城市交通系统是城市发展中的重要组成部分,但是目前我国大部分城市的交通系统都存在着交通规划不规范、交通拥堵问题突出、废气排放、噪音过大、消耗能源过多等问题。因此,在追求城市交通系统发展速度的同时,也要注重城市交通系统的发展质量。城市系统内部关系复杂,城市交通系统作为其重要的支撑骨架,与人口、经济、环境等很多系统之间都有着复杂的相关关系,城市交通系统的发展离不开这些系统的配合和推动。因此,有必要研究城市交通系统与人口、经济、环境等相关系统之间的相互作用关系,根据其发展趋势为未来城市交通系统健康发展提供建议与意见。本文以城市交通系统为研究重点,结合相关理论,分析人口、经济、环境等系统与城市交通系统的相互作用和空间关联关系,构建城市交通-人口-经济-环境复合系统系统动力学模型并进行仿真模拟,并在此基础上选定相关的序参量指标,借助物理容量耦合系数模型构建城市交通-人口-经济-环境复合系统耦合协调度测度模型,借助空间自相关法对城市交通-人口-经济-环境复合系统的空间相关性和集聚性进行分析。最后选择京津冀区域包括北京市、天津市2个直辖市和河北省11个地级市共计13个城市进行实证研究,结果显示这13个城市交通-人口-经济-环境复合系统的耦合协同情况总体处于中度协调的水平,而且随着时间的发展大部分城市的协调度不断上升,但天津市和邯郸市城市交通-人口-经济-环境复合系统的耦合协调情况近几年出现回落;部分城市的发展趋势表现出一定的相似性;京津冀区域各个城市交通-人口-经济-环境复合系统存在着空间正相关性和空间聚集性,但是空间相关程度较低;京津冀区域大多数城市交通-人口-经济-环境复合系统耦合协同度不高都是环境系统与其他三个系统的差距过大导致的。因此,未来应该采取科学合理的措施,推动我国城市交通系统走绿色可持续发展的路线。