为满足国民经济快速发展的需要，如果矿床的赋存条件对矿石的开采方式没有限制，那么应首先采用露天开采。地下开采比露天开采更难于应用大型生产设备，因而在扩大企业的生产能力、提高劳动生产率、缩短基建时间、降低开采成本和提高经济效益方面不及露天开采。　　露天矿的开采方式主要有两种：全境开采和分期开采。全境开采在开采初期就已经确定了露天矿的最终境界，但分期开采在开采初期并未确定露天矿的最终境界，而是在开采过程中逐渐外扩至最终境界。露天矿采用分期开采较全境开采有明显的优势，首先可以减少早期岩石的剥离量，另外还可使矿山早日投产和达产，从而可使露天矿初期的经济效益得到大幅度的提升。因此提高露天矿分期开采的设计水平，具有很强的实际意义和重要的经济意义。露天矿分期开采优化设计的关键是要合理地确定分期开采境界、分期开采开拓运输系统以及分期开采扩帮的过渡策略。这三个问题相互影响、相互制约，前者的合理解决对后续工作的展开具有重要的意义。对露天矿分期开采境界的优化设计和程序实现是本论文的主要研究工作，同时开发了计算机辅助露天矿汽车运输系统设计模块。　　露天开采境界优化及其汽车运输辅助设计系统主要完成并实现了两大子系统，一是露天开采境界优化系统，二是汽车运输辅助设计系统，分别完成露天开采境界的优化和设计文档生成、示坡线的自动生成和公路断面以及采场内公路运输完整线路的自动生成。前者的完成是后者实现的前提，只有在完成前者以后才可以进行运输系统的设计工作。在露天开采境界优化系统中，提出了一种改进的动态浮锥境界优化算法和基于KD树的空间散乱点组织算法，前者与传统的境界优化算法相比，具有精度高、速度快等优点；后者通过对空间散乱点的组织和处理，可快速而准确地生成采场示坡线。示坡线是和边坡线垂直的一系列长短线，用以指示边坡的下降方向，能突出区域的局部特征，进而增强视觉效果。汽车运输辅助设计系统主要完成了采场内运输线路的布置及断面设计工作。　　经过测试，露天开采境界优化及其汽车运输辅助设计系统集设计、绘图、三维建模等于一体，能对露天开采起到很好的辅助作用，具有较强的工程应用性和发展前景。