交通流理论是分析研究道路上行人和机动车辆（主要是汽车）在个别或成列行动中的规律，探讨车流流量、流速和密度之间的关系，以求减少交通时间的延误、事故的发生和提高道路交通设施使用效率的理论。始于50年代。是交通工程理论的基础和其新发展的领域之一。研究的主要方法有：①概率论方法。假定道路上行驶的车辆互相独立，车辆分布随机，并假定各个车辆行驶是一种概率过程而用概率的理论加以分析的方法；②流体力学方法。即交通波动理论，假定交通流是具有特定性质的一种流体，应用气体运动或声波、洪水波理论，宏观地表现这种现象的变化、演进的方法；③动力学方法。即跟车理论，就是在交通流中追随前车的后车，假定其向前移动有某种规律性，据此可求得各车辆动力学状态的微分方程式。后两种方法较有前途，主要应用于道路服务水平与通行能力评价，交通量与交通事故预测，交通信号控制和消除汽车排队和等候等方面。