当前气候环境日益恶化、能源日益短缺,两者已成为全人类要共同应对的问题。2015年巴黎气候大会与会各国达成了历史性减排协议,极具里程碑意义。为此,人类社会进入史上最统一、最大的减排时期。减排已成为全球各国共同的责任与义务。我国改革开放以来,城镇化迅速,机动车保有量迅速增长,交通部门逐级成为碳排放大户。因此,交通部门需要肩负应有的减排责任,发展低碳交通。同时由于资源、能源、环境承载力有限,城市交通发展产生了一些问题,如雾霾污染、交通拥堵。传统的交通发展模式已不适应当前,不能支撑城市交通的无限发展,到了需要变革的时期。因此,进行低碳交通建设,转变城市交通发展模式,优化城市交通结构,既是历史契机,也是自身的内在要求。本文首先阐释了低碳交通的概念和内涵,提出低碳交通的显著特征是“低排放、低能耗”,深刻的分析了低碳交通的内涵关键在于发展理念的转变、政府的顶层设计和居民低碳出行意识的培养,并重点从气候环境问题、能源短缺问题、建设和谐社会、国际责任等四个方面分析了低碳交通发展的必要性,强调选择发展低碳交通是目前的客观要求、必然选择。接着从结构性因素、技术性因素、管理性因素三个方面深入分析了影响城市交通碳排放的因素,并得出若要从根本上或者大幅度减排则必须要依赖城市交通结构的转变。技术性因素是低碳交通建设强大的助力器。管理性因素则是低碳实现的重要手段保障,是一只无形的手,发挥着调控管理作用,也唯一是能全面覆盖人车路三者的因素。其次基于前文碳排放影响因素的分析构建了城市低碳交通评价指标体系。评价指标体系包含交通工具与设施、交通效率、资源与环境、交通管理、交通社会经济适应性五个方面,共22个评价指标。对于定性评价指标,采用专家经验法进行打分。对于定量指标可参考《城市道路交通管理评价指标体系和说明》(2012版)进行打分。采用主成分分析法确定评价指标的权重值,然后运用灰色关联模型进行评价。以兰州为例进行实证分析,结果表明近年来兰州市低碳交通水平在逐年提升。同时,分析各项指标关联度,找出阻碍城市低碳交通发展的症结。然后以城市交通总效能最大化、碳排放总量和外部性费用最小化为优化目标,以交通需求、交通供给、能耗总量、交通效率、环境保护为约束,建立了城市交通结构优化模型即多目标线性规划模型。以兰州为例采用遗传算法进行求解得到基于低碳目标的理想交通结构。结果表明,城市交通结构发生明显变化,小汽车客运周转量相对下降,实现了低能耗、低排放的目标,交通外部性费用则明显降低。最后从交通设施、交通工具、交通管理、交通政策等方面,为兰州市城市低碳交通建设提出改进措施和建议。