Vạch tuyến đường sắt là một trong những nhiệm vụ phức tạp và quan trọng nhất trong thiết kế đường sắt (TKĐS). Khác với việc thiết kế các yếu tố khác của đường sắt, việc vạch tuyến dựa trên cơ sở chủ quan của người thiết kế. Một cách phổ biến, việc vạch tuyến dựa vào thói quen, truyền thống, khuynh hướng riêng của người thiết kế, vì vậy trong chừng mực nào đó kết quả thu được còn có khoảng cách với lời giải tốt nhất và không thể đủ thời gian, công sức để chỉ ra phương án tốt nhất - tối ưu.
Khó khăn khách quan cơ bản về giải pháp của việc vạch tuyến là chứa đựng một số lượng lớn các phương án, ngay cả những nơi mà địa hình có phần bị giới hạn. Bằng sức người chỉ cho phép so sánh vài, ba phương án giải pháp tìm được để nói đó là phương án tốt nhất.
Thiết kế chọn tuyến có sự trợ giúp của máy tính, chủ yếu nghiên cứu kĩ thuật sử dụng máy tính cùng với các thiết bị ngoại vi của nó và các thiết bị đưa vào dẫn ra giúp các kĩ sư tiến hành thiết kế tuyến đường sắt.Kĩthuật này ngày càng phát triển cùng với sự phát triển của máy tính và thiết bị ngoại vi của nó, thiết bị vẽ hình và phần mềm, kĩ thuật trắc địa hiện đại và thiết bị của nó. Sử dụng máy tính bổ trợ công tác thiết kế tuyến đường sắt có hiệu quả rõ rệt nâng cao chất lượng thiết kế, tiết kiệm nhân lực và tiền của, tăng nhanh tốc độ thiết kế. Đây là biện pháp có hiệu qủa cải cách phương pháp chọn tuyến truyền thống của nước ta và thúc đẩy hiện đại hoá công tác trắc đạc, thiết kế đường sắt.
- Xây dựng mô hình địa hình kỹ thuật số - Chọn phương án cục bộ hướng tuyến
- Thiết kế bổ trợ bằng máy tính bình đồ, trắc dọc tuyến. - Thiết kế tối ưu trắc dọc tuyến.
- Thiết kế tối ưu liên hợp bình đồ và trắc dọc tuyến
Việc tối ưu hoá vạch tuyến đường sắt, tất nhiên dựa trên MTĐ hiện đại, mở ra một triển vọng to lớn, nhưng đồng thời cũng nẩy sinh những công việc mới đó là thông tin địa hình. Như ta đã biết MTĐT hiện đại có thể giữ lại, xử lý những thông tin số, do đó địa hình cần phải được biểu thị ở dạng chỉnh lý một cách đặc biệt thông tin số. Hệ thống như thế được gọi là mô hình địa hình kĩ thuật số(DTM).