公路网合理发展规模是用来指导公路网建设和布局规划的基本控制量。近年来我国虽然对区域公路网发展规模进行了一些研究,取得了一些丰硕的成果,但是由于区域路网发展规模的影响因素较为复杂,既有社会经济发展、交通需求、经济实力、国土资源等客观因素的限制,还有国家和区域交通政策的影响。各种因素错综复杂、相互交织,再加上各个地区发展历史的特殊性以及未来发展的不确定性,更增强了影响因素的复杂性,而目前的理论对区域公路网规模的研究还有待完善,多仅限于经验总结和简单类比,带有较强的主观随意性,结果缺乏可靠性和适应性,进而影响到公路网规划建设的准确性。为此,本文旨在改进目前公路网发展规模确定方法,使其能很好的指导我国现阶段不同地区的公路网建设和发展。本文先以社会经济与公路交通互动关系为基础,用系统结构分析方法建立了公路网规模影响因素的递阶层次结构,同时借鉴国外发达国家公路网发展历程,从定性角度阐述了公路网发展本身具有的内部规律,并依据上述对公路网规模发展机理和规律分析的结论,深入分析我国目前存在的几种公路网规模预测方法的优缺点及其适用条件,为交通规划确定路网规模的方法和模型的选择提供参考依据。论文还利用神经网络与马尔可夫链预测的优势,为达到提高预测精度和增加结果可靠性的目的,建立基于BP神经网络与马尔可夫链的公路网规模预测方法,对湖北省公路网总规模进行了预测,并通过实证验证了模型的可行性和合理性。最后,在分析公路网等级结构要求的基础上,确定以建设资金最少、路网通行能力最大、路网平均行程时间最少和公路网技术等级最高为等级结构优化的目标,进而建立公路网技术等级结构优化的多目标规划模型,并结合湖北省公路网建设情况进行案例分析,为湖北省今后公路建设的发展提供理论以及数量依据。