当前能源匮乏和大气严重污染的情况下,相比传统燃油汽车,天然气汽车具有环保、节约能源、高经济性、显著的环保效益和技术成熟度高等特点,正在成为低碳经济发展的主要产业。基于出租车轨迹数据,探讨居民出行规律、城市结构特征及其与能源消耗之间的关系,为合理布局出租车的分布、优化城市空间布局、改善城市环境及交通运输系统提供指导性意见。论文基于兰州市出租车GPS数据,研究兰州市出租车时空分布特征和碳排放情况。首先对原始数据进行了全面的数据清理。采集到的原始数据不能进行直接使用,是由于设备误差和人为误差,其中包含了许多冗余数据、漂移数据等,需先进行编程,同时结合SQL Sever数据库对数据进行清洗,以得到符合实验要求的数据类型。然后运用空间统计方法和DBSCAN聚类方法,以及结合地图匹配方法,对出租车数据进行空间聚类,分析出租车时空结构和出行网络结构;研究所在区域内出租车运行时空规律。接着通过核密度图分析将所得结果分为四个区域类型,分别是高热点区域、中热度区域、低-中热度区域、低热度区域。根据工作日与非工作日核密度图对比,可以了解到兰州西站和兰州站是市内重要通勤节点,在任何数段都位于载客高密度区域;对于其余热点区域,兰州市居民在不同日期不同时段出行特征存在很大区别。不同时段相同区域的载客情况具有差异性。最后根据出租车轨迹数据,通过建立出租车出租车碳排放模型,对出租车各类污染物排放进行评估,探讨关键特征与能源消耗之间的定量关系,以提高出租车载客率,减少污染物排放。