Theo phương án phân luồng tổ chức giao thông, đoạn tuyến từ đê Hữu Hồng (Km14+850) đến Đại lộ Thăng Long (Km29+200) tổ chức giao thông 1 chiều trên từng chiều đường riêng biệt cho tất cả các loại phương tiện trên tuyến đường Vành đai 4, bề rộng mặt đường theo đúng hồ sơ thiết được phê duyệt.
Cùng với đó tổ chức giao thông bằng nút đèn tín hiệu giao thông: tại 5 nút giao, vị trí cụ thể gồm: Giao đường ven kênh Đan Hoài tại Km16+900; Giao đường Hạ Mỗ - Tân Hội tại Km17+050; Giao đường Tân Hội tại Km 19+100; Giao Quốc lộ 32 tại Km 20+400; Giao Đường tỉnh 422 (79 cũ) tại Km24+300.
Tại vị trí giao cắt với đê Tả Đáy tại Km 27+400 tổ chức rào chắn 2 đầu đoạn đê nằm trong phạm vi 2 đường song hành, các phương tiện lưu thông theo hướng đê bắt buộc nhập làn, rẽ phải vào đường song hành và quay đầu ở vị trí gần nhất để tiếp tục di chuyển theo lộ trình.
Tại vị trí gần nút giao Đại lộ Thăng Long tổ chức phân luồng giao thông kết nối tạm giữa tuyến đường song hành với đường gom Đại lộ Thăng Long bằng các nhánh rẽ phải (N5, N6). Cụ thể, các phương tiện di chuyển trên đường gom Đại lộ Thăng Long từ phía Hà Nội rẽ phải vào nhánh N5 để đi vào đường song hành trái tại Km12+210 (lý trình đường gom) bố trí 2 làn cho ô tô, xe máy và xe thô sơ tại điểm vào đường song hành trái.
Khi các phương tiện di chuyển trên đường song hành phải đi ra đường gom Đại lộ Thăng Long như sau: Đối với phương tiện ô tô có thể đi theo 2 hướng cụ thể như tại vị trí khoảng Km28+040 đường song hành phải tiếp tục đi thẳng để rẽ phải vào nhánh N6 và đi ra đường gom Đại lộ Thăng Long tại Km12+850 (lý trình đường gom); tại Km28+040 đường song hành phải rẽ phải đi theo đường hiện trạng (hướng cầu Phương Bản) để đi ra đường gom Đại lộ Thăng Long tại Km12+880.
Đối với phương tiện xe máy bắt buộc rẽ phải tại Km28+040 đường song hành phải để đi theo đường hiện trạng (hướng cầu Phương Bản) để đi ra đường gom Đại lộ Thăng Long tại Km12+880.
Để phương án phân luồng tổ chức giao thông đạt hiệu quả, Sở Xây dựng Hà Nội đề nghị Ban Quản lý dự án Đầu tư xây dựng Công trình Giao thông thành phố Hà Nội và nhà thầu thi công tổ chức hoàn thiện hệ thống hạ tầng giao thông như: Sơn kẻ, biển báo, đèn tín hiệu giao thông và tổ chức duy trì hệ thống chiếu sáng trong suốt quá trình vận hành khai thác tạm để cho các phương tiện đi lại an toàn và thuận lợi; chủ động phối hợp với UBND các phường, xã trong phạm vi dự án tổ chức tuyên truyền đến nhân dân khu vực chịu sự ảnh hưởng do thi công dự án, đặc biệt là nhân dân khu vực rào chắn, các cơ quan, đơn vị, doanh nghiệp để chủ động có kế hoạch và đi lại phù hợp.
Ban Quản lý dự án Đầu tư xây dựng Công trình Giao thông thành phố Hà Nội và nhà thầu thi công cũng bố trí người hướng dẫn phân luồng giao thông để đảm bảo an toàn giao thông tại vị trí thi công để cảnh báo cho các phương tiện lưu thông đảm bảo an toàn giao thông trong thời gian thi công; phối hợp với Đội chỉ huy giao thông và điều khiển đèn tín hiệu giao thông điều chỉnh hệ thống đèn tín hiệu giao thông tại các nút giao của dự án (đặc biệt các nút giao với các tuyến đường quan trọng như Quốc lộ 32, tỉnh lộ 422, Đại lộ Thăng Long…) và các nút lân cận cho phù hợp với phương án điều chỉnh tổ chức giao thông.
Ngoài ra, Sở Xây dựng Hà Nội giao Ban Duy tu các công trình Hạ tầng giao thông chủ trì phối hợp với Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông thành phố Hà Nội rà soát hệ thống biển báo, dải phân cách, đảo giao thông tạm, phù hợp phương án tổ chức giao thông điều chỉnh và phù hợp quy chuẩn hiện hành.
Trung tâm Quản lý và Điều hành Giao thông thành phố Hà Nội chủ động phối hợp cùng Ban Quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông thành phố Hà Nội thực hiện bố trí điểm dừng xe buýt kết hợp điều chỉnh phương án luồng tuyến xe buýt theo phương án điều chỉnh tổ chức giao thông.
Bên cạnh đó, Sở Xây dựng Hà Nội cũng đề nghị Phòng Cảnh sát giao thông (Công an thành phố Hà Nội) phối hợp hướng dẫn phân luồng cho các phương tiện tham gia giao thông nhằm đảm bảo an toàn giao thông, tránh gây ùn tắc giao thông; tăng cường kiểm tra, xử lý các trường hợp vi phạm về trật tự an toàn giao thông, trật tự đô thị trên tuyến đường, nút giao đặc biệt lỗi đi ngược chiều, không tuân thủ hệ thống biển báo tại các khu vực nút giao và dọc tuyến đường dự án,…; phối hợp với chủ đầu tư để điều chỉnh phương án đèn tín hiệu giao thông tại các nút giao và tuyến đường xung quanh phù hợp phương án tổ chức giao thông điều chỉnh.
UBND các xã Ô Diên, Hoài Đức, An Khánh, Sơn Đồng, Dương Hòa chỉ đạo lực lượng chức năng, chính quyền địa phương bố trí lực lượng phối hợp với Cảnh sát giao thông Thành phố Hà Nội và các đơn vị có liên quan để điều tiết, hướng dẫn phân luồng giao thông nhằm giảm nguy cơ tai nạn giao thông, ùn tắc giao thông trên tuyến đường của dự án và các tuyến đường lân cận; Tổ chức kiểm tra, xử lý các vi phạm về trật tự an toàn giao thông, lấn chiếm vỉa hè lòng đường phục vụ kinh doanh buôn bán, dừng đỗ xe trái phép gây mất an toàn giao thông, ùn tắc giao thông trên các tuyến đường, nút giao khu vực lân cận.