联网收费系统是运用现代交通控制、信息管理理论,综合先进的计算机网络、信息传输、图像处理、电子测控等技术,建立的高度智能化的综合管理系统。本论文紧紧围绕山东省公路网联网收费系统的优化问题,结合山东实际情况,提出山东省联网收费的两种基本模式以及计算机联网的拓扑结构;针对山东省联网收费的发展现状,提出了山东省在环形路网的路径识别、通行卡管理、车型判别以及车牌号管理方面的优化措施;建立了山东省公路网收费费率的双层规划模型,利用遗传与模拟退火混合优化算法,对模型进行了求解,不仅保证了道路经营者能实现财务目标,而且能有效地均衡路网交通流量;根据山东省公路网联网收费的未来发展趋势,提出了山东省未来在联网收费条件下实现不停车电子收费的几种融合模式,并提出了基于GPS的不停车电子收费系统理论框架。