受到气候变化、交通量大幅增加等因素的影响,公路病害逐步增多,导致公路服务水平降低,缩短公路使用寿命,从而造成经济损失和行车安全问题,公路养护已经成为当前公路事业的重要问题。针对公路养护决策中养护资金不足、养护任务繁重、自动化和信息化水平较低的问题,开展公路养护决策研究。本文提出多粒度划分方法对路面使用性能指标进行计算评定,以路面使用性能指标值为基础,根据最小二乘支持向量机建立路面使用性能预测模型及多目标养护决策模型,设计并开发了公路自动化养护决策系统。这对于保持公路服务水平、提高公路养护决策的信息化和智能化水平及保障行车安全具有很重要意义。本文主要研究成果如下:(1)为了解公路病害问题,研究了路面使用性能的检测对象及路面使用性能的自动化检测方法和装备,介绍了国家的相关评定标准和模型,提出多粒度路面使用性能计算及评定,对于最小单元的划分制定了一定的细则,并以路段具体数据解释了多粒度方法的流程及意义。(2)为揭示路面使用性能和交通量、气候等影响因素之间的关系,首先对路面使用性能影响因素进行了分类研究,并根据影响因素特点提出以路龄为时间轴的累加法对影响因素进行处理,通过灰色关联度分析确定路面使用性能影响因素,在此基础上基于最小二乘支持向量机理论建立路面使用性能指标预测模型,利用粒子群算法对预测模型的参数进行优化。最后以2012年至2018年的路面使用性能指标数据进行仿真实验,结果表明能很好的对路面使用性能指标进行预测。(3)为缓解公路养护任务繁重与养护资金紧缺的冲突问题,以提升路面使用性能、提高养护效益为核心,考虑资金等约束,根据路面使用性能计算和预测数据,建立公路多目标养护决策模型,通过交换粒子群算法对模型进行求解。并以实例进行验证,结果表明能够为养护决策者制定多年养护计划提供数据支持,提高养护决策的智能化水平。(4)针对目前公路养护决策中现代信息化、自动化程度较低的问题,本研究对公路自动化养护决策系统进行了需求分析,并对系统的整体架构、功能模块以及数据库进行了设计,在此基础上确定了系统的开发模式和平台。最后以C#、JavaScript为主要开发语言,实现了公路自动化养护决策系统,提高了公路养护决策的信息化水平。