自行车交通是我国大城市的主要交通方式之一，自行车交通与机动车交通在道路上相互干扰，成为大城市交通堵塞的主要因素之一。随着机动车数量的飞速增长以及人们对机动车要求的增强，自行车交通在大城市交通结构中的定位、交通流特性发生了新的变化，现有的机非混行模式已经不能适应大城市交通发展的需求。而国内在关于自行车交通设施方面的研究比较少，因此缺乏理论上的依据和支撑。本文正是在此背景下展开研究。 论文首先总结国内外自行车交通理论层面、实践层面的研究现状，研究发展方向与动态。探讨自行车交通发展存在的问题，并对我国的道路建设、机非混行等突出问题进行剖析，提出我国大城市自行车交通在城市客运交通结构中的合理定位及发展趋势。 其次，通过调查分析大城市自行车交通方式的基本特征、自行车交通流特性及运行特性。分类讨论自行车交通路段通行能力计算方法，并说明各种方法的适用条件；通过自行车交叉口调查数据的拟合提出交叉口通行能力计算模型，并验证模型的可行性。 然后，基于“机非分离”的思路，提出应用“慢行核”的研究方法，摈弃传统功能定位中将自行车道路等级等同于机动车道路的等级，按照自行车道路的功能将自行车道路分为四级：市级自行车干道、区级自行车道路、区内自行车道路和绿色自行车道路。重新定位自行车各级道路功能，并分析各级路网上的路权分配、相应的指标设置。在构建独立的自行车道网的同时，重点考虑了自行车交通设施规划与公交专用道、单向交通密切结合。以充分利用交叉口的时空资源为理念，总结了交叉口上自行车的通行空间优化设计方法。 最后，总结了专用自行车停车设施和公共自行车停车设施规划方法和技术，结合石家庄自行车停车场规划探讨各类型停车场的技术指标。探讨我国自行车与轨道交通设施规划必要性，通过台湾地铁的相关资料分析建立了轨道车站自行车停车需求预测模型，并讨论其适用条件。提出了“B+R”换乘系统的规划方法和相关技术。