高速公路收费是保证高速公路建设良性发展的重要方式之一。高速公路收费预测不仅可以为宏观政策制定提供决策依据,还能够实现高速公路收费站的经济效益评价及收费站岗位设置等微观管理水平的提高。论文在对现有预测方法进行对比分析的基础上,利用线性组合预测思想,将多个神经网络预测模型线性组合,建立了高速公路收费站收费组合预测模型。首先,采用高速公路联网收费中心的收费数据作为原始数据,对数据进行了预处理,形成了数据集市。其次,运用了系统建模理论、单项预测理论及组合预测理论,对收费站收费预测模型的设计思路进行了系统建模,形成了预测思路模型,保证了收费预测模型设计思路的理论正确性。最后,利用预测思路模型,建立了陕西省灞桥收费站收费组合预测模型,得到1%以内的相对误差。与传统方法相比,组合预测得到高精度的预测结果。高速公路收费站收费组合预测模型为高速公路收费站收费预测提供了崭新的模型设计思路和精准的预测模型。其设计原理同样可以应用于交通量的预测研究,更可以应用于其它方面的预测工作。