设计一个高效的交通路线方案是一个非常复杂的工程问题,在设计过程中很多需要考虑的因素是复杂的,尤其是广西、云南、贵州等西南地区,整个地势都是多山地和高原。针对这些错综复杂的地形,如何平衡这些因素,选择一条合理的交通路线一直给规划者带来很多困难。传统的道路路线设计都是工程师们凭着经验来衡量一条“经济”路线的,只是片面考虑部分条件,并没有综合考虑所有影响因素,这样选出来的路线很难达到最优。虽然很多数学模型已经提出并解决了路线优化问题,但是它们大部分都是只是强调水平或者垂直路线,只是屈服于一个不是最适宜的问题解决方案。本文基于强度Pareto进化算法(SPEA2)提出一个改进模型,提出新的个体选择适应度函数,并基于欧氏距离(KND)的方法改进精英种群更新策略。以最少的工程造价与占用最少的敏感区域作为多目标优化目的,通过路线影响因素与目标函数设定,引入道路工程费用函数模型,确立公路路线总目标函数与优化目标定位,并与地理信息系统(GIS)技术相结合。它克服了已存在模型的一些缺点,并解决三维的公路路线优化问题。虽然路线模型优化过程与传统的人工模型很相似,但该模型大大地减少了道路规划者和设计者的分析时间,同时提供一个低费用高效率的解决方案。结合案例分析,结果展示了该模型能够在复杂的地域和多种多样的自然地形模式下进行公路优化,并把优化路线的详细信息作为模型输出,为工程师们提供了可接受与可参考的不同Pareto优化方案最优集,为道路规划者提供很大的辅助作用,同时提高了基础设施的质量。