客货混行异质交通流下高速公路专用道车流管理方法

来源：交通运输系统工程与信息杂志2025年第3期北京时间：

作者：程国柱, 陈永胜, 孟凤威, 徐亮

单位：1. 东北林业大学，土木与交通学院，哈尔滨150040；2.长春工程学院，土木工程学院，长春130012

摘要：在人工驾驶小客车与货车，以及智能网联小客车与货车混行的客货混行异质交通流条件下，设置智能网联车(Connected and Autonomous Vehicle, CAV)专用道能够有效避免不同类型车辆之间的相互干扰。本文针对高速公路CAV专用道的车流管理方法展开研究，分析不同类型车辆的空间分布特征，综合考虑CAV渗透率、货车混入率、CAV编队模式及编队规模等因素，给出基于马尔科夫链的客货混行异质交通流通行能力计算方法。然后，在高速公路CAV专用道设置条件下，计算CAV专用道和混行车道的通行能力，并从加权车道饱和度及车道饱和度均衡性两方面考虑，提出基于双目标优化的高速公路CAV专用道车流管理方法。通过案例分析验证了本文方法的合理性。研究表明：CAV渗透率、货车混入率、聚集因子和CAV编队对通行能力具有显著影响；在智能网联小客车(Connected and Autonomous Car, CAC)专用道设置条件下，当交通需求为6000veh·h-1，货车混入率为0.1，CAV渗透率达到0.6时，与优先为专用道分配CAV的车流管理方法相比，本文方法在加权车道饱和度及车道饱和度均衡性方面的表现更优。研究方法可为高速公路CAV专用道的优化部署及其车流管理提供理论支撑。

关键词：交通工程,车流管理,马尔科夫链,客货混行异质交通流,智能网联车编队

基金资助：国家自然科学基金(52378433)；中央高校基本科研业务费专项资金(2572023CT21)。