本文从道路优化设计方面的理论出发，研究探讨道路选线问题，提出了一个基于费用的道路选线优化模型。本研究旨在提高道路选线的效率，优化道路选线结果，为道路设计工作者和相关领域的研究者提供新的思路和方法，以使在道路选线工作中能够更加高效、科学、准确地找寻到最优的新建道路空间线形方案。
本论文研究的模型是在给定新建道路起、终点的条件下，将道路选线中需要考虑的各种因素转化为费用因素，确定一个以费用最小为最佳的道路空间线形方案的优化问题。该模型以地理信息系统为平台，将原始CAD数字地形图分层整饰后导入GI S，建立选线区域的空间数据库，并根据模型的数据需求对不同的图层添加不同的属性字段。在此基础上，采用遗传算法求解。
在地理信息系统中，首先根据控制点的不同，随机生成新建道路空间线形优化方案的集合，并自动详细设计每一个候选方案的平面线形和纵断面线形。接着计算道路候选方案本身导致的各项费用，包括基本建设费用、土方工程费用、占地费用、桥梁隧道建设费用、养护费用；同时计算道路使用者的费用，包括出行时间成本费用和车辆驾驶费用；对道路穿过湿地和耕地时，施以一定的惩罚费用，使线路尽量避开这些高费用区域。将以上各部分费用累加求和作为候选方案的总费用，在GI S中自动化道路线形设计无法完全满足道路设计规范的所有限制，采用惩罚函数加以弥补。