当大中型城市普遍面临着机动化发展带来的交通拥堵、环境污染和能源消耗的多重危机时，环保、便捷与健康的自行车交通被赋予了重要的战略地位。推动自行车发展的必要手段之一是建设和完善自行车基础设施，以满足自行车使用者的出行需求。现有研究证明自行车出行路径选择具有多种需求，不同需求下会选择不同的出行路径。因此，本文在城市居民出行调查的基础上，以自行车出行路径选择行为作为研究对象，分析了自行车出行路径选择的规律和特点，充分了解自行车用户的需求，有助于更好地进行自行车规划。本文围绕着多样化需求下的自行车出行路径选择行为进行了以下几方面的研究:　　(1)本文通过国内外研究现状，对影响骑自行车的人的出行路径因素进行分析，在西城区市典型道路开展居民出行调查，从调查数据中分析得到自行车出行路径选择行为特征。　　(2)对调查数据进行统计分析，发现人们在选择出行路径时基于的是变形的认知距离，于是本文对认知距离展开研究，应用SPSS软件分析得出造成认知距离变形的影响因素主要有年龄、转弯数、过街次数、大信号交叉口个数、小信号交叉口个数、无信号交叉口个数、天桥个数和地下通道个数等，并用这些影响因素建立基于认知距离的自行车出行路径选择Logistic模型。　　(3)同样是通过皮尔森相关性分析，得到影响自行车路段上出行安全的主要影响因素，结合交叉口因素，建立基于出行安全的自行车出行路径选择Logistic模型。　　(4)运用逐步分析法对影响出行环境良好度的因素进行筛选，得到景观类型、道路绿化情况、机非隔离形式和机动车流量四个因素，并建立道路出行环境良好度得分模型，作为基于出行环境的自行车出行路径选择模型。　　(5)利用灰色决策理论，建立综合考虑出行距离、安全、环境三方面的出行路径选择模型，并给出算例。　　本文的研究深入挖掘了多样化需求下的自行车出行路径选择行为特征，为优化自行车基础设施设计和出行信息服务奠定了基础，对促进居民选择自行车出行，缓解交通拥堵，发展可持续交通具有重要的现实意义。