本文在大量资料调研的基础之上，提出了交通能源环境复杂系统的定义，总结了现有城市交通能源领域的研究方法论，提出用技术模型研究该复杂系统的新思路，并结合北京市的案例进行了理论和实证分析。　　 首先运用投入产出方法编制了北京市城市交通投入产出表，从宏观上对城市交通行业的产业关联特性和中间需求进行了分析阐述。在此基础上建立基于效用理论的逻辑模型，对北京市未来交通模式发展进行了预测。然后，建立了符合中国城市交通特点的技术数据库并进行了参数设定。利用这个技术数据库，在分析北京城市交通中现有的节能减排政策的基础上，建立了北京市2005-2030年城市交通发展的技术评价模型。依据技术数据库所设定的技术发展参数和北京市城市交通规划的相关内容，设定了三种情景。参考AIM/Enduse模型分析了这三种设定情景下分交通模式的能源需求量、温室气体排放量及所需的费用成本，得出北京市未来城市交通模式的技术发展路径，并针对燃油消费税和可能的排放税的开征对研究结果进行了敏感性分析和讨论。针对实证分析的结果，对城市交通中的小汽车政策进行了有针对性的研究，通过国际比较和国内资料调研，对我国小汽车政策发展提出政策建议。　　 论文的主要研究工作和结论包括：　　 (1)基于投入产出技术，研究了城市交通在地区经济中的地位和作用。通过编制北京城市交通行业流量表，将北京市城市交通业从第三产业中分离出来加以分析。通过计算得出了一些投入产出框架下的定量的结果，进而对北京城市交通业的内在发展特点和外在行业关联特点进行分析，验证了居民消费水平和消费模式以及行业技术进步对城市交通业发展的重要作用。　　 (2)基于效用函数模型，增加换乘因子变量，使其更符合城市交通出行的实际情况。通过调研获得出行成本和时间数据，选取典型城市居民的出行属性建立了需求侧的效用函数，并对未来20年的交通模式发展进行了分析预测。结果表明，城市公共交通特别是轨道交通将得到很大的发展，然而自行车出行方式比例的下降可能引起节能减碳的空间的缩减。　　 (3)基于生命周期技术，论述了城市交通技术数据库建立的原理和基本表征，建立了符合研究工作需要的技术数据库并设定了相应参数。其中主要参数包括：技术演进规律、技术成本、汽车燃油经济性和单车能耗等四个模块。技术数据库的建立为案例分析提供了数据基础。　　 (4)基于技术数据库和AIM/Enduse模型，在分析北京城市交通中现有的节能减排政策的基础上，建立了北京市2005-2030年城市交通发展的技术评价模型。依据技术数据库所设定的技术发展参数和北京市城市交通规划的相关内容，设定了三种情景。参考AIM/Enduse模型分析了三种设定情景下的分交通模式的能源需求量合温室气体排放量，得出北京市未来低碳城市交通模式的技术发展路径。　　 (5)基于国际比较的城市交通中的小汽车政策研究。通过介绍总结国外典型城市的经验以及我国城市小汽车政策历史调研，得出我国现行小汽车政策存在的不足，并提出相应对策。　　 (6)基于现有统计体系和研究基础的城市交通能源统计指标体系建设初探。通过分析英国城市交通能源统计指标体系得到一些基础的统计指标，进而研究和提出城市交通能源统计中的主要指标，并对未来整个统计指标体系的建设和相应管理组织部门结构提出一些构想，进行了初步的探索。