立体交叉(简称为立交)作为一种交通设施，是道路交叉的一种特殊形式，实践证明， 立交方案的优劣将影响整个路网的交通效率。目前，在我国，基于交通层面的立交规划与设 计理论还比较缺乏。随着我国城市交通压力进一步增大，交通基础设施的新一轮扩建，尽快 开展城市立交的交通特性研究、完善城市立交规划和设计理论体系无疑具有非常重要的理论 意义和实际价值。 论文总结了国内外立交研究发展现状，指出了目前立交规划和设计中存在的问题和不 足，为论文研究指明了方向；从通行能力、事故率特性两个方面对立交的交通特性进行了探 讨：基于独立交叉口和路网两个层面对立交的设置条件进行了研究；以多指标决策为理论基 础，构筑了立交选型的多指标决策模型框架。论文主要内容包括： (1)总结了立交基本组成单元及其交通特性，建立了立交系统综合通行能力的非线性 规划模型，以部分苜蓿叶立交为例，对立交综合通行能力模型进行深入研究。 (2)以上海市高架道路事故数据为背景，对其中5座立交的事故特性进行了分析，总 结了立交事故的基本特性。 (3)归纳了立交设置必要性论证的基本流程及关键技术，分别从独立交叉口层面和路 网层面开展立交设置条件研究。从临界延误和成本效益两方面讨论了独立交叉口设置立交的 交通条件；路网层面，针对不同节点位置、不同路网管理模式，采用成本效益理论对设置立 交的交通条件进行了深入探讨。 (4)以多指标决策为理论基础，建立了立交选型的不完全指标偏好信息条件下多指标 决策理论模型，重点对立交的可行方案和备选方案进行分析。 关键词：立交系统， 立交选型， 立交设置条件， 优化， 非线性规划，时空资源通行能力， 多指标决策， 不完全偏好信息， 路网， 成本效益分析