随着城市社会经济的持续迅猛发展与城市化进程的不断加快,城市交通出行需求的规模越来越大,在城市交通拥挤与运行效率不断降低等问题日益明显的同时,因交通运行所引发的能源消耗、环境污染及土地资源占用等问题也愈加突出。城市交通系统所消耗的能源多来自于石油等不可再生资源,能源消耗量的不断增加,对于城市可持续发展极为不利;交通系统所累积的污染物质与产生的噪声等,严重影响着城市居民的健康;城市交通设施规模的不断扩大,会占用宝贵的土地资源与环境空间,既不利于城市可持续发展,也影响城市景观环境。城市客运交通是城市交通的主体,受土地使用形态、交通设施布局、交通状态等因素的影响,在出行强度及空间分布等方面形成一定的规律。各种客运交通方式所承担的客运需求份额不同,会使客运交通的规模产生差异,而这种规模差异会带来对城市生态环境的不同影响。本文将城市客运交通方式划分为轨道交通、小客车、常规公共交通和慢行交通四类,并从生态角度研究客运交通方式结构的优化及评价问题。在城市交通拥堵日益严重、城市生态环境质量日益下降的背景下,城市客运交通系统的规划与建设在理论和实践上都有广泛的发展。以往的研究主要侧重于解决城市交通出行需求与交通设施供给之间的矛盾,而对城市客运交通系统生态化发展方面的研究还处于概念探索与定性分析阶段,如环保车辆的开发与使用等,缺乏对城市客运交通方式生态特性与效用特性的系统性定量分析。如何运用多目标优化理论,以满足城市客运交通出行基本需求并尽量降低城市交通生态影响为目标,优化城市客运交通结构,充分发挥生态优势大的交通方式的引导作用,是构建城市生态交通系统的重要环节,也是城市交通未来发展的必然趋势。本文依托城市综合交通系统规划与评价关键技术研究(“十一五”国家科技支撑计划重点项目的研究子课题),以降低城市交通系统的生态影响为研究目的,系统分析了城市客运交通方式的生态特性与效用特性,提出了基于生态及效用特性的客运交通结构优化模型与生态性综合评价方法,对城市生态交通系统的规划与构建具有重要理论价值和实际意义。本文总结城市生态交通系统是在满足城市基本交通需求的前提下,尽量降低交通系统的能源消耗、大气及噪声污染与土地资源占用等的内涵特征;研究界定了城市中常见的客运交通方式,定量分析了各种客运交通方式的生态性衡量指标。通过引入“生态指数”概念来研究不同客运交通方式的生态特性,通过多项指标的标准化处理研究其定量分析方法。分析了客运交通设施规模、运输服务水平、经济成本等三类十项指标,在此基础上,提出客运交通方式效用指数的定义,并研究了效用指数计算模型及其计算方法。分析并构建了城市客运交通结构生态优化目标模型及其约束条件。以客运交通系统的交通生态影响最小与交通效用最大为优化目标,构建了城市交通结构的多目标生态优化模型。选用城市交通出行需求、道路资源占用、建设成本、出行时间、能耗上限、环境容量与设施发展水平等七类限制性因素,作为客运交通结构生态优化模型的约束条件。研究给出了城市客运交通结构生态优化模型的求解算法。提出城市客运交通结构生态性综合评价的基本思路与理论框架,构建了生态性综合评价的指标体系,筛选并量化了评价指标。提出了基于模糊综合评价基本方法的综合评价值区间估计方法,进行城市客运交通结构生态性综合评价,研究交通方式生态化程度及分级评定的准则。针对大连市核心区城市组团的现状与规划客运交通结构,进行了生态性综合评价研究。运用本文提出的城市客运交通结构生态优化模型,在既有城市用地规划、人口规模及道路交通资源等条件下,对客运交通系统的运输结构进行优化分析。对比分析优化前后的客运交通系统特征,对城市综合交通体系的规划与实施提出相关建议。结果表明优化模型所确定的客运交通结构在生态特性方面优于规划的客运交通结构,且同时能够满足居民出行需要及客运交通系统可持续发展等方面的要求。