随着公路事业的蓬勃发展,我国已经建成了规模非常庞大的道路网,我国公路事业的重点也由建设向养护逐渐转变。随着路面养护里程的日益增长,不论是高等级公路还是低等级公路都面临着养护资金受限,资金使用不够合理和路面水平逐渐下降等问题。传统的经验决策模式过于主观,缺乏科学性和系统性,早已无法满足如今的路面养护需求,必须采取合理的路面管理方式,才能保证路面养护资金的合理利用并确保公路处于最佳服务水平。本文首先对当前国内外路面养护管理状况进行了研究,进而以某区域县道路网作为问题的研究对象,建立了网级路面养护管理决策优化模型框架,其中包括对路面使用性能的评价和预测,对路面管理决策及决策优化问题的基本原理和方法进行了详细的阐述,对网级路面管理的养护需求和对策进行了分析,并对所提出的路面性能组合状态进行了简化,采用矩阵排序法对路面管理进行优先级排序,采用资金分配优化模型对约束养护资金进行合理分配以获得最佳养护方案。本文研究的两个关键问题为:路面使用性能的预测和约束养护资金的分配优化。在路面使用性能预测方面,本文采用了一种基于灰色模型的马尔科夫链预测模型,并结合工程实例检验了所提出模型的有效性和准确性,通过案例表明灰色马尔科夫模型与传统的灰色模型相比具有更高的预测精度。在约束养护资金分配优化方面,本文采用0-1背包问题模型进行求解,并结合了佛山市的县道路网现状,进行网级路面养护管理方案的制定。约束养护资金的分配优化是本文的核心内容,即在约束资金条件下对路面养护管理决策进行优化,制定科学合理的养护方案以发挥路面养护资金的最大效益,本文采用路面综合质量指数PQI作为路面养护效益提升指标,并采用LINGO软件对优化模型的核心算法进行编程求解。