高速公路是交通系统的重要分支,其建设发展必然会促进经济的不断飞跃。我国的综合经济实力不断提升,由此带来的结果是不断增加的交通需求压力,特别在经济发展较快的东部沿海地区,高速公路已经达到了饱和的交通量,甚至超出了其通行能力,出现拥堵情况,这导致其通行质量和服务水平不断下降。为了适应交通量的逐渐增多,节约土地和工程造价的高速公路改扩建方式成了建设的大趋势。作为高速公路改扩建工程,其本身的造价就比较高。随着可持续发展观和环保理念的发展,如何科学、合理地选择最优施工图设计方案,实现综合效益的最大化已成为研究的重大课题。本文以高速公路改扩建工程的设计方案为研究对象,旨在解决设计方案的比选问题。以我国高速公路改扩建现阶段的背景、现状和特点为出发点,结合改扩建工程的设计原则、设计特点和要点,分析高速公路改扩建工程与新建道路工程在设计过程中存在的差异,建立评价指标库。然后通过对指标进行筛选,在改扩建特点、方案设计原则和指标设计原则的基础上构建改扩建设计方案评价指标体系,建立基于AHP-熵权法的设计方案模糊综合评价模型。通过对设计方案进行技术、工程实施、交通运行、环境和经济等多方面指标的综合比选研究,最终的选择结果与实际决策相一致。以广东省广清改扩建项目为依托,从综合考虑建设成本、环境协调、解决通行能力及可持续发展的角度出发,对高速公路改扩建设计方案的比选问题进行分析和研究。结果表明,本文所构建的改扩建设计方案综合评价指标体系能满足实际应用需求,采用的综合评价模型和评价方法在高速公路改扩建工程设计方案评价过程中具有合理性,可以为投资决策者提供比选改扩建设计方案的理论指导。