近年来,在传感技术和人工智能技术快速发展的背景下,智能车辆研发、应用的进程不断加快。智能车辆能够辅助或者替代人类驾驶,并提升交通出行的效率和安全性,但在其应用过程中,与传统手动驾驶汽车具有不同的运行特征,在这种环境下研究智能车辆对交通流的影响及相互作用机理,对日后的交通控制和管理具有理论与实践意义。本文基于智能车辆技术特点,构建连续型元胞自动机模型,对智能车辆参与下的典型单车道、双车道、专用道交通运行环境和交通流动态变化规律进行了探讨,针对其智能车辆对社会车流的影响及智能、手动混合车流的参数变化规律进行了研究。论文的主要工作内容如下:1.在现有交通流仿真模型基础上,基于元胞自动机的基本原理,结合实际车辆运行过程中速度和位移连续性等特征,运用一种新的空间连续、时间离散的连续型元胞自动机来解释和表征智能车辆的运行过程,从而构建更加符合实际道路运行现状的交通流模型。2.引入安全距离原理,提出智能车辆的反应时间、加减速性能、安全距离、随机慢化和最大限速等不同于手动驾驶车辆的运行规则,构建单车道智能车辆连续元胞自动机交通流模型。仿真结果表明:智能车辆车流的车头间距的变化幅度减小,可进一步削弱甚至消除交通波,提高安全水平;智能车辆渗透率对道路通行能力和运行速度有改善,提高渗透率可提高道路最大交通量和最大速度,平均通行能力最高可提高约1.7倍,平均速度最高可提高约1.4倍,有利于缓解交通拥堵。3.分析智能车辆环境感知系统的技术构成和相关技术指标,考虑环境感知技术特点提出智能车辆的换道规则,构建双车道智能车辆连续元胞自动机交通流模型。分析研究不同条件换道概率的影响、不同智能车辆混合比例的交通流特征以及交通拥堵指数。数值仿真结果显示:本文提出的考虑环境感知的换道模型使得换道频率增加同时提高了道路资源利用率;智能车辆比例的提高,对道路的通行能力和平均速度均有显著提升效果,在全智能车辆环境下,通行能力提高了约1.8倍;采用量化公式描述交通拥堵程度,在密度为60veh/km时,随着智能车辆比例的提高,拥堵比例不断降低,当智能车辆占比为100%时,拥堵比例从77.53%减少到55.62%。4.构建三车道环境下的智能车辆专用道元胞自动机交通流模型,分析智能车辆专用道设置前后的道路交通流变化特征。研究结果表明;智能车辆专用道内的智能车辆可以驶出专用道并且始终保持智能车辆模式,此种专用道使用策略使得效用最大化;在30%比例智能车辆情况下,当车流密度大于30veh/km时设置智能车辆专用道将有利于整体通行能力的提高。