本发明公开了一种基于延误与通行能力的快速路主路多功能车道设计方法，包括下列步骤：快速路主路多功能车道功能的确定；交通调查与统计，获取快速路道路交通条件及驾驶员行为参数；仿真软件选取与模型标定；建立交通仿真模型；对于多功能车道每一种功能，调整快速路主路交通流量及构成等条件，获得不同情况下的快速路主路车辆延误及通行能力并加以分析，从而得到多功能车道基于不同功能的设置分析的结论；将每一种功能下设置分析的结论加以综合，给出多功能车道设计分析的结论，并在此基础上进行多功能车道的交通设计。本发明的方法填补了多功能车道设计分析及方法的空白，可以为快速路主路多功能车道的科学、合理设计提供依据。