本发明提供了一种实时确定路面粒料层材料回弹模量的方法，涉及道路工程技术领域。本发明通过制备沥青混合料试样进行单轴压缩动态模量实验，建立沥青混合料动态模量计算模型，制备粒料层材料试样进行三轴压缩试验，建立粒料层材料回弹模量计算模型，通过在路面上设置粒料层材料回弹模量智能监测系统，实时测量沥青路面的内部温度和行车车速，利用沥青路面数据处理装置内的沥青混合料动态模量计算模型计算沥青路面的沥青混合料动态模量，再利用粒料层材料回弹模量计算模型迭代计算，确定粒料层材料的回弹模量。本发明实现了粒料层材料回弹模量的实时监测，为沥青路面结构服役性能的精确评估提供了依据，有利于指导沥青路面的结构设计和养护维修。