在非开挖工程中，水平定向钻进技术广泛应用于城市地下管线铺设工程。轨迹设计是水平定向钻进施工的关键，最优的钻孔轨迹不仅能降低施工难度，加快进度，并且使工程造价最低。 本论文应用现代计算机技术和最优化理论对水平定向钻进轨迹最优化设计进行了深入系统的研究。借鉴国内外已有的研究成果，提出了以钻进台时为优化指标，把轨迹设计全过程按每绕过一个障碍物为一个阶段进行划分，合理选取各个阶段的状态点，建立了动态规划轨迹设计最优化模型；对相邻阶段每两个状态点之间的轨迹进行局部优化设计，推导出两状态点之间轨迹的局部最优化函数；通过坐标变换，简化了三维空间轨迹设计问题；最后给出模型的求解思路，并通过工程实例，对该模型进行了运用。 根据非开挖工程实际需要，对轨迹设计最优化模型进行适当的改动，利用Visual C++作为软件开发工具，设计出一套水平定向钻进软件(HDD Software)。该软件实现了水平定向钻进施工图设计、竣工图处理、施工记录表填写、轨迹查询等功能，集设计、优化、出图于一体，具有模块性好、计算速度快、用户界面友好、操作方便简捷、容错能力强等优点。 实践证明，HDD软件能很好的满足现代非开挖水平定向钻进工程的要求，具有很好的推广前景。