วิศวกรรมทางหลวงบ่งบอกถึงรูปแบบของวิศวกรรมโยธาที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการก่อสร้างถนน วิศวกรที่ทำงานในสาขานี้อาจทำงานเป็นวิศวกรออกแบบหรือวิศวกรจราจรทางหลวง ความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านแต่ละสาขาต้องการการวิเคราะห์และการวางแผนที่เฉพาะเจาะจงโดยใช้คณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์
วิศวกรทางหลวงที่รับผิดชอบในการออกแบบถนนกำหนดวัสดุปูผิวทางที่มีประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับประเภทของถนนและการใช้งานตามที่คาดหวัง วิศวกรพิจารณาวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและแข็งสำหรับฐานของถนนและชั้นสุดท้ายซึ่งมักจะประกอบด้วยปูนซีเมนต์หรือแอสฟัลต์ เขาหรือเธอใช้สูตรเพื่อกำหนดจำนวนของความเครียดที่ทางหลวงสามารถทนอายุการใช้งานของวัสดุและวิธีการที่จะปรากฏ ruts หรือความหยาบกร้านอย่างรวดเร็วสำหรับถนนเลนเดียวและหลายเลน
ในระหว่างกระบวนการออกแบบทางเรขาคณิตวิศวกรรมทางหลวงเกี่ยวข้องกับการจัดแนวทั้งแนวตั้งและแนวนอน วิศวกรกำหนดระยะสายตาที่เหมาะสมสำหรับการเบรกและส่งผ่านเส้นโค้งและใกล้กับทางลอด เขาหรือเธอพิจารณาความสามารถในการเบรกของระบบเบรกแบบดั้งเดิมและระบบป้องกันล้อล็อกที่ติดตั้งในรถบางคัน
วิศวกรรมทางหลวงยังดูที่ลักษณะอากาศพลศาสตร์ของถนนและวิธีที่มันส่งผลกระทบต่อความปลอดภัย ระดับของทางหลวงควรเพียงพอที่จะให้การระบายน้ำที่เหมาะสมโดยไม่มีผลต่อการเร่งความเร็วและการเบรก ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและความสะดวกสบายของผู้ขับขี่เป็นปัจจัยที่วิศวกรพิจารณาในการออกแบบถนนสายใหม่พร้อมกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
วิศวกรรมทางหลวงบางอย่างเกี่ยวข้องกับการศึกษาการจราจรเพื่อวัดความจุของถนนและการไหลของการจราจรโดยไม่แออัดและไม่เหมาะสม วิศวกรอาจพิจารณาว่าถนนใหม่มีผลกระทบอย่างไรกับทางหลวงอื่น ๆ ในพื้นที่ เขาหรือเธอศึกษาจำนวนอุบัติเหตุในบริเวณใกล้เคียงวิธีใช้ถนนและพฤติกรรมของผู้ขับขี่ที่อาจมีผลต่อความปลอดภัย
การออกแบบทางแยกหมายถึงแง่มุมหนึ่งของวิศวกรรมทางหลวงที่ใช้กับพื้นที่ในเมือง วิศวกรแนะนำให้ใช้ระบบควบคุมการจราจรเพื่อให้ได้การจราจรที่ดีที่สุดโดยเฉพาะในช่วงที่มีการใช้งานมาก พวกเขาตรวจสอบว่าสัญญาณหยุดสัญญาณผลผลิตหรือสัญญาณไฟจราจรมีการรับประกันโดยใช้แบบจำลองและรูปแบบทั่วไปในอุตสาหกรรม หากมีการวางแผนสัญญาณวิศวกรจะกำหนดระยะเวลาของแสงความยาวรอบและการประสานงานของสัญญาณเพื่อปรับปรุงการไหลของการจราจร
วิศวกรรมทางหลวงในเขตเมืองวิเคราะห์ระบบขนส่งสาธารณะและระบบขนส่งมวลชนรวมถึงผลกระทบที่มีต่อถนนบนพื้นผิว ความต้องการของผู้เดินเท้ายังถูกชั่งน้ำหนักเมื่อวางแผนอุปกรณ์ควบคุมการจราจรตามข้อมูลสถิติ วิศวกรที่ทำงานเกี่ยวกับปัญหาการจราจรอาจใช้แบบจำลองเพื่อทำนายความต้องการของการรับส่งข้อมูลในอนาคตการทำงานกับเจ้าหน้าที่ที่คุ้นเคยกับการเติบโตที่คาดการณ์ไว้
