考虑了燃油车和电动车动力系统差异以及货车外形大小对其队列运营节能效果的差异，基于货车物理能耗模型和车形节能关系矩阵，建立了不同类型货车队列运营时的能耗表征方法；为了不损失队列运营效率，构建了货车队列运营节能函数。以队列运营节能效益最大为目标，以不同类型货车规模、队列长度、队列排序位置要求为约束，建立了异质性货车队列低能耗配置优化模型，优化了队列规模和各个队列内部的车辆排序；基于数值实验，量化分析了异质性队列节能情况，解析了队列行驶工况、节能系数、车型配置对能耗的影响规律。研究结果表明：相较于独立行驶，异质性货车队列运营节能率为6.5%左右，两种实验情景下比同质性队列节能量分别高出了4.6%和4.8%；异质性货车队列配置情况不随行驶工况的变化而变化，但相较于匀速行驶状态，加速状态下节能率相对较低，约为3.6%；就车型排列规律而言，首先应依据流线型原则，按“钟形”规律排布燃油车，其次应按照“钟形”规律插入电动车，使电动车作为辅助配置，帮助燃油车减少能耗，最后应优先配置队列前方位置；队列运营节能率随着速度的提升而增加，弹性系数为0.05，表明了队列技术在高速公路可带来较为可观的效益；随着电动车比例的不断增大，队列节能率略有增加；节能系数对队列节能率影响最大，弹性系数为1.2。