个人简介
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，开展复杂环境下的智能优化选线、抗震减灾选线、绿色低碳选线等方面的理论与技术攻关。已发表学术论文近60篇，其中 JCR 1区SCI论文30余篇、20余篇代表作刊发在Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering（CACAIE）、Advanced Engineering Informatics、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、Engineering Applications of Artificial Intelligence、Transportation Research Part D 等中科院工程技术、计算机科学1区Top 期刊上、成果之一被选为CACAIE期刊封面论文；授权国家发明专利30余项，软著10余项；出版学术专著1部（排名：2/4），副主编本科生教材1部，参编标准2部。
主持各类纵横向课题4项，作为骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金等10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。
与美国马里兰大学教授Paul M. Schonfeld（ASCE詹姆斯·劳里终身成就奖获得者）、加拿大不列颠哥伦比亚大学教授Tony T.Y. Yang（加拿大工程院院士）等土木交通领域世界知名专家保持长期、密切、实质性的学术交流与合作，已发表国际合作科研论文40余篇。
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
[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 （中科院工程技术大类1区Top，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、中科院工程技术大类1区Top，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 （中科院工程技术大类1区Top，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. 169, 114061. https://doi.org/10.1016/j.engappai.2026.114061 （中科院计算机科学大类1区Top，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
[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 （中科院工程技术大类1区Top，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 （中科院计算机科学大类1区Top，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 （中科院计算机科学大类1区Top，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 （中科院工程技术大类1区Top，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）
教育经历
[1] 2013.9-2017.6
中南大学
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土木工程
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学士学位
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大学本科毕业
土木工程学院（詹天佑班）
[2] 2017.9-2023.6
中南大学
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交通运输工程
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博士学位
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博士研究生毕业
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）
工作经历
[1] 2023.7-至今
中南大学
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土木工程学院
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特聘副教授
社会兼职
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[1] 《Journal of Railway Science and Technology》编辑部副主任
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[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
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[3] 《铁道科学与工程学报》青年编委
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[4] 《Urban Rail Transit》青年编委
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[5] 《Intelligent Transportation Infrastructure》青年编委
研究方向
团队成员
团队名称：中南大学数智选线研究团队
团队介绍：线路设计是铁路建设的先行，基本任务为规划走向，选择技术标准，确定空间线位及布设结构物，意义重大，影响深远，主要面临：多维环境因素+多元评价目标+多重耦合约束的“三多”难题，如何在多维环境中快速生成满足多重约束且多目标综合最优的线路方案，被公认为NP难题。针对这一问题，本团队开展了近半个世纪的研究。
本团队由国内著名选线专家詹振炎教授于上世纪70年代末期创立，当前成员包括蒲浩老师（二级教授）、李伟老师（铁道工程系主任）、宋陶然老师（特聘副教授），长期从事陆路交通线路与站场的数字化、智能化设计研究，是国内本领域开始时间最早，持续时间最长的研究团队。作为中南大学道路与铁道工程国家重点学科，交通运输工程一级国家重点学科，高速铁路建造技术国家工程研究中心等优质平台的重要支撑团队，一贯坚持“顶天立地”之科研精神，既注重理论与方法研究，在土木、交通类IF长期排名世界第一的期刊CACAIE上连续发表10余篇论文，又注重脚踏实地，对接行业重大需求，主持研发了国内功能最全、应用最广的数字选线、智能选线、数字站场等30余款设计软件，已在国内80%以上的铁路勘察设计单位推广应用，辅助完成了6万余公里的普速铁路、3万余公里的高速铁路及1万余公里的海外铁路选线设计。获国家优秀工程设计软件金奖3项，银奖2项，省部级特等奖2项，一等奖2项，2等奖15项。团队迄今培养了100多位硕士、博士研究生，为国内铁路、公路勘察设计院、Autodesk、华为公司等国内外大型企业及高校，输送了大批优质人才，多位毕业生现已成长为国家重点铁路工程的设计总体，总工，教授及技术带头人。数智选线的相关技术成果被国内同行专家鉴定为“国际领先水平”，被土木交通国际权威专家高度评价为“The Best in The World on Alignments”。
团队与国内所有的铁路勘察设计单位，美国马里兰大学、加拿大不列颠哥伦比亚大学、美国内华达大学等国外著名大学均建立了长期友好合作关系，所有研究生均可得到土木交通领域国际顶级专家与企业资深专家的联合指导，可为将来出国留学或求职奠定良好的基础。
欢迎对铁路选线优化、智能化设计、抗震减灾选线等相关方向感兴趣，热爱科学研究的同学加入，邮箱：TaoranSongiRen@csu.edu.cn。