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分析了灰色模型预测路面使用性能的可行性，选取陕西省某条高速公路路段PCI、PSSI、RQI和SRI四项指标2012年至2016年历史数据建立了无偏灰色预测模型，引入残差对无偏灰色预测模型进行改进，运用马尔可夫状态转移矩阵来判断残差预测值在k≥n时的符号，建立了改进无偏灰色预测模型，减化了计算步骤，提高了预测精度。并对该路段2017年路面使用性能各评价指标进行了预测，根据预测结果提出了相应的养护措施。