随着我国公路基础设施建设的不断完善，公路将逐步进入平稳发展时期。公路发展取得显著成效的同时一些问题也开始凸显：一方面社会经济进步，人们物质生活水平的提高，使得公众对公路交通运输服务需求发生了变化，对出行过程中安全性、舒适性、便捷性有了更高要求；另一方面资金、资源供给条件制约与交通需求增加引发的公路损坏、拥挤、安全性问题增加的矛盾日益突出。国省干线公路在服务水平、服务理念及建养资金方面相比于高速公路问题更为明显，发展已严重滞后。本文在对国内外公路建设及运营管理阶段发展动态研究的基础上，结合公路服务品质内涵及我国国省干线公路现状问题分析，针对国省干线公路混合性交通引发的存在的安全性、快捷性及舒适性不足，在已有的宽容设计等研究基础上提出了路侧安全、交叉口安全、穿城镇道路横断面、城乡客运中途停靠站及停车休息区的服务品质改善方案。由于目前我国公路建养资金的制约，且对服务品质改善的重视度不够，提出了采用寿命周期成本效益分析方法进行改善方案投资绩效测算研究，建立了寿命周期的初期阶段的建设、运营阶段的养护管理成本、用户车辆运营、出行时间、交通事故、车辆排放成本及改善前后成本变化产生的各项效益的计算模型，并基于项目的寿命周期成本效益建立系统优化模型进行项目方案的投资决策。最后对国道324惠州段进行了服务品质改善方案设计，并基于全寿命周期的效益测算模型对服务品质改善方案绩效论证。