京师流行的另外一件商品，名为自行车。
自行车的前身，是工部军械司为驿站设计的「四轮人力车」。
当初的设计目的，是替代部分短途驿马，降低传信成本。
最早的样车是铁木结构，前轮大後轮小，车把直接与前轮相连。
驿卒试骑後反馈，车身太重，转向费力，遇颠簸路面极易翻倒。
工部营缮司主事王焕，曾经在皇家实学会学士张毕手下学习过，他接手改进四轮人力车。
王焕将前後轮改为同尺寸，直径约三尺，以空心铁管为轮圈，中间用钢丝作辐条。
车架改用空心钢管弯曲焊接，重量减至原样三分之一。
关键改进在将四轮变成了三轮。
而更加革新的地方，则在於传动系统。
王焕参考水车齿轮原理，设计出链轮与链条传动装置。
脚踏板带动大链轮，通过链条驱动後轮小链轮，省力且增速。
转向系统增设前叉回转轴，车把与车轮间用齿轮连接，转向更灵活。
制动方面，王焕在车把处设手捏闸，通过钢丝拉动後轮制动片。
样车制成，工部令十名驿卒在京郊官道测试。
测试结果，平路时速可达二十里，是常人疾步的两倍。
连续骑行五十里，驿卒仅感腿部酸胀，无马匹饲喂之烦。
四轮变成三轮之後，转向更稳定，人操纵前轮，後面两轮则放信件货物。
唯一的缺点在於，雨天泥泞路面易打滑，上下坡仍需人力推扶，也就是在野外行驶性能不佳。
野外行驶性能不佳，但在城区使用就方便多了。
工部侍郎王之桓阅测试报告後，下令在京师城内的通政司邮局进行推广。
果然，通政司测试之後，效果非常的好，立刻向工部下了不少订单。
但是通政司也传来反馈，比如实际使用中，车轮容易损坏，此外骑起来颠簸。
刘衡组织工匠改良。
轮圈改用更细的钢管，辐条从三十六根减至二十八根。
车架钢管壁厚减薄，焊接点优化，整车重量降至三十斤。
座垫用皮革包裹软木，减少颠簸不适。
接着刘衡又发现，使用南洋新产出的橡胶减震效果更好，骑起来也更加的省力。
改进後的自行车，工部定价十五银元，首批试产一百辆，京师各个通政邮局纷纷下单采购。
这种三轮货车，正好切中了通政邮局的痛点。
随着邮政业务的高速发展，通政司在京师又增设了很多邮局，驿递网络日趋密集，但实际操作中面临新问题。
许多新设邮局位於坊巷深处或新兴居民区，周边道路狭窄，传统马车难以转弯通行。
尤其送信业务需深入街巷门户，马车体积大、调头不便，常因此延误。
三轮自行车经工部改良後，後部货厢可装载信件包裹，前轮转向灵活，能在宽仅六尺的胡同中自如穿行。
通政司试行采购後，分发至京师各邮局，各邮局的反馈都是非常好！
邮差反馈，每日派送信件，原需步行往返，骑三轮车後可覆盖范围扩大三倍。
遇雨雪天气，货厢加覆油布，信件不致淋湿。
车身轻便，遇台阶或沟坎，一人即可抬过。
三轮车一举成功，采购的订单更多了，而且不仅仅是京师，直沽、南京等大城市的通政邮局，也纷纷有意愿采购。
於是工部决定，在京郊成立三轮车工厂，专门生产三轮车。
这时候，皇家治安司的主司李德福又找上门来。
李德福向刘衡提出需求，他需要一种比三轮车还要轻便，可以助力骑行的车，用来发给巡警在日常巡逻。
李德福的需求也很明确：「通政司的三轮车虽能载货，但车身较宽，在狭窄街巷巡逻时转弯仍不够灵便。」
「治安司需要一种更轻便、更适合单人巡逻的车，不必载货，只求快速机动。」
刘衡听到以後，也是十分地头疼。
三轮车都已经是很简单了，还能怎麽简化？
几日後，刘衡路过天桥，见杂耍艺人表演「独轮车技」。
艺人脚踏单轮，手扶两侧木杆，在绳索上进退自如。
刘衡驻足观看，忽然心念一动，三轮车去一轮，岂不更轻？
但独轮难以平衡，若去一轮改为两轮，前後各一，或许可行。
他立即返回三轮车厂，召工匠商议：「三轮车後两轮是为载货稳当。若只载一人，可否改为两轮？前轮转向，後轮驱动，省去一轮，车身必轻。」
工匠疑惑：「两轮前後一线，如何立稳？」
刘衡道：「行进时靠动量保持平衡，停车时用脚撑地。可试制样车验证。」
半月後，样车制成。
车架沿用空心钢管，但长度缩短，仅设前後两轮。
传动仍用链轮链条，脚踏驱动後轮。
前轮转向系统保留，但去掉了货厢，车座直接固定在车架中部。
刘衡亲自试骑。
初上车时车身摇晃，但踩动踏板前行数步後，车身渐稳。
他在工部院中绕行一圈，感觉比三轮车轻快得多，转弯半径也更小。
刘衡又进行了一些改进，比如增加了握把，提升了驾驶的手感，增加刹车，可以慢慢减速，而不是直接用脚来刹车。
等到改进之後，他邀请李德福来观看测试。
刘衡演示起步、加速、转弯、急停。
车速明显快於三轮车，且能在宽仅五尺的胡同中轻松调头。
李德福看完大喜，十分满意地点头说道：「此车甚合巡逻之用！但差役需携带腰牌、
文书等小物件，可否加设储物？」
刘衡令工匠在车座後方加装铁丝篮，篮内衬布，可放零碎物品。
又在车架下增设小铁盒，用於存放印章、笔录簿。
改进後，治安司订购二十辆试用。
巡警的反馈都很积极！
巡逻效率提升，尤其追捕小偷小摸时，骑车能迅速缩短距离，但是在一些青石板路上比较滑，容易跌倒。