随着城市基础设施建设日趋完善,城市交通规划的重心已开始由“设施规划”转向“政策设计”。而政策设计的关键是理解人类行为响应及演变规律。活动理论是人类行为研究的重要理论,该理论认为任何个体的行为决策除了受时空间约束外,还要受家庭其他成员的制约。而时空可达性正是在这种时空约束下,研究个体或群体潜在行为选择和人与人之间交互潜在可能性的重要方法。因此,本论文以家庭作为研究单元,强调家庭对个体活动出行决策的影响。首先,通过时空路径方法,提出了集成替代联合活动的时空路径表达,并在前人研究的基础上实现了家庭联合活动的识别及其可视化;其次,利用时空可达性理论,构建了既能体现成员间相互影响,又能反应活动之间相互关联的家庭活动模式决策模型;再次,利用计算机语言,实现了家庭活动模式决策过程的模拟,以便更好地理解家庭活动模式决策中的交互过程。具体研究工作如下:第一,阐述了时空路径方法和时空可达性理论在人类时空间行为及人际交互行为研究中的优势和应用;同时,考虑到家庭活动中普遍存在的替代联合活动,即活动需求者和执行者不一致的活动,论文对传统时空路径进行了扩展,使之能够表达替代联合活动,从而完善时空路径方法在人际交互关系中的表达。第二,基于面向对象的建模方法,从家庭替代联合活动时空特征及其成员交互特征入手,构建家庭活动出行时空数据模型。同时,利用地点协同、时间共享和活动类型三个识别标准,结合时空数据模型实现了家庭联合活动出行的识别;并基于Visual Studio 2010和ArcEngine,利用C#作为开发语言,开发了一个可同时表达替代联合活动的三维时空路径可视化工具,进而实现了在统一的时空约束下直观分析家庭活动出行行为模式及成员间的时空交互关系。第三,构建了家庭活动模式生成模型。考虑到家庭活动模式决策中成员间以及活动之间关联性的特征,构建家庭活动偏好和成员组合偏好指标体现家庭成员间的关联性;构建剩余时间预算指标体现家庭活动决策时活动与活动间的关联性。此外,顾及活动地点吸引力、出行距离衰减、活动持续时间等因素,利用时空可达性理论,综合考虑上述诸多因素,构建时空可达性决策模型,用以支持成员活动地点推荐以及家庭活动模式推荐。第四,利用VBA编程语言,基于Excel开发工具设计了家庭活动模式推荐工具,为家庭推荐最优的活动模式。并通过对比实验结果中各类型活动的参与者与调查数据中对应活动的活动参与者的一致性验证时空可达性决策模型的合理性。研究结果表明:集成替代联合活动的时空路径,有助于在统一的时空约束下直观分析家庭活动出行模式,并在一定程度上有助于对家庭内部交互作用机理的诠释;根据联合活动识别结果,放宽对活动时间的约束和对活动目的/类型的要求,会提高联合活动识别效率;通过家庭活动模式推荐工具的实验结果和调查数据的吻合度,验证了时空可达性决策模型的可行性。