随着我国路网的完善,大面积的高速公路建设时期已成为过去式,养护与管理将成为未来的业务核心。在大量公路资产逐渐老化的情况下,如何有效地维护其价值、功能；如何在有限的财政基础上达到最优的使用性能或是在既定的服务水平下达到最少的资本投入,这些都已成为管理部门所亟需解决的问题。本文正是在这样的背景下,开展了对高速公路资产管理系统(HAMS)的理论研究。首先介绍了HAMS的发展历史及研究使用现状,并从我国实际情况出发,提出了保障系统实施的建议。设计了基于GIS的高速公路资产管理系统总体框架,并对各模块功能和系统实施关键技术做了探讨。分析了HAMS数据库,从资产数据的作用、分类、采集、管理及质量保证等方面进行了论述,为系统的实现提供了帮助与指导。重点评述了沥青路面现有的使用性能评价方法,利用灰色聚类理论建立了基于熵权的三角白化权函数路面使用性能综合聚类评价模型,并提出了高速公路资产性能指数(API)的计算表达式。由于我国路产管理刚刚起步,且路面和桥梁养护数据匮乏,故经对比分析,选择最适合国内情况的同济模型和BCI模型,作为HAMS资产性能预测的基本模型。最后从管理的角度出发,建立了基于资产性能最优和投资效益最大的路面和桥梁综合优化管理模型,并利用遗传算法对模型进行了求解,并通过蒙特卡罗随机模拟,对决策方案进行了风险分析,为管理部门提供了更为可靠、科学的决策支持,初步实现了路面和桥梁的综合管理,充实了系统分析工具。