我国的铁路选线设计从一开始的单一只考虑适应地形,减小工程造价,发展为地形条件和地质因素相结合的选线理论。近年来,自然环境保护和可持续发展问题已经成为全球性问题,铁路选线设计也要从以前仅为降低工程造价的思维方式,转变成使铁路建设与环境保护全面协调的全新思维方式,即从经济选线发展到从可持续发展的角度进行选线 。这样,选线的复杂程度就更高,对于设计自动化的实现就更困难。
传统的导向线定线法是以地形为主要考虑因素,每前进一步都尽量保证既用足最大坡度,又尽可能小的工程量,同时兼顾对某些障碍的绕避和创造较好的运营条件。这仅仅是地形和地质选线的思想,很多复杂因素未考虑进去。
广义导向线定线法是从可持续发展的角度考虑,使导向线不只起到经济选线的导向作用,还具有铁路系统环境的保护导向目的。依据土地的交通建设适宜性评价 思想,设一适合定线地块的综合评定指标,既包括地形、地质、水文等自然障碍和道路、村镇等社会障碍因素,又包括人文、生态、矿产和水土保持等环保价值和社会价值因素。为方便实用,可不做精确计算,能够定性地分出等级即可。一般地块的环保价值和社会价值越高,相对定线的适宜程度就越低。将价值分为高、中、低和无四个等级,相对的定线适宜度分别为-1,0,1,2;对于障碍因素,可以将其要求线路绕避的相对强烈程度分为强、一般、弱和无四个等级,对应地块对定线的适宜度分别为-1,0,1,2。这样,取适宜定线的地块综合评定指标为所有因素的定线适宜度之和;特殊的,对于含有某因素的适宜度为-1的地块,其综合评定指标直接取为-1,即要求线路必须绕避。对线路将行经区域按综合指标进行评价,综合评定指标值越大的地块越适合定线。根据评价结果划分不同适宜定线程度等级的地块,依此决定线路的位置。具体方法可以结合元胞自动机的特点,建立模型执行。
广义导向线与传统导向线有着本质区别。传统的导向线是每段等长,转点落在等高线上,纵断面坡度为定值的等坡度折线;而且只能用于紧坡地段定线。它仅考虑了地形因素,按定线坡度选取合适位置作为导向点。广义导向线的各段可以不等长,转点不一定落在等高线上,而且坡度大小不同,但都是在满足定线坡度限制前提下,较理想的前进方向,能起到更好的导向作用;并且对紧坡地段和缓坡地段均适用,即不必按地形分类而采用不同的原则和方法。