鐵路選線設計是整個鐵路設計中事關全局的總體性工作，是集創(chuàng)造性、知識性與實踐性于一體的多目標決策過程。其基本流程是：從社會經濟需求出發(fā)，結合項目所處自然、生態(tài)環(huán)境，大面積著手，逐步細化，確定建設項目的技術標準、空間位置，協調布設各種建筑物。該決策過程受地形、水文、地質、土地利用等因數約束，需滿足各種技術規(guī)范和運輸要求，處理各種字符、數值、圖形、圖像資料，要考慮各種定性、定量、確定性和不確定的信息，加之評價指標不一致，使得該決策過程異常復雜，難以建立統(tǒng)一的數學模型。以圖形交互為主要特征的計算機輔助設計的普及以及鐵路勘測勘測設計一體化的推進，選線設計工作的速度、質量都有很大提高，但未能從根本上解決選線設計中方案有限、決策周期長、評價指標單一、設計勞動強度大以及采用方案難以有效論證等問題。鐵路選線設計任務的復雜性、創(chuàng)造性、重要性決定對設計方法進行深入研究是必要的，而常規(guī)軟件方法未能有效解決問題，需要探索智能化方法。因此鐵路選線設計的智能化研究對變革鐵路選線方法具有重要意義。
借鑒國內外人工智能在鐵路、公路選線設計中的應用經驗，結合鐵路選線設計的特點，鐵路選線設計智能化的實現應該：1)有效識別和利用空間地理信息；2)協同人和計算機在智能選線中的智能職能；3)聯合使用數值和符號的方法；4)從較高抽象層次和領域應用角度統(tǒng)一規(guī)劃選線設計知識。為此論文提出了基于GIS鐵路選線系統(tǒng)智能環(huán)境(GBGBRLIE)的綜合解決方案，即基于知識工程和GIS技術，構建具備專家級問題求解能力，追求知識綜合運用，集輔助性、創(chuàng)造性、教育性于一體，具有沉浸感的人機協同設計復雜智能信息系統(tǒng)。
