大量工程实践表明，沥青路面温度状况对沥青路面结构的承载能力和使用性能将产生重大影响。若能根据气象资料准确地预估夏季高温季节沥青路面在不同深度处的温度状况，则可以大大地提高沥青路面结构设计的针对性，并实现不同路面层次使用不同等级的沥青结合料。针对以上问题，本文首先根据传热学基本理论，详细分析了二维非稳态温度场导热问题，导得显式格式的沥青路面体能量平衡方程，并编制出沥青路面高温温度场有限差分程序。然后通过对现有沥青路面温度场理论计算方法的详细分析，确定出了有限差分计算模型中的边界条件表达式以及材料热物理参数的合理取值范围。然后结合交通部西部交通建设科技项目《路基路面强度控制参数的研究》的子项目之一--“长沙地区高温季节沥青路面温度场实测研究”，在临湘至长沙高速公路上开展了沥青高温温度场实测工作，获得了很多有益的试验数据，并结合其他地区的沥青路面温度场实测资料与数值计算结果进行对比，从而验证了本文数值计算模型的合理性和准确性。此外，利用误差分析和敏感性分析方法，对简化计算模型、结构参数、材料热物理参数和边界条件参数进行了深入分析，得到了许多重要结论。最后，提出了利用遗传算法对沥青路面材料热物理参数和边界条件参数进行反分析的方法，进一步提高了沥青路面高温温度场数值模型的计算精度。