随着我国经济的不断发展与进步,低碳经济和环境的保护逐渐成为发展的大势所趋,碳约束政策正在逐渐走向人们的生活,这种以碳交易和碳税收为代表的政策,影响了各个行业和企业的生产运营。数据显示,交通运输业是我国二氧化碳排放量上升速度最快的行业,其年均增长速度已经达到了15%,属急需节能减排,重点关注的行业,多式联运模式可以充分发挥各种运输方式的优势,可以为节能减排做出较大贡献,从而成为今后交通运输行业的主要发展方向。在低碳约束政策和现阶段低碳经济发展的时代环境下,本文将多式联运作为主要的研究对象。通过对多式联运网络结构分析及其碳排放环节的识别,提出了基于多式联运模式的各环节二氧化碳排放量计量方法。并且基于碳排放及运输的时间窗双重约束,建立起了以成本控制为优化目标的路径优化模型及其求解的改进遗传算法——NSGA-Ⅱ快速非支配排序遗传算法。然后,以车辆动力学控制系统（VDC）配送至车辆稳定系统（VSC）的一次多式联运为案例进行实证分析。并且通过对碳税价格及时间窗等主要参数的灵敏度分析,研究不同的碳税价格和时间窗对物流成本、换乘节点和运输方式选择产生的影响。根据研究可得,碳排放成本与节点以及运输方式之间存在密切的联系;且碳税价格数值会给企业决策带来很大影响,如果数值较低,企业在发展过程中不会过多考虑排放问题,相应对运输方式的影响也较小,随着时间窗的不同,最终产生的结果也存在一定的差异。本文研究成果对提高多式联运运输组织效率和降低碳排放有一定的指导意义。