通行能力是交通系统规划、设计及运行管理的核心参数，各国均持续投入大量人力、物力对这一关键参数进行研究，其中以美国《道路通行能力手册》最具代表性。遗憾的是我国还未建立起完整的通行能力分析体系，特别是对城市快速路这一重要基础设施，由于设施设计参数、驾驶行为及管控条件等都与国外高速公路有很大差别，直接参考国外的研究成果将导致较大的应用误差。而国内现有关于通行能力的研究大多是在有限观测条件下获得的有限样本基础上进行的，鲜有研究基于大量数据分析通行能力影响因素并建立估计模型。因此，本文以海量实测交通流数据为基础，建立通行能力分析体系。此外，考虑到快速路精细化管理的现实需求，还对汇入/汇出区动态通行能力估计模型进行了研究。

在通行能力分析体系研究中，首先利用我国上海快速路瓶颈点与美国加州高速公路瓶颈点实测数据对通行能力进行对比分析，发现：（1）我国快速路瓶颈存在早发性失效现象，且传统通行能力高于PQF，建议采用PQF表征通行能力，即通行能力重新定义为：在通常的道路、交通与管控条件下，某一点或均匀断面，在15%的Breakdown概率下，所容许通过的5min失效前稳定流率（Pre-Queue Flow, PQF）；（2）瓶颈失效具有随机性特征，是以一定的期望概率达到特定流率值，因此在PQF估计时需要同时考虑失效样本与删失样本；（3）通行能力受静态与动态两方面因素影响，需同时考虑动静态因素进行通行能力估计；（4）瓶颈失效后通过量大幅度降低，本文新定义了运行通行能力表征这一特征。最后，基于以上四点认识提出了我国城市快速路通行能力分析体系，从规划设计与运行管理的角度阐述了如何根据通行能力分析体系进行快速路规划设计、日常管理与动态管控，并以上海市瓶颈点NHWX38为例介绍了城市快速路通行能力分析体系应用。

在动态通行能力估计模型研究中，首先参考HCM2010、《公路通行能力分析细则》与工程经验系统分析了城市快速路汇入/汇出区通行能力可能影响因素。考虑到通行能力受静态与动态两方面因素共同影响，本文研究基于2011年一整年交通流检测数据，从111个汇入区与96汇出区中选出了8个汇入区与10个汇出区进行分别构建汇入区、汇出区通行能力多层统计回归模型。最后，根据多层统计回归模型结果制定了通行能力影响因素修正系数，并与HCM2010和《公路通行能力分析细则》作了对比分析。

通行能力分析体系适用于不同使用阶段的通行能力分析，可为城市快速路规划设计、日常管理与动态管控提供理论支持与技术支撑。基于瓶颈失效期望值PQF的新通行能力定义可更精确的反应我国快速路交通流运行特征和最大通过量，可更有效的指导工程应用。动态通行能力估计模型可为动静态通行能力影响因素修正系数制定提供更为科学的参考，以期为快速路精细化管理提供更为合理的通行能力估计值，选择科学的管理预案。