Рассматривается задача оптимизации положения трассы новой железной дороги в заданной области варьирования. Предлагаются новые математические модели и алгоритмы проектирования продольного профиля по заданным вариантам плана трассы. Задача решается в несколько этапов во взаимосвязи с другими проектными задачами. Приводится оригинальный алгоритм построения приведенного градиента, основанный на использовании структурных особенностей системы ограничений. Ключевые слова: трасса, план, продольный профиль, нелинейное программирование, целевая функция, приведенный градиент.