归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系，基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织，加工处理与信息输出为一体，建立了三维空间信息模型，为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量，充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件，深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数，建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式，以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列，针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究，生成线路方案群；基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算，设计了选择、交叉和变异三类遗传算子，逐代遗传进化，实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索，完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础，基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发，结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。