在40年的改革开放进程中,粗放式的经济发展模式使得中国经济腾飞的同时,也导致严重的空气污染。空气污染损害居民身心健康,造成重大社会经济损失,十九大报告明确将污染防治列为决胜全面建设小康社会的三大攻坚战之一,在此背景下,研究如何有效治理城市空气污染具有重大的现实意义。除了自然气象和“富煤”的资源禀赋等因素导致环境污染以外,交通排放也是空气污染重要来源之一。然而,与机动车保有量的快速增长相比,中国的城市交通基础设施建设严重滞后,随之而来的道路拥堵使城市的空气污染更加严重。但是限制交通需求与中国正处于城市化中后期的发展阶段不相符。从供给侧研究交通基础设施投资对空气污染影响的文献少且观点存在分歧。那么现阶段加强交通基础设施能否提升城市空气质量呢?本文先从居民效用理论出发,理清了交通基础设施投资影响城市空气污染的路径。接着分别利用中国城市年度与季度的面板数据,为城市道路改造与轨道建设对空气质量的影响找寻经验证据。结论表明:(1)无论采用投入端还是产出端的城市道路改造指标,加大交通基础设施建设在长期对空气污染均具有显著的改善效应,且长期的正效应大于短期负效应;(2)注重道路投资的产出能够更有效改善空气质量;(3)东部城市道路加长的改造方式比道路拓宽更有利于提升城市空气质量,但中西部城市道路改造方式的效果相反;(4)与道路改造的改善效应相比,轨道建设的替代效应更加大。根据以上结论,地方政府应该提高道路投资与机动车保有量增长率的匹配度,并加大轨道交通的投资力度,引导多元中心的城市布局,从而提高居民效用水平,实现经济与环境可持续发展。