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选线设计优化的手段基本是方案比选，如何产生优化方案就成为成功设计的关键，但在此方面目前只能依靠设计者的经验。可拓学是用形式化模型研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法。首先介绍了物元的基本概念，归纳总结出可拓学解决矛盾问题的方法架构，并介绍了每种方法的原理；然后，以用分合链方法解决傍山长隧道的工期控制问题、用转换桥方法解决线路通过林区的环境保护问题为例，论述了可拓学在解决不相容问题和对立问题的具体应用程式和形式化描述；最后按照铁路选线设计的作业流程，提出了各阶段适宜参考的可拓学方法。