高速公路通行费预测是高速公路管理者和投资者制定长期战略、进行经营决策以及编制和检查计划的依据。通过建立一个完善精确的通行费收入预测系统,高速公路管理者对长远期的通行费收入有更加量化的了解,从而制定出长期稳定的发展战略,同时可以根据各种因素的变化来检验、分析运营管理中存在的偏差或可能出现的问题,以方便管理者及时调整营运策略,采取应对措施,从而保证运营管理工作在正确的轨道上运行。因此,科学准确的对未来通行费收入做出预测显得格外重要。首先,论文从交通量和收费政策两个方面详尽分析了国内外高速公路通行费预测的研究现状,总结并借鉴国内外相关实践经验和研究理论。其次,对几种常见的预测方法和传统的高速公路通行费收入预测方法进行对比研究分析,并采用大量的数据进行实践验证,最终得到一种新的预测方法——基于神经网络的高速公路通行费非线性灰色组合预测方法,并以此为基础建立相应的数学模型,随后又通过MATLAB平台将其实现,规范该预测方法操作流程,整理出一套合理的、完整的预测方法。最后,将该预测方法运用到贵州省的三条高速公路2012年通行费收入预测中来,对其进行验证,最终预测结果表明该方法在高速公路通行费预测上,具有较高的实用性和准确性,普遍适合各种情况的高速公路通行费收入预测。