高速公路规划是公路建设中的重要前期工作，是避免高速公路建设决策和布局随意性、盲目性及重复性的重要手段。论文以湛江市环岛高速公路的规划为应用对象，系统地研究了高速公路规划的理论与方法，并重点分析了高速公路布局优化。首先介绍了高速公路规划的一些基本内容，然后对比分析了在我国用于高速公路规划技术的两种技术理论体系，并且研究了路网布局中节点重要度的生成方法及路段和路线连接、组合的方法，为高速公路的布局优化提供了新的思路，最后对所设计开发的软件系统作了简要介绍。本文的具体工作有以下几个方面： (1)研究了四阶段模式法和总量控制法，并在比较的基础上，结合具体情况，选择了总量控制法作为论文研究理论体系的基础； (2)研究了模糊综合评判方法，并结合LOWA(Linguistic Order Weighted Aggregation)算子，提出了一种新的模糊综合评判方法，且把它应用在了节点重要度的生成中； (3)研究了路网中各条路段和线路联接、组合的方法，并重点研究了动态规划方法，建立了规划的数学模型，编写了相应的程序算法； (4)分析、设计、开发了湛江市环岛高速公路规划评价系统，并选择了经济、技术、社会、环境和综合评价的方法对路网方案进行优选。 规划结果表明所研究的方法在湛江市高速公路规划评价系统中是可行的，总量控制法中确定路网布局的“重要度布局法”是一种较好的方法，值得进一步推广应用。