在“新基建”政策的支持下,我国如火如荼的智能网联车辆研发必将迈入一个新的发展高潮期。未来必然会出现智能网联车辆与传统人工驾驶车辆混合行驶的局面,如何运用智能网联车辆的独特优势解决现有的交通问题也成为各界关注的焦点。本文的研究正是在此背景下展开的,通过建立可反映各类车辆特性的高速公路混合交通流元胞自动机模型,对交通流特性和能耗进行仿真研究,用以探究智能网联车辆在缓解交通拥堵,减少交通耗能方面的作用。主要研究工作如下:（1）在传统交通流元胞自动机模型的基础上,引入了对智能网联车辆和传统人工驾驶车辆在行驶差异性上的考虑,建立了智能网联车辆参与的多车道混合交通元胞自动机模型。基于智能网联车辆集结为车队行驶这一设想,建立了基本图模型、规定了智能网联车队在交通流元胞自动机模型中的形成逻辑和速度控制规则。利用MATLAB对建立的以上模型进行数值分析和仿真模拟。结果表明:当智能网联车辆以离散态存在于混合交通流中时,随着智能网联车辆比例的增加,交通流可以在更大的密度区域内保持流量的增长趋势,且对交通流中出现的拥堵现象具有缓解甚至消除的作用。当考虑混合交通流中智能网联车辆以智能网联车队形式存在时,基本图模型的分析表明随着智能网联车辆比例和智能网联车队规模的增加,道路最大通行能力可以得到有效提升。元胞自动机模型的仿真结果表明随着智能网联车辆比例提升,车队规模越大,交通流平均速度越高,且智能网联车队存在时可以更快、更彻底的消除交通流中出现的拥堵现象。但在高密度的纯网联环境下,较大规模的车队反而会以“移动瓶颈”的形式对交通流产生负面影响,当车队规模控制在4时可以最大化的发挥智能网联车队对交通流的正向作用。（2）基于对交通流特性的分析,本文建立了智能网联车辆参与的混合交通流能耗模型,并对智能网联车辆的两种组织形式分别进行了仿真。结果表明增加混合交通流中智能网联车辆的比例,缩短智能网联车辆的反应时间,能够有效的降低交通流中车辆的平均能耗。在同一条件下对比两种智能网联车辆组织模式在降低交通流能耗上的表现发现,车队这种组织模式更有利于降低交通流中车辆平均能耗,但前提是需要将车队控制在一个合理规模内,否则持续增长的车队规模反而加剧交通流中的能源损耗。