铁路选线设计工作在铁路建设中起着举足轻重的作用，它决定了工程造价的大小，运营条件的好坏，为线路建成后的经济效益提供有力的保证。而且，设计结果很大程度决定了铁道建筑系统与环境的长期相互作用行为。随着勘测技术和计算机技术的发展，勘测设计一体化、自动化已经成为可能。然而，选线设计中需考虑的众多因素具有矛盾性、不确定性和随机性等特点，这些特点造成的复杂性给设计自动化的实现带来很大的难度。改变传统定线方法，用新的思维方式处理复杂问题是实现自动化设计的有效方法。

新线铁路选线设计时，按传统手工定线方法，设计者依地面平均自然坡度与规定的最大坡度的大小关系，把地形分为紧坡地段和缓坡地段。定线时按此划分采用不同的方法。缓坡地段由于地形平缓，较易处理。紧坡地段地面坡较陡、起伏大，定线时还要考虑地质、水文、生态和人文等环境及工程量大小和运营条件的好坏等错综复杂的因素，一般可以结合实际经验，采用导向线法定线 。导向线定线法实际是以地形为主要考虑因素，应用时有很大局限性。改进传统导向线，提出广义导向线定线法，并依据其思想，建立定线元胞自动机模型，以此实现自动化定线。