本发明涉及大风实时预警技术领域，公开了一种高速路风速短时概率预测方法及系统，包括：获取多个测点的风力参数和气象参数，并得到测点的监测数据序列；确定测点的阵列数据，并抽取测点的监测数据序列与对应测点的阵列数据构成三维张量；采用所述风速短时预测模型对监测数据序列进行预测得到短时预测风速结果序列，并将短时预测风速结果序列与对应监测数据序列相减得到风速预测误差序列；通过高斯混合模型方法对所述风速预测误差序列进行统计分析，得到风速预测误差序列的条件概率密度函数；将所述短时预测风速结果序列作为预测期望，结合风速预测误差序列的条件概率密度函数，计算得到目标高速路给定置信水平的风速短时概率。