近些年来,我国城市化进程不断加快,经济飞速发展,汽车保有量逐渐增多,交通拥堵越来越严重。城市交通拥堵的加剧带来了许多负面的影响,增加了温室气体排放,降低交通运输效率,提高了交通运输在能源消耗中所占的比例。本文以城市客运交通结构作为研究对象,以降低能源消耗为目标,从居民出行方式、碳排放、居民出行可达性等方面考虑,对城市客运交通结构进行优化,以达到降低能源消耗又提高交通运输效率的目的,为改善城市客运交通运输现状提出建议。论文首先对国内外城市客运交通现状进行了总结,并对现有的各种交通结构优化建模方法进行了具体的分析,依据各个地方的客运交通方式的不同,再根据以往的客运交通结构优化的经验基础上,构建了以能耗最低为目标的城市客运交通结构优化模型。其次,通过对比分析现有的城市客运交通结构优化方法,本文以客运交通能源消耗最低为目标,以各种交通方式的客运周转量、客运交通总的碳排放量等为约束条件,构建同时满足时间、环境、效率三方面要求的城市客运交通结构优化模型。通过人工智能鱼群算法对模型求解,参考模型的优化结果,作为城市客运交通结构调整的理论依据。最后,将哈尔滨市的客运交通结构作为研究对象,依据相关交通部门、历年统计年鉴以及实地调查的方式获取所需数据,作为求解数学模型的参考数据。从模型求解结果可知应增加城市公交车的整体运输比例：降低出租车分担率；适当增加私人小汽车的出行比例；大力发展轨道交通；严格限制摩托车使用；降低慢行交通出行比重,但不可否认,实际生活中,在外界条件和时间都允许的情况下,慢行交通依然要受到足够的提倡。