در آستانه گذشت یک قرن از احداث راه‌آهن سراسری در ایران، هنوز مسیرهایی وجود دارد که از زمان افتتاح به همان صورت بهره‌برداری می‌شود؛ تونل‌ها بخش مهمی از این مسیرهای استراتژیک را تشکیل می‌دهند که نیازمند بررسی جامع و سیستماتیک هستند. پژوهش حاضر به منظور انتخاب بهینه طرح بهسازی و تقویت تونل‌های قدیمی انجام شده است. محور راه آهن تهران جنوب به عنوان مورد مطالعاتی این تحقیق انتخاب و پس از بررسی این مسیر، تونل شماره 68 (تونل کشور) با توجه به تفاوت در تنوع خصوصیات ژئومکانیکی به عنوان نمونه شاهد انتخاب شد. این تونل توسط مطالعات ژئوتکتونیکی به عمل آمده توسط نرم‌افزار عددی FLAC^3D مدل‌سازی شد و بحرانی‌ترین مقطع برای مطالعه تأثیر اضافه کردن سیستم‌های نگهداری متداول بر ایمنی تونل مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی ایمنی، تنها مطالعات روی بخش بحرانی به نحوی انجام شد که 47 سیستم نگهداری در نرم‌افزار FLAC^3D شبیه سازی و تحلیل به منظور بررسی ضریب ایمنی انجام شد. در مرحله بعدی هزینه اجرای هر کدام از سیستم‌های توسط نظر خبرگان به صورت «زمان نصب و عدم تعارض با بهره برداری» و «قابلیت اجرا» نگهداری محاسبه و عوامل کمی معین و به صورت چند متغیره توسط مدل فازی تاپسیس بهینه‌سازی شد.