แนวทางการบริหารงานซ่อมบำรุงของกรมทางหลวงในปัจจุบัน ได้อาศัยเกณฑ์การบำรุงรักษาจาก 2 แนวทาง คือ ระบบ TPMS ซึ่งพิจารณาลำดับความสำคัญของการซ่อมบำรุงตามสภาพความเสียหายของผิวทางและอายุสายทางเป็นหลัก และระบบ TPMS Budgeting Moduleซึ่งเป็นการพิจารณาวิธีบำรุงรักษาที่เหมาะสมในเชิงเศรษฐศาสตร์ โดยข้อจำกัดในการใช้TPMS Budgeting Module ได้แก่ ไม่สามารถปรับปรุงสูตรคำนวณและสมมติฐานตามสภาวะทางเศรษฐกิจได้เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้ผลการวิเคราะห์ไม่สอดคล้องกับภาวะในปัจจุบัน และระบบสามารถเสนอแผนงานได้แบบปีต่อปีเท่านั้น อีกทั้งยังไม่มีการพิจารณาข้อจำกัดทางด้านงบประมาณ ทำให้ผลการวิเคราะห์ที่ได้ยังไม่เป็นคำตอบที่เหมาะสมกับสภาวะปัจจุบันที่สภาวะเศรษฐกิจเปลี่ยนแปลงไป งานวิจัยฉบับนี้จึงได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์(Optimization Model) สำหรับคำนวณวางแผนงานบำรุงรักษาผิวทางเพื่อปรับปรุงการพิจารณางานบำรุงทางให้สามารถใช้เกณฑ์จากความเสียหายของผิวทาง ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ และข้อจำกัดด้านงบประมาณร่วมกัน และสามารถพิจารณาวางแผนงบประมาณในระยะยาวได้ การพัฒนาแบบจำลองได้อาศัยข้อมูลจากฐานข้อมูลงานทางของกรมทางหลวง ได้แก่ค่าดัชนีการเสื่อมสภาพของผิวทาง (IRI) ค่าความลาดชัน ความยาวของช่วงสายทาง และค่าปริมาณการจราจรของพาหนะแต่ละประเภท เพื่อเป็นข้อมูลสำหรับประกอบการคำนวณหาค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับงานซ่อมบำรุง คือค่าใช้จ่ายของภาครัฐที่ใช้ในงานซ่อมบำรุงแต่ละวิธีและค่าใช้จ่ายของผู้ใช้ถนนที่เป็นค่าใช้จ่ายทางเศรษฐศาสตร์ จากนั้นจึงกำหนดแนวทางการเลือกแผนงานบำรุงรักษา ซึ่งแผนงานบำรุงรักษาที่เหมาะสมนั้นสามารถพิจารณาได้จากการเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงในแต่ละกรณีว่าแผนงานใดที่ก่อให้เกิดผลประโยชน์จากการประหยัดค่าใช้จ่ายของผู้ใช้ถนนหักด้วยค่าใช้จ่ายในการซ่อมบำรุงได้มากที่สุดในรูปของมูลค่าปัจจุบัน เมื่อกำหนดแนวทางในการพิจารณาเลือกแผนงานได้แล้ว จึงใช้รูปแบบสมการเชิงเส้นแทนสมการจุดประสงค์และสมการข้อจำกัดของแบบจำลองการหาค่าใช้จ่ายต่ำสุดที่เหมาะสม(Optimization Model) ที่มีจุดประสงค์เพื่อเลือกกรณีของงานซ่อมบำรุงที่ให้ค่าผลประโยชน์รวมสูงสุด และไม่เกินวงเงินงบประมาณที่กำหนดไว้ โดยสามารถเปลี่ยนแปลงค่าสมมติฐานต่าง ๆในการวิเคราะห์ได้ เช่น อัตราผลตอบแทนต่ำสุด และอัตราการเติบโตของปริมาณการจราจรเป็นต้น ผลลัพธ์ที่ได้จากแบบจำลองจะเป็นแผนงานบำรุงรักษาสำหรับช่วงสายทางที่อยู่ในระบบปัญหาว่า ช่วงสายทางใดจะทำการซ่อมบำรุงโดยวิธีใด ณ ปีปัจจุบัน หรือปีอื่น ๆถัดไปตามระยะเวลาที่กำหนด เพื่อให้ได้ค่าผลประโยชน์รวมของงานบำรุงทางสูงที่สุดโดยค่าใช้จ่ายงานซ่อมบำรุงทั้งหมดจะไม่เกินงบประมาณที่มีให้ในช่วงเวลานั้น ซึ่งผลลัพธ์นี้สามารถช่วยการพิจารณาแผนงานซ่อมบำรุงทางโดยมีข้อจำกัดทางด้านงบประมาณได้ทั้งแผนงานที่พิจารณาแบบปีต่อปีและแผนงานที่พิจารณาเป็นช่วงระยะเวลาเพื่อความยืดหยุ่นในด้านการพิจารณางบประมาณ นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงค่าสมมติฐานต่าง ๆ ได้ตามความเหมาะสมของสภาวะเศรษฐกิจ ซึ่งแนวทางการพัฒนาแบบจำลองนี้สามารถนำไปพัฒนาและประยุกต์ใช้กับงานในลักษณะอื่น ๆ ได้ต่อไปเช่นกัน