“西气东输”、“川气东送”等重大能源工程的全面商业运营，标志着我国燃气管网格局由各城市较为单一的城市燃气管网体系逐步转变为全国联网的大规模管网系统。把握燃气负荷的特性和变化规律，并对其进行准确、合理的预测，从而为城市燃气供气系统的高效运行、优化调度和科学管理提供指导。首先，本文对影响燃气负荷的经济、人口、液化石油气使用情况、天气情况、节假日等影响因子以及负荷特点进行分析；然后，基于MATLAB分别建立GM（1，1）燃气负荷预测模型、动态等维新息燃气负荷预测模型、BP神经网络燃气负荷预测模型。为了提高神经网络的泛化能力和预测精度，使用相关性分析、偏相关性分析、主成分分析对燃气负荷影响因子进行定性分析，找到影响城市燃气负荷的主要影响因子，再通过优化神经网络隐层单元数、传递函数、学习函数建立BP神经网络优化燃气负荷预测模型。此外，通过MATLAB编写灰色关联分析等数理统计方法实现模型优选，并结合方差—协方差优选组合预测法建立灰色神经网络组合燃气负荷预测模型，最后，使用上述五种预测模型结合陕西省1997~2011年燃气年负荷（西安市2013年10月燃气日负荷）数据建立预测模型，预测结果表明：灰色神经网络燃气负荷预测模型预测的中长期负荷相对误差介于0.59%~9.4%，预测的短期负荷相对误差介于0.13%~2.33%之间，相比于其他模型预测精度更高、更合理。