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本研究从高架路实测数据拟合得到的双曲型速度-密度关系式出发，引入不可逆过程热力学中的熵产率，建立了车流燃油消耗率相对增量的理论模型，得到了平稳状态下交通流速度脉动引起的油耗率相对增量与此时的CO2 相对增量的关系。分析本研究的理论模型，得出如下结论：(1) 在某一速度下，减小速度的脉动量，油耗及交通流密度会随之降低，同时伴随着通行能力的提高。(2) 在速度的相对增量一定时，通过降低交通流密度可以增大交通流的平均速度。当速度增幅小于0.98 km/h 时，油耗率的降幅相对较大，通行能力提高明显。当速度增幅再加大时，油耗率的降幅趋缓。