随着经济的发展，我国的城市化已进入一个新的发展阶段，快速的城市化过程已成为经济和社会转型的重要特征。城市发展的主要影响要素有：住房、环境和交通，其中最主要为交通因素。在整个交通系统中，高速公路、高速铁路、航空运输等代表现代交通的运输方式的建设突飞猛进，极大地改变了人们的思想和行为方式，深刻影响着城市空间结构的演变。高速公路作为城市交通的主干，它的变化将直接影响城市的空间结构和用地布局，所以高速公路对城市将来的发展将产生长远的影响。在汇总分析相关基础理论和文献的基础上，通过信息熵、均衡度、交通联系引力模型、城市质量模型、区域可达性模型、场强与场能模型等方法模型，就人口、就业结构、城市内部用地布局、城市外部交通吸引力、产业集聚以及城市形态等方面，深入剖析高速公路对山东省会城市群的城市空间结构的影响，发现：（1）高速公路里程与市辖区总人口之间相关系数为0.961，两者之间呈现显著正相关；（2）山东省会城市群七个城市的平均信息熵与均衡度分别由2000年的1.537、0.995上升到2013年的1.555、0.966；（3）城际公路交通吸引力中，淄博对济南的交通吸引力最大，达到294.10亿元万人/km2；（4）济南市的城市质量指数增长幅度最大，由2000年的101.27增加到2012年的320.10；在2000年4h时间圈可通达范围济南市位居第一，等到2012年淄博市后者居上，济南变成第二位；2012年山东省会城市群7个中心城市的空间场能相较于2000年都有显著的提高，2012年空间场能最大值达到1042517，比2000年增长了51.68%。研究的主要结论有以下4点：(1)高速公路建设对山东省会城市群人口增长有明显的带动作用，同时吸引着农村人口向城镇集聚，第一产业从业人员逐步向第二、第三产业中转移，与城市群规模变化具有较高的相关性，并带动着区域城市总体规模的不断扩展。(2)高速公路的通车，使区域内的区位条件得到改善，从而引起土地利用结构的变化，具体表现为：居住用地、工业用地的规模出现明显的增加；道路用地也随之增加，增长趋势与高速公路的建设具有密切的相关性；公共设施用地的发展较平缓。同时高速公路引起沿线土地价格的变化，影响城市内部用地布局。居住用地逐步由市中心向郊区发展，分布在离高速公路具有一定距离但是交通便利的地区。工业用地逐渐迁出市区，开始向高速公路连接线两侧或者其它道路交通有交叉互通的区域趋近。公共设施用地，特别是商业用地布局在城市中心，且交通便利，可达性优良的地区。(3)随着高速公路里程的增长，山东省会城市群间的公路交通引力对高速公路增长的反应灵敏度有所减缓。青银高速公路沿线城市交通吸引力较大，而济南公路交通吸引力较为薄弱。(4)高速公路影响沿线产业集聚和城市形态。山东省会城市群中，以济南市中心城区作为增长极，依托高速公路、铁路等交通走廊，形成六条发展轴线。另外，山东省会城市群的7个中心城市质量指数不断扩大，可达性范围增长显著，城市形态都沿着高速公路呈不断扩大趋势。