设置危险品运输专用车道是一种将危险品运输车辆从混合交通中剥离的危险品运输管理方式,已在实践中用于天津、东营等地的危险品运输管理。专用车道的设置会带来路权的重新分配,影响原有路网结构均衡性,造成部分路段社会车辆通行时间和危险品运输风险剧增。因此,本文在运用仿真方法研究化工集聚区设置危险品运输专用车道交通流影响的基础上,建立双层规划模型解决考虑公平性影响的危险品运输专用车道设置问题。在梳理危险品运输专用车道和交通流建模理论相关研究的基础上,建立三车道的元胞自动机交通流模型,分析无专用车道、完全分离式专用车道和半分离式专用车道三种场景下道路交通流的差异。结果表明,危险品运输专用车道的设置方式会改变道路交通流分布,完全分离式设置更有利于危险品运输车辆通行,社会车辆因路权减少通行效率下降;而半分离式设置则有利于提高普通车道的通行能力,却阻碍了危险品运输车辆的顺畅行驶。基于对危险品运输专用车道交通流影响的研究,建立考虑公平性影响的危险品运输专用车道设置双层规划模型。上层模型以社会车辆通行时间延误和运输风险公平为目标,下层模型以危险品运输时间成本最小为目标,设置专用车道并对危险品运输路线进行规划。最后设计遗传算法和最短路算法求解模型,利用Sioux Falls算例验证了模型和算法的有效性。结果表明,以公平性影响最小为目标设置危险品运输专用车道会使得部分危险品运输任务路径发生变化,提高部分任务运输风险和时间指标,但仍可以降低路网运输风险值和时间值,且保证路网交通流和风险分布公平。危险品运输风险和时间指标会随着路网中危险品运输车辆比例的上升而增加,但会在路网中危险品运输车辆占比较高时趋于稳定。政府决策部门可根据不同公平性目标选择不同的专用车道设置方案。