在国家提出“碳达峰、碳中和”战略目标背景下,各个行业均掀起了“双碳”目标实现路径探索的高潮。“双碳”目标的实现需要从能源端、消费端和固碳端“三端发力”。道路交通运输作为重要的“能源消费端”,是我国控碳减排的重点领域,为了书写自己的绿色答卷,已经开始了全面的低碳化发展路径探索,道路交通低碳化发展目前已成为一种刚性需求。而在我国城市化进程中,道路交通呈现出快速扩张趋势,带来的道路交通问题和碳排放激增问题与当前刚性控碳需求背道而驰。如何在满足城市化进程中日益增长的居民出行需求的同时,也能兼顾“双碳”战略背景下道路交通的刚性控碳需求,成了亟需解决的问题。对于支撑低碳道路网规划的方法论研究,将成为从“能源消费端”控碳减排以促进“双碳”目标实现的重要抓手。本文在传统道路网规划方法的基础上,对刚性控碳目标约束条件下低碳道路网规划方法进行研究。实现对不同道路网规划方案进行碳排放的定量评估及控碳策略建议,能够为交通规划师、政府管理者提供低碳道路网规划方法论支撑,并且对于提升低碳道路交通发展水平,尽早实现“能源消费端”控碳目标具有重要的理论意义和实用价值。本文首先分析了道路网规划与交通碳排放调控机理,对道路交通碳排放影响因素以及控碳减排三路径“避免或控制交通产生、转移出行结构及能源结构、提升交通效率”进行梳理,从道路网规划“需求侧”及“供给侧”两个维度,对多个调控策略与碳排放的作用机理进行详细分析和阐述,并对不同调控方法进行比较分析,进一步明确了本文从道路网规划角度促进实现道路网这一重要的“能源消费端”控碳目标的理念和思路。碳排放因子和机动车活动数据是定量估算道路网规划方案碳排放水平的两大要素。本文构建本地化机动车碳排放因子模型,在分析传统实验室台架测试试验、实车试验获取机动车排放因子以及直接引入国外机动车排放模型的优缺点基础上,提出了一种基于本地化燃料消耗数据及速度修正因子的本地化CO2排放因子模型构建方法,并与实车试验获取数据进行对比分析。结果显示,该方法在替代实车试验方面有显著的突破,可以有效地应用于道路网的碳排放估算,为方便、通用、经济的本地化层面的CO2排放因子评估提供途径。在本地化碳排放因子模型构建的基础上,本文从宏观、中观、微观三个层面,提出了三种机动车活动数据获取方法及道路网碳排放估算模型,以满足道路网规划不同规划内容对研究颗粒度的不同需求,实现对不同道路网规划方案进行碳排放评估,进而服务于刚性控碳目标约束条件下道路网规划方案的调整和优化。在实现对不同道路网规划方案碳排放定量评估的基础上,本文从需求侧“方式转移”这一控碳路径角度出发,构建了以道路网碳排放总量最小为目标的道路交通出行结构双层优化模型。上层模型以交通出行结构为决策变量,以道路网碳排放总量最小为优化目标,借助各出行方式与速度相关的排放因子函数进行道路网碳排放总量的计算;下层模型为Logit SUE交通分配模型,为上层模型输入路段流量及速度参数。在此基础上,进一步讨论了该模型的两个潜在应用,这些模型均可服务于道路网规划。为促进出行结构方式转移,本文又从道路网供给侧“避免或控制交通产生”这一控碳路径角度出发,在传统交通规划交通需求预测数据已知的情况下,针对不同道路网规划要素,构建了以道路网碳排放最小为目标的道路网配置优化模型,包括:道路网道路等级级配优化模型、平面交叉口最小间距模型、横断面布设优化模型以及规划新建道路方案优化模型,为交通规划师在面向控碳需求的道路网规划方法方面提供技术支撑和参考。最后,在以上规划模型研究基础上,进一步总结、提炼出未来考虑刚性控碳目标约束的道路网规划方法。并以浙江省长兴县中心城区道路网规划为例,对长兴县现状道路交通进行了控碳需求分析,构建了三种不同的控碳需求情景并确定了不同情景对应的控碳目标。针对不同控碳情景,对长兴县道路网不同规划方案进行碳排放的定量评估,并对交叉口间距、新建道路方案等其他规划要素进行了情景分析,演示了本文提出的低碳道路网规划理论方法及其有效性。