随着我国经济的不断的发展，人民生活水平的稳步提高，城市化发展的逐步加快，城市化进程中的问题也日益突出。因为城市人口和汽车保有量的急剧增加，使得城市道路拥堵情况越来越严重。为了缓解城市道路压力，建立完善的城市公共交通体系，有效地推动城市交通持续健康发展，城市公共自行车已成为城市公共交通发展中的重要环节，正受到人们越来越多的关注和应用。城市公共自行车系统其目的在于解决城市居民出行“最后一公里”的问题，拥有便捷、灵活等特点，在城市交通工具中具有良好的通达性和便利性。株洲市的公共自行车系统是“桩位式”的模式，其特点是每辆自行车必须在锁柱里完成借还，而随着“共享单车”理念的渗入和发展，“无桩式”的城市公共自行车系统因可以“即骑即走，随到随停”的特点，将更为方便人们的使用，并吸引更多的用户群体。合理的公共自行车系统，有利于丰富城市公共交通方式，完善整个城市的公共交通体系，提高城市交通运行效率；同时有利于城市交通低碳化、绿色化的发展，提升整个城市公共交通的吸引力和竞争力。　　本文运用GIS的时空分析能力，对株洲市公共自行车运营情况进行核密度分析、热点分析、聚类与异常值分析、空间迁徙分析等，从不同角度探讨了公共自行车分布的时空规律。在研究尺度上，通过对公共自行车站点的借还量数据按站点进行统计，得到了各站点的借车量、还车量、借还总量、借还差量四个方面的数据，对株洲市公共自行车在月尺度、日尺度下开展时空分析。其中，不同月份之间的核密度分析展现出高密度区到低密度区，逐渐由城市中心地带往城市边缘地带扩散的特点；借车量与还车量的聚类与异常值分析，体现了株洲市公共自行车使用高值离群主要位于城郊地带，低值离群主要位于中心城区的高值聚类要素周围的特点；对于日尺度上公共自行车借还总量存在潮汐现象，日尺度下的热点变化相比较核密度变化不明显；针对株洲市公共自行车的空间迁徙分析，可得出在各还车频次中均存在着单向流动或双向流动的迁徙规律。　　在需求预测上，以株洲市天元区为研究区域，通过运用马尔可夫链模型求解公共自行车站点桩位规模，并预测了公共自行车站点的借车还车需求及规模测算。得出公共自行车使用情况存在明显的等级差异，存在明显的等级差异，预测在中等和较高等级范围内的需求较为明显，各类等级的需求预测区域分布都较为集中且分界线有沿道路分界的特性。天元区低值需求和高值需求的主要分界线在道路西环线上，环线西侧大多为低、较低、中需求预测区，环线东侧基本都为较高、高需求预测区。在该环线西侧的中值需求区主要分布在中国南车，北汽集团、太子奶等工厂企业区范围内；较高需求区域则主要分布在天元区政府附近。环线东侧的湖南工业大学的部分范围也出现了较大区域的中值预测区。天元区的高值需求预测区主要分布在该区东北方向，集中在黄河路口、市总工会、市政府等公共自行车站点，公共自行车的使用率高达90％以上。根据需求预测值分析，可得出株洲市天元区的公共自行车使用情况主要集中在中和较高两个等级，公共自行车使用率达70%—80%。　　对于得到的公共自行车的时空规律和自行车站点的需求预测进行分析，并对自行车站点的布局调整以及自行车辆的调度，提出合理化的建议，包括完善交通网络、加强时空调度、动态需求预测与预警等方面。对未来“共享单车”在株洲的推行提供了借鉴与参考的价值。