近年来,陕西省由于持续不断的重污染天气被列入国家大气污染重点防控区域“三区十群”。由机动车快速增长引起的尾气型污染已经成为城市大气污染的主要来源。机动车尾气污染物严重影响到城市道路环境与居民身心健康。虽然陕西省相关部门采取了一系列措施来减少机动车污染物排放,缓解城市交通环境压力,但是我国的机动车保有量仍呈现出逐年上升的趋势,交通拥堵问题日趋严重,为此研究环境承载力约束下的在途机动车预测量具有十分重要的价值。本文从两个关键方面进行分析研究:一是从环境方面,二是从机动车方面。通过对在途机动车最大允许量的求解将两个方面结合,主要研究内容如下:（1）西安市轻度污染及以上级别污染日数平均占51.23%,全年首要污染物是以PM2.5为主。利用SPSS对不同季节污染物浓度间、污染物与气象条件进行皮尔逊（Person）相关性分析,得出SO2、NO2、CO浓度变化与PM颗粒物浓度变化相对应;平均风速、平均气温、降水量与各类污染物显著相关。通过Hysplit模型对抵达西安的逐日48h气流轨迹进行模拟,并通过聚类分析得到四季具有代表性的大气污染的输运路径以及潜在源。结果显示,PM颗粒物污染物主要来源于西北地区气团输运;春冬季节颗粒物潜在源贡献区主要集中在陕西陕南地区。（2）建立了详细的机动车污染排放清单测算方法。通过排放因子法估算得到2017年西安市机动车污染物排放清单。结果如下:西安市年机动车污染物CO、HC、NOx、PM2.5、PM10、NH3、SO2、VOC的排放总量依次为35.62万吨、2.42万吨、5.28万吨、0.22万吨、0.25万吨、0.09万吨、0.02万吨、1.86万吨。其中,中小型载客汽车是CO、NH3和SO2排放的主要污染源;对于NOx,中型和重型货车的贡献达到了54.72%;PM2.5、PM10排放中重型货车占比最高,分别为49.12%、50.11%。（3）以西安市道路网为分配基底,利用卫星影片对相关道路车流量进行估算,推断出西安市三环内不同道路的车型构成。在此研究路网基础上,结合Arc GIS技术,通过对线源道路进行筛选,对机动车排放清单进行空间分配,研究了污染排放的空间分布特征。结果显示,2017年西安市机动车污染排放呈现出明显的地区区域分布特征,其空间分布主要以三环为主,东北区域排放量较为大。交通车流量较大的道路路段如国道、高速路段,污染物排放相对较大,在空间分布图上线状分布更为明显。（4）在污染总量、污染排放、交通通行三个约束的基本原则下,构建在途机动车最大允许量的目标优化模型。首先引入交通环境容量的概念及特征,提出了基于改进的大气单箱模式的交通大气环境容量的计算模型,分析了模型各个参数的选取标准。其次,构建了利用箱式模型求解的机动车尾气污染物扩散模型;分析了道路通行能力对目标路段实际车流量的约束影响,在此基础上构建了在途机动车最大允许量的目标优化模型,最后利用Lingo软件计算出99条目标道路所能承受最大交通流量限制。结果表明:西安市主城区应以27.4万辆/时以内的交通流量限值,在此规模下,西安市主城区交通和环境系统均为良性,且能满足城市对在途机动车的容纳能力。希冀上述研究能为反映西安市大气污染状况提供数据参考,为制定科学合理的交通管理和控制措施提供决策依据,为交通规划方案设计考虑环境污染控制提供定量方法。