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21世纪以来，全球气候变化和能源危机成为人类面临的两大可持续发展难题，尽管当前对于全球气候变化的原因存在争议，但是工业革命以来，由于社会经济发展过快，人类消费了大量化石能源，排放了大量温室气体。城市作为社会活动的载体，承载着人类生活中各种物质能源消耗，是温室气体产生的重要源区。随着城市化和机动化进程加快，交通在能源消费中的地位日显突出，交通运输业作为节能环保的重点行业，减排形势严峻。因此从城市与区域尺度出发，利用现有各种数据，探索交通能源消费碳排放估算方法，对其空间分布进行模拟，分析城市交通碳源的空间格局，对城市交通环境的可持续发展与优化管理具有很大的支撑意义。 论文在明确研究范围的基础上，以面向城市可持续发展的交通优化管理为目标，将城市客运交通作为研究对象，分析国内外交通能源消费及其空间分布格局现状，研究北京市交通发展特征、交通碳计量方法与社会数据空间化模拟方法，在分析北京市不同交通出行方式发展趋势基础上，通过建立基于不同出行方式的碳排放计算模型，对北京市客运交通二氧化碳排放量进行测算。同时，借助GIS技术为支撑，以关键交通流参数为空间分布因子，研究交通碳排放数据的空间化手段，得到北京市交通碳排放空间分布模拟结果，并以此为出发点，探索北京市客运交通低碳发展策略及措施，为实现北京市交通低碳可持续发展提供参考依据。