可达性作为反映人地关系的一个重要指标，与其相关的研究受到地理学家、经济学家、城市规划专家等专业人士长期以来的广泛关注。传统的区位可达性评价方法的优势体现在评价某个特定地点的可达性。然而，随着社会的发展，这种针对某个地点的可达性评价方法在理解日益复杂的个体经历，和反映多变的现代城市的时空环境等方面呈现出了不足。此外，现代社会的信息交流技术对人们出行可达性日益增加的影响呼唤了研究可达性的新视角。与此同时，新的空间数据采集和分析技术的迅速发展，也要求更精确的可达性评价方法来与之对应。相比之下，针对个体进行研究的时空可达性模型，一方面能够灵敏的捕捉城市内部复杂的时空环境，能够更好的反映出个体的区别，另一方面其研究尺度也能与新技术所能提供的数据精度相呼应。通过对大量样本的时空可达性研究，可以揭示出不同社会群体在可达性方面的区别，进而为更加公平合理的城市空间规划提供科学依据，为提高人民生活质量服务，体现当代社会“以人为本”的思想。在时空可达性模型的多种评价指标中，效用指标能够在一定程度上融入空间选择行为，使得时空可达性模型的计算结果更加贴近实际。因此，本文针对时空可达性模型的效用指标进行了研究和实现。其主要研究内容包括模型构建、基于交通网络的算法实现和实例分析三个方面： (1)构建基于交通网络的时空可达性效用模型。在常用的效用函数的基础上，根据出行者的空间选择行为、实际的交通系统以及现代城市的时空环境，利用分段函数限制了效用函数值实际提供的效用，引入了城市机会类别权重、城市机会吸引力评价指标、行进时间、动态延迟系数、静态延迟时间、城市机会营业时间等参数，使效用函数更加贴近实际。然后，根据Miller建立的时空可达性效用指标框架，以及不同行为公理下的系列效用指标(包括求和效用指标、最大化效用指标和随机效用指标)，将完善后的效用函数与该时空可达性效用模型框架相结合，继承了Miller对出行者信息完全、选择行为没有层次性以及以单个可变活动为目的的出行假设，构建了时空可达性效用模型。最后，在完善后的效用指标基础上，在交通网络中重新定义了可达区域的数学表达。 (2)设计时空可达性效用模型的算法。首先将模型的基础数据库划分为个体出行数据库、城市机会数据库和交通信息数据库三个部分，分别设计了各个数据表的字段结构。其次，利用常用的GIS数据模型节点—弧段数据结构构建道路网络。然后利用动态分段的思想设计了计算时空可达性效用模型的动态网络，包括固定活动点与可变活动点的动态接入规则、整个动态网络的运算机制、生成动态网络的辅助数据“街区”和“可变活动接入点”等。动态网络的使用不仅使得模型计算效率大幅提高，而且方便了数据维护。在以上数据库和网络的基础上，借鉴多重限制搜索算法优化生成可达区域的算法，利用四叉堆优先级队列优化最短路径树的生成算法，使得模型的计算效率又有所提高。 (3)以常州市市区为例，对实例数据进行计算和分析。实例研究的主要空间数据和属性数据来自于2003年常州市土地定级的成果。在这些数据的基础上，设计了随机配对方案生成100对假设出行样本，利用完善后的城市机会吸引力指标生成了城市机会数据，根据实地调研和相应的道路设计规范生成了交通信息数据。利用这些交通信息数据构建了常州市市区交通网络，采用ArcGIS提供的二次开发工具ArcObiects，在ArcGIS的VBA环境下实现了模型的流程化计算。对计算结果进行分析后发现，在该研究区域内，针对统一时间约束的一次出行样本，时空可达性效用模型的三个指标分别在反映区位特征和反映个体特征方面体现出了不同的特性。此外，通过敏感性分析发现，三个指标对空间维度和时间维度的变化都十分敏感，但敏感程度又略有不同。最后，利用实例数据，将时空可达性效用模型与区位可达性模型、时空可达性非效用模型和改进前的时空可达性效用模型相比较，总结了本文建立的时空可达性效用模型的优势与局限性。