مشکل اساسی طراحی بزرگراهها پیدا کردن مقرون به صرفه ترین راه اتصال دو نقطه بر پایه توپوگرافی ، شرایط خاک ، عوامل اقتصادی-اجتماعی و اثرات آب و هوایی و محیطی همزمان با اجرای طرح و ضروریات عملیـاتی است . داده های لازم برای داشتن یک پایگاه اطلاعات جاده ای برای طـرح از ضروریات محسـوب می شود و نوع جغرافیا و توپوگرافی محلی که بزرگراه یا جاده در آن واقع می شود باید مورد ارزیابی دقیق قرار گیرد تا بتوانیم تصمیم لازم برای طرح بزرگراهها و جاده ها را ، بخصوص در راههای برون شهری به کمک gis و الگوریتم ژنتیک (ga) اتخاذ نماییم. محاسبه و پیدا کردن مسیر بـهینه و کوتاه بر روی یک شبکه از میان گزینه های مختلف و همچنیـن تـحلیل های مربوط به آن یکی از مهمترین کارها در طراحی می باشد. برای این منظور انتخاب یک الگوریتم مناسب بر پایه gisاز بین الگوریتم های بیشمار یک مرحله اساسی در طراحی می باشد. در اینجا الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی قرارگیری های بزرگراه و بهسازی بزرگراههای موجود با هدف بهبود کارآیی محاسباتی و کیفیت راه حل ها پیشنهاد می شود ، که به وسیله آن می توان قرارگیری توأم افقی و قائم و قرارگیری سه بعدی بزرگراهها را با مقایسه حجم بیشتری از داده ها تعیین کرد. در اینجا الگوریتم و مدل پیشنهادی برای رسیدن به این هدف معرفی می شود و در یک طرح مطالعاتی مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی در این تحقیق رسیدن به بهترین گزینه برای طرح می باشد ، که آنرا به عنوان کم هزینه ترین و ایمن ترین گزینه (بسته به ضوابط طرح) معرفی می کنیم . که بر این اساس ، مدلی بر پایه الگوریتم ژنتیک که خود به وسیله نخبه گزینی در طی تولید نسل های مختلف کار می کند ، ارائه شده است و سعی گردیده محدودیت های طرح به طور کامل در آن لحاظ گردد . بر این اساس رابطه ریاضی که تابع هدف را می سازد شکل می گیرد و هدف الگوریتم به حداقل رساندن آن می باشد . در نهایت با ترسیم بهترین گزینه ها به وسیله مجموعه ای از مختصات نقاط بدست آمده به کمک قضاوت مهندسی بهترین راه حل را بر می گزینیم . در اینجا مدل به ما یک راه حل کلی را نمی دهد ، بلکه به ما کمک می کند که در بررسی گزینه های اولیه با سرعت بیشتری جستجو را ادامه دهیم و در نهایت این طراح است که می بایست با در نظر گرفتن کلیه عوامل از جمله اجتماعی ، اقتصادی ، توریستی ، هواشناسی ، هیدرولوژیکی و زیست محیطی ، گزینه اصلی را برای فاز مطالعات اولیه انتخاب نماید . واژگان کلیدی : الگوریتم ژنتیک ga ، سیستم اطلاعات جغرافیایی gis ، بهینه سازی قرارگیری ، بزرگراهها ، کمترین هزینه .