为解决沥青老化行为预测研究中室内模拟老化与实际老化偏差大、缺乏易于工程推广的科学评价指标等问题，以在役高速不同老化程度的SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物）改性沥青为对象，借助沥青质量激光回弹快速检测系统（ABQT），通过获取最大蠕变变形、弹性恢复率、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标评价沥青性能变化规律，并与沥青常规老化性能指标相对比，分析这些指标评价沥青自然老化行为的准确性；在此基础上，以这些指标建立沥青老化非线性预测模型，通过获取沥青老化速率值分析自然老化状态下沥青性能衰变规律，并最终提出合理的预防性养护时间。结果表明，最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数等指标可以有效表征沥青老化性能衰变过程，同时基于这些指标建立的沥青老化非线性预测模型适用性强，可以实现沥青性能-老化时间的双向计算；随老化时间的延长，最大蠕变变形、加载变形速率系数和回弹变形速率系数指标所对应的老化速率值均以三次函数模型形式衰变，老化速率拐点分别为6.67、5.56、6.67a，考虑到沥青混合料性能安全，建议以5.56 a作为介入预防性养护措施恢复沥青性能的阈值。