高速公路沥青路面在使用的过程中，由于受到行车荷载和环境因素的共同作用，其使用性能和结构性能将逐年下降，因此，需要对路面采取及时有效的预防性养护措施，从而使路面的使用性能和服务水平能够处于一个良好的状态。随着我国公路事业进入以发展高等级公路建设为主的新时期，高速公路的养护与管理面临着新的挑战。在未来的一段时间，将有越来越多的高速公路迎来周期性的养护，公路养护管理部门将要面临公路集中养护的压力。为了提高养护水平，以及缓解养护任务的资金压力，研究何时进行何种预防性养护有着重要的现实意义。首先，本文在查阅大量相关文献的基础上，通过对现行公路沥青路面使用性能的评价指标进行详细分析，将结构强度系数作为预防性养护的控制指标，并将车辙深度指数纳入单项指标的评价中，建立出适用于高速公路沥青路面使用性能的评价指标体系。同时，总结了国内外常用路面使用性能预测模型的特点，再结合我国路面使用性能预测现状，构建出适应性较好的灰色马尔可夫预测模型，并利用其对高速公路沥青路面使用性能进行预测。其次，对国内常用的沥青路面预防性养护技术以及它们所具有的特点进行了详细分析，并归类出各种预防性养护措施的适用条件，进一步对公路沥青路面的病害现象与各种养护技术之间的联系进行了讨论。进而，在遵循预防性养护时机的选择原则为前提条件下，以效益费用分析法为基础，运用经济分析决策法对预防性养护时机进行确定，该方法可通过决策指标的计算结果，科学地选择出养护时机最佳的方案。最后，以某高速公路沥青路面养护工程的实测数据为基础，对该路面的各项使用性能指标进行了预测分析，并且确定出了最佳的预防性养护时机，从而验证了本文所建立的使用性能评价指标体系、使用性能预测模型以及预防性养护时机确定方法的可行性和有效性。