در این تحقیق سعی شده تا علاوه بر اینکه سیستم های مختلف حمل و نقل عمومی (اتوبوس، تاکسی و مترو) به لحاظ متغیرهای اقتصادی با هم مورد مقایسه قرار می گیرند، متغیر بسیار مهم آلودگی هوا نیز به آنها اضافه شده و در نهایت کارایی اقتصادی و زیست محیطی (زیست کارایی) سیستم حمل و نقل عمومی شهر تهران محاسبه می شود. روش مورد استفاده در این تحقیق تحلیل پوششی داده ها (dea) و متغیرهای مورد نظر میزان انرژی مصرفی، هزینه هر سفر، متوسط سرعت، مسافر-کیلومتر جابجا شده و آلاینده های هوا می باشند. نتایج تحقیق در قالب دو مدل جامع و مولفه ای ارائه شده است. بر اساس نتایج مدل جامع مترو با متوسط زیست کارایی 104.59 درصد بالاترین و تاکسی با متوسط زیست کارایی 84.36 درصد کمترین میزان زیست کارایی را به خود اختصاص داده اند. بر اساس نتایج مدل های فرعی، سیستم مترو پاکترین سیستم حمل و نقل درون شهری است و با اختلاف زیاد نسبت به دو سیستم دیگر کمترین نقش را در تولید آلاینده های مونوکسید کربن و ذرات معلق داشته است. بر اساس مدل فرعی مبتنی بر متوسط سرعت، سیستم مترو نسبت به دو سیستم دیگر در وضعیت بسیار مناسب تری قرار دارد. بنابراین در صورت برنامه ریزی حمل و نقل شهری تهران بر پایه شبکه مترو می توان از مزایای متوسط سرعت بالاتر در سال های آینده بهره مند شد.