现了上海地铁的所有列车运行自动监控功能，而且实现了车站RTU与计算机联锁系统之间的计算机接口通信；并由车站信号专用的无线系统实现了列车与地面ATS系统的通信，完成列车车次的追踪。这是我国城市轨道交通领域第一个国产ATS系统。
（3）地铁电力监控SCADA系统的国产化研究
德黑兰地铁应用的DFY-2000型基于局部控制网络的分布式电力监控装置，设计思想先进，软硬件结构合理，功能满足地铁系统的要求，为同类国产化系统首次应用于地铁电力监控系统，为国内领先水平。在高可靠性、大容量及对现有规约的支持方面，处于国内同类产品领先地位，把局部控制网络应用于远动装置技术达了到国际先进水平。
另外，该电力监控SCADA系统通过改进遥信采集方法，解决了由于电磁干扰、工频电压干扰、浪涌、开关抖动等造成的信号误发问题；利用现场CAN总线技术结合GPS，达到了0.1ms的对时误差；开发了基于CAN2.0协议的光纤传输系统；实现了基于电话网的远程维护；并根据用户的要求，首次实现了地铁供电的快速顺控功能。
10、车站机电设备监控系统BAS的国产化研究
德黑兰地铁车站机电设备监控系统（BAS），包括传感器、控制器、通讯网络、图形化操作系统及大量应用软件，全部拥有清华同方自主知识产权。它是迄今唯一在地铁中正式运行的国产化系统。创新点是在世界上首次采用以带有光电隔离的电流环数字通讯方式，解决了地铁内对通讯系统严重的电磁干扰；首次在实际工程中开发应用了地铁环控优化调度软件、通风排烟智能分析决策软件、设备管理和故障诊断软件，在自动记录与统计各被控设备运行状况、累计运行时间、维修信息、制定检修计划等以及风机的自动顺序启动方式等方面，也是在国内地铁BAS的首创。