随着国民经济的持续增长,我国城镇化进程迅速推进,城市规模逐步扩大,机动化速度加快,城市居民出行需求快速增长,我国城市道路交通面临更加严峻的挑战。城市面积的不断扩张,居民出行距离逐年增加,以电力为能源的电动自行车逐渐发展成为城市道路交通中不可忽视的交通工具。电动自行车给居民出行带来方便的同时也带来了诸多道路交通安全问题。本文以国家自然科学基金国际合作与交流项目《低碳化进程中城市多模式交通系统运营关键问题研究》为依托,面向城市交通中的电动自行车出行效率与出行安全问题,聚焦电动自行车交通流特性,自行车道通行能力和服务水平,非机动车骑行者的冒险行为以及电动自行车的安全影响等关键问题展开研究。本文用复合车头时距分布模型计算电动自行车影响下城市路段自行车道的通行能力。首先探讨了电动自行车、电动摩托车以及传统自行车在自由行驶和跟随前车行驶时的车头时距分布特征,再按照每种类型非机动车的比例,提出了自行车道上电动自行车、电动摩托车、传统自行车以及自行车道的通行能力计算方法,同时能够得到电动自行车和电动摩托车相对于传统自行车的等价系数。本文建立了有序概率选择模型定量化地分析了电动自行车、电动摩托车以及传统自行车骑行者舒适度的影响因素,发现骑行者舒适度的影响因素有骑行者的性别、非机动车的类型、非机动车交通量、自行车道宽度、非机动车流中电动自行车和电动摩托车所占的比例、自行车道与机动车道和人行道之间的隔离设施、道路坡度、接入点数量和道路周围土地利用。根据骑行者性别和年龄段以及非机动车类型不同,提出了混合非机动车交通流下自行车道的服务水平计算流程,绘制了不同电动自行车和电动摩托车比例下自行车道骑行者的舒适度在每一个等级的概率曲线图。本文根据道路使用者优先权和理论交通冲突点的不同,将平面信号交叉口的非机动车与机动车的交通冲突划分为十六种类型,并分析了每种类型交通冲突的发生原因,对比分析了交通冲突的冲突时间和冲突率,提出了平面信号交叉口交通冲突率计算方法。研究发现平面信号交叉口交通冲突发生的主要原因是机动车驾驶员没有让行有优先行驶权的非机动车。本文划分了平面信号交叉口非机动车骑行者的冒险行为的类型,对比了电动自行车、电动摩托车和传统自行车骑行者冒险行为发生率的差异性,分析了每种类型冒险行为的影响因素,探讨了冒险行为产生的可能原因。在信号交叉口电动自行车骑行者发生的冒险行为主要有闯红灯、超越停车线、在机动车道上行驶以及逆向行驶。影响骑行者发生冒险行为的因素有非机动车类型、骑行者性别和年龄、组群,高峰时段、行人信号灯类型、信号交叉口宽度、非机动车交通量以及冲突交通量。本文用固定效应、随机效应和随机参数广义线性回归模型建立路段和平面交叉口非机动车交通冲突模型,比较三种模型的差异性,深入地研究了路段和平面交叉口交通冲突的影响因素。随机参数广义线性模型能够较好地拟合平面信号交叉口交通冲突数据,道路几何设计和交通条件对交通冲突频次的作用效果存在随机效应,影响平面信号交叉口的交通冲突频次的因素有非机动车和机动车的交通量、高峰时段、信号交叉口渠化、自行车道宽度、自行车道与机动车道之间的隔离类型以及电动摩托车的比例。固定效应广义线性模型能够较好地拟合路段交通冲突数据,影响路段电动自行车与传统自行车交通冲突的因素有电动自行车交通量、传统自行车交通量、电动自行车平均行驶速度、电动自行车与传统自行车平均行驶速度的差以及自行车道宽度。