高速公路是现代化交通的重要组成部分。在我国，高速公路服务设施的设计刚刚开始。本文根据国外的设计经验，结合高邮服务区实际工程，总结出较为合适的设计方法。 本文在设计过程中着重于结构优化设计，提出了结构优化设计的三个层次：1.了解结构的特点，并在其合适的地方运用它。2.知道结构的极限，也就是在其他设计因素更重要的情况下,能充分挖掘结构的潜力。3.发明和革新，充分展现结构的美，结构和美融为一体。将结构优化设计分为两个阶段：初步设计阶段和具体设计阶段。每个阶段运用不同的方法进行优化设计。在将板片空间结构体系应用于高速公路服务设施的过程中，运用以上理论，试图从不同角度、不同设计阶段分析优化板片空间结构体系。首先在设计的初步阶段从建筑的需要出发，分析板片空间结构体系的优势。并研究发挥其优势的方法；接着以形式美的规律分析桥梁建筑的特点；然后在设计的具体阶段用数学优化的方法，使板片空间结构体系的材料用量进一步减少：最后在高邮服务区的人行过线桥实际工程中，运用形式美的规律充分表现板片空间结构体系的力学特征，并且调整离散变量优化法，运用于该工程，使人行过线桥更经济、美观。 根据分析结果，得出结论：1.板片空间结构体系具有良好的受力特性.与其他空间结构相比。在结构高度方面有很大的优越性。2.板片空间结构体系在火跨度的情况下，结构高度小有助于建筑表现。3.在初步设计阶段，运用形式美的规律，分析和优化结构设计是一种可行的方法。4.在具体设计阶段，离散变量优化方法仍然存在着计算量大的问题，将初步设计阶段的结构优化结果进一步分析综合.限制变量数和搜索空间，使其能解决实际工程问题。