我国是一个能源生产和消费大国，CO2的排放量已经位居世界第二，并正在快速增长。据预测，到2025年，中国的CO2排放总量很可能超越美国跃居世界第一。城市空气气环境现状表明，二氧化碳被认为是对全球大气环境最有危害的温室气体之一。交通运输以其巨大的能源消耗产生大量的二氧化碳而成为全球变暖的主因之一。本文对西安大气环境现状及污染情况进行特征分析，结果表明西安大气的污染类型已经由煤烟型转变为机动车尾气污染型。近年来，机动车数量的不断增长，加重了城市大气的污染程度。在由公共汽车、电车、出租汽车、轮渡等多种交通方式组成的城市公共交通系统中，最适合低碳交通发展要求的就是城市轨道交通，地铁就是其中一种形式。发展地铁交通方式成为了降低能源消耗，减少碳排放量的有效措施。在此背景下，提出地铁票价应该引入环境补偿因子，通过对地铁票价的补偿，降低地铁票价，吸引并鼓励更多的居民选择清洁能源的交通方式，不但节约了燃油的消耗量，同时减少了各种机动车碳排放量，改善大气环境。另一方面，环境补偿因子的提出为政府对轨道交通的政策性补贴提供了理论依据。本文通过两种方法计算碳排放量。第一种方法是利用Matlab仿真，分别模拟了西安发展地铁交通和未发展地铁交通的情况下每日产生的随机碳排放量。在仿真中，以西安市800万人口为研究样本，通过计算每一个人单日出行所产生的随机距离以及随机出行方式，来计算每天单个人口出行所产生的二氧化碳，加和后得到西安市居民出行所产生的二氧化碳排放量。第二种方法为通过南京的交通发展情况数据，利用类比法计算发展地铁交通和未发展地铁交通两种情况下的碳排放量差额。计算的结果为：计算机仿真计算现阶段发展地铁交通能够产生的碳排放削减量为127万吨；类比法预测结果为2020年，地铁交通对碳排放量削减量的贡献值为202.16万吨。以此为依据，以碳排放交易价格量化后得出结果：地铁票价的环境补偿因子确定为1.11元。