交通仿真技术作为一种主要的交通分析工具，已经渗透到交通工程领域的各方面。目前，机动车驾驶员微观行为模型已经发展的相当成熟，但混合交通流中各类交通车辆(机动车、自行车、行人)的微观行为的研究还很少，尤其是自行车的微观行为的研究还处于起步阶段。在中国城市交叉口，机动车、自行车和行人之间存在大量的冲突，尤其在无信号交叉口，自行车运行线路非常的灵活，它们在停止或拥挤慢行的机动车之间穿插，同时避让冲突的机动车、其他自行车和行人。这类问题的研究探索无论对混合交通流微观仿真模型，对城市交通管理，交通安全、交通流组织都非常有意义，但在这方面的工作还很少有文献介绍。本论文对自行车在混合交通流条件下，穿越无信号交叉口时线路选择以及其与混合交通流中各类交通车辆的相互影响和避让行为进行了分析和建模。通过本论文研究，可以更好地理解、分析和预测自行车在无信号交叉口的穿越和冲突避让行为，为混合交通流微观仿真模型提供可靠的理论基础，为混合交通流理论机理，以及混合交通流交通设施(如交叉口，车站广场等)的设计、交通流组织等提供有用的理论指导。论文主要研究成果如下：一、提出新的自行车交通行为分析框架运用多元研究手段，借鉴各学科(如行为学、心理学、经济学、运筹学等)研究成果，对自行车穿越无信号交叉口微观行为进行分析，提出双层行为分析框架；并在分析框架基础上，建立无信号交叉口混合交通流微观行为综合数据库。二、提出规范化自行车交通行为理论模型在双层行为分析框架基础上，构建了规范化自行车交通行为理论模型(Normative Cyclist Behavioral Theory and Model，简称NCB理论模型)。该理论模型的主要特点和优点包括：1)分层次的行为框架结构；2)效用最大化思想；3)将骑车者的“活动”(activity)和交通行为结合起来考虑，更符合人们真实的出行行为，支持“出行链”的交通行为建模；4)广泛、灵活的框架结构，支持连续时空选择和随机、模糊等行为建模方法；5)支持动态决策。三、自行车穿越无信号交叉口行为建模和有效性确认在NCB理论模型基础上对自行车穿越无信号交叉口行为进行建模，并利用现场实测数据对模型进行参数辨识和有效性确认。真实数据对模型的检验结果证实了模型的正确性、有效性和可靠性。