Η μηχανική κυκλοφορίας είναι ένα πεδίο μελέτης που περιλαμβάνει μια σειρά από κλάδους πολιτικού μηχανικού. Ασχολείται με το σχεδιασμό συστημάτων μεταφορών, με στόχο τη δημιουργία ασφαλέστερων, αποδοτικότερων και πιο οικονομικά αποδοτικών συστημάτων για τον κόσμο. Η μηχανική κυκλοφορίας χειρίζεται παραδοσιακά πράγματα όπως γέφυρες, δρόμους και σιδηροδρόμους, καθώς και φανάρια, πινακίδες και άλλα σήματα. Η σύγχρονη μηχανική κυκλοφορίας χρησιμοποιεί επίσης πιο προηγμένες τεχνολογίες, όπως αισθητήρες κυκλοφορίας, δυναμική σήμανση και κεντρικούς υπολογιστές για τη διαχείριση των μοτίβων κυκλοφορίας σε μια προσπάθεια ανακούφισης της συμφόρησης.
Η ιστορία της κυκλοφοριακής μηχανικής μπορεί να αναχθεί χιλιάδες χρόνια πίσω, στους μεγάλους δρόμους των παλαιών αυτοκρατοριών, όπως η Ρώμη. Οι πρώτοι δρόμοι κατασκευάστηκαν για να διαρκέσουν κάτω από τη σταθερή πρόοδο των ανθρώπων και των αλόγων, και γενικά σχεδιάστηκαν για να διαρκέσουν για εκατοντάδες χρόνια. Οι κυκλοφοριακές ροές δεν ήταν πρόβλημα παρά πολύ αργότερα, όταν τα πυκνοκατοικημένα αστικά κέντρα αντιμετώπισαν σημεία συμφόρησης και επικίνδυνα κυκλοφοριακά μοτίβα, ακόμη και στην εποχή των άμαξων με άλογα. Μεγάλοι δρόμοι υιοθετήθηκαν για να προσπαθήσουν να περιορίσουν αυτό το πρόβλημα, και ως απάντηση στη χρήση των στενών δρόμων ως οδοφράγματα κατά τη διάρκεια πολλών από τις μεγάλες επαναστάσεις του 19ου αιώνα.
Στις αρχές και στα μέσα του 20ου αιώνα, με την εμφάνιση του αυτοκινήτου, η μηχανική κυκλοφορίας έγινε ακόμα πιο σημαντικός κλάδος. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η μηχανική κυκλοφορίας γνώρισε μια τεράστια άνθηση κατά τη δεκαετία του 1950. Το 1956 ψηφίστηκε ο Federal-Aid Highway Act, θέτοντας τις βάσεις για ένα εθνικό σύστημα διακρατικών αυτοκινητοδρόμων, βασισμένο χαλαρά στο γερμανικό Autobahn. Ως εκ τούτου, η πρώιμη μηχανική κυκλοφορίας στις Ηνωμένες Πολιτείες επικεντρώθηκε σε μεγάλο βαθμό σε στρατηγικές αποφάσεις, καθώς ένα Διακρατικό σύστημα θεωρήθηκε απαραίτητο για να έχουμε μια πιο ασφαλή πατρίδα.
Καθώς η κυκλοφορία αυξήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες και στο εξωτερικό, ιδιαίτερα στις αστικές περιοχές, άνοιξαν νέοι τομείς σπουδών στην κυκλοφοριακή μηχανική. Ο πεπερασμένος χώρος εντός των πόλεων για δρόμους τους έκανε ιδιαίτερα ευάλωτους σε συμφόρηση, καθώς δεν μπορούσαν απλώς να διευρύνονται συνεχώς, όπως έγινε ο κανόνας για το Διακρατικό σύστημα σε περισσότερες αγροτικές και προαστιακές περιοχές. Η διαχείριση των ροών κυκλοφορίας έγινε ένα τεράστιο έργο, καθώς οι μηχανικοί προσπάθησαν να προσομοιώσουν και να μοντελοποιήσουν την κυκλοφορία για να προβλέψουν καλύτερα πού θα τοποθετηθούν τα φώτα, πώς θα έπρεπε να χρονομετρηθούν και πώς θα μπορούσαν να μετατοπιστούν οι δρόμοι για να αυξηθεί η αποδοτικότητα των μεταφορών.
Ο σύγχρονος εξοπλισμός επικοινωνιών και αισθητήρων παρείχε τεράστιο όφελος στη μηχανική κυκλοφορίας, δίνοντάς του περισσότερα πληροφοριακά εργαλεία για την προσομοίωση των ροών κυκλοφορίας σε πραγματικό χρόνο. Ένα ιδιαίτερα προηγμένο σύστημα που εισήχθη νωρίς ήταν το NAVIGATOR, ή Advanced Transportation Management System. Κατασκευάστηκε στην Ατλάντα ενόψει των Ολυμπιακών Αγώνων του 1996, σε μια προσπάθεια να ελαχιστοποιηθεί ο αρνητικός αντίκτυπος επιπλέον δύο εκατομμυρίων επισκεπτών στο ήδη ραγισμένο δίκτυο κυκλοφορίας της Ατλάντα.
Το σύστημα NAVIGATOR χρησιμοποιεί περισσότερες από 450 τηλεοπτικές κάμερες κλειστού κυκλώματος για την παρακολούθηση της κυκλοφορίας και τεράστιες μπαταρίες ραντάρ και ανιχνευτών βίντεο για να εντοπίζει γρήγορα ατυχήματα ή γρυλίσματα, ώστε να μπορεί να αναπτυχθεί βοήθεια. Το σύστημα ήταν επίσης μια από τις μεγαλύτερες πρώτες εγκαταστάσεις μέτρησης κυκλοφορίας σε ράμπες, αφήνοντας τα αυτοκίνητα να ενεργοποιούνται σταδιακά για να μετριαστεί η συμφόρηση και σταμάτησε την κυκλοφορία στο ίδιο το Διακρατικό. Περισσότερες από πενήντα εναλλάξιμες πινακίδες και περίπτερα πληροφοριών διασκορπισμένα σε όλη την πόλη συμπληρώνουν το σύστημα, επιτρέποντας στους κεντρικούς ελεγκτές τη δυνατότητα να αλλάζουν δυναμικά το δίκτυο και να ειδοποιούν αμέσως τους οδηγούς για τις αλλαγές.