随着我国高速公路建设不断地快速发展，公路隧道工程量迅速增加。最近几年高速公路事业的蓬勃兴起，我国公路隧道也越修越长，越修越宽。伴随而来的是我国公路隧道在各个方面的技术也随之提高，更可喜的是某些成果已达到了国际先进水平。当然，在这种大规模的隧道建设过程中，隧道复杂的地质结构体系带来的一系列问题也导致许多事故发生，这都给隧道的正常运营造成了非常严重的影响。为了减少事故危害对隧道进行安全监测是最有效的方法，这样很好的保证了隧道的安全施工及运营。本文结合工程实例，对组合模型在隧道变形预测与分析中的应用进行了研究，提出了一些新方法和有益的建议，其主要内容如下：1．介绍了灰色系统理论的基础概念和性质，并对其建模要求和适用条件以及提高模型精度的方法进行了讨论。详细地介绍了灰色GM(1,1)模型和时序模型的建模预测的全部过程。通过具体工程实例分析，对单一的模型和组合模型的预测精度进行了比较。2．系统地总结了MATLAB的语言特点和功能，并大致地介绍了MATLAB在测绘中的部分应用。分别从变形监测资料的预处理、变形分析和变形可视化进行了具体说明，MATLAB为复杂的数据集分析提供了各种各样的方便。3．以某个高速公路的实际隧道工程项目为背景，将其沉降的原始观测数据经过变换转化为建模的原始数据，在此基础上分别建立灰色模型和时序模型，并分析讨论了组合模型的一些相关问题，通过大量的运算探讨适合于隧道变形预测的组合模型，给出了其计算原理和公式并以工程实例进行了研究计算，通过实例说明运用组合模型的优缺点。4．阐述了MATLAB在变形分析中的应用，运用MATLAB强大的工程计算能力，编制了灰色时序组合预测模型计算程序，对工程实例进行变形预测。通过研究，本文建立的两种组合模型均取得了较为满意的预测结果。展望了隧道变形分析与预测方法研究的发展方向，同时提出了一些建议，为今后从事该领域研究提供借鉴。