公路基础设施保有量巨大,路用性能要求不断提高,养护需求快速增长;养护资金难以满足要求,预防性养护日益得到重视推广,但对预防性养护的效益评价和养护实施效果评价方面仍有待于研究。因此,需对沥青路面在采取预防性养护措施后的路面使用性能衰变规律和养护效果进行分析评价,从而准确合理采取养护措施。本文首先针对陕西省主要国省干线公路实施的预防性养护路段进行调研和数据分析,根据自然地理条件将陕西省分为陕北、关中和陕南三个地区,深入研究了陕北、关中、陕南三个地区干线公路的主要病害,得到主要病害为裂缝、车辙和水损害,并分析了病害产生的原因;对代表路段数据采取灰色光滑序列进行处理以利于路面性能衰变模型的建立;总结了陕西干线道路常用预防性养护措施（微表处、碎石封层和精表处）的特点与使用效果;根据干线公路特点,确定PCI和RQI作为路面使用性能评价指标。其次,分析了路面使用性能影响因素,并根据灰色关联度的理论,利用MATLAB确定不同影响因素的敏感程度;采用SPSS软件对代表性路段数据进行相关度分析,并分别采用回归分析法建立沥青路面使用性能衰变模型,采用MATLAB软件建立灰色预测模型,并对两种模型进行精度检验,结果表明两种方法都有较好的预测结果,采用回归分析法的预测结果并结合实际路面使用情况,研究确定了干线公路沥青路面预防性养护措施的使用年限。最后,针对干线公路预防性养护中存在的问题,从养护效果的角度提出基于路面使用性能衰变率路面养护效果分析方法,综合考虑养护效益和养护成本两个因素,选择效益费用法对路面预防性养护效果进行评价,并通过效益费用比与灰色物元模型进行路面养护决策。通过效益费用法分析了陕西陕北地区干线公路沥青路面的预防性养护案例,结果表明在距上次养护时间4年时而实施预防性养护的路段,其养护效果最优,有较好的实施效果。