随着我国城市经济的快速发展和城镇化进程的加快，城市道路网的供给压力越来越大，交通安全问题日益突出。作为城市道路基础设施的重要组成成分，城市快速路具有运行速度快，服务交通量和通行能力大等特点，承担着城市内部区域之间的过境交通功能。然而，快速路突发交通事故会引起其通行能力下降、延误增加，影响区域路网的交通运行环境与安全。为了缓解由交通事故引起的交通拥堵、提高交通事故下救援效率和交通组织效率，保障局部区域路网安全、有序的运行，定量分析和研究交通事故下城市快速路通行能力及其改善措施具有重要的意义。因此，本文首先根据我国道路交通事故统计数据，对城市道路交通事故特点进行归纳、总结和概括，并根据交通事故下驾驶员驾驶行为和道路运行环境的改变对城市快速路特性及其交通特性进行分析，同时考虑事故发生的阶段，结合拥挤持续时间组成分析，对城市快速路通行能力演变特性及其交通拥挤形成过程进行研究，为后续的模型构建提供理论支撑。其次，通过对交通事故下城市快速路通行能力影响因素分析，根据正常条件下通行能力的计算公式，提出仿真分析法和修正系数分析法相结合的交通事故下城市快速路通行能力计算模型，并基于元胞自动机构建车流模型和设置换道规则，运用MATLAB编程软件作为仿真平台，通过不断调整参数对各影响因素的修正系数进行仿真分析，进而实现交通事故下城市快速路通行能力的定量计算，为城市交通管理部门采取及时有效的管控策略提供了数据支持。最后，根据交通事故下城市快速路通行能力的计算结果，提出了交通改善措施，包括交通控制、诱导与速度限制，并运用MATLAB编程软件对交通改善措施效果进行分析与对比。