公路网系统优化理论是以我国现有公路运行状态、公路网满足运输需求的程度以及成本、公路网与经济发展的适应性为研究对象,是交通主管部门解决我国公路网运行中所存在问题的主要理论依据。由于公路基础设施快速发展,其在促进经济发展,满足运输需求实现过程中发挥了重要作用。但与我国公路基础设施快速发展相对应,我国公路系统在成网的进程中凸显出不能高效满足运输需求的问题,这给我国经济发展、社会进步以及资源配置效果造成诸多不利影响。为适应我国快速的经济发展,以及满足运输的需要,更好的发挥公路基础设施作为经济发展的动力泵作用,亟需对公路网系统优化理论进行系统的研究。论文定位于对我国现有公路网优化理论进行改进和完善,力图建立起适应我国公路网发展现状的优化方法。论文在研究方法上采用理论研究与实证研究相结合、定性研究与定量研究相结合、分层研究与系统研究相结合的方法。在研究思路上,论文在对国内外研究梳理的基础上,结合我国公路网现状特征与发展历史,以最高效的实现运输需求为切入点,分析现实情况下的优化约束条件以及不同等级公路在公路网中的功能,在充分把握未来运输需求的基础上,对公路网节点与线路布局现状进行优化。通过研究,论文构建了包含各等级公路的功能定位、运输需求影响因素的选取、公路网节点选取及层次划分、公路网线路优化在内的公路网优化理论体系。在对各等级公路功能定位分析中论文采用了通径分析、回归分析的方法；在运输需求分析中对需求节点选取及其影响因素作出机理分析；在节点层次划分分析中对传统的灰色聚类法进行了改进,构建了综合节点层次划分模型；在线路优化分析中构建基于建设成本、运输成本、土地占用成本、以及路网效率四因素的优化模型。结果表明,只有以运输需求为基础,同时充分考虑公路网优化的制约因素优化公路网,才能使其更好的满足经济和社会发展的需要。