在社会经济和城市化进程迅猛发展的时代,道路交通也随之得到了快速发展。然而,道路交通的发展也导致了各种各样的问题,比如日益严峻的能耗以及交通拥堵问题等等。因此,如何运用科学合理的方法优化或解决当前所面临的交通问题得到了社会各界越来越广泛的关注。本文在此背景下,围绕网联环境中面向能耗最优的电动车辆交通流建模与队列控制展开探索性研究。本文首先通过探索面向能耗最优的电动车微观交通流模型,试图对以优化能耗为目标导向的电动车交通流进行刻画,揭示其运行规律。其次,以网联环境为背景,通过三阶车辆模型来刻画车辆特性,利用车辆队列中多前车的状态信息,提出了一个新的考虑车辆间跟驰作用的纵向车辆队列控制算法,并利用劳斯判据分析了所提控制器的稳定性,使得车辆能在所提控制器的作用下形成稳定行驶的队列,避免不合理的加减速现象,以降低能源消耗。最后,开发了一套车辆队列控制实验平台用以验证本文所提出的纵向车辆队列控制算法。综上,本文的主要工作可以概括为以下三个方面:1针对网联环境下微观交通流能耗优化问题,提出了面向能耗最优的网联电动车交通流模型本研究内容的重点是对电动汽车交通流建模进行前期探究,以优化能源消耗。首先,引入并介绍了电动汽车的能耗模型。在此基础上,利用极小值原理,从电动车能耗模型出发,推导出新的交通流模型。本研究内容中从如何建模和模型的数值仿真分析两个方面对以面向能耗最优的网联车辆交通流模型展开探讨,数值仿真验证了所提模型的有效性。2针对网联环境下车辆队列控制问题,考虑车辆间的跟驰作用提出了基于三阶车辆运动学模型的纵向车辆队列控制算法考虑到车辆队列在行驶中可能会受到多种因素干扰的影响,导致队列中的车辆状态出现差异,例如车速的不同会破坏队列队形,增大队列空气阻力,最终增加车辆队列的能耗,本研究内容提出了一个新的纵向车辆队列控制算法,以实现稳定的车辆队列行驶模式。具体来讲,首先,通过三阶车辆运动学模型刻画车辆特性,进而考虑车辆队列中多前车的状态信息,例如车辆位置、速度以及加速度差的综合影响,设计了一个考虑车辆跟驰作用的纵向车辆队列控制算法,并利用稳定性理论对所提控制器进行了严格的分析,保证车辆队列能够稳定的行驶,以降低由于频繁加减速而带来的能源消耗。3基于专用短程通信技术开发了一套真车实验平台,验证了所提车辆队列控制算法的有效性为了进一步验证所设计的车辆队列控制算法的有效性,本研究内容设计并开发了真车实验平台用以算法验证。首先,实验平台中的车辆通过专用短程通信技术(Dedicated Short-Range Communications,DSRC)实现信息交互。利用差分GPS模块对车辆的位置、速度、加速度等状态信息进行获取。使用嵌入式开发板作为车载设备的核心数据处理中心。实验过程中由驾驶员按照人机交互界面所显示的信息完成实验验证。实验结果证明了本文所提纵向车辆队列控制算法的有效性。