路面养护资金缺乏是我国道路管理部门普遍存在的问题,特别是随着我国高速公路建设事业的繁荣发展,高速公路网的里程逐渐增长,范围不断扩大,科学地分配有限的养护资金,确定路网养护方案实施的时间、地点、养护类型,渐渐成为道路管理者的一项迫切需求,这也为养护资金优化分配问题赋予了现实的意义。本文以数学规划理论为基础,以山西省高速公路网为具体研究对象。通过对路面性能变化的逻辑关系分析,提出了两种基于路面损坏状况指数PCI建立的混合整数二次规划模型,实现对路面多年度养护资金的优化分配。第一种基于优化的资金分配模型以最大化路网规划期平均优良路率为目标,在受到养护资金、养护方案唯一等约束的同时,考虑了规划期内路元在接受不同养护措施后性能曲线发生变化的动态响应问题。针对优化的养护资金模型存在的问题,在该模型基础上,又提出了第二种基于阈值的养护资金优化分配模型。第二种模型优化目标不变,在第一种模型约束基础上加入根据交通、PCI建立的路面养护类型决策树,实现了基于阈值的养护资金优化分配。最后,本文选择山西高速局部路网建立养护资金优化分配模型,利用优化软件Lingo完成实例计算,验证了模型的可行性。通过对结果进行分析,可以发现优化模型对于养护资金利用率较高,路面整体性能有了较大提升。