本发明公开了基于注意力机制和自编码器的高速公路路面温度预报方法，方法包括：采集高速公路路面温度观测数据及数值天气预报模式输出的多气象要素预报数据，进行预处理；基于神经网络搭建自编码器，并对区域高速公路路面温度进行编码，生成特征向量；搭建空间注意力机制与通道注意力机制融合的卷积神经网络模型，并展开训练；基于预设时间内的多气象要素产品生成全区域的高速公路路面温度预报。本发明能够生成全区域的高速公路路面温度预报，较传统的点对点预报而言更加便捷高效；采用空间注意力和通道注意力机制融合的卷积神经网络模型，具有高度非线性和强鲁棒性，有效提高了高速公路路面温度预报能力，有极强的应用价值。