我国中西部地区历史名城众多，城内的历史街区除了承担交通功能以外，还承担着居住、旅游、历史教育和商业等功能。但由于人口聚集，街道狭窄，空间受限，基础设施落后等因素，严重影响了街区功能的发挥。为保护历史街区的传统特色，在规划时要求保留历史街区的道路网络和尺度，在街道不允许拓宽的条件下进行改造。正是由于历史街区的特殊性，对其规划和改造的难度很大，对旧城区交通发展造成了一定的制约。本文首先了解了国内相关城市道路横断面设计规范及其他研究成果，在走访调查了部分历史街区的基础上，总结出历史街区道路主要具有交通、生活、旅游和商业四大功能。其次分析了历史街区道路横断面的影响因素及断面组成要素，总结现状横断面存在的问题，提出不同宽度的理想历史街区道路横断面设计方案。再次研究了历史街区道路空间的组成要素及街区内建筑、人与道路的空间尺度关系，提出理想历史街区空间规划需满足的要素。然后应用空间句法对西安市不同年代道路系统进行分析，总结出西安市路网演变对明城墙内历史街区交通网络的影响。根据现状历史街区交通网络存在的问题提出改善建议。最后以湘子庙街区为例，通过分析现状道路交通状况，结合空间句法分析结果提出街区交通网络改善建议，并对部分道路的横断面进行了改善。将空间句法应用到历史街区交通网络分析中，为历史街区交通运输能力提高和历史风貌保护提供了思路和参考，更好地促进和提升了历史街区的品位和价值。