公路收费站及事故路段上游,时常出现数公里乃至数十公里的拥挤排队车流。车辆频繁启停、长时间怠速造成了严重的燃油消耗和废气排放。在油价日趋攀升、雾霾日益严重的形势下,如何有效降低拥挤排队车辆的燃油消耗和废气排放,引起社会的广泛关注。本文基于交通流波动理论,深入调查和分析了拥挤缓行车流及分批放行车流的交通特性,从而提出将拥挤缓行状态改变为分批放行状态的车流控制系统。综合考虑车辆排队长度、车流交织现象、车道数变化状况、服务时间等因素,以车辆油耗最低为目标,建立了车辆感应器位置、车流信号灯位置及信号灯时长等参数的优化模型。并以某瓶颈为例,计算了车辆分批驶过瓶颈的启停次数。为使车流控制系统的节油效果更加直观,论文模拟了未设置车流控制系统时拥挤车流的行驶状态。通过标记、跟踪车辆的行驶过程,得到车辆拥挤缓行驶过瓶颈的启停次数。参照油耗成本分析模型,将车辆拥挤缓行驶过瓶颈的启停次数、油耗值与车辆分批驶过瓶颈的启停次数、油耗值进行了对比,得到结论如下:当收费站上游车辆排队长度为3000米时,在收费站上游安置车流控制系统后,车辆驶过收费站的启停次数降低为原来的1/10,油耗缩减为原来的1/16;当事故点上游车辆排队长度为3000米时,在事故点上游安置车流控制系统后,车辆驶过事故点的启停次数降低为原来的1/20,油耗缩减为原来的1/15。为使车流控制系统更具可操作性、指导性,论文计算了在不同车辆排队长度下,车流控制系统的最佳参数选取值。