随着城市机动化的发展,导致交通拥挤、环境污染问题越来越严重。公共自行车作为一种新型的公共交通工具,具有低碳、环保以及易与其他公共交通方式接驳的优势,能够有效地解决公共交通出行中“最后一公里”问题。为倡导公共自行车出行,优化布局自行车交通网络,本文对公共自行车的网络布局问题进行研究。本文的主要研究内容有:（1）从公交车与公共自行车接驳出行的便捷性角度,提出以公交站点为中心的公共自行车选址及自行车专用道设置问题,以最大化用户需求满足为目标。首先,对所研究问题建立整数规划模型,并将该模型与只考虑站点的选址模型进行比较并用数学规划软件LINGO求解小、中规模算例,实验结果证明本文提出的模型更加有效;其次,为求解更大规模算例,设计基于模型特性的禁忌搜索算法,该算法高效、可靠地解决公共自行车站点选址以及专用道设置问题,为规划者制定决策方案提供科学合理的参考依据。（2）为促进自行车出行比率,提出自行车专用道路网络规划问题。该问题从整体交通网络考虑机动车和自行车道路资源的科学分配,通过建立双层规划模型研究自行车路网的规划。上层模型以交通路网效益最优为目标进行自行车专用道的优化布局,下层模型考虑机动车的流量分配。为求解双层规划模型,本文分别设计考虑自行车路网特性的遗传算法和基于道路阻抗函数的Frank-Wolf算法求解上、下层模型。本文通过大量的仿真测试,实验结果验证双层规划模型和算法的有效性。综上,本文运用运筹学数学规划、优化算法、交通规划等理论研究公共自行车的网络布局问题。通过决策公共自行车站点选址以及站点间专用道的设置,使得公共自行车系统能够满足更多的出行需求;通过对自行车专用道的规划,使得自行车出行更加便捷,促进机动车出行向公共出行转变,对于解决交通拥堵和环境污染等问题有着重要的现实意义。