交叉口是城市交通的重要组成部分，科学合理的交通组织措施有助于挖掘城市道路潜力，提高道路和交叉口的通行能力。而在实际的交通运行中，仍然存在城市道路时空资源利用不充分的现象。如何在现有的资源条件和交通组织优化措施下，进一步挖掘城市道路潜力以充分利用交叉口时空资源，成为缓解城市交通拥堵的重要举措。论文在总结国内外交叉口交通组织、信号控制及渠化设计等相关领域研究的基础上，分析了城市交叉口交通组织常用的方法；从直行待行区的设置理念出发，给出了其具体的定义，并详细分析了直行待行区在平面十字交叉口中的设置条件，同时对其渠化设计、信号控制设计、设置长度及宽度进行了研究，从而掌握直行待行区的设置方法及相关参数；接下来从同一进口直行与左转车辆分别放行、同一进口直行与左转车辆同时放行两种交通组织方式对只设直行待行区及直行左转待行区综合设置的交通组织进行了分析，并提出了设置直行待行区的保障对策；以交叉口的交通运行效益、能源消耗作为评价出发点，选取了通行能力、停车次数、车辆延误以及燃油消耗等评价指标，采用定性、定量与仿真评价相结合的方法进行综合评价。最后，论文选取宁波市民安路-福明路交叉口为实例，采用VISSIM微观仿真软件对本文的观点进行了验证。结果表明，直行待行区的设置有效的增加了交叉口的通行能力，降低了车辆延误，但同时也增加了车辆的平均停车次数及燃油消耗。