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高速公路网是一个国家重要的基础设施之一,是社会经济流通的重要纽带。然而,随着经济的飞速发展,交通需求量急剧增加,以致在某些局部区域交通基础设施建设仍显严重不足,使整个路网产生突出的瓶颈效用。从国内现有高速公路布局情况和通车总里程数来看,造成这种瓶颈效用的主要原因是高速公路网布局覆盖率较低,不能与当地社会经济发展相匹配,基础设施建设与社会经济变化速度错位,从而表现出部分区域高速公路网布局不合理。此外,现有高速公路网规划也较少考虑环境承载力问题。为此,以一种新的高速公路网布局思路对现存路网进行必要的改造,使之在满足经济发展需要的同时,充分体现与社会、环境的和谐、友好就显得十分必要且意义深远。本文选取湖南省高速公路网为研究对象,首先,结合现状分析现有高速公路网布局仍存在主骨架不够完善、布局不均衡、连通度不高等问题,同时总结现有公路网规划布局理论和设计方法等内容,通过对路网布局常用方法的适用范围和应用效果进行比较分析,针对高速公路存在的问题,利用社会经济发展与高速公路网规模的影响联系,确定适用于湖南省高速公路网布局优化的方法;然后,从公路网的区域经济联系度、连接度两方面构建双目标区域高速公路布局优化模型,考虑到常被忽略的环境因素,并以环境因素与区域内规划建设资金为约束条件,采用反映节点之间的宏观经济特性,即区域经济联系度指标作为优化目标,同时引入节点重要度作为区域经济联系度的重要参数,并利用遗传算法进行求解;最后,以湖南省高速公路布局为例进行实证分析,采用理论与实际相结合的思想,将现状数据代入模型计算,得到目标年湖南省拟建高速公路网,结合现状分析并验证模型的有效性与实用性。上述模型在区域高速公网布局方面具有一定的探索性,对区域路高速公路网布局优化有一定的参考价值。