铁路选线设计是整个铁路设计中事关全局的总体性工作，是集创造性、知识性与实践性于一体的多目标决策过程。其基本流程是：从社会经济需求出发，结合项目所处自然、生态环境，大面积着手，逐步细化，确定建设项目的技术标准、空间位置，协调布设各种建筑物。该决策过程受地形、水文、地质、土地利用等因数约束，需满足各种技术规范和运输要求，处理各种字符、数值、图形、图像资料，要考虑各种定性、定量、确定性和不确定的信息，加之评价指标不一致，使得该决策过程异常复杂，难以建立统一的数学模型。以图形交互为主要特征的计算机辅助设计的普及以及铁路勘测勘测设计一体化的推进，选线设计工作的速度、质量都有很大提高，但未能从根本上解决选线设计中方案有限、决策周期长、评价指标单一、设计劳动强度大以及采用方案难以有效论证等问题。铁路选线设计任务的复杂性、创造性、重要性决定对设计方法进行深入研究是必要的，而常规软件方法未能有效解决问题，需要探索智能化方法。因此铁路选线设计的智能化研究对变革铁路选线方法具有重要意义。
借鉴国内外人工智能在铁路、公路选线设计中的应用经验，结合铁路选线设计的特点，铁路选线设计智能化的实现应该：1)有效识别和利用空间地理信息；2)协同人和计算机在智能选线中的智能职能；3)联合使用数值和符号的方法；4)从较高抽象层次和领域应用角度统一规划选线设计知识。为此论文提出了基于GIS铁路选线系统智能环境(GBGBRLIE)的综合解决方案，即基于知识工程和GIS技术，构建具备专家级问题求解能力，追求知识综合运用，集辅助性、创造性、教育性于一体，具有沉浸感的人机协同设计复杂智能信息系统。