文献综述（或调研报告）：
在世界范围内的公路建设方面，美国、德国、日本等国家开始兴建高速公路的时间较早，尤其以美国的高速公路建设最为完善成熟。相比较而言，美国在公路设计理论体系及施工组织管理等方面的经验都相当丰富，有关高速公路改扩建项目的工程经验与理论研究也走在世界前列。美国政府从20世纪80年代开始就已转向以Restoration、Resurfacing、 Reconstruction、Relocation为代表的“4R”项目建设，即对高速公路进行重修、重铺、重建和重置的工程项目。而国内高速公路改扩建项目起步较晚，针对高速公路扩建路线设计优化的理论研究也尚未完全成熟，从早先阶段着力于扩建相关技术的研究逐渐转向考虑安全、技术、经济、环境等多方面因素的综合体系研究，而针对扩建路线设计指标的评估优化就显得尤为重要。以下将针对高速公路改扩建项目的国内外研究现状及文献成果展开简述。
- 国外研究现状
国外对高速公路扩建问题的探索和研究展开较早，在1983年TRB组织（技术评审委员会）在美国召开了一次高速公路改扩建工程的专题国际会议。该会议在总结研究发达国家一些高速公路改扩建实际工程案例的基础上，率先比较完整地分析整理出了改扩建项目设计技术方法,其中又主要是集中在结构施工及拼接方法上。不过该会议由于召开时期及社会背景的限制，并没有对改扩建中项目中路线设计比选及安全性提升等问题作出前瞻性的建议。同样是在1983年，美国学者Jack E.Leisch在ITE Journal上发表了题为Plan/Design Features and Case studies in freeway Reconstruction的论文，该论文针对改扩建项目中改建拓宽与几何线形设计等方面的问题作出了较为详细的分析介绍。
Easa和Mehmood于2008年在Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering上发表的论文中采用了各种不同类型道路的事故率数据来进行分析，并针对高速公路扩建项目的实际事故数据分析来提升平面线形设计的安全性。Kang，Schonfeld和Jong于2007年开展的研究中通过限制对路线走廊带可行位置的搜索空间来改进现有的改扩建项目平面线形优化模型。Yasha Pushak, Yves Lucet等学者讨论了使用离散算法来找出多个近似最佳，而空间走向不同的路径问题，这可用于在扩建项目中寻找线形最优路线。
Tarek Sayed, Emanuele Sacchi在发表的论Evaluating the safety impact of increased speed limits on rural highways in British Columbia中，采用了全贝叶斯技术方法，评估了加拿大不列颠哥伦比亚省公路限速值的增加对交通事故率所带来的影响。类似地，最近有一项由Castillo-Manzano，Mercedes Castro-Nuntilde;o等学者开展的研究专门针对在美国公路速度限制值的放宽与交通事故死亡率的复杂关系做了深入研究，并针对两个实际案例进行了数理分析。
Manoj K. Jha，Paul Schonfeld发表的论文A highway alignment optimization model using geographic information systems对高速公路建设成本以及限制因素进行了梳理分析，随后提出优化模型所存在的一些问题，在引入GIS系统后进行了最优方案的比选，从而得出这一路线优化模型的适用性结论。而Min-Wook Kang，Manoj K. Jha, Paul Schonfeld于2012年发表的论文中利用结合遗传算法和GIS系统的公路路线优化模型分析了马里兰州的两个实际公路项目，还对关键模型参数的敏感性进行了细致分析，即通过模型来对优化方案进行评价比选。
对于高速公路交通安全性能的分析研究，学者Ezra Hauer在其发表的论文Cause, effect and regression in road safety: A case study中通过对实际案例的数理分析研究来揭示出道路安全事故的原因、安全性影响因素。关于如何提升道路安全性的问题，Promothes Saha，Khaled Ksaibati发表的一篇论文An optimization model for improving highway safety开发出一种交通安全管理系统（TSMS）来利用模型来优化提升道路网络的安全性，其中考虑了平均日交通量、道路平面线形设计指标、道路工程成本、历史交通事故数据等多重因素，以给出相应的安全改进对策。
另一方面，针对改扩建道路线形设计过程中面临的诸多限制因素及可能造成的影响，也有不少研究提出了相关的解决优化方案，如学者Jyh-Cherng Jong，Paul Schonfeld于2003年发表的研究中在1977年Parker提出的路线走廊带两阶段选择方法的基础之上，发展出了一种能同时兼顾平纵横多方面因素来优化路线线形设计的综合模型。学者Shuangjie Wang，Li Xiong等人专门深入研究影响多年冻土区路径选择的因素，采用多年冻土分布，地质工程条件，路线长度、平曲线单元设计指标等10个指标，建立了针对特殊区域的公路路线方案的优化模型。Sukanto Mondal，Yves Lucet等学者于2015年发表的论文Optimizing horizontal alignment of roads in a specified corridor也对特定路线走廊带中的既有高速公路项目做了适应地理条件因素和交通控制条件的路线优化方案分析。
总的来说，国外针对高速公路改扩建工程的理论研究主要集中在对路线安全性评价、路线线形设计、交通组织状况、周边自然社会环境约束等多个方面，而对于改扩建项目设计指标的评估优化问题已有许多研究得出了系统性的模型、算法、解决对策等成果。
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