公路建设对促进国民经济的发展、国土资源的开发、生产力的合理布局、区域间的合作、投资环境的改善、交通出行的消费、生活水平的提升等诸多方面都具有重要影响，而公路设计过程的优化是公路勘察设计企业提高设计效率、缩短设计周期的有效途径。针对当前该研究领域中存在的不足，本论文对公路设计过程的优化理论框架及关键技术进行了系统研究，并进行了系统开发与应用验证。论文主要研究内容如下：①针对公路工程设计过程，提出了公路工程设计的过程优化理论框架。在此框架下，建立了以人为中心的公路设计过程模型，该模型由设计主体模型和设计环境模型构成。在过程模型的基础上，提出了公路工程设计的优化目标，分析了设计过程的主要影响因素；接下来探讨了过程优化的方法体系，从公路设计过程的优化基本原则，采用标杆瞄准法进行过程诊断，以及设计过程改进的ESIA手法。最后，提出了过程优化调度、过程优化仿真和网络化项目管理三大关键技术。②针对静态任务调度问题，建立了多模式资源受限的静态任务模型，并设计了单亲遗传算法进行求解；针对动态任务调度模型，建立了综合效用函数，并根据效用函数，提出了各类任务排序与资源冲突消解的策略。③基于以人为中心的过程模型，给出了可执行的过程仿真模型及其实现技术。对人与组织因素对过程的影响、静态调度计划、以及动态调度行为进行了实验研究。在人与组织因素分析中，对层级式和扁平式的组织结构进行了对比实验分析；在静态调度实验中，通过任务的合并分解、人力资源的重排对初始计划进行了后优化处理；在动态调度实验中，通过对比仿真验证了基于综合效用函数的仲裁机制的合理性。④系统地研究了实施网络化设计项目管理的关键技术，包括设计流程分解与优化、网络化动态项目监控与协调、项目信息集成管理技术。基于所提出的关键技术，进行了网络化公路设计项目管理的系统开发与应用。实际应用表明，网络化设计项目管理能够有效提高设计项目的管理效率，实时监控与调整项目计划与进度，并对设计人员准确地进行绩效评价。