交通运输业所造成的环境问题严重制约着社会经济的可持续发展,影响着人民幸福生活指数提升。为促进社会经济健康发展,我国制定了“节能减排”、“蓝天保卫战”等系列污染防治行动计划,交通运输业是此类计划重点关注领域。宏观角度上,要防治交通运输业所造成的环境问题,应在网络规划设计层面关注环境影响问题。本文从“节能减排”的角度出发,考虑环境影响进行混合交通网络设计的研究,主要开展了如下工作:首先,论文提出了一种以车道数为决策变量的混合交通网络设计双层规划模型,其中上层规划以网络效率最大、建设费用及交通排放最小为优化目标,以道路占地、服务水平及路段声环境容量为约束;下层规划采用用户均衡分配刻画出行者路径选择行为。论文设计了基于遗传算法的网络设计模型求解算法,并通过算例测试了模型和算法的有效性,分析了各目标权重与交通需求水平对网络设计决策的影响,探究了考虑环境影响的网络决策对网络尾气排放的影响。其次,论文在考虑能源消耗费用对交通出行行为影响的基础上建立了一种考虑能源消耗的交通分配模型,并设计了基于Frank-Wolfe算法的模型求解算法,通过算例测试了模型和算法的有效性,分析了考虑能源消耗的交通分配对路网能源消耗与尾气排放的影响。最后,论文将考虑环境影响的网络设计方法推广到随机需求条件下,提出了不确定需求下考虑环境影响的混合交通网络设计模型,上层规划以网络效率最大、建设费用最小、交通排放最小为目标,结合机会约束模型与理想点模型建立优化模型,下层规划采用考虑能源消耗的交通分配模型,并设计了一种基于蒙特卡洛仿真的改进遗传算法来求解模型,通过测试网络对模型和算法进行了测试。本论文研究考虑环境影响的混合交通网络设计,能为交通运输业的“节能减排”工作提供一定的参考价值。