随着城镇化的进一步推进，我国许多城市都在规划建设绕城高速公路。高速公路路线方案的综合比选是公路建设前期需要解决的重要问题，其路线方案选择是否科学合理，直接关系到该项目建成后能否满足当地经济建设需要。本文通过乌鲁木齐绕城高速公路（东线）的路线方案研究，总结并充实了绕城高速公路路线方案选择的相关结论，解决了工程实际问题。首先，分析了走廊带的组成要素，在走廊带识别与分析的基础上，提出了走廊带识别和选择的原则，总结分析了走廊带的选择步骤和方法；并最终拟订了乌鲁木齐绕城高速公路（东线）走廊带的基本走向，总结了绕城高速公路走廊带选择的特点。其次，在机动车OD调查的基础上，进行了交通量及交通特性分析；在此基础上，结合社会经济发展趋势、特点，以及社会经济与交通运输之间的相关关系，基于BP神经网络和“四阶段”相结合的方法进行了交通生成预测；结合区域路网规模、特性，进行了交通分布预测；结合区域路网空间布局结构、路网特性、路线选择特性，进行了交通分配预测。然后，结合区域路网中的功能、地位、地形条件及交通量预测结果，在设计通行能力和服务水平分析的基础上，对设计速度和车道数等主要技术标准指标进行了论证，最终合理选定技术标准。经论证，最终确定全线采用六车道高速公路标准建设，设计速度采用100公里/小时。再次，总结阐述了高速公路起终点设置的原则及步骤，并重点论述了乌鲁木齐绕城高速公路（东线）起终点选择研究的过程。经分析论证比较，项目起点为甘泉堡互通立交，终点为乌拉泊西互通立交。最后，在路线选择原则、路线方案主要影响因素分析及路线方案评价指标体系构建的基础上，针对备选路线方案的特点，结合路线方案比选的相关要求，提出基于TOPSIS-RSR的路线方案评价方法，建立了高速公路路线方案评价的数学模型，并对乌鲁木齐绕城高速公路（东线）路线备选方案进行综合评价，充分比较各方案的优缺点，最终选定最优路线方案。