路基工程施工机械配置方案的好坏直接影响着整个工程的质量、经济、交通、人文、进度、成本、以及环境。目前,一些施组人员在编写施工组织设计时只是分析机械性能和择选原则、利用多年的工作经验、运用主观静止的简单计算方法确定机械配置方案,这可能会导致工期的延误或成本的增加;同时,路基工程施工机械在施工过程中会产生大量的二氧化碳,导致全球变暖。为解决这些问题,本文结合了现有的施工机械优化配置模型,并在此基础上构建了碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型,运用量子粒子群(QPSO)算法对该模型进行求解,得到最终的机械配置方案。本文分为三部分对碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型进行研究。首先运用文献分析法和定性分析法对路基施工机械配置的一般原则、配置过程、配置系统、以及施工机械配置方案的评价方法进行分析,确定了机械配置模型的优化目标;再运用定量分析的方法对各目标要素进行核算,构建各目标与施工机械配置方案间的函数关系,并提出碳排放因素,通过定性结合定量的方法构建碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型;最后对碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型进行求解,先采用文献分析法得出QPSO算法在求解多目标优化问题时具有良好的全局搜索能力,再对QPSO算法进行设计,最后运用QPSO算法对模型进行计算。以某段新建铁路XX至XX线路基工程为工程实例,验证所构建的碳排放约束下施工机械优化配置模型的实用性和可操作性以及QPSO算法在解决机械优化配置问题的可行性。结果显示:碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型求取的结果中成本比最大成本减少了20.28%,工期比最大工期减少了15.34%,碳排放量比最大碳排放量减少了11.07%,各目标值都接近最小值,证明了QPSO算法对该模型求解时有较好的计算、优化及搜索全局最优解的能力。碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型求解结果与现有的机械优化配置模型求解结果进行对比分析可知:碳排放量降低了14.69%,成本控制力提高了8.07%,虽然工期增加了4.76天,但仍在规定的合同工期内。证明了该模型对碳排放的监测和施工机械配置方案的选取具有一定实用性和可操作性。通过对碳排放约束下路基工程施工机械优化配置模型进行研究,使施工企业不仅可以直观观测每种施工机械配置方案的工期和成本,也可以直观观测碳排放量,选择更符合施工企业标准的机械配置最佳方案,为施工企业提供一定的帮助。