混合交通是我国城市道路交通的主要特点之一,机动车与包括自行车和电动自行车在内的非机动车所组成的混合交通流在未设置物理隔离设施的机非车道上运行时矛盾非常突出,其安全与效率状况不容乐观。本文选取非物理隔离机非路段这种大中城市最为常见的道路类型作为研究对象,深入研究机动车与自行车、电动自行车三股车流混合运行的特性与规律,对于治理城市交通,提高道路交通安全性与畅通性具有重要的意义。本文首先针对非物理隔离机非车道混合交通流运行特性进行分析,在实测数据分析的基础上,对自行车与电动自行车的交通基本特征与运行特性进行剖析,研究了机非车道特性与机非干扰行为之后确定了机非车道安全与效率评价指标,这为模型的建立奠定了基础。其次,在介绍了经典元胞自动机模型后,分别构建了基于元胞自动机的有/无物理隔离机非车道运行模型,对模型中元胞状态变化过程与演化规则进行了详细地阐述。再次,针对所构建好的模型运用Matlab软件进行仿真模拟,并对仿真结果进行不同道路占有率与车辆混合比例系数下的有/无物理隔离机非车道安全与效率对比评价,结果表明:机非车道处于不同密度时,非物理隔离机非车道比物理隔离机非车道安全度平均降低约76%,同时效率降低颇多;当道路密度一定时,机动车比例对于道路的安全水平降低影响显著;随着机动车比例的增长,机动车自身速度先增大后减小,自行车与电动自行车速度持续增大。最后,运用本文模型仿真西安市实际非物理隔离机非车道,将仿真结果与实测结果对比分析,误差较小,验证了模型的可靠性;并用模型仿真在相同道路占有率情形下,实际非物理隔离机非车道转化成有物理隔离情形下的交通流运行状况,结果证明机非车道的安全性与运行效率同时提高。