截至2020年末,全国公路总里程突破519.81万公里,其中国道里程达37.07万公里,省道里程达38.27万公里。相比于高速公路,普通国省道干线公路由于其公益属性特点,庞大的养护需求与短缺的养护资金之间的矛盾尤为突出。如何制定科学合理的养护规划决策,优化分配有限的养护资金,提高路网的服务水平和管理水平,已成为地方路面养护管理部门所关注与思考的关键问题,这也是本文研究的目的与意义所在。本文在参考国内外路面养护管理系统的基础上,建立一套完整的网级路面养护决策及优化方法与框架,包括了:养护路段划分模型、路用性能评价模型、路用性能预测模型、养护需求分析模型、养护优先级排序模型,养护决策优化模型。首先,采用先基于基础属性聚类,再以整桩号进行分段的方法建立了养护路段划分模型,以此确定基本决策单元;其次,通过引入惩罚机制,基于惩罚性变权函数优化路用性能分项指标权重,建立路用性能评价模型以对路况水平作出准确评价;然后,建立GM（1,1）+BP神经网络组合预测模型对路用性能进行预测,得到规划期内路面的路用性能预测值;接着,以PCI、RQI、交通量等级为节点建立养护决策树模型,确定规划期内路网的养护需求,并利用灰色物元法建立养护优先级排序模型,可计算得到待养护路段的养护优先级系数;最后,在0-1背包问题的基础上,以路面性能综合指标PQI提升最大化为目标函数,建立资金优化分配模型,同时基于最低养护标准需求和性能提升最大化养护需求,完成了路网的养护决策优化,得到规划期内的养护计划。本文依托“某市国省道路面养护管理决策系统模型研究”课题项目,利用某市国省道长期积累的实际数据,验证了所建立的养护决策及优化方法与框架的可行性与合理性,实现有限养护维修资金利用的效益最大化。本文的研究成果,不仅为将来某市建立路面养护管理系统提供底层的模型与技术支撑,而且对于系统化路面养护管理体系建立和科学可持续的管养模式发展,具备一定的参考意义和借鉴价值。