沥青路面的寿命周期主要包括施工和服役两个阶段。目前现场施工人员对路面压实质量的把控主要通过经验判断以及压实完成后的有损或无损检测手段,缺乏对沥青混合料内部压实机理的理解。此外,当下对沥青路面病害的检测主要集中在路表病害的检测,而无法探知路面结构内部的损伤状况。然而,压实和服役作为一个有机的整体,还尚未有一种切实可行的方法可同时用于沥青路面的压实质量控制和沥青路面结构内部损伤监测。因此,本文从沥青混合料在压实及服役过程中的运动特性出发,开展了智慧集料研制,通过集料运动特性表征不同粒径沥青混合料压实度发展过程和服役过程中路面结构疲劳性能衰减进程等方面的研究。首先,本文将加速度和角度作为监测指标研制了以三轴加速度传感器和无线传输技术为核心的智慧集料,并对智慧集料在不同工况下的传输性能进行一系列测试,优选出了适用于沥青混合料压实的智慧集料封装外壳材料,测试了其与沥青的粘附性能满足规程要求。以凸多面体（圆型）作为智慧集料最佳外观特征用以模拟集料运动。确定了以烘箱加热的智慧集料回收工艺,并通过PFC 3D软件对智慧集料在沥青混合料中的受力行为进行了分析,表明较大粒径差异会引起智慧集料处的应力集中现象。其次,基于X-Ray CT无损扫描技术研究了在不同影响因素下压实过程中沥青混合料中粗集料于不同压实深度处的位移情况,获取在不同影响因素下沥青混合料中集料所具有的共同运动特征,从而确定了智慧集料的最佳埋置位置为SGC试件的主动压实部和被动压实部两处。然后,基于智慧集料在压实过程中的运动特征（角度）对沥青混合料的压实状况进行了关联性分析。通过相对转角累积速率表征了沥青混合料压实的三阶段变化,并提出了以相对转角累积速率作为控制压实状态的监测指标。同时明确了本文所研制的智慧集料不适用于大粒径沥青混合料压实监测。最终,通过对疲劳加载下SCB试件不同位置处的运动响应分析,建立了疲劳加载下集料运动特征与沥青混合料试件竖向变形之间的相关关系,提出了基于智慧集料运动特征的沥青混合料疲劳性能监测方法,优选出以x轴角度累积速率作为路面的长期性能监测指标。并以AC-16型沥青混合料验证了采用角度累积速率作为疲劳监测指标的准确性和广泛适用性。