随着山东省高速公路规模扩大,山东省内城市间沟通交流日益密切,“城市群”现象也越来越明显。高速公路能够提高区域可达性,改变城市群空间形态,但是对城市空间的限制也是不可否认的。当下社会和经济的转型形式日益多样化,交通运输方式也更加融合,高速公路的发展也存在相对饱和的可能。鉴于此,本文利用山东省高速公路历年总里程数据,结合相应衡量指标,探索山东省高速公路建设对城市群空间结构和以及空间形态的作用方式及影响趋势。本文通过文献分析,回顾了国内外学者对于城市群空间结构和形态以及高速公路对其影响的研究进展及研究方法,认识到空间形态由自然地理条件以及人类活动因素共同影响,而空间结构演变是人类活动因素最直接的体现。高速公路的发展对城市空间结构的演变主要通过“人口规模”、“土地利用”和“产业布局”三个方面产生作用效果,与之形成的土地规模将构造城市空间形态。本文通过城市群丰度指数、信息熵、均衡度、交通联系引力模型、推拉效应模型、分形关联维数等模型和方法,深度剖析高速公路对山东省城市群以及包含的省会经济圈、胶东经济圈和鲁南经济圈空间形态的影响。发现:（1）山东省城市群以及三大经济圈的城市群丰度指数都是呈上升趋势,且高速公路总里程增长与城市群丰度指数增加呈显著的正相关关系;（2）山东省三大经济圈里程的增加对首位城市外部交通吸引力的推动作用不明显;（3）山东省城市群和三大经济圈空间结构都存在分形特征;（4）山东省高速公路分布会影响山东省城市群和三大经济圈空间结构和形态。本文利用灰色关联模型分析,发现高速公路里程增加能扩大城市人口规模;利用线性回归分析,确定高速公路建设能够扩大城市建设用地面积且减少农用地面积,影响土地利用;通过定性描述,描述了济南绕城高速附近产业带的布局分析,说明高速公路对产业的聚集效果;以济南绕城高速的发展和城市建设面积发展为例,结合绕城高速周围用地分布和产业聚集情况,分析高速公路建设对城市空间形态的限制作用。本文由此得出结论:高速公路能够扩大城市人口规模、凝聚城市产业、增强城市群聚集度并且能引领城市群空间形态发展,但是对城市空间形态的限制作用不可忽视。如今高速公路建设已趋于饱和,在土地资源稀缺的前提下小规模扩张高速公路无法推动首位城市外部交通吸引力增加。未来的交通运输体系的发展,山东省要转变发展思路,进行存量优化;也要调整交通运输结构,大力发展铁路等交通运输方式,从而提升交通整体效能,以期建成高质量、集约型的现代综合交通网络。