Profile

宋陶然，汉族，1995年7月生，籍贯河北保定，中南大学特聘副教授，硕士生导师（邮箱：TaoranSongiRen@csu.edu.cn）。2017年6月本科毕业于中南大学土木工程学院（詹天佑班），2023年6月博士毕业于中南大学土木工程学院道路与铁道工程专业（硕博连读，期间获全额资助于加拿大不列颠哥伦比亚大学公派联合培养1年），后留校任教。

现任：高速铁路智能建造与养维研究所副所长（高速铁路建造技术国家工程研究中心），《Journal of Railway Science and Technology（JRST）》编辑部副主任；兼任：世界交通运输大会（WTC）轨道交通选线与设计技术委员会委员，《铁道科学与工程学报》、《Urban Rail Transit》、《Intelligent Transportation Infrastructure》青年编委。

从事 “陆路交通减灾智能选线” 方面的教学与科研工作，主要针对铁路、公路、长输管道等陆路交通基础设施选线设计方面的共性、特性需求，开展复杂环境约束下 “抗震减灾 - 绿色低碳 - 全周期成本” 多目标综合智能选线与优化设计方面的理论与技术攻关。已发表论文60余篇，其中含 JCR 1区SCI论文近40篇、成果之一被选为行业顶刊 CACAIE 封面论文；授权国家发明专利30余项，软著10余项；出版中文学术专著1部（排名：2/4）、英文学术专著1部，副主编本科生教材1部，参编标准2部。

主持国家自然科学基金（青年C类）等各类纵横向课题 8 项，作为骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等20余项国家/省部/校企联合级课题研究；作为核心开发了铁路智能选线软件系统，已成功推广应用至中铁一、二、四院等国内大型铁路勘察设计单位，辅助完成10余项重大铁路项目选线设计。曾获湖北省科技进步一等奖（2024年）、湖南省教学成果一等奖（2025年）、中国交通运输协会科技进步特等奖（2019年）、中国铁道学会科技进步二等奖（2024年）、中国铁路工程总公司科技进步一等奖（2019年）、中国铁建股份有限公司科技进步二等奖（2024年）、中南大学教学成果一等奖（2025年）等奖励。

与美国马里兰大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学、香港科技大学、新加坡南洋理工大学等国际知名高校的专家学者保持长期、密切、实质性的学术交流与合作，已发表国际合作科研论文近50篇。

课题组在铁路线路数字化、智能化设计研究领域已持续深耕40余载，传承5代科研人员。目前已研发了国内功能最全、应用最广的铁路全阶段全类型数字选线、数字站场、智能选线等30余款系列软件系统，已在国内80%以上的铁路勘测设计单位推广应用，辅助完成了国内“十五”以来6万余公里普速铁路，3万余公里高速铁路及1万余公里海外铁路设计，显著提升了国内线站设计的效率与技术水平，推动了选线技术从人工二维设计向三维数字智能设计的变革。多项数字选线相关技术被国内同行专家鉴定为国际领先水平，土木、交通领域国际权威专家高度评价团队成果“The Best in the World on Railway Alignments”。

第一作者论文代表作

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[1] Song, T., Pu, H.*, Yang, T. Y.*, Schonfeld, P., Guo, W., Pan, X., Hu, J., Zhang, M. (2025). Data-driven distributionally robust optimization of railway alignments in earthquake-prone regions considering active fault zone risks. Computer-aided Civil and Infrastructure Engineering. 40(25): 4321-4341. https://doi.org/10.1111/mice.70054 （JCR Q1）

[2] Song, T., Pu, H.*, Schonfeld, P., Liang, Z., Zhang, M., Hu, J., Zhou, Y., Xu, Z. (2023). Mountain railway alignment optimization integrating layouts of large-scale auxiliary construction projects. Computer-aided Civil and Infrastructure Engineering. 38 (4): 433-453. https://doi.org/10.1111/mice.12839 （被选作封面论文、JCR Q1）

[3] Song, T., Pu, H.*, Schonfeld, P., Yang, T. Y.*, Hu, J. (2025). Many-objective optimization of railway alignments with strengthened Pareto dominance analysis. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 26(8), 11372-11387. https://doi.org/10.1109/TITS.2025.3559058 （JCR Q1）

[4] Song, T., Pu, H.*, Zhang, H., Schonfeld, P., Peng, L. (2026). Two-stage automated design of railway vertical alignments with topography-driven Fourier transform and constrained A-Star search. Engineering Applications of Artificial Intelligence. 169, 114061. https://doi.org/10.1016/j.engappai.2026.114061 （JCR Q1）

[5] 宋陶然,蒲浩,国巍*,李文豪,万昕洁. 考虑地震诱发滑坡风险的铁路减灾选线优化[J/OL].铁道科学与工程学报,1-14[2026-02-26]. https://doi.org/10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251887（EI，中文领军期刊）

通讯作者论文代表作

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[1] Pu, H., Zeng, Q., Song, T.*, Schonfeld, P., Wang, G., Li, W., Peng, L., Hu, J. (2026). A hybrid proximal policy optimization and particle swarm algorithm for highway alignment optimization. Advanced Engineering Informatics. 69(C), 103959. https://doi.org/10.1016/j.aei.2025.103959 （JCR Q1）

[2] Wan, X.#, Pu, H.#, Song, T.*, Schonfeld, P., Ran, Y., Li, W., Hu, J. (2025). An event tree-based distance transform algorithm for simultaneously determining mountain railway alignments and station locations. Expert Systems with Applications. 261, 125575. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.125575 （JCR Q1）

[3] Pu, H., Hu, T., Song, T.*, Schonfeld, P., Wan, X., Li, W., Peng, L. (2024). Modeling and application of a customized knowledge graph for railway alignment optimization. Expert Systems with Applications. 244, 122999. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.122999 （JCR Q1）

[4] Pu, H., Cai, L., Song, T.*, Schonfeld, P., Hu, J. (2023). Minimizing costs and carbon emissions in railway alignment optimization: A bi-objective model. Transportation Research Part D. 116, 103615. https://doi.org/10.1016/j.trd.2023.103615 （JCR Q1）

[5] Wan, X., Song, T.*, Pu, H., Yang, T. Y., Schonfeld, P., He, C., Hu, J. (2026). Distributionally robust optimization with bi-hazard seismic risks evaluation for railway planning and design. Transportation Geotechnics. 59, 101957. https://doi.org/10.1016/j.trgeo.2026.101957 （JCR Q1）

[1] 智能选线理论与技术：多目标优化建模；人工智能算法；线站协同搜索；既有线智能重构与增改建

[2] 抗震减灾选线理论与方法：线路地震风险分析；震区多灾种耦合作用；不确定优化方法；复杂环境韧性选线设计

[3] 绿色低碳选线设计技术：线路工程碳足迹建模；线路碳排放优化方法；全生命周期分析

[1]   《Journal of Railway Science and Technology》编辑部副主任

[2]   世界交通运输大会（WTC）轨道交通选线与设计技术委员会委员

[3]   《铁道科学与工程学报》青年编委

[4]   《Urban Rail Transit》青年编委

[5]   《Intelligent Transportation Infrastructure》青年编委

[1]  2013.9- 2017.6

中南大学 | Civil Engineering | University graduated | Bachelor's degree | 土木工程学院（詹天佑班）

[2]  2017.9- 2023.6

中南大学 | Transportation Engineering | With Certificate of Graduation for Doctorate Study | Doctoral degree | 道路与铁道工程专业（硕博连读）；导师：蒲浩教授

[3]  2022.3- 2023.3

加拿大不列颠哥伦比亚大学 | 公派联合培养；导师：Tony T.Y. Yang教授（加拿大工程院院士）

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