车速限制是一个简单、有效的交通管理措施来减少车辆在道路上的平均速度,从而达到保证交通安全、减少能源消耗以及降低车辆尾气排放的多重目的。城市交通网络设计是城市交通规划的重要组成部分,在城市交通网络设计中考虑车速限制,可以为限速策略的实施提供更有利条件,从而实现交通规划与管理的统筹优化。本论文研究工作主要体现在以下两个方面：(1)提出了一个考虑车速限制的连续交通网络设计问题,旨在通过合理的网络设计方案和车速限制措施来提高交通网络的运行效率,降低交通对环境的污染。构建了一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统出行阻抗与总投资额之和最小以及网络总的车辆尾气排放最小为目标,制定最优的网络设计方案和不同时段的最优限速方案；下层问题描述了出行者不同时段基于用户平衡(UE)准则的路径选择行为。设计了基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解,采用数值算例验证了提出的模型与算法的有效性,最终输出近似最优Pareto前沿面,为交通管理部门权衡两个目标提供依据。(2)在以上研究的基础上,提出了车速限制下考虑道路拥挤收费的连续交通网络设计问题,旨在通过合理的网络设计方案、车速限制和道路收费措施来提高交通网络的运行效率,降低交通对环境的污染。构建一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题,上层问题以系统总阻抗最小以及网络总的车辆尾气排放最小为目标,制定最优的网络设计方案、路段收费方案以及不同时段的最优限速方案；下层问题描述了出行者不同时段基于随机用户均衡(SUE)准则的路径选择行为。采用基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解,通过数值算例验证了提出的模型与算法的有效性。