随着城市交通机动化的发展,交通拥堵、环境污染越来越严重,发展慢行交通,建立公共自行车系统,鼓励更多的出行者采用非机动交通工具,引导居民形成“公共自行车+公共交通”的出行模式,是提高城市交通运行效率和减少环境污染的有效途径。论文首先通过国内外公共自行车系统现状的对比,结合自行车交通在城市交通中的发展和公共自行车系统的社会效益,指出了我国城市建立和推行公共自行车系统的必要性,并对公共自行车系统的运营模式和功能定位进行了探讨。其次,论文在研究公共自行车的租借行为特性的基础上,分析了影响公共自行车租借行为的因素,并将公共自行车视为一种交通方式,应用随机效用理论,建立了基于交通方式选择的公共自行车租借需求预测模型。同时设计了公共自行车出行选择行为调查问卷,在北京市典型地点进行了实验性的小样本问卷调查,在调查数据的基础上,结合效用函数的构造和模型参数的标定,给出了基于小样本实验调查数据的模型参数结果。最后,论文比较分析了不同选址规划模型的优缺点,选择将双层规划模型应用到公共自行车租赁点选址中,建立了公共自行车租赁点选址双层规划模型。模型从决策者和用户的角度,分别以决策者总成本最小和用户出行费用最低为上下层规划的目标函数,其中上层规划为传统的离散选址模型,下层规划为随机用户平衡模型。求解模型得到选址点的位置和小区借还需求在各个租赁点的分配,从而确定租赁点的设施规模,得到租赁点的规划方案。最后论文通过一个算例,分析计算了整个规划研究过程,验证了模型方法的可行性。论文工作主要体现在：(1)较全面地介绍分析了国内外公共自行车租赁的现状；(2)设计调查问卷并进行了实验性的小样本调查工作,为公共自行车租借需求预测模型的参数标定打下基础；(3)首次尝试性地应用双层规划模型解决公共自行车租赁点的选址问题。