我国的快速路网和基础设施建设正处于飞速发展时期,快速路上的施工区是比较普遍的。路面上存在施工区会导致通行能力降低,增加交通拥挤和延误,进而增加施工区总成本。为了制定合理的交通管理策略,准确地估计快速路施工区处的通行能力是有必要的,而对施工区的长度进行优化设计是降低施工区总成本的有效途径之一。本文以城市快速路主道上的施工区为研究对象,从估计施工区通行能力和优化施工区长度两个方面开展研究。第一部分,首先在对快速路施工区及其通行能力的概念界定的基础上,通过预调查,制定了快速路施工区通行能力及其影响因素的交通调查方案,并实施调查得到了成都市和郑州市的快速路施工区的13组数据；然后,在以往研究的基础上,考虑三对因素的联合作用对快速路施工区通行能力的影响,采用多元线性回归分析的方法建立了快速路施工区通行能力的估计模型。该模型对“不利用对向车道,单向部分车道封闭施工”类型的施工区均适用。最后的模型评价表明,考虑了三对组合因素的施工区通行能力估计模型的拟合优度更高。第二部分,针对一整条道路需要保养或维修的施工作业类型,对施工区长度进行优化可以有效地节约施工耗费的总成本。在前面的估计施工区处通行能力的基础上,考虑施工区的交通分流措施可能导致附近绕行道路发生排队的情况,建立以施工区长度为自变量的施工区总成本模型。研究的目标是施工区总成本最低,推导出不同情况下的施工区最优长度计算公式。算例分析表明,该模型可以计算出不同情况下的施工区最优长度：有且仅有唯一的施工区长度值使施工区总成本最小；交通分流比例一定时,随着小时交通量增加,施工区最优长度降低,施工区总成本增加；当快速路上到达的交通量较小时,分流比例越小,总成本越低；随着快速路上到达的交通量增大,适当的交通分流对降低总成本也是很有效的。