作者：柴彦威
出版社：东南大学出版社
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空间行为与行为空间试读：
前言
改革开放后，中国经历了深刻和复杂的社会与经济变革，市场经济体制进一步完善，城市化也进入了加速发展期。在此背景下，中国的城市空间发生了重大变化，并处于一个不断重构的过程之中，对城市居民的生活和行为产生了极为重要的影响。同时，居民的生活方式日趋多样化和个性化，个人偏好和主观能动性在居民活动行为中的作用不断加强。因此，人文地理学、城市规划学和城市管理学等相关学科越来越多地关注城市中个体人的需求和生活质量问题，越来越重视居民日常活动行为空间的研究。
20世纪90年代以后，中国人文地理学开始注重个人行为的空间分析，企图理解转型期中国城市居民空间行为和城市空间的变化。然而，部分研究只针对城市居民的某一类活动进行分析，如居住地选择、购物地选择等，却把居民的活动行为与移动行为相割裂，忽视了各种活动行为之间的有机联系。另一部分研究强调了居民活动的时空连续性，对日常行为的时空间特征进行了系统的研究，但却偏重于从居民属性和认知的角度解释居民行为的空间特征，缺乏对城市物质空间环境的相关分析。因此，从行为视角进行城市活动移动系统及其与城市空间互动关系的研究，已成为我国城市地理学研究面临的重要课题。
国家自然科学基金项目“转型期中国城市空间与居民行为的互动机理研究”（项目批准号：40671058）正是在上述背景下被批准立项和完成的。北京大学行为地理学研究小组于2007年在北京市实施了包含10个居住区、545户家庭的“北京市民日常活动与出行调查”的调研，这些第一手调查资料配以北京市基础空间信息构成了本研究的基础数据。
本书是该项目研究成果的集大成，对行为论方法、时间地理学、活动分析法等空间行为与行为空间研究的核心理论与方法进行了系统梳理，对个体行为时空数据的采集和管理进行了讨论；从行为空间角度就北京城市居民通勤、购物、休闲、出行行为及其日常行为模式的决策过程进行了整体分析，结合了北京城市空间和土地利用特征、转型期的单位制度、住房制度和居民生活方式的转变以及快速郊区化等本土背景，从空间行为的角度比较了不同城市空间中的居民行为模式，并对时空间行为的研究前沿与应用进行了总结与展望。
本书立足国际学术前沿，不但将西方有关空间行为与行为空间研究的最新理论与方法引进国内，而且通过融入中国本土背景和研究者的思考，初步确立了基于行为的城市空间研究的理论及方法体系；突出微观实证研究方法，注重个人的行为分析，强调在社会经济转型期、城市生活方式快速转变、城市空间重构过程等背景下中国大城市居民活动移动行为的空间结构特征及其决策机制；弥补了基于地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）的时空可视化与分析、基于家庭的活动空间行为分析等国内空白的研究领域，开创了空间与行为互动机理研究的多元化理论和方法。
本书共由14章构成，前4章属于整个研究的理论铺垫，第5章介绍了研究数据的采集、管理与可视化技术，第6章至第13章分别从行为空间与空间行为两条线索进行系统的实证研究，第14章对时空间行为的研究前沿与应用进行了总结与展望。全书由柴彦威负责总体策划与统稿，主要研究者的担当章节包括：柴彦威（第1章部分、第14章部分）、张艳（第1章部分、第3章部分、第6章）、张文佳（第4章部分、第5章部分、第7章部分）、马静（第2章部分、第7章部分、第9章、第10章部分）、申悦（第4章部分、第5章部分、第14章部分）、赵莹（第3章部分、第10章部分）、塔娜（第2章部分、第12章）、许晓霞（第8章）、刘天宝（第11章）、毛子丹（第13章）。申悦、杜洋参与了本书的文字校对与图表整理。
在多年的研究过程中我们得到了很多机构与人员的帮助与关照。首先要感谢在北京调查中给予支持的当地政府、街道办事处及居委会、物业管理委员会等，感谢配合问卷调查与深度访谈的被调查者。其次，感谢一直以来给予我们学术指导与支持的许多同行，特别是中国科学院陆大道院士、国家自然科学基金委员会宋长青博士与冷疏影博士。感谢美国伊利诺伊大学香槟分校关美宝教授的学术交流与合作，感谢美国田纳西大学萧世伦教授与俄克拉荷马州立大学于洪波博士在GIS可视化表达与分析方面给予的支持。感谢香港浸会大学地理系王冬根教授、同济大学城市规划系王德教授、中科院地理科学与资源研究所张文忠研究员与高晓路研究员、北京联合大学应用文理学院张宝秀院长与张景秋教授、中山大学地理科学与规划学院周素红教授与刘云刚教授、南京大学建筑与城市规划学院甄峰教授等空间行为与规划研究会的各位同仁。与美国纽约州立大学奥尔巴尼分校的黄友琴博士、美国明尼苏达大学双城分校曹新宇博士的合作研究也给我们带来很多启示，在此一并致谢。
最后我还要感谢长期合作的北京大学行为地理学研究小组的所有人员，以及先后参加本研究的刘瑜教授（北京大学地球与空间科学学院）、马修军副教授（北京大学信息科学技术学院）、王茂军教授（首都师范大学资源环境与旅游学院）、刘志林副教授（清华大学公共管理学院）、沈洁博士（复旦大学社会发展与公共政策学院）、黄潇婷博士（山东大学管理学院）、陈洁博士（中国科学院地理科学与资源研究所）、张纯博士（北京交通大学）、颜亚宁（中国中建设计集团城市规划设计研究院）、肖作鹏（香港大学）、李菲（纽约大学）、徐静思（麻省理工学院）、相云柯（麻省理工学院）、韩雅飞（麻省理工学院）、刘昊飞（加州大学洛杉矶分校）等。柴彦威2013年秋季于北京大学燕园1 绪论1.1 研究背景1.1.1 人文地理学的行为转向
20世纪60年代中期以来，在对地理学实证主义的空间分析方法进行批判与修正的过程中，行为主义学派成为人文地理学的重要流派之一，掀起了一场地理学的“行为革命”，人类主体性逐渐得到更多正面的关注。人文地理学研究开始强调空间过程的成因及后果，研究对象转向人类空间行为的决策及认知过程。
20世纪80年代以来，西方人文地理学研究越来越关注人与社会的现实问题，而地理学行为论方法在研究解决社会问题、付诸实践的指向性方面的力度也不断增强，逐渐把偏好与选择过程视为所处社会制约之下的结果，将行为的发生放到更大的社会结构背景之下加以考察。这种互动整体论的观点推动了行为地理学的新趋势，研究重点正在从“空间行为”（Spatial Behavior）向“空间中的行为”（Behavior in Space）、从“例外行为”向“日常行为”转变，无意识的、非探索性的、反复空间的经验行为正成为关注的焦点（Aitken，1991；岡本耕平，1998）。1.1.2 基于行为的城市空间研究
区别于基于经济、资本、功能等城市研究的视角，基于行为的城市空间研究范式强调对行为主体（政府机构、企业、家庭或个人）、个体非汇总行为的选择和制约过程的理解，从而揭示个体与个体之间以及个体与城市空间相互作用的格局、过程与机理，从微观到宏观重构一个用行为解读的城市空间。
在基于行为的城市空间研究范式下，“空间-行为”互动论成为研究的核心。一方面，将人类行为置于复杂的城市空间之中，行为的认知、偏好及选择过程均受到空间的制约。换言之，空间行为是行为主体在城市空间制约下的选择结果。另一方面，由于行为主体的主观能动性，人类行为对城市空间同样有着塑造与再塑造的作用。从这个意义上说，城市空间本身就非简单的物质空间，而是物质空间与人类行为空间相互叠加、相互影响的综合表现。因此，行为空间是我们认识城市空间以及人类行动者对城市空间的影响的重要方面。
基于行为的城市空间研究理论及方法主要包括行为论研究方法、时间地理学和活动分析法等。从严格意义上说，早期的时间地理学方法有着浓厚的实证主义色彩，从理论流派上看，隶属于行为主义学术流派；而后期的时间地理学在“地理学的社会化”与“社会学的空间化”的学科交叉融合中更加富有人文主义研究的色彩。活动分析法则脱胎于行为论研究方法与时间地理学研究方法，旨在理解和分析交通需求的产生，在方法论层面的贡献大于在理论层面的贡献。本书不但将西方有关空间行为与行为空间研究的最新理论与方法引进国内，而且通过融入中国本土背景和研究者的思考，初步确立了基于行为的城市空间研究的理论及方法体系，在理论和方法论等层面丰富了中国人文地理学研究体系，推动了中国行为地理学研究与国际的接轨。1.1.3 中国城市转型研究的行为视角
长期以来，中国人文地理学对人的行为的正面研究相对缺乏，同时缺乏与社会科学的广泛结合。改革开放以后，中国城市在经济、社会、空间等方面产生激烈变革。伴随着全球化、信息化与快速城市化的影响，中国城市空间正经历不断重构的过程。城市空间的拓展与重组、产业的郊区外迁、商业空间的多极化、居住空间郊区化以及社会空间极化等都对城市居民的生活和行为产生了极为重要的影响。并且，随着城市土地使用制度、住房制度、就业制度等改革的不断深入，中国城市居民行为的自由度有了很大提高，自由择业与择居，生活方式日趋多样化与个性化，个人偏好与主观能动性在居民行为中的作用不断凸显。因此，如何科学地把握居民各种行为的特征与趋势，引导居民养成进行合理、健康、可持续的日常行为习惯，建立重视每一个居民生活质量的现代生活与活动方式等问题不仅成为学术界研究的前沿性课题，而且也成为政府部门亟须解决的迫切问题。可以说，时代呼唤具有中国特色的行为地理研究理论与方法。
中国城市转型过程中所伴随产生的经济、制度、空间及社会问题也已得到国内外学者的广泛关注。在城市地理学研究领域中，相比于中国城市转型的制度视角、经济视角、文化视角，基于行为视角透视研究中国城市转型的过程与机理的研究相对匮乏，但近年来在城市社会发展及学科转向的推动下该方面研究逐渐升温，越来越成为中国城市转型研究的重要力量。首先，基于行为的中国城市转型研究，尤其是基于非汇总层面的行为研究弥补了基于统计数据在汇总层面上对于中国城市转型与空间重构微观过程与机理研究的不足。其次，研究中国城市转型与空间重构对于城市居民日常生活与行为模式的影响及其差异性，对于揭示城市社会与空间公平问题产生的根源，对于了解居民对城市资源时空配置的个性化与多样化需求等方面有重要意义。1.2 研究框架
在国家自然科学基金课题“转型期中国城市空间与居民行为的互动机理研究”的资助下，本书以北京为案例城市，开展了转型期中国城市空间行为与行为空间的实证研究。本书的选题最初形成于2009年在中国地理学会百年庆典学术研讨会上城市地理学分会场的主题发言——“空间行为与行为空间研究的三个前沿：生活质量、社会公平与低碳社会”，本书同时也是对整个课题的研究内容、方向及前沿议题进行的系统集成。
自1997年以来，北京大学行为地理学研究小组前后完成了三个与时间地理学、行为地理学相关的国家自然科学基金项目，在理论、研究方法和研究议题上不断进行探索。本书的研究成果相比之前的相关研究，其重要突破点在于对人类行为基于GIS的时空三维可视化建模与表达、对“空间-行为”互动机理的计量模型构建与分析等方面。本系列研究首次在理论与方法论的多个层面上系统地构建了基于个人和家庭等非汇总层次的行为研究框架，初步确立了“基于行为的城市空间研究”理论与方法体系，尝试将基于行为的研究范式应用到中国城市转型研究和城市可持续发展研究上，使该视角下的研究在国内外同行中受到较为广泛的关注。随着人文地理学研究的社会化和多元化，基于行为的城市空间的研究范式在城市地理学研究中的应用也会越来越普遍。
本书在介绍研究背景与研究框架之后，进入空间行为与行为空间研究的核心理论部分（图1.1）。第2、3、4章分别对地理学行为论方法、时间地理学方法、活动分析法的形成与发展、核心理论与方法以及在空间行为与行为空间研究方面的进展及应用等内容进行了系统梳理。总体来说，三种理论与方法为空间行为与行为空间研究提供了不同的思路与途径。相比较而言，行为论方法更加侧重于空间行为的认知、偏好与决策等反映行为主体主观能动性的方面。而时间地理学则仅仅围绕影响个体行为的制约机制，通过模拟与调整制约来实现对行为结果的优化。活动分析法最初诞生于交通规划中对于交通出行需求的预测，而其将活动与出行作为有机整体来进行研究的理念为理解空间行为的发生、内在联系及相互作用机制提供了新的思路。
第5章首先探讨了开展空间行为与行为空间研究所需要的个体时空行为数据采集方法——活动日志调查法的内容、方式、问卷设计等构成部分。在此基础上，详细介绍本书所依托的“2007年北京城市居民活动日志调查数据”采集的方案。此外，对个体行为时空数据库的建立与管理、时空数据模型构建与可视化技术进行了整体介绍。
本书的实证研究紧紧围绕“空间-行为”的互动关系展开，分别从行为空间与空间行为两条线索来进行系统地实证研究。
第6章至第10章围绕行为空间的不同要素展开实证研究。行为空间是行为地理学的核心研究课题。行为空间是居民活动的空间范围，是居民活动与移动在地理空间上的投影。通勤行为空间、购物行为空间、休闲行为空间以及出行行为空间是构成居民行为空间的重要要素。本书第6章至第9章分别就北京城市居民通勤、购物、休闲及出行行为空间进行实证研究，第10章则对居民日常行为模式的决策过程进行整体分析。行为空间研究更加侧重行为对空间的影响，行为空间反映了居民对城市空间的利用。
本书第11章至第13章从空间行为的视角展开实证研究。空间行为更加侧重城市空间对居民行为的影响。具体而言，通过比较不同城市空间（如旧城、郊区、单位等）中的居民行为模式，来判断空间是否对人们的日常行为产生影响以及空间怎样对人们的行为决策产生影响。
最后，本书总结了中西方时空行为研究的前沿动态，并提出生活质量、社会公平、低碳城市及信息社会等前沿议题，在此基础上对时空行为研究在城市规划、社会管理及居民服务方面的应用前景进行了展望。图1.1 本书研究内容框架2 基于行为论方法的空间行为研究2.1 重视主体性与过程导向的行为论方法
进入20世纪后，地理学研究强调寻求人文和自然环境的特定结构，在对人类及其建成环境的研究中，特别指出寻找人类活动的模式以及承载这些模式发生的整个体系的经济、社会和政治维度长期以来研究的主要目的。而人文地理学传统理论认为，人类行为是由任意时空背景中一系列相对不变和重复的事件组成的，因此假设所有个人的行为特征是相同的并具有稳定性，用微观经济学的一系列无差异约束曲线和效用最大化曲线代表，所有的个人对空间的理解也是相同的，所以该理论提出行为结果仅取决于区位机会（Golledge et al，1996）。
通常，地理学关注的焦点在于空间行为的汇总模式，尤其是经济活动的区位、人流与商品流以及特殊现象在密度或强度上的空间变化。但是，由于传统的区位论和中心地理论过于绝对的公理化特征暴露出与真实世界不符、对真实世界的预测能力低等缺点；同时，地理学固有的理论被认为是几何学和空间统计性质的空间形态法则（Harvey，1981），地理学长期以来未能形成一个深入理解空间结构形成原因的理论。因此，西方地理学在这个时期经历了对学科发展的反思阶段，核心关注的议题为地理学应以何种面貌出现，用何种方法可以更好地解释空间现象，探究人与环境的关系？
与此同时，在地理环境决定论、芝加哥学派的声音逐渐减弱之后，在科学技术和经济生产的急速发展的背景下，人的主体性又一次被普遍强调，并被认为是人与环境关系中的重要方面。一些学者已经开始注意到感知空间方向、意象地图、想象的世界以及自然灾害的感知等问题，这些先驱者提出人类空间存在的主观成分和客观成分同样重要。他们的研究开始重视城市中进行日常交互活动的人，而社会、经济、文化、政治以及其他因素作为互相活动的制约应以行为背景的角色进行阐述（Golledge et al，1996）。这可以看作行为论方法最初的理论思考。
而到了20世纪60年代，由于不满计量地理过分简化空间问题及未考虑人们是如何在某种空间场景下作出空间行为决策的过程，行为论方法应运而生。作为这一时期非汇总行为研究浪潮的一部分，行为论方法以其更加科学的、重视分析的方法而区别于人本主义方法（Golledge et al，1996）。行为论方法在对实证主义空间分析方法进行修正的过程中而产生的行为主义学派，成为该时期人文地理学的重要流派之一，其不仅对欧美地理学产生深远的影响，甚至掀起地理学的“行为革命”，与20世纪60年代的“计量革命”相对应（张文奎，1985）。
行为论方法将心理学的相关理论及概念引入地理学，试图了解人们的思想、感观对其环境的认知及空间行为决策的形成和行动后果。以行为论方法为基础的空间行为研究测量并分析人们的态度和期望、风险和不确定性、学习与习惯的形成、决策与选择、地方偏好、认知地图以及获取空间知识的一般过程，较注重空间过程的成因及后果，不强调空间形态的建构，用计量方法来证实小规模人群的空间行为通则，重视个人态度、认知及偏好对其空间行为产生的影响（Golledge et al，1996）。
1969年，美国地理学家奥尔逊和哈维《地理学的行为问题：专论集》一书的出版标志着现代行为主义地理学的诞生（海山，1997）。从20世纪60年代中期开始，行为主义地理学的研究打破了地理学传统理论中对于人类行为模式的简单假设，而取代以新的假定：个人对空间信息加以有选择性的理解、学习、组织后进行行为决策，所产生的行为结果不仅取决于区位机会还取决于个人对空间的认知（Olsson，1981）。在城市空间结构和城市活动系统等空间现象的解释变量中，认知的特点与个体差异性便成为解释空间现象的一个新维度。个人的决策不再是用相同的效用曲线和约束曲线表示。在此背景下，以过程为导向的地理学行为论方法研究由此揭开了序幕。
行为论方法最主要的特征就是从强调形态转向强调过程（Golledge et al，1996），从过程上寻求对特定空间行为何以发生的解释，强调过程，强调微观个体，强调人的主体性与主观认知、决策与选择。行为论方法认为空间行为可以通过认知过程进行解释（Gold，1980）。并且，行为研究认识到个体不仅对真实的物理和社会环境进行回应，同时也对其进行重塑。所以，行为并不仅仅是一系列事件的最终结果，它同时也是新的开端，行为与空间永远处于互动的过程之中。
但是，人文地理学研究，包括大量的人类空间行为研究，最初都是基于实证主义的传统。行为论方法的引入从本质上来讲并没有带来一场巨大的变革使得人文地理空间行为研究脱开空间科学的焦点。事实上，行为论方法指导下的研究属于归纳性研究，目的是从运行中的行为过程里提出一般性的阐述，其研究领域很大程度上受空间科学学派的影响（Johnson，1985）。
20世纪80年代中期，相对主义、后现代主义思潮开始涌现，在这种多元化的背景下，行为主义地理学研究开始向空间行为分析以外的领域拓展和渗透，与人文地理学内多个分支（如社会地理、文化地理和景观生态领域）产生了关联，其结果是萌发出生态学、社会弱势群体、女性、生命周期等崭新视角，使行为主义地理学不断活跃。
随着心理学由人工实验室研究转向日常生活行为研究，以及对大尺度空间认知的关注度增加，以环境心理学为首的心理学分支与认知过程的地理学两者的联合研究开始增多。认知心理学者，对认知地图形成过程提出异议，认为认知地图（包括传统的手绘图、偏好趋势面）只是众多“认知模式”（Schemata）中的一种，不足以用来解释外表行为。认知研究者引进了心理学的认知模式概念而使研究得到扩充。认知模式是带有预期目的性的个人主动筛选信息的过程，现实中的人是既受环境影响又影响环境的目的型动物（Kitchin，1996）。
20世纪90年代兴起的地理信息科学依靠其计算机技术的优势，为行为主义地理学提供了更广阔的研究前景。地理信息系统是通过计算机对地图进行建模和可视化表达，因此GIS与早期对空间知识学习过程的研究产生了呼应。地理信息系统将空间知识由位置、距离等绝对概念扩充为相邻、相交、结节、包含、靠近等拓扑概念，对研究个人的认知地图性质和空间知识结构带来很大启发。认知地图被比作“内化于人脑中的地理信息系统”，并可进一步探明大脑中空间知识的体系。通过考察使用者如何使用GIS操作界面，还可以探索使用者的空间知识形成过程的特点。2.2 基于行为论方法的空间行为研究进展
行为论方法空间行为研究的大多数工作是在空间科学所设定的框架中以实证主义风格进行行为模式分析，通过统计分析和数学模型来解释行为的某一方面的多样性。早期的行为主义地理学尝试建立基于个人决策过程来理解空间现象的模型，从而取代区位论、中心地理论甚至是微观经济学的汇总规范模型，成为了行为论方法初期研究的理论目标。然而，由于人类决策行为十分复杂，建立模型的理论目标面临着许多棘手问题。西方行为论方法初期研究，在广度和深度上尚未达到面面俱到，大多是通过认知、偏好、选择等环节来分别研究、分别突破，以期最终清楚了解个人决策的全过程。
当各种常规的研究对人的行为进行某种假设，然后根据这些原理推演其空间模式时，运用行为论方法则寻求以归纳的方法修订这些假设，找出行为规律，以用来预测或解释空间模式。从整体来看，行为论方法强调探讨有关人类特别是个体人的行为模型，同时探讨环境的概念，这个环境不是指客观的物理环境，而是人的决策及其行为发生的场所环境或现象环境；侧重对人类行为与物质环境的过程性解释，而不是结构性解释，旨在展示心理、社会以及其他方面的人类决策与行为理论的空间特征；研究的侧重点由汇总人群转变为分散的个人与小团体；研究资料大多来源于问卷调查、访谈等，而不是统计资料（Golledge et al，1990）。2.2.1 空间认知过程与行为
研究空间中人类决策背后的认知模式以及把主观性因素纳入理论模型具有重要的意义。认知模式的研究从认知地图到空间知识的学习过程，构成了行为论方法研究的核心部分（Couclelis et al，1987）。对于认知的本质，存在两种不同的假定。
第一种假定是，认知过程是环境给个体施加刺激后的客观产物。这种假定意味着研究认知的目的即是寻找个体受到环境刺激时存在的不变的、决定性的规则，而这种规则不仅仅是“空间移动最小努力”等经济原则。古尔德指出人在环境面前的认知受最优行为规则控制，既包括最经济行为，也包括最满意行为。后者追求个体某种“满意”变量的最大化，并从对非洲农户在恶劣气候条件下的种植决策的研究中提出了“零和博弈规则”，即追求风险损失的最小化的规则（Gould，1963）。哈维指出个人面临的选择集是有限的，即使遵循最大满意原则，结果仍可能非最优（Harvey，1981）。普雷德（A.Pred）的行为矩阵也属于同样的尝试（Golledge，1981）。
第二种假定是，认知过程是深受个人经验、情感、心理、理解力影响的主观过程，认为人在环境中的行为是通过大脑中映现得到的环境意象而形成的，如能深入大脑“黑箱”中探明人脑中主观的意象世界，便可以理解哪些因素指导了实际行为的发生。从这种主观体验性出发，能够解释统计学和经济学模型所无法解释的“残差”部分，也就是那些非最优规则指导的行为。其代表性研究包括早期的认知地图研究和空间学习理论。研究的切入点多是依赖于调查和数学分析对认知地图加以呈现和测度，属于空间分析范畴（王茂军等，2007）。研究者认为在移动行为之前个体对不同地点有不同等级的偏好，由此连成的偏好趋势面被他们称为“认知地图”，他们还发现人脑认知地图中存在距离扭曲（相对真实空间的欧氏距离而言），所以真实环境并非原封不动的印在人脑中，而是不同层次的心理扭曲后的认知地图在指导实际行为。以戈里奇为首提出的空间知识学习理论发现除扭曲之外还存在一种等级性的空间信息储存结构，并且是在个体不断成长及不断熟悉环境过程中由简单到复杂渐渐形成的。戈里奇提出的“锚点”理论模型是行为主义地理学认知领域的著名模型之一。它描述了个体在陌生空间（如一个新城市）中，首先会全力寻找“主要节点”（如住房、工作地）的位置，此后围绕主要节点、次要的节点和其间的通路（如上班路线、家周围的各种设施）加以认识，最终形成带有等级的认知结构（Golledge，1978）。类似地，1960年林奇在《城市意象》中的手绘图研究指出城市空间中的标志节点（Landmarks and Nodes）会最先被认知（Lynch，1960）。与“空间中的全知人”不同，空间知识学习理论假设个人依赖城市各要素的方位、距离、方向和与其他要素的空间关系（即拓扑关系），指导移动行为，且一开始对拓扑关系的掌握是模糊的，随着空间实践而不断变得清晰、正确。
近十多年来，空间认知过程研究立足于个人活动与环境之间关联的角度，把认知的研究发展到人如何接受外界信息进而如何利用信息以实现空间中行为的立意上。一直占有重要地位的扭曲研究中，个人行为意义受到重新审视。扭曲不一定意味着个人空间知识的缺乏或错误，因为个人在实际日常生活中即使存在扭曲仍能正确到达目的地，这反映出个人空间行为并不总是需要精确的地图式信息作为导航（村越真，1987）。
不仅仅是认知扭曲研究，认知过程的研究在整体上更加深入于个人与环境信息之间关系的研究。基钦认为，“认知地图”的说法容易导致认知研究过分与地图学地图的形式发生关联，而参照地图学地图提取出的空间认知特点，不同于日常生活环境中的真实情况，因为其中忽视了移动经历对空间知识形成的贡献（Kitchin et al，1997）。针对这一点，戈里奇采用了另一种概念，即皮亚杰心理学的“空间知识”，并考察名称性（Declarative）、经历性（Procedural）和全局性（Configurational）空间知识的关系（Golledge，2003）。蒙特洛则对传统的“标志点→路径→邻里→区域”的空间知识获取顺序提出异议，并发现了与之相反的结论（Montello et al，2005）。另有研究发现，大脑中空间知识呈现等级性结构，低等级要素依附高等级要素进行定位（Kitchin et al，1997），从而更好解释了地理对齐和扭曲等现象。
基于空间知识的认知过程研究较好地应用到了探路行为、空间导航服务、残障者支援等方面。马斯顿和戈里奇将盲人的行动困难归结为方位、方向等空间知识的缺失，并测试了火车站远红外听觉信号系统（RIAS）对盲人的辅助导航效果（Marston et al，1999）。行为地理学还将探路行为视作空间知识获取的一个特定阶段，关于探路行为的研究成果已经结合计算过程模拟、全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）等多学科技术应用到智能交通系统（Intelligent Transport System，简称ITS）的构建中，对于交通出行导航具有重要价值。个人在移动过程中摄取信息的特点决定了导航系统应该在何时提供何种信息（Montello et al，2005）。2.2.2 偏好、选择与行为决策
认知方面的研究虽然揭示了行为决策背后的一些心理机制，但大多停留在“就认知论认知”的局面。认知心理过程与外表行为动机两者也无法完全等同，除非清楚最终决策之前的偏好选择机制，否则直接用认知来解释预测人类空间行为仍然很困难。因此，计量革命促进了地理学对经济计量学和心理测量技术的借鉴，催生出了大量实证模型研究（Timmermans et al，1990）。这些理论与模型假定个人会形成对环境的认知特征，尽管这些认知会有很多的共性，但是也有一些异质的特征。例如，我们可以用同样的方式感知到一些地方，但是被感知属性的重要性却可能存在很大差异。因此，每一个人的选择集合都是不同的，都只是所有选项的一部分。一个人会将他认为重要的属性附上主观效用，并且根据一定的规则或者启发式原则将这些部分效用联合形成总体效用，最终形成一个偏好结构，即不同选项在偏好空间中的位置。偏好在这样的空间中根据个人的、制度的或者社会的约束被评价和排序。在这种情况下，大多数模型都是关于单一选择行为的，而少数则通过出行链和活动安排等概念扩展到多商品选择和多区位选择的问题。个人偏好-选择模型中大致有汇总和非汇总两类，非汇总模型与传统模型（引力模型和系统动力学模型）及汇总统计模型的不同点在于模型均基于微观个人进行推演，虽然利用大样本调查数据，但不依赖于回归方程系数解释，而通过对个人偏好评价机制过程的演绎来理解空间行为何以产生。
总之，借助精密的模型方法和复杂的研究设计，直接用于模拟消费、居住地选择等空间行为选择偏好和决策上，而偏好评价之前的认知“黑箱”不纳入模型的表达中，这是早期偏好-选择研究的一大特点。应用较广的效用计量模型和多维度模型均扎根于区域与城市规划、交通规划、市场分析等众多领域，对所发展出的偏好-选择模型的应用和预测性要求较强。早期偏好-选择模型研究的缺陷在于效用函数的假定过于绝对，模拟决策规则的非汇总模型则无法处理多目的行为，未充分考虑个人属性的差异性。但更大的质疑在于，把通过显示偏好计算出来的偏好尺度与最终表现出的行为相等同，忽略了主观认知的偏好与实际行为之间可能存在的不一致性和所受制约（Blommestein et al，1980）。
行为地理学研究的日常生活化趋势引发了对更加精确的行为模型的需要。近十多年来，随着西方城市越来越强调居民需求的中心性，基于活动分析法的模型开始被用于城市交通规划研究中（Golledge，2003）。地理信息系统科学、全球定位技术和智能交通系统的发展也使新的行为决策模型相继问世，除了效用模型（连续和离散选择模型）以外还包括结构方程模型（Cao et al，2007）、生存模型（Bhat，1996）、规则模型（计算过程模型）（Arentze et al，2004）以及新兴的各种微观模拟模型（Schenk et al，2007）。行为决策模型的应用领域已经遍及交通预测、交通优化管理、土地利用系统、空间决策支持等多个方面（Golledge et al，2002）。
与行为地理学早期的偏好-选择模型相比，新的行为决策模型放宽了单一目的选择、固定效用等严格的假定，更好地体现了个人及家庭如何在复杂环境中安排活动并选择出行方式。换言之，它们能够提供在整个活动系统背景下理解行为与城市空间关系的手段。基于“活动”的模型极大地扩充了人的行为研究的内涵。2.2.3 制约导向和社会关联的行为研究
在西方经历了能源和经济危机的大背景下，20世纪80年代，西方人文地理学的研究主攻方向开始转移到分析、解决现实社会的问题，尤其是关于环境污染、贫穷与饥饿、种族歧视与生活福利等问题。此时，地理学行为论方法研究解决社会问题、付诸实践的指向性也不断增强，逐渐把偏好选择过程视为所处社会制约之下的结果，将行为的发生放到更大的社会结构背景中加以考察。早在20世纪60年代，行为主义地理学家就已区分了实际空间与行动空间，后者是个人感知到的、影响行为决策的那一部分环境（Kirk，1963）。这个框架的价值在于两个空间之间的差异部分可以理解为决策选择集具有局限性，因此为非理性行为给出了一种解释框架。戴斯巴拉茨在此基础上把个人决策所面临的选择集划分为四个阶段，并认为在预期阻力、社会规范等制约因素的作用下，个人将不可接受的选择逐次排除，最终剩下的选择即是实际行动（Desbarats，1983）。他的理论充分考虑了外界制约导致意愿与行动之间的不一致，因此能够揭示个人面对环境条件变动时的反应机制，如约翰逊将其用于核泄漏灾害撤离行为研究（Johnson，1985）。
1993年，戈里奇在关于“地理学与残障者”的研究中探讨了盲人探路行为，指出以往的空间行为理论几乎全部是用智力健全人（特别是男性）的立场来定义（Golledge，1993）的。他提出了两个“地理学”的必要——研究残障者的地理学与服务残障者的地理学。前者的任务是探明盲人脑中感知的“世界”与正常人的有什么区别；后者的任务则是将这些区别加以应用，帮助研制出面向残障者出行的社会援助设施。与之类似，汉森和普拉特透过男女通勤行为差异，揭示了性别化社会、就业结构的转型趋势（Hanson et al，1991）；艾特肯研究了社区邻里变动对迁居的影响，而时间地理学把个人决策过程视为时空制约和社会物理制约下的被动过程，从消极方面入手的分析空间决策机制的方法，对如何改善生活福利具有重大启示（Aitken，1990）。由此可见，行为主义地理学已经具有解决社会问题的导向性，开始在行为决策产生过程中设想社会文化制约的存在，相比完全基于主观心理因素的认知研究和选择模型又跨进了一步。2.2.4 日常生活空间与行为
如果说空间认知研究是从人脑“黑箱”中理解人与外界环境之间关系的话，那么，个人的生活空间与行为研究则是更加正面地解答日常身边环境中的每人每事为何发生。区分不同性质的行为已成为最近行为地理学研究的一个共识（Kaptelinin et al，1999）。其中，研究的首要任务是理解习惯行为或反复行为。这是因为，个人的日常活动总是由上班、回家、购物等习惯行为组成的，临时或偶然的行为只是次要部分。
针对此问题，近十多年来，学界出现了一种强调“地理首要性”的呼声，即行为必须放入环境、社会、文化背景中来考察（参见Amedeo等相关文章）。这种互动整体论的观点推动了行为地理学的新趋势，即早期的“空间行为”研究逐步被“空间中的行为”研究所取代（Aitken，1991；岡本耕平，1998）。针对空间中的行为研究，行为地理学需要为其提供更多元、更复杂的框架。心理学家吉布森的供给理论认为，个人在空间中的行为并不依靠认知地图，作为其引导的是周围环境自身的不断转换（Gibson，1986）。艾特肯和比约克隆将交换主义视角引入行为地理学，强调人们针对不同目的和不同环境会形成不同的认知模式来指导决策，突出了环境背景中人的行为价值和意义（Aitken et al，1988）。可见，日常生活空间的研究视角不但有助于行为地理学整合能动和制约的两个维度，有助于发现行为与环境之间的真正逻辑关系，而且将空间视为被个人赋予意义的有机体。行为地理学研究的空间不再是笛卡尔式的概念而带有了人本主义特点。
另外，生活空间的研究需要处理个人在时空间中的所有连续活动，因此对研究方法和数据采集提出了更高的要求。在生活空间的雏形概念的基础上，学者将个人日常生活可以达到的空间范围进行了分类，模拟整日活动计划、活动类型、地点属性、交通便捷性对生活空间的影响（Chapin，1974；Dijst et al，1997）。劳巴尔等人整合了环境供给与时间地理学视角，展示出特定的环境属性与进行特定活动的个人之间是如何相互匹配的（Raubal et al，2004）。与此同时，针对个人对日常活动的感知与评价，还可用陈述偏好法来探求居民的理想行为或理想空间（柴彦威等，2006）。当然，日常生活空间的研究还可延伸到许多应用层面，例如购物活动模拟与预测（Schenk et al，2007）、交通与地理语义、以个人活动决策为中心的基于位置的服务（Location Based Service，简称LBS）等（Raubal et al，2004；Kuhn，2001）。2.3 基于行为论方法的中国城市空间行为研究
中国的行为论方法在经历了20世纪80年代的第一轮学习热潮后便进入了几乎无人问津的低潮期，直到近年的第二轮学习热潮的兴起，人们的关注度才渐渐提高。如果说第一轮的学习热潮是出于对西方行为地理学的初步介绍的话，那么近期的学习热潮则是国内经济社会发展及学科进步的客观需要。由于人文地理学研究越来越关注人与社会的实际问题，因此运用行为地理学方法的研究明显增多，主要集中在迁居与通勤行为、消费行为、认知地图和城市意象、空间行为与行为空间等方面（柴彦威等，2011）。
数据采集和分析方法的演进是行为论方法研究发展的重要推动力。近些年来，微观个体行为数据的调查在北京、上海、广州等城市全面展开，调查内容涉及时空日志、消费行为、迁居行为等不同方面。特别是随着近些年信息技术的快速发展，以GPS、手机、网络为媒介的新型调查方法开始在部分城市开展，例如王德等在上海进行的网上世博参观调查，柴彦威等在北京进行的时空行为GPS调查，黄潇婷等在颐和园进行的旅游行为GPS调查等。调查手段和技术的更新增加了行为数据的精细度和准确性，大大推动了行为研究的广度和深度。同时，分析方法也逐步多元化，从单纯的统计分析逐步向模型、模拟、可视化等多元方法转变。学者应用复杂定量模型进行大样本数据分析，结构方程模型、分类评定模型（Logit Model）等已经在行为地理学者的研究中广泛使用，使得行为研究从模式描述向机制解释、从单因素向多因素发展。应用GIS三维可视化方法的引入，促进了行为模式表达方法的提升（申悦等，2010）。另外，在定量分析快速发展的同时，质性研究方法也被学者引入到行为研究中。通过生命历程访谈、住房行为与社会关系调查、认知空间调查等，促进了对于个体行为与决策的理解（柴彦威等，2009；冯健，2005；王永海等，2008）。数据与方法的多元化促进了行为研究的全面展开和快速发展。2.3.1 消费者行为
消费者行为一直以来都是空间行为研究的核心内容。而目前中国正处于从生产城市向消费城市的转型时期，商业空间与消费行为的巨大变化需要从微观层面上对居民消费行为及其决策过程进行深入研究，以透视城市生活方式的变革及城市空间重构，从而为消费者行为的政策与空间引导及建立可持续消费模式提供科学的理论依据。
消费者行为研究从需求的角度为商业空间结构研究提供了新的视角（马静等，2009）。同济大学空间行为与规划研究小组利用交通调查数据，从购物出行的角度划分了上海市商业中心的等级结构和不同商业中心地的吸引范围（王德等，2001）。北京大学行为地理学研究小组总结了欧美与日本消费者行为的研究进展（柴彦威等，2004），并通过在深圳、北京与上海等城市实施居民消费行为的问卷调查与访谈，构建不同商品的购物出行等级，从消费者行为的角度把握以中心地为基础的城市商业中心体系的演变（柴彦威等，2010）。冯健等基于认知距离数据分析了北京市居民购物行为空间结构的演变特征及其影响机制（冯健等，2007）。这类研究检验消费者行为与零售商业空间结构之间的关系，从消费者行为的角度对商业中心地理论进行了完善与拓展。
随着消费者对生活质量的日益关注，近年来有关消费者行为与决策的正面研究也逐渐增多。已有研究通过对深圳、北京与上海等城市的居民消费行为的调查，分析中国居民购物行为、夜间消费行为的时空间特征与决策机制，弥补了基于家庭的消费行为与决策分析的空白。张文忠等从消费者属性和商业环境双重视角，分析了北京市居民消费区位偏好和区位决策。已有研究从不同角度分析居民购物行为空间决策的影响因素及决策过程，深化了对于居民行为决策的认知和商业设施利用影响因素的理解（柴彦威等，2010；马静等，2009；张文佳等，2010；张文忠等，2006）。
与上述偏重于商业中心地利用的研究不同，同济大学王德研究小组对商业街中消费者的消费行为时空特征进行了深入调查与研究，突出了行为模型建立及行为模拟等定量研究方法在商业街规划与改造中的有效性。其研究成果创新与发展了微观商业区位论，丰富了行为地理学研究的理论与方法（朱玮等，2009）。2.3.2 迁居行为与通勤行为
迁居作为一种普遍的经济和社会过程，对于迁居的个人或家庭、迁出地与迁入地以及整个社会而言，都具有重要的意义。迁居研究的行为论方法重视迁居决策和居住区位搜寻与选择过程，在此基础上形成了独特的研究视角（Golledge et al，1996）。已有研究从微观层面分析了不同时期、不同类型城市居民的迁居特征和机制，分析了与迁居行为有关的居住郊区化、第二住宅与季节性郊区化等现象（柴彦威等，2010；冯健等，2004），深入探讨了迁居行为与社会转型、空间重构的关系。这些研究深入分析迁居行为与城市空间的关系，从微观视角诠释城市内部空间结构的变化。而随着住房改革的深入，城市居民住房选择的自主性和多样性增强，个人偏好和家庭属性开始成为居民住房选择的重要因素，张文忠、刘望保等分别对北京市和广州市居民的居住偏好和迁居决策进行研究，丰富了中国城市居民迁居的微观机制与决策的研究（刘旺等，2006；张文忠等，2003；刘望保等，2007）。
通勤行为的空间格局是由城市地域中就业与居住的空间组织方式决定的，并且能够很好地反映城市空间结构的特征。行为地理学者对通勤行为及其所反映的城市空间结构特征进行了大量实证研究（张艳等，2009）。已有研究分析了北京、上海、广州、天津、大连、深圳等城市居民通勤行为的基本特征，总结通勤的空间结构模式（李峥嵘等，2000；孟庆艳等，2006；周素红等，2005；柴彦威等，2002；张艳等，2009）。近期，学者们更加注重将通勤与转型期城市空间的变化相关联，研究重点集中在城市居民职住分离（冯健等，2004；刘志林等，2009；周素红等，2006）、空间错位（宋金平等，2007）等方面，将通勤行为置于居住郊区化、城市空间扩展、土地利用变化等宏观背景之下。周素红等对广州居民的居住-就业空间与通勤行为进行了大量的研究，描述了广州市居民通勤行为空间与职住关系的特征，分析了空间错位对于居民居住-就业空间选择的限制以及职住关系变化对居民出行行为的影响，并通过通勤格局及其演变透视城市实体空间的变化（周素红等，2010）。2.3.3 空间认知行为
认知地图研究是空间行为研究的又一中心议题，随着行为论方法的繁荣发展，认知研究也迎来新的发展势头。地理学的认知地图研究更多关注认知地图的空间模式，强调对客观环境的理解、对现实行为模式的解析、空间分析等（王茂军等，2007）。国外的认知地图研究包括手绘地图的城市意象研究、地名认知/距离认知和城市空间认知、认知地图的扭曲研究、居民属性研究等多个方面（王茂军等，2007）。国内城市空间认知的研究还相对薄弱，近年来有学者开始从事城市意象、认知距离、认知地图变形等方面的研究（冯健，2005；冯维波等，2006；顾朝林等，2001；李雪铭等，2006；陈基纯等，2004；申思等，2008）。
城市意象研究在中国开展的较早，并产生了大量的研究成果。学者对北京、大连、重庆等城市进行了城市意象空间结构及其要素分析（冯健，2005；冯维波等，2006；顾朝林等，2001；李雪铭等，2006），发现城市意象要素因城市不同而有差异。距离认知研究尚处于初步发展期，陈基纯等总结了广州市大学生距离认知的总体特征和主要影响（陈基纯等，2004），申思等定量分析了北京市居民的距离认知形变和影响因素（申思等，2008）。在国家自然科学基金的支持下，首都师范大学王茂军研究小组全面梳理了国内外认知地图的研究进展，结合北京市问卷调查，全面研究认知地图的扭曲现象，分析了北京城市空间的认知格局（霍婷婷等，2009）、地名认知空间的关联模式（王茂军等，2009）以及空间认知扭曲（王茂军等，2010）。这些研究从理论、方法和实证方面全面丰富了中国城市的认知研究。但是，目前中国的认知地图研究领域依然相对狭窄，需要进一步地深入研究。2.3.4 日常行为空间
日常生活空间是行为论方法研究的重要热点问题之一，在空间行为研究中占据着至关重要的地位。尤其是在中国城市转型的过程中，中国城市的空间结构与组织方式发生了重要的变化，城市功能的转变与城市空间的重构导致了居民生活方式与行为模式的重要变化，原有的以单位为基础的生活空间结构变得多元化和异质化，在这种变化中凸显出来的生活空间扩展与变革成为中国城市转型的重要组成部分与居民生活质量的重要衡量标准。而行为论方法关注个体、关注过程的特点使之对于研究中国城市生活空间的变革具有重要的指导意义。
中国的日常生活空间研究以行为论方法、时间地理学、活动分析法等相结合为特点，开辟了中国城市转型研究的行为视角，开创了基于个人行为的城市空间研究范式（柴彦威，2009；柴彦威等，2008；张文佳等，2009）。通过对深圳、北京、上海等城市的一系列研究，针对中国城市居民的通勤活动、迁居活动、消费活动、休闲娱乐活动等日常行为的时空间特征进行了系统地分析，总结了中国城市居民的日常生活空间特点，对单位空间、郊区空间等典型的生活空间模式进行描述与解释，探讨居民时空行为模式的内在机制与空间相互作用，并探讨了居民虚拟行为与空间的互动机理（柴彦威，2009；柴彦威等，2010；孙智群等，2009）。2.4 行为论方法的未来走向
经过近50年的发展，行为地理学已经从最初的狭隘的实证主义框架向更加多元化的方向发展，并不断反思重新认识自身的意义。特别是20世纪90年代以来，在地理学社会科学化的影响下，行为地理学研究越来越关注现实的社会问题，与社会政策、福利地理等的联系越来越紧密。通过广泛的多学科融合更全面地解答人-环境互动关系的问题。从最初回答“行为在哪里发生”的区位论套路，发展到关注人文现象与环境互动关系，最终回归到日常生活空间和社会中（柴彦威等，2008）。相比而言，我国对于行为地理学发展趋向把握还不够，仍处于传统的经验主义研究为主的阶段，亟待引进西方研究的新思想（周尚意等，2010）。
认知和决策仍是当代西方行为地理学研究的中心议题，同时日益发展的互动交换主义视角、日常生活中的供给视角以及模型不断精确化的活动分析法，体现出从主观选择和外在制约两方面来把握行为与空间关系的努力，促进着不同研究主题的整合（柴彦威等，2008）。西方行为地理学的研究正在从“空间行为”、例外行为转向“空间中的行为”、日常行为（岡本耕平，2000），从显示行为空间转向理想行为空间，从现实行为转向虚拟行为，从解释行为转向模拟行为、规划行为，力求对人的生活世界进行理解，最终达到对于人类自身的理解（柴彦威，2009）。
在中国人文地理学人本主义转向的大背景下，中国行为地理学研究的广度和深度也在不断扩展，大量的研究成果和论文专著得以发表，广泛的学术交流在国内外全面开展，行为地理学研究空前繁荣。未来，行为地理学的发展方向在于认知地图研究与行为决策机理研究。研究的核心将更加转向“空间中的行为”和日常行为，借鉴多学科视角和领先技术手段，从主观选择和外在制约两方面来把握行为与空间的关系，强化对于人类行为与环境互动关系的研究，提升研究的学术价值与应用价值。3 基于时间地理学的空间行为研究3.1 面向空间行为分析的时间地理学
时间地理学的诞生来源于理论与现实两方面的共同需求。一方面，20世纪60年代末，地理学家批判与反思计量革命中的宏观数据与汇总模型所带来的科学认识的局限性，开始从认识论与方法论上另辟蹊径探索地理科学问题，这是“二战”后人文地理学研究范式转型的重要里程碑。哈格斯特朗作为时间地理学的创始人，其思想与理论体系的形成源于他个人研究兴趣的转变，即从计量时期对人口迁移行为的大尺度汇总研究转向后计量时期对个体较短时期内时空间行为的细致剖析。另一方面，时间地理学诞生于瑞典这个由经济增长导向的发展模式转向重视生活质量提高的高福利国家，而时间地理学方法因为有助于在区域规划中实现时空间中社会资源与福利公平配置的有效性而得到瑞典政府的高度重视与支持（柴彦威等，2012）。
时间地理学强调基于微观个体的分析，但其根本在于建立微观个体情境与宏观汇总模式之间的联系，即通过微观分析折射宏观问题（Hägerstrand，1970；Lenntorp，1976）。汇总层面的分析能够较好地反映宏观格局，但研究者往往知其然而不知其所以然，从而促使研究者从过程与机理的角度去思考。时间地理学正是试图建立分析个体行为与时空间的作用框架，解决宏观与微观尺度之间的一致性问题（理查德·皮特，2007）。
传统的地理学研究注重空间的观念，地理学第一定律作为计量地理学研究的基础，强调空间距离造成的隔离，即距离摩擦力的存在（Tobler，1970）。如前所述，时间地理学在遵循空间距离阻隔的概念基础上，引入了时间统合的考虑，首次将时间和空间在微观层面上结合起来，从微观个体的角度去认识人的行动及其过程的先后继承性，去把握不同个体行为活动在不间断的时空间中的同一性。
时间地理学在考虑个体时无法回避对时间的重新认识。地理学中对时间的重视大多源自历史地理学研究，而时间地理学中的时间观念则将时间视为一种稀缺的资源。对于个体来说，时间的最大维度不可能长于生命，个体行为必须存在于一定的时间和空间，并且时间具有不可逆转性。在这一过程中，时间地理学构建出“时空间”的概念，个体在时空间中的运动形成一个连续、不可分、不可逆的行为过程（Hägerstrand，1970）。因此，时间地理学将时间与空间形成高度的关联，并基于此创造出一系列崭新的符号系统。
对于个体的日常活动来说，完成任务就意味着人们不得不在给定的时间与地点进行持续一段时间的活动，并且需要与其他个体或机构互动。在这一过程中，人们无法回避时间的流逝，任何任务的完成都需要消耗时间。不同任务之间是互斥的，个体在时空中必须且仅存在于一个时间和空间点，这样的存在必须是连续的，不存在时空跳跃的发生。
因此，从某种意上来说，时间地理学中的时间和空间是一种资源，这种资源不仅有限，而且不可转移。尽管有时一个人能够同时承担多个角色，但更常见的是个体在从事某个角色的时候是不可以同时从事另一个角色的，并且每个角色都需要在某个时间、某个地点持续一定的时间。这就意味着每个人从事的不同角色将形成不可变更次序的活动序列。于是，空间中的某一点一定是与更早之前的某一点相关联的，现状必然受到过去状况的制约。在考虑人的行为的时候，时间与空间不能够分离开来处理。因此，时间地理学将传统的空间资源配置和空间秩序动态扩展至时空间资源配置和时空间秩序动态，特别是强调了时间秩序的动态性（柴彦威等，2000；张艳等，2009）。
时间地理学认为个体在时空间中是均质的、在可达的时空范围内是随意选择的，仍然试图建立一种普适的行为规则，并讨论如何改善城市空间资源配置以改变个体所承担的制约，有别于行为地理学强调个体“能动性”的作用。因此，时间地理学源自于对计量革命的批判，但其创立与发展很大程度上依然留有计量革命的烙印，近期时间地理学的理论调整均对这些问题与缺陷进行了回应（柴彦威等，2009）。3.2 面向行为复杂化的时间地理学应对
随着城市化与郊区化的深入发展，城市居民的空间行为呈现日益复杂化的趋势。一方面，城市空间的扩张带来居民生活空间的扩大化，职住分离使城市居民活动的空间尺度变大，土地利用格局的变化引发了与交通设施配置的矛盾，造成了交通出行量的增加（Hanson et al，1988；Timmermans et al，2003）；另一方面，交通方式的多元化，公交、地铁系统的完善，尤其是小汽车的使用，提高了居民移动选择的自由度，促进了居民的移动需求（Cervero et al，1997；Krizek，2003）。
从活动目的与时间安排的角度讲，随着生活水平与生活质量的提高，居民的闲暇时间增多，需求层次不断多样化。伴随居民自由支配时间的增加，居民的休闲方式也开始从过去消除疲劳型逐渐向发展与享受型转变，并且表现出较强的个人偏好和主观能动性。同时，城市空间的发展与完善给居民提供了更为丰富的选择机会，使居民行为决策的选择集不断增大，居民的行为模式日趋多样化和复杂化（Wang，2001；张文佳，2010）。
20世纪80年代以来，信息与通讯技术（Information and Communication Technology，简称ICT）已经深入到城市生活的方方面面，其应用领域包括远程教育、远程医疗、电子农业、电子政务、电子商务、信息安全等。ICT的使用对居民活动-移动行为和日常生活方式都产生了深刻影响（Mokhtarian et al，2005）。ICT能够允许居民非同时、非同地发生活动或完成任务，这在一定程度上打破了时间地理学关于时空间的定义以及关于人的基本假设，从而使空间行为变得越来越复杂。同样，技术进步形成的“距离消失”或“时空压缩”为空间与行为研究带来新的挑战。
为了应对这些日益复杂化的城市居民空间行为研究，时间地理学与时俱进地提出了三个方面的理论调整。3.2.1 从物理空间行为走向虚拟空间行为
传统时间地理学主要研究的是人与人之间实际交流的情形，尽管它认识到了人们通过通讯技术完成任务的能力。随着现代通讯技术的发展，很多活动都可以在没有空间位移的情况下完成，通过网络、移动电话等设备办公的情况越来越多。因此，空间限制可以是物理的，也可以是虚拟的；时间限制可以是同步的，也可以是异步的。这样就形成了人类相互交流的四种模式：同步物理到场仍然是传统的面对面的交流，同步虚拟到场只要求时间的一致性，异步物理到场只要求空间的一致性，而异步虚拟到场对时间和空间的一致性都没有要求（Raubal et al，2004）。
这种活动模式的建立对传统时间地理学中的组合制约理论提出了挑战。组合制约是指个人或集体为了从事某项活动而必须同其他的人或物的路径同时存在于同一场所的制约，而现代的通讯手段可以允许在“非同时”和“非同地”的情况下完成相同的活动或任务，即虚拟空间行为的出现弱化了时空制约条件，也从根本上改变了人类活动模式。米勒对这种活动模式的改变作出了回应，构建了所谓“新时间地理学”的理论框架，引入了虚拟行为的研究客体，即入口和通讯窗口。入口是行为者能够访问到适合的通讯设施的时空停留点，通讯窗口是行为者与入口相互作用的时间间隔（Miller，2005）。Yu等建立了表示物理空间与虚拟空间关系的概念框架。一方面，信息传递通道的入口是进行虚拟活动的必要条件，而保障信息传递的基础设施是落在物理空间上的；另一方面，虚拟空间中的信息传递能反作用于物理空间，进而影响行为者的实际活动行为（Yu et al，2008）。因此，运用时间地理学的理论框架，探索人类虚拟行为的特征，挖掘和度量虚拟空间行为与物理空间行为相互影响的机制，已成为时间地理学理论发展的重要课题。3.2.2 加入人类能动性
哈格斯特朗及其早期的时间地理学并没有正面关注行为主体的情感因素、行为偏好等主观方面的因素，而是选择强调个体在行为决策过程中所受到的制约。而后期的时间地理学对行为主体主观因素的考虑及发展受到了两方面因素的影响：一方面来自行为地理学对个体“选择”与“能动性”的强调，从人的主体性角度理解行为与其所处空间之间的关系，弥补忽视人类主观能动性的不足；另一方面则是来源于自身理论的成熟与完善，亦即时间地理学在创立阶段没有考虑加入这些因素是可以理解的。但经过研究者三十余年的探索，尤其是技术方法的不断成熟，研究者对时空行为的模式形成了较为系统的认识，对情感与行为偏好的考虑已十分全面。
关美宝提出，只有把情感、价值、信仰都整合为地理空间实践的一个组成部分，才能引导人们建立一个非暴力的、公平的世界（Kwan，2007）。她认为扩大时空行为研究的社会影响不仅要致力于个体（或地方）尺度的分析，还要关注时空行为产生的多重背景。她尝试将行为者在活动中的心理感受标记并整合到时空路径中，而加入情感因素的时空路径可以像照片或录影一样记录日常活动。拉鲍尔等建立了面向LBS使用者的时间地理学研究框架，可以提供制约条件下完成任务的可能方案，由行为者根据其个人偏好进行选择并实际执行，充分体现了行为过程中个体的主观差异（Raubal et al，2004）。3.2.3 打破男性控制
传统的时间地理学是强调以男性价值观为主体的研究，而长期忽略女性的感受，因此长期受到以女性主义为主的激进学派的批判。时间地理学忽视了个体在完成时空行为上的差异，其均质化个体的假设和标准化外部空间的定义均是面向男性行为主体的（Kwan，2002；理查德·皮特，2007）。因此，近期的时间地理学注重了对行为主体假设的改进，开始关注以女性为主的弱势群体的时空行为模式。弱势群体的定位集中在妇女、老人、儿童等群体，往往和种族、社会排斥、阶层和居住分异等关联，而时间地理学的突破主要集中在对女性空间的关注和阐释。女性来自社会、家庭以及能力的限制有别于男性，从人类空间自由的意义上讲，女性的空间并非是无限的、极大的、透明的（理查德·皮特，2007）。时间地理学在对日常行为的研究中，充分考虑了女性的社会地位、家庭责任、情感变化的特殊性，有力地驳斥了“时间地理学是男性控制的地理学”的批判，完善了对行为主体的理论假设（Kwan，2007）。3.3 基于时间地理学的空间行为模式挖掘
时间地理学所开创的个体时空行为的研究方法以及强调制约的理论思想为后来地理学研究与规划实践奠定了理论及方法基础。一方面，时间地理学开创了地理学及规划研究中个体时空行为分析的先河，并提供了个体时空行为可视化的理论原型。另一方面，基于制约的行为观奠定了个体潜在行为空间或个体可达性（亦称时空可达性）的理论意义，对制约的直接测度与刻画成为对人类时空行为进行模拟的重要方向。3.3.1 实时行为数据获取与监控
传统的地理数据采集方法中会涉及一部分关于人的移动性的数据，例如人口普查、地理-人口统计及交通调查（Mateos，2004）。人口普查数据是人口统计学研究的主要数据来源，具有覆盖面广、可信度高的特点（Martin，1993）。迁移统计和工作地统计是人口普查部门对人口迁移进行的调查，其中工作地统计中关于移动性的变量涉及通勤距离、交通工具等。地理-人口统计数据是对人口类型及随地理区域变化而变化的动态研究数据。它与人口普查相类似，人口的社会经济信息多与居住地关联，目的是调查人们在不同地理区位的生活方式特征，如工作地、消费地和娱乐地等。交通调查数据则并不覆盖国家或区域层面上的全部人口，而是只关注某些交通网络的潜在使用者，其采集方法主要有回想法和活动日志法（Ettema et al，1996）。回想法要求被调查者回想和记录前期的活动，依赖于被调查者对活动、时间和地点的记忆能力。活动日志法被认为是一种较好的时空数据采集方法，但其缺点是经常有较多的记录错误，并且被调查者有时不愿意记录某些活动，有时会漏掉短的出行记录或者在多目的出行活动中漏掉一些停留地点。
传统移动数据的获取具有以下特点：数据采集以空间单元为中心，而非以人为中心的测量；以家庭为基本分析单元，而非分析个体的移动性；具有更新周期长、调查成本高、精确度低等缺点，无法满足当代社会和城市快速变化的步伐；关于移动性的数据描述通常具有模糊性和不确定性，在分析过程中难以进行数字编码。因此，当代社会移动性分析研究迫切需要新的个体时空数据采集技术和方法。
新型移动数据源主要包括GPS数据和手机数据（Miller，2005）。近年，新型移动数据源与地理信息系统相结合，用于测量个体的出行，不仅提高了其地理精度，而且有助于被调查者回忆出行目的，极大地提高了出行数据库的质量（Mateos，2004）。基于手机用户的移动性数据采集目前已经具备了良好的技术与社会基础，手机完全可以被用作是人们随时随地携带的定位仪器。结合手机用户的个人社会经济属性信息，此途径成为个体时空行为研究的重要信息源。
基于GPS和手机的移动性数据具有以下特点：GPS和手机定位可以采集个体真实位置和移动数据，包含时间、空间的多重维度（Zook et al，2004）；新数据源比传统数据具有更高的质量与精度，尤其手机信号的覆盖面广，大大降低了无信号现象发生的概率；基于GPS和手机定位可获得个体的实时移动信息，从而支持个体时空行为轨迹的分析（Ahas et al，2005）；GPS和手机移动数据适用于移动性测量与建模，通讯服务系统本身具有一定的移动计算与交流分析能力，可减少行为数据编码过程中的信息损失，适合于大规模的时空数据分析（Miller，2005）。手机移动数据能够克服传统时空数据的诸多不足，是未来进行个体时空行为数据获取的重要手段。
新数据源克服了由于时空行为数据缺乏而造成的时间地理学低迷的发展，同时高精细度时空数据也给研究带来了新的挑战（Kwan，2004）。GPS与手机数据采集产生了海量的时空数据，之前的研究受制于数据的匮乏，现在转而要面对数据爆炸的困境，因此在个体行为理论和数据分析方法方面，还有很大的发展空间。精细的时空数据也充满着噪声和数据缺失等问题，如何从精细但充满噪声的时空数据中提取时空行为特征和行为活动模式，是要解决的难题之一，目前这方面的研究还很少。另外，基于高精细度时空数据，对微观人文过程的可视化和模拟仿真研究仍需要进一步完善（Markkula，2001）。3.3.2 时空路径的可视化
地理可视化是运用具体的视觉表示法和人类视觉能力，将空间内容和问题直观表达。通过将地理元素的可视化，可以促进从大量的数据中辨认和解释空间模式和关系（MacEachren et al，1999）。对于地理数据的可视化，传统GIS大多关注二维平面内地理现象的表示和分析。随着三维技术的发展，越来越多的研究将GIS的三维技术运用到地理学研究来，与时间地理学的结合也是近期研究中活跃的部分（Sheppard，1999）。
在早期的研究中，研究者大多利用二维地图和绘图法来描述人类活动-移动模式，个人的时空活动路径被表示成与目的地相连接的线段（Chapin，1974）。但是，这种二维的表达丢失了活动和出行的持续时间与顺序信息。尽管时间地理学中时空路径、时空棱柱等表示形式的引入在一定程度上实现了三维的表示法，即加入了时间维，但是它们仍然没有超出示意性的表示法。这种简化的表达方式，无法在具体的地理环境中，根据经验、常识描绘出个体的真实活动经历（Kwan，2004）。
随着GIS技术的发展，时间地理学的路径表达逐步开始在GIS的环境下进行，前期的探索对个体时空路径进行了一定的简化。关美宝对特定人群进行了时空间路径的展示。垂直轴依然代表时间（24小时）过程，城市空间信息作为底图，对应着上方时空路径的各停留点（Kwan，1998）。随后，关美宝对时空路径的三维地理可视化进行了改进，将四个上下相关的地理图层（包括都市区边缘、高速公路、主干道和河流）首先用于二维到三维的图形转换和三维图景添加。为了更好地突出近景可视化和增强地理景观的真实性，商业和工业的图层也被转换成图形数据和图景中垂直的突出。类似这种空间表达方法还有很多：如时空间活动相互作用而组织起来的行动轨迹可以被清楚地展示，并且利于活动日志中各种规律的发现（Kwan，2000）。
时空路径作为一种有效的个体行为分析工具，逐渐地被融入行为分析的平台与模块中。布林开发的空间和时空间分析工具通过基于区域的测量方法帮助发现家庭活动模式的覆盖范围、分布和倾向性。时间地理学的观点帮助了对家庭成员在时空间中的联合行为的可视化表达。在这种表达法中，研究者并没有将相同地点的活动都简单地认为是联合活动，因为家庭成员可能在同一地点进行着独立的活动。GIS工具系统中开发有家庭活动模式工具和家庭选择工具，实现了对家庭活动的精细化研究（Buliung et al，2006）。康开发了研究家庭成员间相互作用的GIS工具包，其中时空路径的可视化是该工具包重要的组成部分（Kang et al，2008）。3.3.3 行为制约模型分析
时间地理学从个体行为的角度出发，详细刻画和构建了时空行为的制约理论，其对行为模型的贡献，体现在强调各种时空制约的重要性，强调制约活动的计划、组织和执行。从理论上讲，它克服了行为地理学过于强调个人选择而忽略了宏观背景对于行为产生的影响，忽视了人的行为既是对环境感知的一种主动反应，也是各种制约下的必然结果；从方法上讲，制约模型的表达并非侧重于数学形式，而是在于时空间坐标系中的可视化与模拟分析（张文佳等，2009；柴彦威等，2010）。
制约模型的可操作性基础最早由雷恩陶普指出，物理空间上的可达性受到时空棱柱、潜在的路径空间与潜在的路径面积限制，但可以对现实环境或假想环境下日常活动日程的各种可能性进行模拟和评价。其中，土地利用、交通系统、营业时间以及工作时间变化对最后出行选择的结果产生影响（Lenntorp，1976）。与此相似的研究还有琼斯等的活动再分配组合算法（Combinatorial Algorithm for Rescheduling Lists of Activities，简称CARLA）模型，除了时间地理学中所提到的制约以外，同样还考虑了逻辑上的规则、个人的出行习惯方式和路线等约束（Jones et al，1983）。这两个模型都试图去估计所有可能的活动序列，而区别在于将制约条件纳入模型的方式。
制约模型后期的发展更注重对时空间制约的细致刻画。戴斯特的行为空间模型（Model of Action Space in Time Intervals and Clusters，简称MASTIC）借鉴了时空棱柱的理念，试图刻画个体的行为空间。潜在的行为空间是在时空制约下包含所有可达活动地点的区域，这与活动起始点、有效时间间隔、出行速度以及出行/活动时间比有关（Dijst et al，1997；2002）。关美宝（Kwan）的GIS界面计算过程模型（GIS-Interfaced CPM for Activity Scheduling，简称GISICAS）从模型框架上讲仍属于制约模型，尽管它在很多方面考虑了行为决策的过程。GISICAS是在GIS系统环境中对个体自由时间活动安排的估算，考虑到了时间制约、活动发生地点的制约，系统估算的结果自动将时空间制约下无法发生的活动删除掉（Kwan，1997）。基于活动的GIS出行模拟模型（GIS Activity-based Travel Simulator，简称GABRIEL）作为改善模型，更注重实时信息对个体行为决策的影响（Kwan et al，2006）。
制约模型是把活动分析纳入到出行研究中的最早尝试，可以直观地分析各种制约对个人活动-移动的影响。然而，这类方法往往忽略了人的主观能动性和不确定性，很难体现个人在时空环境发生变化时的反应，从而对规划支持与政策评估的价值有限。所以，在此基础上，研究者进一步发展了决策模型，强调个体在时空制约下的“主动行为”决策，体现出行为效用最大化及有限理性决策的原则；此外，研究者开发了关系模型（或者计算过程模型），分析了行为决策过程的多层次、结构化的关系。这些后续模型的开发均体现了制约模型的基本理念，并对其不足进行了多元补充（Timmermans et al，2002）。3.4 基于时间地理学的行为模拟与计测3.4.1 GIS技术与时空可达性测算
个体时空可达性最早是由雷恩陶普提出的基于时空棱柱的概念。在给定时空制约条件下，个体能够物理到达的时空范围，在时空间中被表达为时空棱柱或潜在路径空间。基于此，将时空棱柱的体积投影到二维空间平面上，即潜在路径区域。从活动角度来理解，潜在路径区域是指在一个固定活动结束后，在保证能够准时到达下一个固定活动的条件下，个体能够物理到达的区域。潜在路径空间的体积、潜在路径区域的面积或其中的城市机会的数量，都可能作为可达性的测度指标（Kwan，2004）。时空可达性的测算在城市空间规划上具有重要的意义：从个体的角度来讲，个体活动能力与安排的差异，使其能够利用的城市设施有所差异；从城市空间的角度讲，城市资源的不合理配置、城市交通拥堵的出行能力制约，都造成了城市设施供给的不平等。
时空可达性研究与GIS的结合发展是近年相关研究的核心。在过去的40年里，一些研究试图概念化并研究人类空间行为。但早期多是理论模型的建立，将个体时空行为概念化，当理论运用于微观尺度应用研究时，多集中于基于区域的活动开展或执行。这一格局在20世纪90年代初被打破，主要是由于微观尺度行为调查信息与空间信息和GIS分析功能相结合，其实用性得以突显（Buliung et al，2006）。至今，大部分的研究是将时间地理学和地理计算方法运用于评估空间单元，这些空间单元是能来描述实际的和潜在的活动参与。20世纪90年代后大部分发表的研究文献都是与GIS的功能有关。
米勒基于GIS环境下的时空可达性建模被认为开启了时间地理学与GIS结合的先河（Miller，1991）。戴斯特的行为空间模型（MASTIC）详细阐述了基于空间的可达性与基于人的可达性的差别，加深了人们对时空可达性概念的认识（Dijst，1999；Dijst et al，2002）。关美宝首次实现了地理计算在时空可达性测度方面的应用，考察了研究样本的城市机会可达性，计算了研究区域子地块作为目的地的重力机会及累积机会的指标（Kwan，1998）。韦伯和关美宝提出了时空可达性测度的第二代改进型算法，考虑了移动速度的时空差异和设施的开放时间（Weber et al，2002；Weber，2003）。金姆和关美宝的第三代改进型算法中，在桌面GIS软件（ArcView）中进行的一些空间查找操作有效识别出时空棱柱中可能的机会，其限制条件是在两个固定活动之间活动与出行可能进行的时间信息（Kim et al，2003）。米勒提出传统时间地理学研究没有对其实体和关系的高精度测量技术，他提出了时间地理学新的测量理论，克服时间地理学模糊的实体描述，建立确定的、数字的测量理论，实现了时间地理学与GIS技术的兼容（Miller，2005）。3.4.2 时空可达性的地理计算
时空可达性测度一直是在向着更准确刻画与测量的方面发展。研究者从早期的粗略估算，不断寻找测量的不足，并在新一代的测算模型中不断改进。
时空可达性的计算所涉及的属性包括时空棱柱的体积、机会的空间分布、时空棱柱内最大活动参与时间以及机会的时间可利用性。这里总结了六种可能的类型来使可达性刻画得更准确（图3.1）。图（a）刻画了时空棱柱，并将其投影到二维空间上，形成了可达区范围，但并没有考虑任何机会的时空属性（Lenntorp，1976），图（b）在前一模型的基础上考虑了前后两个固定性活动地点的欧式距离，从而形成空间中相均等的同心圆或椭圆（Burns，1979）。这两个模型忽略了机会的时空特征以及城市空间的真实性。
图（c）至图（f）描述了基于GIS环境内的潜在路径区域内活动机会数量的计算。图（c）考虑了潜在路径区域内由于交通拥堵与速度变化而形成不平等活动机会的分布，却忽略了在某一机会内可能活动时长及可利用的时间（Kwan，1998）。另一种类型图（d）分辨了在每个机会内活动的最大时长，这样可以便于研究者区分潜在路径区域内活动机会对个体可达性的差异（Miller，1999）。图（e）克服过去模型中对机会的开放时间进行均等化考虑的缺点，将潜在路径区域中可能活动机会的开放时间考虑进去，筛掉了部分不营业的城市机会（Weber et al，2002）。图（f）将机会开放时间与个体可能的活动时长进行了匹配，并进一步去除了时间错位的机会（Kim et al，2003）。图3.1 个体时空可达性估算的方法对比
人类行为的时间特征包括活动参与的最短时间、各类时间延迟以及最长出行时间门槛。早期可达性模型中并未对活动的时间特征进行定义，极度地夸大了个体所达的空间范围（Lenntorp，1976；Jones，1983）。从行为分析的本质来讲，个体是不可能将所有自由活动时间均花费在出行上，而是将较多的时间花在目的地有意义的活动上，因此个体的时空可达性测算将受到活动时间最短门槛的限制，如图3.2所示。当考虑了最长出行时间门槛的限制后，个体的时空可达性变小了，可达的城市活动机会数量变少了（Kim et al，2003）。部分研究中还将此类制约定义为出行/活动时间比，由此限定个体的时空可达范围（Dijst，1999；Dijst et al，2002）。图3.2 时空棱柱及潜在路径区域内最长出行时间门槛的限制
个体时空行为的延迟包括静态延迟和动态延迟（Villoria，1989）。静态延迟是指寻找停车空间、等公交车、下车后步行至城市机会等活动的时间；而动态延迟是指由于交通灯、转弯、交通事故等原因，在出行的过程中所造成的时间增加。还有研究将个体面对多项活动选择时，决策所需的时间也纳入到行为延迟的范畴中（Raubal et al，2004）。
另外，出行时间与速度是决定潜在路径范围的重要因素。早期模型中建立简化的交通路网与公交网，并将出行速度进行均等化分配，这是技术手段制约下的一种简化处理方式（Lenntorp，1976）。后期的模型开始在GIS的网络模型中开展分析，首先区别了不同路段、高峰时段以及转弯数目影响下的出行时间与速度，但这仍然是一种静态模式的定义，即没有体现出行速度的动态性（Miller，1991）。随后的研究加强了对交通路网的操作分析，加入了地理计算的方法，考虑到不同道路等级影响下的速度差异（Kwan，1998；Miller，1999）。后续研究进一步突破了出行速度时空不均等的测算，包括道路区位，如中央商务区（Central Business District，简称CBD）与郊区的差别；时段特征，如早晚高峰与其他低峰时段的差别（Weber et al，2003）；此外，还对交通路网运行特征进行了挖掘，如单行路、转弯限制等造成的出行速度差别（Kim et al，2003）。近期的研究还体现在运用实时的交通量数据来计算动态出行速度的实验（Kwan et al，2006）。3.4.3 虚拟空间行为的刻画与分析
ICT的使用对时间地理学的根本假设提出了挑战，但这并不是完全意义上的颠覆，而是在某种程度上的改变，其改变可以归结为三个方面。首先，时间安排和增加移动性。ICT允许个体临时改变时间安排，随时调整活动安排，如下班途中的电话可能改变部分活动顺序与增加时长。ICT增加了个体可获信息量，尤其体现在购物、休闲等非工作活动中，信息可获促使个体增加出行的可能性，即增加移动性。其次，改变现有城市结点及空间的利用模式。相比于ICT时代前城市结点的空间固定性，虚拟活动使得城市公共空间的利用更富有弹性。同时，虚拟空间完成活动的时空弹性，使城市空间的意义更广泛，如年轻人约会前的等待时间或能成为网上购物的时机（Ohmori，2006）。最后，家—工作地—城市空间的边界模糊化。家内活动与家外活动、工作活动与非工作活动因为ICT的使用而变得模糊，居家办公、工作时间处理家务的情况会越来越普遍。因此，需要新的理论方法来研究和解释人类空间行为的变化（Kwan et al，2008）“新”时间地理学的萌动正是对这种活动模式改变做出的回应。该理论介绍了虚拟行为的研究客体，即入口和通讯窗口。入口是行为者能够访问到适合的通讯设施的时空停留点，通讯窗口是行为者与入口相互作用的时间间隔（Miller，2005）。虚拟行为必要条件的阐述使这类研究成为可能，而虚拟行为的刻画并不是独立于物理空间的。一方面，信息传递通道的入口是进行虚拟活动的必要条件，而保障信息传递的基础设施是落在物理空间上的；另一方面，虚拟空间中的信息传递能反作用于物理空间，进而影响行为者的实际活动行为。尽管“新”时间地理学从一定程度上解释了居民的行为规律，但其仍未对哈格斯特朗的基本观点提出颠覆性的革新与修正，且理论框架有待完善与补充，因此其仍未得到学术界的一致认可。
ICT的使用是对传统时间地理学中个体时空可达性进行的扩展，研究者对新概念进行重构的同时，也认识到应设计出可行的操作软件（Shaw et al，2009）。研究者首先开发了一个支持时间地理学分析方法、具备处理时空多维数据能力的时空GIS体系结构，既包括空间维（x，y）又包括时间维信息（Yu，2006）。随后，GIS的影响在此基础上扩展，试图建立起个体活动与互动的连续、动态的过程分析，并向研究者提供一个有效管理、查询、分析和可视化的GIS操作环境（Shaw et al，2009）。这一系统在小样本的单独事件的组织与分析中进行了尝试，体现出ICT影响下个体时空活动安排的灵活性与时空可达性范围的增加（Shaw et al，2009；Yin et al，2011）。3.5 应用时间地理学的城市空间实践与展望
基于时间地理学的个体行为的时空分析，对于认识城市空间结构及识别城市问题具有重要的研究意义与应用价值。首先，在个体层面，通过个体时空行为分析可以了解个体日常活动对城市空间的需求以及个体对城市空间利用的状况，而不同个体之间时空行为的差异则反映出个体利用城市空间所受到的时空制约的差异性。其次，从汇总层面，城市居民在城市空间中的活动与移动形成了叠加于城市物质空间之上的、动态的社会与行为空间，即所谓的城市“移动景观”，反映出城市空间的结构特征，并有助于揭示城市空间问题。
时间地理学所谓的“物理主义”倾向也反映出其鲜明的规划导向。注重个体行为的制约机制，其目的就在于调整城市物质空间的配置，以便最大程度地消除对个体行为的制约。例如，通过调整城市公共交通、幼儿园等设施的时空配置等来减少城市居民日常活动的时空制约（Lenntorp，1978）。再如，通过在地铁站附近配置托儿所等设施来减弱家庭照顾责任对已婚女性回归劳动力市场的制约（Hiroo，1999）。基于制约的时空行为模拟成为时间地理学在城市空间研究及规划应用中的重要贡献。
意大利米兰市基于手机通讯基站数据而描绘出城市的“移动景观”。一方面，对不同时间尺度居民活动时间节奏的分析，能够间接反映出城市地块的土地利用特征和强度，如通过白天和夜晚活动强度的不同来判断商务办公区和居住区。另一方面，通过与GIS地理数据库的结合，可以把居民分布表现在真实的地理空间上，绘制出城市的动态地图，揭示居民在城市空间中的活动规律（Ratti et al，2006）。米兰市从9：00至13：00的城市动态地图表明，城市人口集聚区清晨出现在郊区，随后逐渐向市中心推进，中午停留在城市的核心办公区。这说明米兰市已经开始出现城市空间错位的现象，居民的职住分离情况较为明显（Ratti et al，2006）。爱沙尼亚塔林市则对都市连绵区郊区居民通勤行为的时间节奏和空间分异进行了研究。结果表明，居民活动的时间节奏与城市工作地、学校、服务设施和休闲设施有明显的关联，且工作日与休息日具有显著差异。工作日居民主要集聚在城市核心区，而休息日则停留在城市郊区。结果说明城市设施空间与居住空间分布存在空间不匹配的现象，对城市空间的调整具有指导意义（Ahas et al，2010）。爱沙尼亚塔林市的城市公共空间组织与规划研究，结合时间地理学的个体活动制约理论，讨论不同行为个体发生活动的时空间特征，从而分析城市空间人流集聚与扩散的规律，指导交通设施规划和评估规划政策。该研究希望通过微观个体时空行为的视角，弥补“静态”城市规划方法不能解决的现实居民生活的动态性问题，体现“以人为本”的城市规划理念，是对时间地理学规划思想的深化和实践（Ahas et al，2005）。
此外，基于时间地理学的个体时空行为分析方法被应用于城市旅游者时空行为研究中。朝仓（Asakura et al，2007）采集小样本手机移动数据，在相对有限的街区范围内开展为期半天的旅游者跟踪行为试验。结果表明，不同类型旅游者在街区景点停留时间、设施利用类型等行为方式上具有不同的偏好，这些行为规律的研究为服务设施、商业网点的空间布局提供了相应的规划建议。授沃对阿克古城的研究利用GPS收集旅游者跟踪数据，通过序列分析法辨别了典型的游览路径，加入了时间维度的路径分析，对景区的线路设计、旅游者导航信息的提供具有指导意义（Shoval et al，2007）。授沃还以香港为案例地，研究跨境旅游者在城市内的时空活动规律，既关注了旅游者对城市旅游景点的选择，也关注了个体旅游者的时空路径特征（Shoval et al，2010）。
总之，伴随时空行为数据采集途径的多元化、时空数据挖掘算法的不断改进、地理可视化及计算技术的日益革新，时间地理学的工具化及其在城市空间研究与规划实践中的应用将成为未来发展趋势。国际商业机器有限公司（International Business Machines Corporation，简称IBM）近年提出“智慧城市”的概念，即借助于现代通信技术与卫星定位系统，采集与分析高精度、广覆盖、长周期的城市居民移动-活动行为数据，通过模拟与可视化，全面、真实地刻画位于城市物质景观之上的动态景观，并通过对城市土地利用与公共服务设施空间配置与时间管理的优化，以及对城市居民日常行为模式的引导与调控，实现城市系统精细化、高效率、低碳化的智能运转。麻省理工学院的感知城市实验室（SENSEable City Lab）作为技术先导的研究团队，通过运用有线、无线通讯数据所反映的城市运行特征，创立了城市交通和人群拥挤监控等具体实施的平台与界面，并实现了对城市实时信息分析的可操作性突破（Ratti et al，2006）。塔图大学地理系和北京大学行为地理研究小组正在尝试运用手机通讯和GPS跟踪等数据源，结合时间地理学基于个体行为的分析视角，建设面向城市规划者、城市管理者的决策支持系统，并已在旅游规划领域开展了实验性的尝试。4 基于活动分析法的空间行为研究
进入20世纪70年代，人文主义和激进主义地理学开始对区位理论等计量-空间地理和机械行为主义进行批判，前者强调人本身的行为体验和经历理解，寻找主观“知性”而非因果联系；后者强调因果社会过程，关注结构对“社会人”的影响（Eyles et al，1978；Peet，1998）。在这些哲学思潮的影响下，人的生活行为经历与社会结构的制约及其之间的联系，成为了“后计量”时代实证分析的主要方面。
与此同时，美国城市学家蔡平在20世纪70年代初，结合哈格斯特朗和库仑的工作，给出城市活动系统（Urban Activity System）的概念框架，强调人的活动动机与时空间的社会制约（Chapin，1974）。但是，城市活动系统中没有考虑活动和出行的关系，以致实证分析中侧重于活动的动机，而忽略了制约出行的时空间结构。相反，在交通领域研究中，居民出行子系统是交通系统分析的重点，但往往“就出行论出行”，也没有考虑活动及其联系，缺乏出行分析的理论基础（Pas，1997）。
直到20世纪80年代，活动分析法（Activity-based Approach）的发展使得把居民活动及其派生的移动（简称为活动-移动）行为综合起来成为了可能，从而把城市活动系统和出行系统结合起来，形成城市活动移动系统（Urban Activity-Travel System）。该系统强调城市每个居民为了满足特定需求而追求日复一日的事务，在特定时空间社会制约下参与的活动-移动行为，及其与所属的社会团体（如家庭、企业和组织部门等）的其他成员在活动-移动行为上的相互作用过程（Chapin，1974；Ettema，1996；Timmermans et al，2002）。4.1 重视活动与移动关联的活动分析法
活动分析法的理论基础来源于蔡平和哈格斯特朗的理论框架。其中，蔡平的研究提供了隐藏在家庭活动系统背后的活动动机的社会学分析，明确指出时间和空间对行为模式的影响（Chapin，1974）；而哈格斯特朗则提供了时空制约下活动选择的决策机制框架，指出了对活动参与产生影响的三种制约：能力制约、组合制约和权威制约（Hägerstrand，1970）。在应用层面上，活动分析法认为，城市居民的出行需求是居民为了满足个人或家庭需求，参与在相隔一定距离的场所上发生的活动而派生出来的一种需求，而不仅仅是为了出行而出行。这种出行源自于活动的观点最早应用在城市的出行需求模型研究上（Pas，1997）。
由于活动分析法在交通规划的出行行为建模和出行模式分析中具有最为直接的应用潜力，因此，城市交通领域基于对出行行为的研究发展出狭义的活动分析法的概念，即“在一系列活动的背景中考虑个人或者家庭的出行模式，同时强调时间和空间制约在出行行为中的重要性”（Kitamura，1988）。出行行为被看作一种派生需求，与家庭中的个人为了满足特定需求而进行的一系列活动联系在一起；活动和出行在时间、地点和参与者方面是相互关联的，同时又是发生在时空和有限资源制约下的环境之中。
在行为地理学中，人类活动分析法被推广到更为广泛的层面，而不仅仅局限在出行行为的研究上。广义的人类活动分析法是指通过居民日常活动规律的探讨来研究人类空间行为及其所处城市环境的一种研究视角。也就是说，通过日常活动的研究，将城市居民的行为放置于一个大尺度的环境中以及时间-空间相结合的背景下；同时，根据城市空间行为的观点将城市看作是一个个人活动、行为、反应和交互的集合，用“发生了什么”而不是土地利用类型的数量特征来描述和研究城市。因此，活动分析法的目标即是通过研究人们如何利用城市不同区域，如何对其选择环境进行反应，如何安排其活动顺序并且分配相应的时间，如何将这些与环境变化相联系等相关的规律和机制，从而更好地评价那些改变城市环境的若干政策、措施。其中，这四个问题正是活动分析法研究的主要内容（Golledge et al，1996）。
可见，在活动分析法的框架下，活动被作为一种常规发生的习惯行为，活动模式则通过时间预算、活动发生的地点及其之间的出行来定义，城市居民日常活动空间形成城市活动系统。“如何描述和解释城市中的生活方式——人们如何完成不同的日常事务、扮演不同的角色并具有自己独特的态度”是活动模式研究中的核心问题（Chapin，1974）。因此，活动系统中活动-移动行为的时间、空间特征及其决策和制约的机制都是研究需要解决的问题；行为地理学和时间地理学中关于行为空间和活动空间的研究则是其重要的理论方法基础。4.2 基于活动分析法的空间行为研究4.2.1 活动与移动关联的空间行为研究
城市居民活动-移动系统的基本研究对象是活动-移动行为，而活动分析法的观点认为活动研究比移动研究更加深入。人类的活动行为在心理学上可划分为规律行为和学习行为。其中，规律行为是指睡觉、用餐等基本活动，深受日夜周期以及一年四季周期的影响而具有一定的规律性，这为活动-移动行为研究大多基于日志调查数据提供了理论基础。
早期的活动-移动行为分析主要侧重于客观行为，即验证环境因素与社会经济属性对活动-移动行为发生的影响，探寻其之间的因果联系（Chapin，1974；Pas，1984；柴彦威等，2002）。虽然这些分析都承认行为的主观过程，但是却认为这种过程难以被科学地验证，所以基本不做正面的论证。此时，活动-移动系统的分析主要集中在活动和移动的基本属性上，例如活动类型、出行交通方式、时间和频率，以及活动链和出行链属性等。而实证分析基本证明影响活动-移动行为的因素主要集中在个人生命周期属性和社会经济统计属性上（柴彦威等，2002；Jones，1983；Pas，1984；Hanson et al，1981；Golob et al，1997）。例如布林和卡纳鲁发现相对于郊区而言，市区家庭日常出行较少且活动空间较小，从而建议当地的土地政策可以通过调整居民的社会人口统计属性和出行特性来弥补区位的影响（Buliung et al，2006）。蒂默曼斯等利用多国数据进行比较，却发现当考虑了社会人口统计属性对活动-移动的影响之后，空间位置对出行模式的影响却大多不显著，从而认为居民对城市和交通环境具有很好的适应性，主观心理过程比环境因素影响似乎更重要（Timmermans et al，2003）。而斯内伦中立的评述指出，这种差别很有可能是来源于数据，特别是描述空间和环境的定量表达，以及模型结构的选择（Snellen，2002）。
由于活动分析法认为出行是活动需求的派生，土地利用对交通需求的影响本质上是通过活动对出行的作用而产生的，因此应注重分析一系列有序的活动与出行按照先后顺序依次连接起来的全过程，即注重对于出行链（Trip Chain）或巡回（Tour）的分析。巡回是指从家出发，采用一定的交通方式进行一种或多种活动后返回家的完整过程。它将居民的出行放在大的活动背景下，并将出行与出行、出行与活动的联系共同考虑（Krizek，2003；Limanond et al，2005；Frank et al，2008）。由于巡回是由一系列出行和活动构成的复杂整体，学者尝试运用科学化的方法来提取其时空特征的指标。例如，在巡回主要活动的确定上，北村运用马尔可夫链原理，强调巡回是一种对过去行为的路径依赖（Kitamura，1983）；基于时空制约理论的分析角度认为出行和活动存在固定性与非固定性的差别，固定性活动（如工作、上学）往往是构成巡回的根本（Kwan，1998；Schwanen et al，2008）。基于对巡回的认识与理解，学者对巡回形成的影响进行了大量的分析。个人社会经济属性及家庭结构特征对居民日常活动巡回的影响是早期研究的重点（Adler et al，1979；Strathman et al，1994）。而后，城市空间对巡回决策影响的研究不断出现，这与交通研究中的核心问题（即交通出行需求与土地利用关系）相对应。按照空间尺度的不同可将城市空间对巡回决策影响的研究分为两类：一类是城市尺度，蒂默曼斯等对美国、英国等五个国家代表城市的居民整日活动模式进行比较，通过对巡回数目、停留点数目等活动模式复杂性的刻画，并对城市结构、交通系统进行了相关分析，表明城市之间的空间差异对居民整日活动模式的影响不显著（Timmermans et al，2003）。另一类是城市内部社区尺度，斯特拉斯曼等发现巡回行为明显地与大都市区里的居民居住地点有关，如郊区居民倾向于把工作和非工作活动放在同一个巡回里完成（Strathman et al，1994）；陈等运用结构方程模型，评估了邻里建设密度对出行模式选择的影响，并发现就业密度比居住密度对巡回的影响更为显著（Chen et al，2008）。
随着活动-移动行为决策过程研究的深入，以及决策建模技术的发展，侧重主观行为的过程分析在近十年活动分析法中占据了主导地位。决策过程分析关注活动发生和日程安排的整个过程，包括整日活动模式（Daily Activity Pattern，简称DAP）、活动的时间、目的地与出行方式等的选择（Ben-Akiva et al，1998；Shiftan，2008；Wen et al，2000；Kitamura et al，1997）。整日活动模式的选择是由长期的个人生命周期阶段和短期的活动需求共同决定的，包括日常主要活动类型、一日的总体巡回类型、次要活动巡回的次数和目的。活动的时间选择包括开始时间（Timing）和持续时间（Time Duration），当整日活动模式确定下来后，需要决定从家出发参与主要活动和次要活动的出发时间、持续时间，以及活动的时间。而当整日活动模式与各活动时间的选择决策完成后，剩下就是选择主要活动和次要活动的目的地和交通出行方式。
从上述决策层级可以看出，决策过程的形成是给定的，即行为发生的冲动和刺激并不是由于环境因素所造成的，但是其决策和反馈过程却受到环境因素和社会经济属性等影响。具体实证分析往往把每个层级进行细分，决策过程的规则往往来自定性的研究，而大部分的研究也只是关注外部因素对活动-移动系统每个决策过程的影响，而不是决策本身（Kitamura et al，1997；Bhat，1999）。4.2.2 基于家庭的活动-移动行为研究
个人和家庭的社会人口统计学属性跟隐藏在活动-移动行为下的基于需求的动机密切相关（Gliebe，2004）。成年人的年龄和性别，小孩数目和年龄分布，以及成员雇佣状态等都可以反映家庭结构，而且家庭成员的角色既要满足个人需求也要满足家庭整体的要求。资源限制，例如收入、汽车拥有情况和驾照拥有情况等都影响家庭结构，以至于塑造不同的活动-移动行为。同时，家庭属性又是动态的，随时间变化的，通过家庭人口的增加、减少等形成新的家庭结构、家庭角色和资源状况，并不断调整其文化趋势（Chapin，1974；Clarke et al，1983）。
如果单独考虑家庭属性因素的影响会对活动-移动的研究产生误导，因为这样会忽视家庭成员之间的相互作用以及社会规范的变化。例如，相关学者的研究表明家庭中妻子参与的工作、生活活动和有无孩子或孩子岁数密切相关（Jones et al，1983；Golob et al，1997）。在没有孩子的家庭中，当夫妻都有工作时，他们的活动和移动差异并不明显。但一旦家庭有了孩子，夫妻的休闲时间都会减少。女性基本承担照顾孩子和维护家庭日常生活的主要责任，导致她们参加户外工作时间减少。而男性则趋向于增加工作时间以抵偿因女性减少工作时间而减少的那部分家庭收入，但一般不会改变他们维护家庭的活动时间。也有学者发现当家庭有较小的孩子时，相对于男性而言，女性通勤更短，这体现女性的活动-移动行为更受到照顾孩子责任的制约（Kitamura et al，1996；Sermons et al，1999）。
大部分基于活动的移动需求模型都假定个人制定决策只考虑自己参与的活动。这个假设在某种情况下是合理的，但在超过一个人参与的活动研究上却不适用。因此，家庭可能是解释联合决策制定行为的最基本单元。家庭联合决策行为或者家庭内部选择是家庭在资源制约（汽车分配、时间分配）和活动需求（任务分配、活动日程安排）的要求下，分配不同的家庭成员进行不同的活动，以满足家庭需求（生存性、维护生活性和休闲性）的选择决策制定过程；它同时受到外部环境、城市特征和政策制度等因素的影响（图4.1）。调查研究表明家庭联合决策行为有三个主要目的：①从行为的视角上看，家庭的人员分配模式强烈影响汽车占有水平、出行链和交通方式的选择，而这些会直接影响交通路况、空气质量和运输量的预算（Kitamura，1996）；②某一项交通管理政策对个人行为产生影响不仅仅是直接作用于个人，还间接通过改变家庭行为影响个人行为（Srinivasan et al，2005）；③联合决策除了受家庭本身属性影响外，还受到其他外部因素的影响，通过研究联合决策过程可以反映这些外部因素的特征。图4.1 家庭活动日程安排决策示意图（以三人家庭为例）
为了深入理解家庭决策制定过程的机制，选择模型和效用模型最近引起了学者的兴趣。其中，选择模型基于随机效用理论侧重于研究决策选择过程，最常用的模型是离散选择模型。例如，斯里瓦尼森和亚瑟利用混合嵌套Logit模型（Nested Mixed Logit），检验家庭成员的生活活动分配和参与，研究家庭内部的影响（即分配生活活动的家庭成员之间的相互作用）和家庭之间的差异。研究发现家庭生命周期变量（例如家庭角色、性别、收入、汽车拥有情况、工作状态和有无孩子等）在联合活动和独自活动参与决策过程中扮演重要角色（Srinivasan et al，2005）。而效用模型则基于不同效用函数，根据效用最大化原则，考虑家庭内部不同成员组合间的活动-移动相互作用。例如，张等把聚合各个家庭成员的线性效用作为家庭效用函数，并通过对决策者的性别衡量以及利用不相关回归得到对户内、户外个人活动，户外分派的活动和户外一起参与的活动的最优时间分配水平（Zhang et al，2002）。
相对于采用什么方法进行联合决策行为研究，如何界定联合活动成为了许多研究进一步讨论的焦点。有些研究并没有界定联合活动的定义，而是关注家庭内部成员类型（包括男女家长划分，不同家庭角色划分，不同功能划分等）与活动类型之间的时间分配，认为通过这种时间利用结构和家庭成员结构的关系就可以反映家庭内部不同类型成员之间的相互作用，间接挖掘家庭联合选择的相互作用关系（Golob et al，1997；Lu et al，1999；Scott et al，2002）。有些决策研究则把联合活动界定为一起参与的活动或移动，通过这些联合活动和独自活动的时间分配、任务分配等直接对联合决策的影响进行解读（Zhang et al，2006；Gilebe et al，2005）。
综上所述，家庭内部相互作用的研究趋向于更深层、更多组合和更综合的研究。同时一些模型在实际的交通规划中起到重要作用并逐渐成为主流，例如亚特兰大地区委员会（Atlanta Regional Commission，简称ARC）模型系统和中俄亥俄州地区规划委员会模型系统（Mid-Ohio Regional Planning Commission，简称MORP）（Vovsha et al，2004）。但由于数据可得性原因，家庭成员活动-移动的金钱消费因素在模型中很少考虑，事实上家庭内联合决策跟这个因素有密切的联系（Bhat et al，2005）。此外，目前联合活动研究的方法仍需更好地考虑活动和移动发生的连续性。同时，目前不同研究视角之间明显难以融合的矛盾就是，尝试抓住整天的每天活动模式的研究往往缺乏突出考虑时间（持续时间）维度。而尝试突出考虑时间维度，则通常只考虑单独的活动类型和特定家庭类型，忽略了整体的把握。这些矛盾如何解决将是未来家庭联合决策行为研究的重点。4.2.3 活动-移动行为的纵向变化研究
活动分析法旨在深入理解和预测活动-移动行为。因此，个人活动程序和相关移动的变化过程需要更详细、更深入地分析，而这些变化可能是周期性的，也可能是随机的。例如，家庭和家庭成员可能是根据一周的行程来安排他们的活动，且会在以后重复这一安排；这种周期性行为间接反映在交通流量的周期性波动起伏。活动参与和相关移动的周期性或随机特性可以通过时间长短来分类。常用的划分类型是：短期（一天以内），较短期（一周以内），中期（几周或几个月），较长期（一年到另一年），长期（多年间隔）（Ma et al，1997）。活动-移动时间维度的纵向变化分析比横向分析更能清晰地体现活动和移动的动态方面特征，揭示活动-移动模式发展的规律性和不规律性，从而能更好地对活动-移动模式进行预测。这些规律性或不规律性主要来源于家庭和周围环境变化对活动-移动模式的影响，个人差异和文化倾向的影响（Wissen et al，1989）。然而，许多研究只关注短期的活动-移动模式，忽略较短期或更长期的时空路径差异，而这种存在的可变性并不利于仅利用短期模式建立预测模型，因为预测模型仅考虑了现在没有变化和没有偏差的数据估计来预测未来的行为。这些立足于短期建立的预测模型的不足可以通过纵向变化研究来弥补，但纵向研究又受到长期的数据难以获取等客观因素的制约。
活动-移动模式较短期变化主要体现在天与天之间的活动/移动相互独立，存在38％到50％之间移动频率的变化，而活动模式的变化则相对要小，这反映了较长期活动-移动模式变化的随机特性（Pas，1987；Pas et al，1995；Ma et al，1997）。帕斯通过聚类把一周中居民的移动-活动模式划分为五组模式，利用极大似然估计法对提出的三点假设进行估计，得到不同模式的组合其家庭社会人口统计特征不同（Pas，1988）。对于被雇佣的人群，每天的移动-活动模式跟一周中具体的某一天（即星期一或星期四）没有关系。同时，实证结果并未否定移动-活动日志行为选择的两阶段过程假设，即认为先选择一周的行为，再选择一天的行为，且这些选择过程并不受社会人口统计特征的影响。玛和古拉斯通过对活动-移动模式聚类分析和动态分析得到活动和移动之间的联系在短期（一天内）是最紧密的，且紧密程度随着时间增加而递减（Ma et al，1997）。
在更长时间尺度的研究中，学者发现居住在同一个地方的年数与家到工作地的出行时间成负相关关系，即随着对交通网络熟悉程度的增加，出行时间会减少（Mahmassani et al，1986；Mannering et al，1990；Hamed et al，1993）。也有学者通过研究交通面板连续数据得到，当人们变老或者到达一个较高收入水平时，不太愿意改变工作空间，而他们更有可能在家庭拥有更多汽车时改变他们的工作空间（Niemeier et al，1994）。4.2.4 活动-移动行为与城市空间的互动研究
活动-移动行为与城市空间的相互作用除了体现在城市空间对行为的影响，把城市空间划分为城市形态和交通系统，并量化为居住位置、活动区位、土地利用程度、区域形状、路网结构、距离、人口密度、就业密度和住房密度等因素，还反映在活动-移动行为的安排和发生对城市空间的作用（Buliung et al，2006；Timmermans et al，2003；Cervero，2002）。
行为对空间的影响主要体现在人们为获得满意的活动而不断调整活动空间，首先是选择日常的活动空间，例如购物、休闲等活动；然后调整长期的生活空间，例如居住、工作地点；最后在选择的过程中对城市空间（包括物质和社会空间）进行了重构，从而影响城市空间的组织结构。蔡平认为个体对活动空间的满意程度主要表现在：①对社会和地理空间上日常活动路线的满意程度；②对活动地点周边的社会和物质环境的满意程度。这些综合的满意程度会成为空间调整的“推力”。同时，人们在调整活动空间的同时会产生剩余的空间，这种“滞后”的供应加上城市中新的空间供给会成为吸引行为调整的“拉力”。在获得满意度的“推力”和空间供给的“拉力”共同作用下，城市空间会达到一种动态的均衡。通过这个相互作用过程，深入理解城市居民的活动-移动行为系统，便能更好地理解城市空间结构的变化。
蔡平基于住房市场均衡最早提出了居民活动系统与城市空间结构相互作用过程的概念框架，但在后续的实证研究中并没有实现对相互作用过程的分析，而仅局限于空间对行为的影响（Chapin，1974）。本阿奇和鲍曼综合活动-移动行为决策过程和居住区位的选择，认为居住空间的选择是通过日常活动安排而达到的效用最大化过程，验证了活动-移动行为对居住空间的效应（Ben-Akiva et al，1998）。斯福坦扩展了本阿奇和鲍曼的框架，把土地利用因素考虑进去，得到调整土地利用政策对出行行为的边际效应，以及行为对土地利用政策的意义（Shiftan，2008）。米勒建立了基于多智能体（Agent）的土地利用、交通、环境综合（Integrated Land Use，Transportation，Environment，简称ILUTE）模型系统，考虑长期的可达性相互作用（包括居住地和交通系统等）和短期的活动-移动过程，计算仿真并动态地模拟城市活动系统、交通系统和土地利用系统（Miller et al，2004）。
可见，活动分析法的出现使得活动-移动在不同时空间维度上的讨论成为了可能——在时间维度上把日常活动和生命周期中的长期活动联系起来，在空间维度上通过活动和移动的关系把不同活动空间联系起来——从而使得对微观个人理想活动空间的获得过程更加清晰。然而，活动分析法对空间供给的“拉力”分析却仍然不足，时间地理学的发展和陈述偏好分析的深入在某种程度上弥补了这方面的缺陷（Raubal et al，2004；Wang et al，2000）。4.3 活动分析法在城市规划中的应用及展望4.3.1 活动分析法在城市规划及交通规划中的应用实践
20世纪70年代中期以来，基于活动分析法的城市居民活动-移动系统研究向城市规划提供了许多新的视角，主要包括以下几个方面：①提供一种从微观个体行为出发的非汇总层面的规划思路。②通过调整城市空间而改变居民活动，从而影响居民的交通出行，改善交通状况。③通过政策调整时间，使得居民活动-移动系统效率提高，例如灵活的上下班时间和商店营业时间等时间政策对居民工作和购物活动的影响。④通过调整不同属性的人群而改变活动空间的分布，例如通过调整房地产开发来吸纳不同收入人群，中国特有的单位社区就能起到这种作用（Wang et al，2009）。⑤调整居民活动-移动行为来满足空间发展，例如通过搬迁调整就业机会，改善购物休闲等活动的可达性，改变城市活动-移动系统（Fox，1995；Davidson et al，2007；Zhang，2005；Van et al，2005；Handy et al，2002）。此外，随着信息时代的到来，ICT的使用对活动-移动和城市空间结构的影响受到城市规划学者越来越多的关注（Kwan et al，2007）。其中，伦德和摩卡恩利用局部均衡模型，模拟单中心城市居民远程办公和居住选择的联系，得到远程办公会导致居住地逐渐远离工作地，从而使得城市内地价差异变得平缓起来（Lund et al，1994）。而申则通过建立新通信技术与居住地弹性的分析框架，通过数值模拟，分析随着通信技术的应用城市空间结构的变化，为信息时代的城市规划提供一种新的视角（Shen，2000）。然而，以上文章都对出行行为进行了简化，没有考虑到活动-移动的发生过程。
实际上，在规划执行过程中，往往只强调空间供给，即“拉力”的作用，而忽略了居民的需求，即“推力”的影响。基于活动分析法的规划认为，城市规划中不但要分析土地利用、交通基础设施和公共服务系统等的空间布局，还应该考虑使用空间和服务的城市居民活动-移动需求与满意程度。这些思想跟近十年出现的“新城市主义”、“精明增长”和“TOD社区”等规划理念不谋而合，而活动-移动系统的研究更为规划中的公众参与提供了更好的理论基础（Snellen，2002；Shiftan，2008）。
与此同时，活动分析法在城市交通规划中的应用更加深入。由于活动分析法的出现和发展，建立起综合的活动-移动系统研究体系，可以有效地解决传统城市交通规划中就出行论出行的不足。例如有研究通过活动链把离散的出行联系起来，并把环境因素对活动行为的影响延伸到出行分析，发现活动链行为明显地跟大都市区里的居民居住地点有关——市区居民明显比郊外居民更少地把工作和非工作活动安排在同一个出行链里完成（Strathman et al，1994；Kumar et al，1995）。而基于家庭的活动-移动研究则从家庭联合决策过程和家庭内部成员相互作用两方面深入理解交通出行行为。值得一提的是，家庭内部相互作用的研究绝大部分关注的是欧美日等发达国家（Bhat et al，2005；Zhang et al，2005），而曹新宇和柴彦威基于性别角色利用结构方程模型探讨了中国深圳地区家庭中男女家长的活动时间分配，得出性别差异下的出行模式（Cao et al，2007）。张文佳等利用天津市数据，考虑家庭中男女家长的相互作用过程，得到男女家长在面临相互作用和冲突的情况下如何调整活动和移动行为（Zhang et al，2007）。
目前，活动分析法在西方国家主要应用在城市交通规划上，因为近十年西方交通规划考虑到更广阔的交通问题和政策。而焦点的转变主要有两个原因，其一是意识到交通设施的投入并不能解决不断增长的城市交通拥挤问题，其二是需要不断减少交通对环境的有害影响。基于出行的研究明显不能适应这种发展的需求，在这样的背景下，活动分析法虽然在处理大尺度交通规划上效率不高，但能很好地处理交通问题和进行政策分析，从而成为交通规划研究的前沿（Davidson et al，2007）。事实上，美国的交通研究委员会最近已经提出主要任务之一是把活动分析法的理论研究转移到实际应用中来（Scott，2006）。4.3.2 活动分析法的应用研究展望
过去30年，活动分析的理论和方法已经逐渐成为出行行为研究和交通规划应用的宠儿，因为它在理解行为、理解交通、理解空间上均给出了更加合理、更加可靠和更加有效的视角、解释和模拟手段。特别是在基于随机效用的波特兰模型（the Portland Model）、基于学习的活动与交通导向仿真系统（Albatross）模型、基于活动的建模系统(Activity-based Modeling System，简称AMOS）模型等活动分析模型在美国、荷兰等国家的交通规划和城市规划中起到了重要作用的时候，活动分析理论和模型应用的前景备受关注（Algers et al，2005）。然而，活动分析法在发展中也不断出现一些理论和实际操作中的问题，阻碍着活动-移动分析进一步向前发展。
首先，出行来源于活动的基本假设虽然具有很真实的行为决策机制，但是绝对的活动决定论本身也受到许多批判。因为，部分居民的出行就是为了出行而获得效用。例如，体育锻炼、探险出行、与自然接触等的出行，其本身既是一种目的也是一种原因（Mokhtarian，2005）。而且这些为了出行而出行的过程一般是使用非机动方式出行。而随着社会生活方式的逐渐多元化和个性化，这些多元化的出行会逐渐增多，如果忽略了这些出行，对于环境友好的、健康友好的非机动出行方式的估计往往会产生一定的偏差。比较讽刺的是，这在某种程度上跟活动分析法追求的精细化目标是相矛盾的。因此，前后活动和移动之间必然存在着某些联系，但是活动与出行之间的联系并不是如活动分析最初假设的那样绝对。而事实上，活动-移动行为的分析更多而且必须强调活动与移动之间的联系，而不是尝试用活动替代移动，就像过去基于出行的分析想利用移动替代活动一样，在理论上都是不成立的。
其次，活动分析最终还是得面向城市规划和政策。很多交通规划和城市规划的决策一般都是基于出行需求的汇总预测以实现交通设施的合理供给（Davidson et al，2007）。活动分析模型公认的优势在于其在微观个人、家庭层面和整天的连续时间维度上包含更多的行为决策信息和相互作用关系，从而在对于个人的活动-移动行为层面进行预测，具有传统“四阶段法”等基于出行的模型无法比拟的优势。然而，当对利用模拟得到的个人非汇总活动-移动行为信息进行汇总时，简单的汇总过程（如均值、总量、差值等）又会把多维度的非汇总行为信息给去差异化。这个时候，相对于“四阶段法”，活动分析模型提供的精确非汇总活动-移动行为信息在汇总层面却往往难以体现出其优势，而目前“四阶段法”等基于出行的分析得到的结果在一般的交通规划汇总分析中仍然具有比较合理的结论（Davidson et al，2007）。所以，如何使行为信息的损失量在非汇总到汇总的过程中尽量减少，是当前活动分析模型面向应用时所遇到的难题。
活动-移动事件在活动分析法的框架下具有多维度的特征，譬如时间、地点、活动类型、交通工具、家庭联合，等等。如何把多个维度的信息都在汇总层面表现出来，而不是抛弃一些信息之后进行聚类，是汇总分析的首要难题。围绕着这个难题，已有文献并不多。其中，一个主要的研究方向是通过更好的数据挖掘技术对多个个体的非汇总信息进行多维行为信息的聚类（Ding，2009）。然而，由于活动分析模型的应用主要集中在城市交通规划领域，规划师和学者所看到的大多是行为调整后得到的直接交通出行结果——按照传统交通出行分析其交通量和空间分布，因此把出行行为看作活动分析模型的终点。事实上，如果把出行再往前推一步，进一步思考活动-移动行为所带来的对个人生活质量的后果，如大气污染、社会公平、健康等，就更能体现活动分析的优势所在。而在多维度的行为信息与个人生活质量之间建立直接的因果联系则相对容易，例如在某时某地采用机动交通方式或者进行某种活动所带来的碳排放还是相对容易进行估算，这样可以比较容易地实现把多维活动-移动行为信息转化并汇总到总的环境影响或其他的个人生活质量的影响中去。已有文献表明：如果把环境影响看作活动分析模型的最终结果，那么通过活动分析模型估算出来的活动-移动行为的碳排放结果比利用汇总的交通出行量和分布信息计算得到的碳排放量要更为准确，能满足越来越精确的政策评估（Miller et al，2004；Brög et al，2009）。而城市居民的个人生活质量受到的关注越来越多，并被认可为社会发展的终极目标。城市土地利用与交通所带来的问题已经超越简单的交通量分布不均所带来的直接后果，更多是由于交通行为不当所带来的负外部效应，而最终的后果都是落在个人生活质量上。
因此，活动分析法在规划和政策中的应用应该从“行为的汇总”慢慢转向“行为后果的汇总”。在这个过程中，活动分析法与个人的生活质量紧密联系，这也为如何从非汇总行为到汇总行为的研究间接开辟了一个新的方法。5 个体行为时空数据采集与管理
自从20世纪70年代初，城市规划学者蔡平在其著作《城市中的人类活动模式》中首次提出城市活动系统概念以来，在时间和空间制约下的城市居民的活动与出行行为一直是西方城市地理学、交通和城市规划等领域关注的焦点（Chapin，1974；张文佳等，2009）。20世纪90年代以来，国内人文地理学也越来越关注个体行为的空间分析，城市地理学者尤其关注城市内部居民的日常行为及其空间含义，职住、购物和休闲娱乐等活动空间及其派生出来的交通出行需求则成为目前探索性研究的重点（柴彦威等，2002；李峥嵘等，2000；周素红等，2006；柴彦威等，2004；张文忠等，2006；刘志林等，2000）。然而，城市空间与居民活动-移动行为的互动机理研究一般需要以大量的微观个体活动-移动行为数据作为支撑。西方已有不少文献和实践探讨微观个体活动-移动时空数据的生产（Jones et al，2003；Stopher，1992）。但是，由于中国城市发展所处的阶段、制度与文化环境以及居民的日常生活方式等均与西方城市存在较大差异，西方城市居民行为时空数据的生产和质量管理经验并不一定适用于中国本土。因此，在中国城市中如何高效而准确地采集较大样本微观个体行为时空数据是当前制约城市活动-移动系统分析与规划的重要瓶颈。5.1 个体行为时空数据采集方法
日志调查（Diary Survey）被认为是在目前技术水平下大量采集居民活动-移动时空数据最为有效的方法之一。它主要通过问卷调查表的形式，收集居民某一时间段内连续的活动和出行信息（Arentze et al，1997）。日志调查最早出现于20世纪70年代末德国社会数据公司在德国城市肯惕夫（Kontiv）的出行日志调查中，这些调查通过入户面对面访谈方式，要求人们回顾一天内所有出行的起始点情况（Stopher et al，2007；Brög et al，1985）。目前，通过日志调查得到的微观个体行为数据，除了主要应用在城市交通规划领域中对居民出行需求的分析上，还被广泛应用于社会学、时间经济学、行为地理学、时间地理学、健康地理学和女性地理学等人文地理学领域，因为日常生活时间资源的分配和优化一直是社会学和经济学关注的焦点之一（张文佳等，2009；Michelson，2006；As，1978）。而对于人文地理学，日志调查提供的活动-移动时空间信息在微观分析中具有重要的意义。例如，在行为地理和时间地理学中，时间作为个体活动-移动行为的决策反映和影响因素，空间作为决策的结果和活动的载体，活动类型则反映了个体行为的需求和意义（张文佳等，2008）。在健康地理学中，活动类型及其时空间特征，特别是户外体育活动被看作衡量健康的一个重要指标；而传染病者的移动则被用作衡量疾病传播的路径（Forsyth et al，2007；Bailey et al，2006）。关美宝（Kwan）认为，在女性地理学的研究中，女性活动-移动行为的时空间特征是女性身份和地位的一种度量。
目前，日志技术已经被引进并应用在国家层面的调查中，例如居民出行调查和2008年中国时间利用调查（陆化普，2006；国家统计局社科司，2009）。但是，研究者和调查者往往在问卷设计之初便放弃对问卷调查中的理论问题进行认识、关怀和探索（边燕杰等，2006）。在地理学领域中，问卷调查方法普遍在使用，但是对问卷调查，特别是日志调查的数据的生产过程进行的探讨相对较少，只有一部分调查进行了相关的工作。例如，柴彦威等在1995—1998年使用时间利用日志对深圳、天津和大连等三个城市居民活动的时间利用状况进行调查，并对问卷调查的实施过程和数据库编码进行了较为详细地描述（柴彦威等，2002）。阎小培和周素红等则利用2002年在广州实施的出行日志调查，分析居民通勤和购物出行等与城市土地利用之间的联系（阎小培等，2006）。而张文忠则基于传统“问答式”问卷于2005年采用大样本调查对北京市居民行为和满意度进行调查，并对抽样、问卷设计和调查过程进行了较为详细地描述（张文忠等，2006）。
传统日志调查的优势在于一天内活动与出行信息的连续性、完整性和全面性。然而，由于活动日志全部由被调查者填写，其在回忆过去的活动移动情况时无法避免时空信息误差的出现，时间精度受到调查规定和被调查者习惯的影响，空间精度受到被调查者填写精度和数字化过程中空间定位方式的影响；并且，活动移动信息的真实性和详细程度也会受到被调查者问卷填写态度的影响，主观性较强。5.2 个体时空行为数据采集过程5.2.1 调查内容
日志调查的核心内容为调查日中居民一天24小时内所有的与研究相关的活动、出行及其时空信息。一般来说，活动属性包括活动的起止时间、类型、活动地点类型与具体地址以及活动同伴等，出行属性则包括出行的起止时间、出行目的、出行前后的地点类型与地址、出行同伴以及出行交通方式等。
活动属性的核心是活动类型的分类，因为活动类型反映了被调查者的活动动机，往往用来区分不同活动的研究意义。事实上，社会学和心理学对活动动机的研究已经比较深入。社会行为理论认为获得或者维持某种状态和感觉的愿望是活动的主要动机，例如，人类对食物、身体舒适、安全、社会交际、自尊心和成就感的需求（Klein，1982）。心理学则认为活动具有某种意义的需求指向，例如，身体动机需求、自我实现的固有潜在需求以及层级需求。首先要满足基本水平的需求，如身体舒适和温饱；然后逐层满足高级的需求，如社交以及最高级的自我实现需求等（Gliebe，2004）。在这些理论基础上，许多实证研究根据活动动机对活动进行分类。例如，蔡平在美国华盛顿大都市区的日志调查中把睡眠、食物、住所、衣服和健康等需求划分为生存性需求，人们需要通过工作、身体锻炼、教育、医药护理和社会服务等活动实现对其的满足（Chapin，1974）。此外，还存在文化层次、社会层次和个人层次的需求，包括感情、社会交际、安全感、成就感、精神激励和个人愉悦等，为满足这一层面的需求则需要拥有亲戚朋友等社交圈子，参加志愿组织、宗教组织，追求创新和锻炼身体等。目前，已被广泛应用的活动类型划分为：①满足生存性的活动（包括睡眠、用餐、工作、上学等）；②不可任意支配的活动（包括家务、照顾老人与小孩、购物消费、私事等满足家庭和个人心理需求的维护性和责任性活动等）；③自由活动或者休闲活动（包括社交的、娱乐性的和随意的活动）（Golob et al，1997）。此外，根据研究对活动类别的需要，活动的划分可以更为详细，例如，多尔蒂和米勒则把活动进行更细地分类（9大类64小类），以满足其计算处理家庭活动时序调查（Computerized Household Activity Scheduling，简称CHASE）的精度要求（Doherty et al，2000）。
在地理学研究中，除了明确的活动类型数据之外，相对精确的活动空间与时间信息也十分重要。在日志调查中，活动-移动行为的空间信息可以通过被调查者活动的地点类型与具体地址来采集。活动地点类型在以往问卷调查或者出行调查中往往被忽略，事实上，空间赋予个人的意义往往不是具体的地址，而是空间的功能，在日志中则体现为活动地点的类型。例如，体育锻炼活动可以在家、休闲场所、或者学校等地点进行，如果没有空间功能的界定，而只有地点地址的话，则没法确定活动空间的含义。
再者，强调制约的时间地理学认为，时空中个体的微观行为不可避免地受到源于个体自身及其所处情境中的各种制约（Hägerstrand，1970）。个体时空行为除了受到个体本身的能力制约之外，还会受到一定的组合制约，即个体或集体为了从事某项活动而必须同其他人的路径同时存在于同一场所的制约（柴彦威等，2002），活动分析法的出现把上述制约扩展到活动层面（张文佳等，2009）。家庭内部各成员之间的任务分配及活动与移动行为关联性是组合制约的典型范例，例如，家庭中由于承担照料未成年孩童的任务而每天接送小孩上下学，在家务分配中男女家长共同承担购物任务等。因此，在日志调查中，为了反映家庭内部成员之间的组合制约，可将活动或出行的同伴划分为自己（没有同伴）、子女、配偶、父母、祖父母、孙子女、其他家人、其他非家人等类型。
此外，出行属性与活动属性存在许多重合，例如，出行目的等同于活动类型，出行前后的地点类型与地址等同于活动的地点类型与地址。而交通方式是出行所特有的属性，一般在现有的交通方式内进行选择，包括所有机动出行方式和非机动出行方式。近年对出行交通方式的定义已经不局限在单项选择里，而是把一个出行过程中使用到的所有方式定义为一个出行的交通方式，但同时可以根据时间或者其他权重划分出一个出行的主要方式和次要方式（Bonnel et al，2005）。5.2.2 调查方式
根据调查表发放的时间，调查方式可划分为两种：事前发放（Leave-behind Diary），即被调查者提前知道调查的时间与内容，在当天活动结束后自行记录所发生的活动；事后发放（Recall Diary），即在当天活动结束以后将问卷调查表发放至被调查者手中，要求其回忆调查日发生的活动（Crosbie，2006）。事前日志一般可比事后日志获得更高质量的数据，同时多出5％—10％的回收率，但是调查成本要高出1.5—4倍，而且事前提醒容易产生系统误差（Harvey，1993）（表5.1）。表5.1 不同调查方式的优缺点及其在中国城市的适用性
此外，根据调查媒介进行划分，可得到三种传统的调查方式和三种基于新型媒介的调查方式。其中，传统的调查方式分别为留置式、面对面式和电话式。而无论何种调查方式都存在一定的优缺点，且面临最初如何进入的问题，直接影响到问卷的回收率和完成率。在荷兰的实证表明，面对面拜访与留置寄回问卷相结合的方式能获得较理想的完成率，而电话调查由于难以解释清楚日志问卷而效果较差（Arentze et al，1997）。值得一提的是，在面对面调查中，存在被访者独立填写和研究者参与填写两种方式。独立填写方式要求被访者具有主动参与性，增加了调查的难度和成本，但往往真实性更高。研究者参与填写的主要问题是访谈的形式迫使被访者只用短时间思考作答，可能导致活动记录的失真和遗漏增多（Harvey，1993）。梅伯格（Meyburg）和布罗格（Brög）则发现若研究者在场，相对不在场填写方式，居民少填写了约15％的出行记录。当然，访谈避免了被访者对问卷理解不当而误填的情况以及研究者无法向其确认是否误填的情况（Meyburg et al，1981）。
限于目前国内的调查技术和数据生产资助的制约，本书认为面对面的入户日志调查能较为高效地获得可靠、准确、有效和成本较低的大样本量数据，而邮件方式则一直很少利用在中国的问卷调查之中，电话调查方式对于独立研究者来说难度较大。在将来应该大力发展基于新型媒介与传统日志问卷结合的调查方式。在中国城市中实行活动日志调查，事先联系居委会等基层管理机构并得到其支持和协助是非常关键的，而适当地多种调查方式相结合是提高调查效率、保证数据质量、降低调查成本的重要方法。5.2.3 问卷设计
根据理论基础与研究目的，日志形式划分为出行日志、活动日志与时间利用日志等三种。其中，出行日志被广泛应用在国内外的交通出行需求调查中，一般只记录出行属性，不考虑前后不发生移动的活动（主要为户内活动）的属性（Jones et al，2003；陆化普，2006）。而活动日志的发展深受活动分析法的影响，认为出行来源于活动，侧重于记录活动属性及其派生出来的出行属性，强调一天24小时内活动-移动的连续性而记录所有活动-移动过程（Stopher，1992；Jones et al，1983）。时间利用日志则最早出现在社会学的研究中，深受时间预算理论的影响，把活动和出行当作等价的日常生活事件（As，1978；Michelson，2006）。5.2.4 抽样
抽样调查的理想目标为毫无遗漏地抽取代表总体的局部样本。但是，调查方式、抽样方法和实际实施过程都会无意或有意地排除某些样本，因此需要在调查前明确调查的目标人群（样本的总体）。调查目标人群首先需要根据研究目的确定，其次还要考虑调查的过程和成本、调查地数据获取情况等多方面因素（Bonnel et al，2005）。此外，被调查者的年龄也是划分目标人群的重要指标。在国家性的交通出行调查中，不同国家会根据本国国情和研究目的界定被调查者的年龄范围，一般为6岁以上的所有具备独立活动能力的个人，或者是16岁以上具备独立工作能力或达到拥有驾照的法定年龄的居民（Bonnel et al，2005）。
由于日志调查涉及比较精确的时间维度，而且理论上认为居民的日常活动具有周期性，因此需要对调查的各个时间维度进行抽样。首先，需要确认日志的调查天数。润特泽（Arentze）等通过相关文献综述得出虽然多天的日志调查可以得到更多的数据和更完整的信息以减少居民活动的随意性，但是增加了调研的成本和被调查者的负担，容易降低回收率和完成率，同时容易增加系统误差和被调查者填写过程中的主观失误，因此建议除非有特别研究需要，日志表的时间域应当划定在24—48小时内最为合适（Arentze et al，1997）。其次，选择一年中哪个月份、一周之中哪一天作为日志调查当天是时间抽样需要考虑的重要方面。一般来说，春秋季节进行调查可以避免恶劣天气对数据质量的间接影响。而理论上由于工作日与休息日具有不同的出行特征，因此一般选取一天工作日和一天休息日作为调查的日志当天。5.3 北京市居民活动日志调查
本调查受到中国国家自然科学基金项目“转型期中国城市空间与居民行为的互动机理研究”的资助，由北京大学行为地理学研究小组完成。2007年10月到11月于北京市选择10个居住区，对抽样家庭中16岁以上成员的日常通勤、购物、休闲情况以及一个工作日及休息日连续48小时的活动日志进行问卷调查（下文简称为“北京日志调查”）。5.3.1 调查方案
在北京日志调查中，首先与调查居住区所在居委会（家委会）或者物业公司取得联系，并详细介绍研究的目的、调查方案及实施过程；然后在他们的协助下联系被调查家庭，尽量进行面对面调查，或退一步留置回收（图5.1）。图5.1 北京日志调查的调查方式选择
根据不同的日志形式，日志表的设计样式众多，北京日志调查采用了改进后的活动与出行分离的日志表样式（图5.2）。其中，调查表左边为活动属性部分，是活动日志的核心，要求被调查者按照时间顺序依次回答调查日内每个活动的起止时间、活动类型、活动具体地址、活动地点类型、活动同伴以及借助互联网进行活动信息查找情况等。除了时间和具体地址是需要被调查者填写文字之外，其他均在给定编码的选项卡里进行编码选择。调查表右边是出行属性部分，其间通过“为了参与此活动有无出行？”问题进行关联。如果被调查者在进行活动时产生了出行，则继续在右边的出行属性部分填写为了完成该活动而进行的出行行为，具体包括出行同伴、出行距离、出行总时间、先后使用的交通方式以及相应的出行时间。此外，为了在设计上符合简洁和提示性原则，活动日志中活动属性部分和出行属性部分的背景色为白色和浅灰色，以提醒居民对待活动与出行填写上的差异。
北京日志调查的目的是研究转型期北京城市空间与居民活动-移动行为之间的互动联系，因此在人群抽样方面，需要选择能代表有可能受到转型期北京城市内部空间重构的微观过程影响且具有一般独立活动-移动能力的居民作为目标人群。时间抽样方面，北京日志调查选择在10月下旬至11月中旬连续三周集中实施调查，而因为周一比周五更能代表典型的上班日，因此，调查期间每周的星期日和星期一均为调查日，当周的周二至周四为调查实施时间。空间抽样方面，考虑到研究目的和目标人群，北京日志调查总体按照“居住区—家庭—个人”的顺序进行空间抽样。首先，根据对北京市内部居住空间形成与分化的过程及居住区性质的认识，确定居住区的主要类型。其次，在不同类型中，以区位类型尽可能丰富（需包括内城、近郊、远郊以及不同方位的居住区）为原则，再结合实际调查过程中居住区的可进入性选取调查居住区。而在居住区内部，抽样的最小单元为家庭，并要求家庭中所有16岁以上的成年人填写日志调查表。5.3.2 居住区类型与调查居住区选择
在社会经济转型过程中、独特的文化与制度背景下，中国城市内部产生了几类具有典型特质的城市居住区（社区）。20世纪90年代，城市地理学者指出中国城市中存在四类典型的社区：传统式街坊社区、单一式单位社区、混合式综合社区、演替式边缘社区（吴缚龙，1992）。随着市场化改革的不断推进以及城市化的快速发展，中国城市社区不断分化，一些新型的城市社区不断诞生，如新型房地产物业管理型社区（如高级住宅区或别墅区、高档商品房社区、经济适用房社区等）、“自生区”或移民区（张鸿雁，2002；王颖，2002）。目前，中国大城市的居住空间总体上呈现出三个地带：位于老城区的旧居住地带、以单位社区为主要特征的混合居住地带、郊区的新居住地带（柴彦威，2000）。基于上述对中国城市居住空间（城市社区）的研究，以及对北京城市居住区的实地调研，本书将北京城市内部的居住区划分为老城区旧居住区(胡同社区)、单位居住区（社区）、郊区新商品房居住区和政策性住房居住区这四种主要类型。图5.2 北京城市居民活动日志调查表示意图（1）老城区旧居住区。北京市1949年以前的建成区基本在二环以内，这是解放前北京市居住的核心地区。解放后也“见缝插针”建设了一些住房，产权以私人自建房、公房为主，住房建筑形式以平房、四合院为主；建筑密度较高，住房年久失修，并且配套设施较差，是旧城改造的对象；居住人口以商业、服务业从业人员为主。由于上下班方便，居民还可利用市中心的各种生活服务设施。（2）单位居住区。解放后的30多年间，除了一些在郊区新建的工业企业及其单位居住区外，二环、三环之间以单位形式建设的居住地区是改革开放前北京居住区向外扩展的主要部分。早期单位居住区中的住宅建筑大多为4—6层的单元式住宅；20世纪90年代以来也新建了部分高层住宅，总体上，配套设施较齐全、居住环境较好。计划经济时期，住房作为一种福利由单位提供给职工，单位住房是城市居民最主要的住房来源之一。居住在单位居住区中的绝大多数居民是新建国营工厂、行政机关、科研教育单位的职工。由于职住接近，居民就近上班。（3）郊区新商品房居住区。20世纪80年代北京进入了郊区化发展阶段，在建成区周围（三环以内）、以居住区而非单位的形式为主，开发建设了大量的商品房居住区。尽管单位仍然是早期建设的商品房的主要购买者，但是此类居住区与单位居住区相比最显著的特点是居民就业地与居住地的分离。20世纪90年代居住郊区化速度加快，三环以外住宅建设速度加快，开始扩展到四环外，后期扩展到五环外。21世纪以来，居住区向外拓展的速度进一步加快。20世纪90年代以来在郊区新建的商品住宅以多层或高层居多。（4）政策性住房居住区。20世纪90年代以来，在住房商品化的过程中，政府为解决中低收入家庭的住房问题，在城市郊区开发新建的政策性住房居住区，如安居工程、经济适用房等。由于政府在建设方面采取了行政划拨土地、税费减免、利润控制等政策，经济适用住房的价格低于一般商品房，适合城市中低收入家庭的住房需求，具有一定的社会保障性质。本质上说，经济适用房是具有经济性、适用性以及社会保障性质的微利商品房。目前，北京市已建和在建的经济适用住房大多集中在四环、五环以外的郊区。先期完成的经济适用房的开发面积一半以上位于昌平区的回龙观和天通苑地区，而近期的经济适用房成规模开发主要集中在朝阳区和丰台区。
以上述四种类型的居住区为标准，北京日志调查在北京市内选取十个不同区位、建设年代、住宅形态及交通设施特征的典型居住区进行调查。其中，交道口和前海北沿是典型的老城区旧居住区，分别位于东城区和西城区。燕东园、三里河、和平里、同仁园属于单位居住区。燕东园是北京大学教职工的居住区，是典型的事业单位居住区。三里河是发改委、统计局等机关单位的居住区。经过20世纪八九十年代的改造，和平里目前是包括原冶金部、民族出版社、机床研究所、中石化等单位的混合居住区。同仁园原是北京同仁堂集团下属制药二厂的厂区和居住区，是典型的单位大院。2001年起，厂区生产车间开始向城市远郊搬迁，单位居民工作地与居住地分离。当代城市家园与方舟苑是20世纪90年代末期至21世纪初在城市近郊新建的商品房居住区。望京花园和回龙观是典型的政策性住房居住区，前者是为了解决北京市高校教师的住房困难而建设的教师小区，后者则是北京市最大的经济适用房居住区（图5.3，表5.2）。 图5.3 北京日志调查居住区区位表5.2 北京日志调查居住区概况①样本主要集中在福祥胡同、蓑衣胡同、炒豆胡同、方砖厂胡同、豆角胡同、帽儿胡同、雨儿胡同、东不压桥胡同、细管胡同、白米仓胡同、桃条胡同等。①样本主要集中在羊角灯胡同、前海北沿、南宫房胡同、毡子胡同、东煤厂胡同、北钱串胡同等。②样本主要集中在望京花园东区与西区。③调查样本主要集中在和平里六区。①调查样本主要集中在方舟苑小区，此外也包括了周边花家地、嘉润花园、大西洋新城等一些样本。
北京日志调查的十个社区面积除了回龙观大多在100hm2以下。调查的范围有些也不局限于一个行政划分的社区，例如交道口包括8个社区居委会，回龙观包含7个，前海北沿5个，和平里3个，其他被调查社区则在1个社区居委会管辖范围内（表5.3）。表5.3 北京日志调查社区的土地利用属性5.3.3 调查实施与样本概况
2007年10—11月间对上述10个居住区进行问卷调查。在每个居住区中随机选取60户家庭，对每个家庭中16岁以上成员的日常通勤情况以及一个工作日及休息日连续48小时的活动日志进行问卷调查。采用入户访谈式与留置式等相结合的方式进行问卷调查，一共回收545户家庭的问卷，有效家庭数为520户，共1119位居民，共产生19732个活动记录，其中出行记录达6714个（表5.4）。表5.4 北京日志调查的基本情况
调查样本中男女比例基本一致，年龄结构上，以30—50岁样本为主，同时中等收入水平居多。受教育程度方面，具有大学本科及以上学历的比例占2/3左右。不同类型的居住区居民的社会经济属性存在明显差异。老城区旧居住区（交道口和前海北沿）样本年龄偏大，学历和个人收入水平普遍较低，而郊区新建商品房居住区（当代城市家园和方舟苑）相对年轻化，学历和个人收入水平普遍较高。政策性住房居住区中，回龙观中年轻样本比例突出，低收入水平居民占近一半比重，而望京花园被调查居民普遍学历较高，收入水平居中。受单位社区杂化程度影响，四个单位居住区样本构成存在差异：三里河调查居民以中青年为主，具有中等水平的学历与收入水平；燕东园、和平里、同仁园中居民年龄结构偏老，学历和收入水平相对偏低（表5.5）。5.4 北京市居民行为时空数据管理5.4.1 数据库概况
由于日志调查包含二维的表格数据信息和复杂的时空数据，为了便于查询、分析和基于GIS平台的可视化，需要建立数据库对其进行管理。北京日志调查借助关系数据库管理系统软件（MS SQL Server 2000）的数据管理功能，实现时空数据的存储、管理与查询（图5.4）。数据处理的过程可以概括为三个过程，即从调查问卷到数据库的对接，从时空数据库的管理到数据查询的实现以及时空数.据查询结果的扩展分析。三个过程相互影响、相互反馈，在反复实验中实现整个系统的良好运行。表5.5 北京日志调查样本的社会经济属性①学历由低到高分为三个水平：低学历对应高中及以下学历，中等学历对应大学本科或大专学历，高学历对应研究生及以上学历。②个人月收人由高到低分为三个水平：低收入对应2 000元以下，中等收入对应2 000 —10 000元，高收入对应10 000元以上。
对于活动日志数据，首先建立问卷与数据库的对接，即数据录入界面。调查问卷中的每一个问题及可能选项均通过录入界面进入数据库的存储系统。在录入过程中，SQL的后台数据库设计可以实现数据的检验与补充，保证了数据录入的效率与质量。图5.4 数据库管理结构图
此外，数据库各表的建立基本遵循问卷的形式（图5.5），主要包括三部分，即不具备空间信息的属性部分、具有空间信息的惯常活动部分以及兼具时间-空间信息的活动日志部分。属性信息部分以家庭序列号（Family ID）为主键在家庭属性表与个人属性表之间建立关联；空间信息部分以Family ID和人员序列号（Member ID）为主键建立内部及与属性信息表的关联；活动日志数据表则以Family ID、Member ID、行为序列号（Act ID）三项建立活动信息的唯一标识，并借助Family ID和Member ID与其他两部分建立关联。可以看出，利用数据库对数据进行管理，使得整个数据表的结构清晰，不同信息之间的相互关联明确，更有利于研究者查找、分析和理解微观行为数据。5.4.2 数据质量管理
数据质量管理（Data Quality Management，简称DQM）是指从数据的提供者、生产者和使用者等角度来衡量和管理数据，最终往往侧重于满足使用者对统计信息的需求（余芳东，2002）。相对于通过国家或地方政府组织的普查或抽样调查而得到的二手汇总数据，目前部分非汇总研究需要的微观数据仍来源于独立研究者进行调查而获得第一手数据。此时，对调查数据的质量的管理显得更为重要。日志调查研究对数据质量的要求更多集中在数据的可靠性、有效性、完整性、方法专业性、可取得性、可衔接性、可比性、详细程度、灵活性和整合性等方面原则（Arentze et al，1997；余芳东，2002）。然而，上述数据质量的标准是从多个角度提出的，它们之间既密切联系，又存在着某种矛盾与冲突。即使对于同一统计数据，不同使用者也会提出不同的质量要求，有的可能偏重准确性，有的可能偏重及时性。调查研究者需要根据研究目的，在统计数据质量各个方面之间不断地进行权衡、选择和折中，以达到一个最佳的平衡点。因此，数据质量管理需要更多的经验分享和相关理论研究。而事实上，国内关于调查数据质量管理的文献主要集中在社会学和统计学领域，在地理学中还鲜有讨论，因此下文基于北京日志调查（但同时不局限于日志调查），在数据的可靠性、有效性和完整性上对数据质量管理进行探讨（边燕杰等，2006；余芳东，2002）。图5.5 数据库内部关联图
1）可靠性管理
数据可靠性是指被调查者对问题的理解和回答、问卷的设问以及研究者的意图三者之间是一致的，这直接影响到数据是否稳定、可信。因此，在问卷设计和调查过程中要遵循以下原则：①设问简明、容易理解和不产生歧义，例如设置样卷以供被调查者理解和参考，在调查过程中进行讲解和监督同样可以减少被调查者理解上的失误而导致的不一致性；②统一标准，例如统一的编码系统、统一的日志表设计和统一的调查方式等都可以减少由于标准不一而导致的系统误差。如前文所述，在北京日志调查中采用了不一致的调查方式，因此需要在调查数据获得后评估调查方式的差异对数据质量的影响。
其中，数据质量可以通过所有活动次数、户外活动次数、非工作活动次数和户外非工作活动次数来体现。其中，日志记录的活动总数反映了被调查者回忆和填写日志记录的整体愿意程度；户外活动次数反映了被调查者对比较繁琐的户外活动回忆和填写的愿意程度；非工作活动次数和户外非工作次数在不同层面上反映被调查者回忆的深度，因为非工作活动相对自由不容易记起。根据因变量观察值分布的要求，分别建立最小二乘法（Ordinary Least Squares，简称OLS）和截取审查（Tobit，又称Censored Model）回归模型，控制性别、年龄、教育程度、雇佣状态和收入等个人社会经济属性，检验三种不同的调查方式对数据质量的影响（表5.6）。通过四组模型的模型2中对调查方式2和调查方式3进行同时的方差（F）检验，可以发现调查方式的整体影响均十分不显著，显著程度（p值）均大于0.5，这说明在北京日志调查中不同的调查方式对日志数据的影响很少。而通过四组模型中模型1和模型2的比较可以发现，在考虑不同调查方式的影响后，控制变量对日志数据的影响（数值、方向和显著程度）变化均很2少，模型整体的拟合程度（R）变化也很少，这说明不同调查方式并没有造成控制变量（如个人社会经济属性）对居民行为的影响发生显著的变化。因此，通过建模分析可以发现，在北京日志调查中，虽然采用了不同的调查方式，但是对数据的一致性和可靠性并没有产生显著的影响，可以保证在后续的研究中忽略不同调查方式对数据的影响。
此外，即使在设计和调查过程中对数据可靠性进行了详细地监控，但在回收的一些问卷中不可避免地存在着一些错漏问题，例如没填完整、书写错误、逻辑错误等问题。因此，在数据录入数据库阶段需要对数据进行错误修正和后期管理，进一步提高数据准确度和可靠性。在日志调查中，最常出现的影响可靠性的因素包括：①被调查者填写的所有活动和出行时间之和不等于24小时（在北京日志调查的数据记录中约占7.5％）；②有地点的位移而没有填写出行行为，或者有出行信息但没有地点的位移（占3.6％）；③活动内容与填写地点的土地利用不吻合（占1.6％）；④活动的其他信息没有完整填写，例如活动地点的空缺、活动同伴的空缺等（占4.0％）。这些问题的比例都不高，但是如果没有剔除或修正而直接放进模型中进行运算，对结果的可靠性存在很大的影响。为此，西方学者在这方面做了不少研究，目前大多都采用计算机辅助系统，例如，采用活动日志的系统逻辑验证与感应（System for the Logical Verification & Induction of Activity Diaries，简称SYLVIA）（Arentze et al，1997）等来查询、检查和修正，以提高效率和准确性。而在北京日志调查的后期数据管理中，基于MS SQL Server关系数据库环境，在录入过程中利用逻辑判断程序对原始数据进行检验和判断，同时采用了建立“子数据库”的方式，即根据不同研究方向的需要，用结构化查询语句（Trans-SQL）从基本数据库中提取所需的样本人群和特定指标，再对数据进行修正，这样可以保证最大限度地利用原始数据。表5.6 调查方式对日志调查数据（两天）质量影响的回归建模分析注：①Tobit回归模型是指截取Censored回归模型，用于处理模型因变量观测值分布属于离散和连续部分的混合，而不是简单连续的正态分布。以户外活动次数为例，以因变量在y＝0处被截取，只有在y＞0一侧可看作符合连续正态分布，但在y≤0一侧则是恒定的离散值0，因此不能采用传统的最 小二乘回归建模。详细的Tobit模型原理可参考Greene的书。②调查方式在模型中划分为三种，分别为：调查方式1——居委会员工陪同调查员进行入户调查，检查后收回调查表作为参照项；调查方式2——调查员在获得居委会或者物业公司的同意后，自行联系进行入户调查，检查后收回调查表；调查方式3——对居委会或者物业公司进行调查培训，并委托其帮 助完成问卷的发放、回收及检查。③ *和* *分别代表回归系数在5％和1％显著性水平上显著。
2）有效性管理
数据的有效性是指问卷的设问是否符合研究者的需要，并且每个设问回答的质量是否对解答相应问题有效（往往反映在问卷的回收率和每个问题的回答率上），以及调查过程（如抽样等）是否能有效地符合研究需求。因此，数据的有效性管理主要集中在问卷的设计和抽样过程中。例如，每个问题反映的变量是否能准确测量，是否与研究目的密切相关。基于独立研究者的第一手数据调查过程中产生的有效性问题一般不大，因为研究者对研究目的比较明确。但是，对于比较新的调查尝试，例如日志表的设计，仍然需要参考更多西方的理论和实践经验才能保证调查数据的有效性。
此外，数据有效性的后期管理主要反映在问卷中每个问题回答的质量，以判断设问用于某方面研究时是否有价值。例如，在北京日志调查中，日志表里有个问题为“活动前有无通过网络查找相关信息？”，设问的预期目的是探讨日常生活中互联网的普及对居民活动-移动行为的影响是否存在，但是该问题的回答率只占有效问卷所有活动记录的54.4％，而且回答为“是”在所有回答的活动记录中只占4.5％，这明显不符合现实和研究要求。因此，利用这个设问得到的数据进行分析，最终得到的结论显然是无效的。
3）完整性管理
数据质量管理还需要考虑数据的完整性，即可以对每个可能出现的数据观察值进行分门别类。因此，数据的完整性管理主要针对分类变量的设问，具体反映在对编码的评估。在日志调查中，编码方式一般分为两种：答前编码和答后编码，也就是在日志设计前进行预期的问题答案编码，还是在日志回收后再根据回答情况进行编码（Michelson，2006）。
根据活动动机的理论分析，北京日志调查中的活动类型被划分为15类，分别是睡眠、家务、用餐、购物、工作或业务、上学或学习、照顾老人和小孩、体育锻炼、娱乐休闲、个人护理、外出办事、社交活动、观光旅游、联络活动、宗教活动等。此外，设置“其他”作为补充选项，并在其后要求被调查者进行开放式补充回答以符合数据完整性要求。根据两天调查得到的记录数，记录数最多的依次是睡眠、用餐、娱乐休闲、家务与工作等，其比例均高于8％；观光旅游和宗教活动的填写比例均低于1％（表5.7），这两个类别的划分显得不太合理；而其他活动的记录比例只占1.18％，说明活动类别的答前编码能包含约99％的确定信息，类别划分的完整性较高。事实上，其他类比例一般不能超过5％（边燕杰等，2006），否则需要对其他选项进行进一步细分。表5.7 北京日志调查不同活动类别的记录数
此外，北京日志调查中关于活动地点类型在答前编码时划分为9类（表5.8）。北京市被调查居民的活动主要集中在户内，两天均超过70％。而在户外活动中，工作日与休息日相差较大，例如在工作日工作地点的活动占16.18％，远高于其他户外活动地点；而在休息日，休闲场所与商店均高于工作地点的比例，比例均超过4％。两天平均的“其他”地点记录比例约为1.8％，基本符合编码完整性的要求。而在同伴选项的编码中，侧重考查家人与非家人的区别，两天的汇总结果为有家人陪同的活动高达64.0％，其中，有家人陪同的出行则只有42.6％，低于单独出行的比例（53.8％）。而其他选项只占2.7％和1.98％，基本符合数据编码完整性的要求。表5.8 北京日志调查不同地点类型上的活动记录数5.5 个体行为时空数据可视化5.5.1 行为时空数据模型
基于时间地理学的理论框架，本章建立了三条基本假设。第一，运用最短路径表示个体的活动路线。尽管在拥挤的城市空间中，这条假设很难成立，但是它表明了理性个体活动的基本准则。第二，数据是有限的。时间序列上只记录特定时点或时段个体的活动状态，尽管频繁的时间采样可能会保证可视化的真实性，但真正的连续时间目前还无法用数字技术完成。第三，假设所获得的信息是真实且完美的。这是一种在有限平台中的理想情况。尽管以上假设是不现实的，但是对时空数据建模的合理简化是在有限水平下研究问题的必经途径。
时空路径主要由两部分构成，即控制点和路径片断（图5.6）。控制点指移动物体在时空间中被测量的位置。移动物体每发生移动方向或速度的变化时，都存在有控制点对其进行标记。路径片断记录移动物体在两个相邻控制点之间的移动情况。根据研究假设，路径片断中物体的移动是匀速的。
对于控制点来说，ci和cj分别是ti和tj时刻移动物体在空间中的位置。记录方式如下：c＝c（t）＝x （1）iii
其中，x是一个空间点，t是一个时间点。ii
由控制点形成的时空路径是按时间先后排列的有限序列集合：
C＝{（c，…，c，c，…，c）|t＜…＜t＜t＜…＜t} （2）SijESijE
这里，t、t分别是路径的起始时刻和终止时刻。SE
对于路径片断来讲，在某一时刻移动物体的空间位置是无法观察的。在给定路径片断两端控制点的情况下，路径片断是连接起始点和终止点的直线。因此，以时间为自变量可以对路径片断上的空间位置进行定义，公式如下：S（t）＝（1－α）x＋αx （3）ijij
其中，
公式（3）（4）的表达如图5.6所示。控制点存在于任何一次方向和位置的改变，因此控制点之间任意时间的位置都可以完全被确定。将控制点与路径片断联合起来的公式表示为：图5.6 时空路径中的控制点与移动片断
根据以上公式，我们以时间为索引可将时空路径中的控制点关联起来。时空路径中的任何一点的位置都是唯一的，因此时间成为一项有用的变量。当相邻控制点的时间间隔趋近于无穷小时，则可以反映移动物体真实的移动曲线。5.5.2 行为时空数据可视化
本章以ArcGIS软件为依托，开发了将传统二维时空路径立体化的工具系统。在ArcMap系统中，空间实体的经纬度以X、Y坐标的形式来表示平面基础数据。而空间实体还包含其他维度的属性，如三维地图中运用Z坐标来表示实体的高程，从而表现立体效果。本章借鉴三维地图的高程数据思想，运用点数据的第三维属性表示时间信息，即以Z坐标表示时间，平面基础数据则可控制活动在垂直投影平面上的位置。通过ArcMap中Microsoft Visual Basic二次开发工具，将同一个体在不同时间发生的活动串联起来，从而形成连续的、整体的个体行为特征。最后，在ArcScene环境中将时空路径进行三维显示，结合北京地理底图数据，进行不同角度的观察。
图5.7表示的是个体时空路径，它是表现个体时空行为差异性的重要手段，展现个人在城市空间的活动过程。该图是指居住在城市中心区的个人，清晨和上午都待在家中，下午出发前往城市郊区并停留了一段时间，在返回家的路途上，又进行了一次短图5.7 时空路径三维可视化显示图暂停留后，在晚间回到自己家中的过程。时空路径的显示实现时间与空间的关联，整合个人在规定时间段内的行为过程，辅助研究者把握行为的整体性，并深入研究行为所受的时空制约作用。5.5.3 行为时空数据可视化工具开发
陈洁等在时间地理学框架的基础上，针对北京日志调查数据进行了时空行为数据可视化与空间分析工具开发，开发出活动模式的分析模块（Activity Pattern Analyst，简称APA）（Chen et al，2011）。该模块由六个主要部分组成，包括基于活动日志数据的时空路径生成，基于个体社会经济属性的时空路径提取，选择时间片段的时空路径分割，基于活动属性的活动查询，选择某一时间点进行的活动分布分析以及基于路径时空形态的时空路径聚类分析。该模块将国际上先进的时空路径可视化与时空分析的方法引入国内，也为本章提供了重要的工具基础（Yu et al，2008；Shaw et al，2009）。6 居民通勤行为空间
通勤作为连接居住地（住房市场）与就业地（劳动力市场）的重要空间联系，反映了城市居住与就业空间组织特征，是城市地理学、经济地理学与城市经济学、城市交通出行行为研究等领域的重点研究内容之一（Hanson et al，1995）。通勤行为是城市居民在居住地与就业地之间往返的空间行为，通常包括通勤距离与方向、通勤时间、通勤方式、通勤线路以及通勤出行链等内容。从行为空间的视角看，通勤行为空间是居民通勤行为所覆盖的空间范围。在居民通勤行为空间中，家与工作地是其重要的锚点，而连接二者的通勤出行反映了二者的空间联系与相互作用的空间结果。因此，在城市职住空间研究中通勤行为（通勤时间或通勤距离）常被用作测度职住联系的重要指标，用来测度职住空间的变化以及对“空间错位”假说进行验证（Kain，1992；Preston et al，1999）。
改革开放以来，中国城市经历了激烈的制度转型与空间重构。对中国城市居民通勤行为空间的研究在20世纪80年代后逐步展开。改革开放以前，中国城市以“职住接近”的单位大院为基本空间单元组织居民生活与生产活动，城市居民基本零通勤或仅少部分居民有通勤（柴彦威等，2002）。改革开放以来，尤其随着单位福利分配制度改革的深入、中国城市单位大院逐渐瓦解、城市住房逐步实现商品化以及郊区化的快速发展，城市居住与就业空间不断重构，职住关系由单位大院主导下的“职住接近”向市场化土地功能分区推动下的“职住分离”转变。在此背景下，城市居民通勤行为发生显著变化，通勤距离与时间明显增加，并且通勤方向也发生明显变化（冯健等，2004；宋金平等，2007；Yang，2006；李强等，2007）。
本章基于2007年北京市居民活动日志调查数据，分析北京城市居民通勤行为空间的基本特征，并借助GIS及统计方法对居民通勤行为空间进行可视化与统计描述，挖掘个人及家庭社会经济属性、居住空间特征及其所反映出的中国城市转型中的制度性因素等对通勤行为空间个体差异性的影响。6.1 通勤人口的基本特征
问卷调查中获取了居民及其家庭的社会经济属性、居住地址、工作单位及工作地址、单程通勤时间、认知的通勤距离、常用通勤工具以及花费等信息，构成本章关于通勤行为的主要分析变量。本章通过SQL Server 2000软件对调查数据进行数据库化管理，选取属性、通勤信息以及居住与就业地空间信息完整的842个通勤人口有效样本，建立本章的基础数据库。
调查的通勤人口样本中男性略多于女性，年龄主要集中在30—50岁，具有大学本科及以上学历的比例超过2/3，中等收入水平居多。调查样本的社会经济属性在不同类型的居住区之间存在明显的差异。老城区旧居住区（交道口和前海北沿）中的被调查居民年龄结构偏老、学历和个人收入水平普遍较低。与之形成鲜明对比，郊区新商品房居住区中的被调查居民年龄结构年轻化、学历和个人收入水平普遍较高。四个单位居住区中，三里河被调查居民年龄普遍在30—49岁，具有中等水平的学历与收入，而燕东园、和平里、同仁园中居民年龄结构偏老、学历和收入水平相对偏低。政策性住房居住区中，回龙观中的年龄在30岁以下居民的比例相对突出，同时低收入水平居民接近一半，而高校教师集中的望京花园中高学历居民相对突出，收入水平居中（表6.1）。6.2 通勤行为的基本特征6.2.1 通勤时间特征
就工作活动发生的时间节奏特征看（图6.1），一半以上的工作人口在上午8点30分至12点、下午13点至17点工作，并且中午12点至13点之间，接近70％的工作人口有1个小时的用餐及休息时间。早晨6点至9点，就业人口比重从0％左右迅速上升至80％；下午16点至18点，就业人口比重从80％迅速下降至10％左右，从而形成了北京市通勤出行的早晚双高峰。图6.1 北京市就业人口比重的时间变化趋势表6.1 北京通勤调查样本的社会经济属性①学历由低到高分为三个水平，其中低学历对应高中及以下学历，中等学历对应大学本科或大专学历，高学历对应研究生及以上学历。②个人月收入分为三个水平，低收入对应个人月收入在2 000元以下，中等收入对应个人月收入在2 000—10 000元，高收入对应个人月收入超过10 000元。
就通勤时间而言，仅有797位居民回答了日常单程通勤的时间，平均通勤时间是37.6分钟，通勤时间的标准差是29.6分钟，50％的被调查居民通勤时间在半小时以内，通勤时间的众数为30分钟。其中，男性平均通勤时间为38.6分钟，女性平均通勤时间为36.5分钟，男性略高于女性；二者通勤时间的中位数、众数均为30分钟；标准差男性大于女性；但统计的通勤时间上的性别差异并不显著（表6.2）。
此外，不同居住区中居民的通勤时间出现明显的差异。无论是从均值、中位数还是众数来看，居住在传统单位居住区的被调查居民通勤时间明显短于其他社区居民，平均通勤时间为24.3分钟，50％的调查居民通勤时间在15分钟以内，通勤时间出现频率最多的为10分钟。其次，老城区旧居住区、改造后的单位居住区中被调查居民通勤时间相当，平均通勤时间少于40分钟，50％的被调查居民通勤时间在30分钟以内，通勤时间出现频率最高的为30分钟。而相比较而言，居住在郊区新商品房居住区和政策性住房居住区的被调查居民平均通勤时间超过40分钟，但是很明显后者通勤时间更长，50％被调查居民通勤时间超过40分钟，通勤时间的众数为60分钟。此外，从方差分析的结果来看，不同社区的被调查居民通勤时间上的差异在统计学上显著。表6.2 北京城市居民通勤时间分布特征注：***代表1％显著性水平上显著。
从通勤人数随时间的累计变化图来看（图6.2），25％的居民通勤时间在15分钟以内，50％的居民通勤时间在30分钟以内，75％的居民通勤时间在1小时以内。这与已有的对于北京城市居民通勤时间的研究结论基本保持一致。冯健等2004年对北京城市居民迁居及相关空间行为的问卷调查结果表明，50.1％的居民通勤时间在30分钟以内，75.5％的居民通勤时间在1小时以内（冯健等，2004）。郑思齐等基于2005年在北京实施的“居民区位选择”大规模抽样调查数据汇总统计居民每日单程通勤的平均时间为37.56分钟（标准差为24.38分钟）（郑思齐等，2007）。就通勤时间累积百分比而言，男、女性在总体格局上并没有显著差异（图6.2）。图6.2 北京城市居民通勤时间的累积变化6.2.2 通勤距离与方向特征
对于通勤距离的测度，本章采用两种指标。其一是以往研究中常使用问卷调查方式获得的被调查居民回答的单程通勤距离，实际上是被调查居民感知的单程通勤距离。但由于不同社会经济属性的居民对城市空间及距离感知的误差不同，往往居民感知的通勤距离可信度较差。因此，本章同时借助GIS技术测量了被调查居民的职住距离，即居住地与工作地之间的直线距离，并以此作为实际通勤距离的另一个替代指标。
本章借助GIS技术将每个居住区中居民居住地与就业地两点进行连线，可以直观地表达居民的通勤方向和测量的通勤距离。并且，计算每个居住区中居民在不同方向上通勤的比例，并绘制通勤方向雷达图以描述出每个居住区通勤的主要方向（图6.3）。总体上，北京城市居民通勤行为空间在通勤距离和通勤方向上呈现出差异化的格局。老城区旧居住区中的调查样本通勤方向由城市中心向外围发散，并且还存在一定比例的长距离逆通勤（由城市中心向郊区的长距离通勤）。传统单位居住区中的调查样本通勤方向呈现明显的单位指向，大多数居民通勤行为空间较小，职住接近。转型单位居住区中的调查样本通勤方向开始向四周发散，通勤行为空间也明显增大。郊区新商品房居住区和政策性住房居住区中的调查样本通勤方向整体上指向市中心，并以长距离通勤为主。图6.3 北京城市居民通勤行为空间的可视化
在调查样本中，居民感知的平均通勤距离为11.1 km，25％的居民认为自己在2 km以内通勤，50％的居民认为通勤距离在6 km以内，75％的居民认为通勤距离在15 km以内。测量的通勤距离（职住距离）略有不同，平均值为6.5 km，25％的居民测量的通勤距离在1.1 km以内，50％的居民在4 km以内，75％的居民在9.8 km以内。在5 km以内两种通勤距离的差别并不大；而超过5 km后，感知的通勤距离总体上较测量的通勤距离较远。这一结果基本合理，北京市“棋盘、放射状”的路网结构决定了测量的直线距离本身会比实际路网距离偏短。另外，居民感知通勤距离内部差异较大（标准差为14 km），而测量的通勤距离组内差异相对较小（标准差为7.4 km），这也反映了不同社会经济属性、不同居住区位的居民对空间距离的感知会有一定偏差。综合来看，调查居民的平均通勤距离大致在6.5—10 km，并且在1 km内短距离通勤的人数大致在25％左右，在5 km内进行近距离通勤的比例大致在50％左右，而至少有25％的居民发生10—15 km的长距离通勤（图6.4）。
此外，无论是感知的通勤距离还是测量的职住距离，男性明显长于女性，并且在统计上差异显著。其中，就感知的通勤距离而言，男性平均为12.1 km，而女性仅为10 km；50％的调查男性感知的通勤距离在8 km以内，而50％的调查女性感知的通勤距离在5 km以内；并且，男性感知的通勤距离的标准差也大于女性。就测量的职住距离而言，男性平均为7.2 km，女性平均为5.8 km；50％的调查男性测量的职住距离在4.5 km以内，而50％的调查女性测量的职住距离在3.4 km以内；并且，男性的标准差也大于女性（表6.3）。图6.4 北京城市居民通勤距离的累积变化
居住在不同类型社区的被调查居民通勤距离也存在显著差异（表6.3）。无论是感知的通勤距离还是测量的职住距离，传统单位居住区中的被调查居民均显著短于其他类型居住区中的居民；除标准差外，政策性住房居住区的被调查居民均显著长于其他类型居住区居民，其次是郊区新商品房居住区居民；而老城区旧居住区居民通勤距离与改造后单位居住区居民相当。表6.3 北京城市居民通勤距离分布特征注：***表示1％显著性水平上显著。6.2.3 通勤出行方式特征
从通勤出行方式上来看，北京城市居民对通勤工具的选择频率由高到低依次是：公共汽车（28.2％）、自行车（23.6％）、小汽车（19.3％）、步行（15.3％）、轨道交通（10.2％）、单位班车（7.7％）。通勤机动化水平较高（超过65％），选择步行与自行车等非机动化通勤工具的比例仅有38.9％。接近40％居民使用公共汽车、轨道交通等公共交通工具通勤，使用小汽车通勤的比例已达到19.3％，另有7.7％的居民使用单位班车进行通勤（表6.4）。并且，仅使用单一交通工具的平均通勤时间，步行为13分钟、自行车为22分钟、公共汽车约为54分钟、小汽车为38分钟、轨道交通为56分钟、单位班车为52分钟。表6.4 北京城市居民通勤工具选择
通勤出行方式的性别差异主要体现在个人机动工具——小汽车的使用上：男性利用小汽车通勤的比例明显高于女性，而相应女性利用公共汽车通勤的比重明显高于男性（表6.4）。这一点恰好解释了上文中所描述的尽管通勤距离男性显著高于女性，但通勤时间上的性别差异并不显著，即男性更多使用小汽车通勤弥补了相对较长距离通勤所带来的时间成本。
居民通勤工具的选择与居民年龄相关性较大（表6.4）：随着年龄的增加，居民对步行、自行车等非机动通勤工具的依赖不断加强，而对公共交通，尤其是轨道交通的利用明显下降；19—29岁的青年通勤群体主要依靠公共交通通勤，选择公共交通工具通勤的人数占该样本的65％以上；依靠小汽车通勤的比例在30—39岁以及40—49岁中青年通勤群体中相对较高，接近该群体的1/4。
依照城市居民个人月收入，将其分为低收入（个人月收入在2 000元以下）、中等收入（个人月收入在2 000—6 000元）与高收入（个人月收入在6 000元以上）三组。不同收入组的通勤出行方式体现出明显的差异（表6.4）。随着收入的增加，居民对步行、自行车等非机动通勤工具以及轨道交通的利用明显下降，而对于小汽车的使用比重显著增加。低收入者主要依赖非机动通勤工具以及公共汽车通勤；中等收入居民对各种通勤工具的使用相对均衡；高收入者最主要的通勤工具是小汽车，超过一半的高收入者利用小汽车通勤。
此外，不同居住区中调查居民的通勤方式出现明显的差异（表6.4）。公共汽车是北京城市居民普遍使用的通勤工具，并且除传统单位居住区外，北京城市内部不同居住区居民使用公共汽车通勤的比重差别不大，大约在30％。而依靠步行和自行车通勤的比例，在不同居住区之间差异显著。一方面，步行和自行车是传统单位居住区和老城区旧居住区居民最主要的通勤工具，其比例分别高达82.4％和63.7％；而这一比例在改造的单位居住区、郊区新商品房居住区以及政策性住房居住区中明显下降，并以政策性住房居住区中的比例最低，仅达23.6％。另一方面，利用小汽车和轨道交通通勤的比例在郊区新商品房和政策性住房居住区以及改造的单位居住区中明显增加，使用小汽车通勤人数在郊区新商品房居住区中高达40％，而老城区旧居住区和传统单位居住区中这一比例均不足10％；政策性住房居住区居民使用轨道交通通勤的比例最高，接近1/4。此外，在政策性住房居住区和改造的单位居住区中仍有相当比例的居民依靠单位班车通勤，前者高达24.6％，后者为9.3％。6.2.4 通勤出行链特征
本章中将以自家为起点、离家进行活动后并返回自家的过程视为一次出行。一次出行构成一个出行链。一次出行中，个人可以有多个停留进行多项活动。若工作在一个出行链中占据最多的时间，那么便将该出行链定义为通勤链。
研究通勤出行链对于通勤行为特征与城市空间有着重要的研究意义。对于个人而言，工作地与家是个人日常活动空间中的重要“锚点”，其他的日常活动绝大多数都发生在家和工作地以及从家到工作点的通勤空间附近。通勤链将家与工作地点之间主要的外出活动串联起来。并且，随着城市日常节奏的加快，城市居民多目的出行的比率不断增加，居民通勤出行中往往链接了私事、购物、休闲等其他非工作活动，使得多目的通勤链的结构复杂化。因此，对通勤出行链的分析，一方面有助于剖析不同社会经济属性与角色属性群体的不同通勤出行模式，另一方面有助于深刻理解微观个体对城市空间及设施的利用状况。
1）多目的通勤链比率接近1/3，女性多目的通勤链的比率均明显高于男性
对于城市就业人口而言，在工作日中工作占据了外出活动的绝大部分时间，因此工作日的出行链中绝大部分为通勤链。工作日中，北京城市居民人均出行次数为1.43次，人均通勤出行链为每人1.17次。随着日常生活节奏的加快，北京城市居民工作日中多目的出行已经接近出行总数的1/4，而通勤链中多目的出行的比率接近1/3。并且，女性发生多目的出行与多目的通勤链的比率均高于男性，前者高出男性1.6％，后者高出男性近5％（表6.5）。表6.5 北京城市居民通勤出行链指标
2）多目的通勤链中链接了私事、购物、休闲等日常活动，并且性别差异显著
北京城市居民多目的通勤链中链接最多的两种活动是私事和购物，两者在多目的通勤链中出现的比率分别是54％和33.5％，此外，休闲活动在多目的通勤链的比率为11.3％。性别更多地反映出家庭的任务分配与个人的社会角色，北京城市居民中多目的通勤链结构的性别差异显著。男性在多目的通勤链中链接私事和休闲活动的比例远远高于女性，前者高出女性超出10％，后者高出3.6％；而女性在多目的通勤链中链接购物活动的比例几乎是男性的两倍（表6.6）。表6.6 北京城市居民通勤出行链结构
3）多目的通勤链的四种主要模式
北京城市居民中多目的通勤链主要存在四种模式：出现比例最高的是工作—停留—回家（HW…H），这一比率高达42.68％；其次是工作—停留—工作—回家（HW…WH），此通勤链比例达到近1/4；停留—工作—回家（H…WH）占近1/5；此外，还有小部分居民的多目的通勤链属于工作—停留1—工作—停留2—回家（HW…W…H）型（表6.7）。表6.7 多目的通勤链的四种主要模式
4）上班出行链多链接私事活动，下班出行链多链接购物活动
以上四种类型的多目的通勤链中，主要的非工作停留发生在上班出行链与下班出行链中。为了进一步分析北京城市居民多目的通勤链结构，将通勤链拆分为上班出行链（HW）和下班出行链（WH）两种，分别分析其中发生的多目的停留类型。
上班出行链与下班出行链中发生的非工作停留类型有很大的差异。在上班出行链中停留比例最高的是私事活动，而下班出行链中停留比例最高的是购物活动，两者比例分别为52.38％与60.98％（表6.8）。并且体现出明显的性别差异：在上班出行链中，男性参与休闲活动和工作外出的比率远远高于女性，而女性因私事与购物活动发生停留的比例明显高于男性；在下班出行链中，男性参与私事、工作外出及休闲活动的比率明显高于女性，而女性因购物活动发生的停留远远高于男性。上下班出行链结构的性别差异明显反映出中国城市中“男主外、女主内”的社会角色与家庭分工。表6.8 上班出行链与下班出行链结构对比
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