Железная дорога в системе объектов земной поверхности является геотехнической системой [1]. Эта геотехническая система включает сооружения, устройства и оборудование, которые обеспечивают перевозку пассажиров и грузов на железнодорожном транспорте. Железные дороги в России строят по заданным стандартам. Ширина колеи на всей территории страны, кроме о. Сахалин, составляет 1520 мм. По грузонапряженности железные дороги разделяют на 5 категорий: особо грузонапряженные и далее с I по IV категорию. По скоростным характеристикам выделяют обычные, скоростные и высокоскоростные магистрали. Для всех типов дорог важной основой является железнодорожный путь. Развитие методов анализа состояния и контроля железнодорожного пути является актуальной задачей современных железных дорог. Развитие информационных технологий привело к появлению цифрового моделирования [2] как разновидности информационного моделирования. Железная дорога является пространственным объектом. Поэтому для ее изучения и управления необходимо применять: пространственное моделирование [3], пространственные модели [4] и цифровые пространственные модели [2, 5]. В настоящее время широко применяют цифровое моделирование для решения разных задач: проектирования [6, 7], контроля и мониторинга [8, 9] геотехнических систем, и даже в материально-техническом обеспечении [10]. В сфере железнодорожного транспорта пространственные модели трансформируется в цифровые модели железнодорожного пути [11], в цифровое или информационное управление, в модели цифровой железной дороги [12, 13]. Различают два качественных вида цифровых моделей железнодорожного пути — это цифровые модели верхнего строения пути и цифровые модели нижнего строения пути [11]. Для этих видов важным является пространственное моделирование как основа цифрового моделирования.
В качестве материалов использованы публикации по цифровому моделированию, информационному моделированию, технологиям построения информационных моделей. В качестве методов использовался системный, топологический и категориальный анализ.