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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121352177B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511892689.8，技术领域涉及：G06Q10/047；该发明授权一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法是由宋陶然;任存田;蒲浩;李伟;陆启哲;李文豪;胡建平设计研发完成，并于2025-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法在说明书摘要公布了：本发明涉及铁路选线技术领域，公开一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法。该搜索方法整合地形数据预处理、地形分类及洞门搜索以及线路走向搜索三大板块，具体是：将三维地形数据转换为空间波，通过傅里叶变换对空间波进行处理获取地形起伏的特征；基于代表性隧道长度设计低通滤波器进行滤波预处理；利用处理后的地形数据对地形区域进行分块分类后，搜索可行的洞门位置；对潜在隧道洞门位置进行分组；以工程造价为主要考量因素利用双向A算法对隧道洞门进行连接，生成若干个可行方案，通过比选获得最优路径；将最优路径生成具体的三维铁路线路方案。该搜索方法搜索效率高且适用于复杂山区铁路线路设计。

本发明授权一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法在权利要求书中公布了：1.一种地形驱动下山区铁路长大隧道智能选址与线路走向搜索方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、针对选线研究区域建立包含地形数据的高分辨率数字高程模型DEM； 步骤S2、对步骤S1所得地形数据进行滤波预处理，具体是：将地形数据抽象为三维空间波后，将空间波拟合展开为二维傅里叶级数，获取地形起伏的特征；基于代表性隧道长度设计低通滤波器，保留低频地形数据； 步骤S3、对步骤S2滤波预处理后的地形数据进行后处理，具体是：通过起终点之间的自然坡度对研究区域的地形进行分类；运用基于地理信息系统GIS的地形识别方法对山谷单元进行识别，作为潜在的隧道洞门位置并根据地形类型分组；基于约束条件对初步搜索出的潜在洞门位置进行筛选； 步骤S4、将搜索得到的潜在洞门位置接入铁路线路走向搜索模块；以隧道洞门为节点，各隧道连线为边，各边造价为权值，构建带权有向图，通过改造的双向算法，搜索最优路径； 步骤S5、基于粒子群优化算法优化步骤S4所得最优路径，输出铁路线路方案； 步骤S2具体包括以下步骤： 步骤S2-1、将S1所得地形数据视为一组由×个以均匀网格间隔和排列的测量值组成的离散数据集，该离散数据集抽象为一个三维空间波，其中：山谷间距即为波长，山谷间距的倒数即为频率； 步骤S2-2、通过离散傅里叶变换，生成包含振幅、频率和相位信息的频谱图； 步骤S2-3、设计低通滤波器对地形谱数据进行滤波，具体是：基于傅里叶变换的频谱特征分析，选取代表性隧道长度作为地形波长阈值；将该地形波长阈值所对应的频率即为低通频率，根据低通频率设计低通滤波器并对地形谱数据进行滤波处理； 步骤S2-4：通过逆傅里叶变换将经过滤波后的频谱得到滤波预处理后的地形高程数据； 步骤S4包括以下步骤： 步骤S4-1、以各组隧道洞门为节点，各隧道连接为边构建有向图，各边分为隧道段和明线段两类，并根据类别分别赋以不同的单价； 步骤S4-2、基于铁路线路的起终点进行正向搜索和反向搜索，分别得到正向最优路径Pathforward、正向最优路径总造价Costforward、反向最优路径Pathbackward以及反向最优路径总造价Costbackward； 步骤S4-3、对步骤S4-2所得的正向最优路径总造价Costforward和反向最优路径总造价Costbackward进行比较，若正向最优路径总造价Costforward≤反向最优路径总造价Costbackward，则输出正向最优路径Pathforward作为最优路径，否则，输出反向最优路径Pathbackward作为最优路径。

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