在逐年增加的交通轴载和自然环境的持续作用下,高速公路沥青路面使用性能不可避免地逐年衰退,高速公路养护需求也日益增加。如果不能准确评估路面使用性能,就无法科学合理运用养护措施使路面恢复应有服务水平,甚至会浪费宝贵的养护资金。且现有养护决策模型大多只考虑一个养护目标,如降低养护成本、提升路面使用性能等,很少同时考虑多个养护目标,忽略了其内在联系。本文以江苏省高速公路为依托,基于沥青路面养护管理决策支持系统（PMS）的研究成果,对高速公路沥青路面多目标养护决策问题进行系统研究。首先,确定了适用于江苏省高速公路沥青路面的性能评价指标,对江苏省高速公路沥青路面使用现状进行了全面评价,其中包括路网概况、路龄分布、交通量状况和路面使用性能（车辙、平整度、抗滑、路面破损和结构强度）。其次,分析了路面使用性能影响因素,对未养护路段采用GM（1,1）模型建立路面使用性能预测模型,针对江苏省高速公路沥青路面车辙深度、国际平整度、横向力系数以及横向裂缝的发展规律,建立不同养护措施不同交通等级下的性能预测模型,利用马尔科夫理论建立适用于网级决策的路面使用性能预测模型,并验证了模型的准确度。然后,将多目标决策方法引入到路面养护决策中,分别搭建了江苏省高路公路沥青路面网级和项目级多目标决策模型,网级模型以最小化养护费用、最大化养护效益和最大化路面优良路段长度为目标,项目级模型以最优化路面性能水平、最小化养护费用和最大化环境效益为目标,并给出了两种多目标决策模型的决策逻辑、决策流程和求解方法。最后,以锡广高速为例,详细阐述了项目级多目标养护决策的实施过程,给出了锡广高速5年养护规划方案。