随着我国国民经济快速发展,实力不断增强,作为与经济发展相辅相成的支柱之一的交通运输行业得到了长足的发展。省域国省公路网是我国综合交通运输体系的重要组成部分,针对国省公路网展开的规划一直以来都受到广泛的重视。目前在省域国省公路网规划的交通分配过程中,交通阻抗函数以BPR函数应用为主,考虑因素过于单一,交通分配过程中不考虑多层次路网结构对分配结果造成的影响,分配结果存在诸多问题。本论文从交通分配的理论出发,研究常用交通分配模型与方法。在省域国省公路网规划应用层面上,分析目前使用的BPR函数存在的缺点,提出广义国省公路网交通阻抗函数模型的基本形式为出行时间和行驶费用的组合,分别给出了考虑出行时间不确定性的出行时间预算(TTB)函数模型和考虑道路行驶费用、行程收费两个部分的行驶费用函数模型,并使用极大似然标定法,采用山东省的实际交通数据分高速公路与普通国省公路两个层次对模型进行了分别标定,得出适用于山东省交通分配研究的阻抗函数。随后,考虑国省公路网络的层次性,对用户出行的路径种类决策进行了研究,结合多路径选择logit模型分析用户出行路径种类选择行为,提出多层次路网出行需求分布模型,将网络的出行需求分布到各层次子网络上,成为各子网络节点需求矩阵,将总网络的交通分配行为转换为各层次网络的分配行为,使得分配结果更加符合实际用户出行的决策倾向。研究用户均衡模型理论和均衡条件,确定省域国省公路网络用户均衡模型。考虑到基于路径的费用函数带来的非可加性,提出路径费用非可加性条件下的网络用户均衡分配条件,分析可行解决算法,并确定使用自适应梯度投影算法(SAGP算法)求解非可加性用户均衡模型。在论文研究成果的基础上,抽取山东省实际调查数据,构建若干网络进行应用和算例分析,并对结果进行了说明。应用与分析结果表明：在综合考虑各可能影响因素的基础上,本文研究成果的应用结果与目前使用的交通分配方法相比,具有更能反映网络交通流实际分布情况的特点,为山东省国省公路网交通规划的交通分配过程提供了可行的方法参考,对提高国省公路网交通分配结果的合理性有一定的意义。