近年来,我国城镇化速度加快,但由于小城镇自身的规模、性质、功能以及所处交通区位的特殊性,加上城镇道路网建设资金的限制,道路网规划只考虑区域公路网与城镇的衔接,而对于空间形态演化与小城镇道路网规模、结构功能匹配、城镇内部道路网体系考虑偏少,因此制约了区域城镇空间的有序扩展,从一定程度上牵制了区域经济的发展。本文针对中国小城镇道路网综合规划存在的问题,参照国内外先进经验,通过理论模型与实例测算,对小城镇的道路网系统规划理论作了较为深入的研究。论文首先通过分析国内外城镇化发展的差异,从中观的城镇体系空间角度重点探讨了三类发展模式的城镇体系,应用了元胞自动机与改进遗传算法研究大城市周边小城镇交通系统发展与城镇体系空间演化互动机理,并构建修正模型,提出相应算法求解,为小城镇道路网系统规划研究提供理论框架基础。其次,论文主要研究了小城镇道路网系统规划理论,从道路网建设总体布局考虑,针对小城镇的交通需求,提炼出主要影响因素,构造系统要素逻辑关系矩阵,采用基于规划年城镇交通供需平衡方法确定该类小城镇道路网的总体规模;并根据小城镇自身的交通流特性与城镇发展的趋势,采用量化方法对小城镇道路网的级配结构合理性进行测算与诊断。另一方面从小城镇道路网系统布局规划考虑,探讨不同城镇发展模式下道路网布局与土地开发的互动关系,分析小城镇内外道路网布局,重点研究大城市周边型小城镇内部道路网布局,通过系统规划与微观设计改造,寻求适合我国小城镇慢行交通出行的城镇区域道路网规划与设计理论方法。随后,论文基于理论仿真原理构建了城镇用地规划和道路网设计一体化的多目标优化模型,生成多套布局规划方案,简化小城镇道路网规划优化、调整步骤。最后以昆山花桥镇为例,对小城镇的道路网系统规划的核心理论方法进行验证,论证了论文研究的实践意义。