城市交通系统是一个复杂系统。随着城市化进程的不断加快,城市居民的交通出行日益艰难,交通拥堵及由此带来的一系列社会问题、环境问题已经成为亟待解决的“城市病”,扭转城市交通问题治理过程中“政府失灵”的局面迫在眉睫。因此,有必要从微观层面分析出行者的出行行为机理,寻找合理诱导出行者出行的良方,从而诊治城市交通中存在的弊病,科学制定和实施交通管理策略,有效缓解城市交通问题。城市交通出行行为研究为城市交通领域研究的核心问题。首先,本文从行为科学理论着手,剖析了城市居民出行行为过程与出行决策心理过程。在仔细研读了大量文献资料和深入理解出行领域基础知识后,总结了出行路径选择行为的影响因素,划分成显变量和潜变量两类。详细介绍了出行者人格特质、风险偏好等潜变量影响因素,采用结构方程模型建立了路径选择潜变量模型,量化研究了心理潜变量对路径选择的影响机制。设计了城市出行路径选择调查问卷,做了出行路径选择行为实证研究。其次,在有限理性假设下,基于累积前景理论提出了考虑出行者风险偏好的路径选择模型。结合出行选择过程中的实际情形,模型中设定了两个参考点,给出了参考点确定方法,分析了参考点的现实意义。构建了相应的多参考点价值函数,确定了决策权重函数,建立了出行路径选择模型。通过算例对建立的模型进行了验证,分析了出行者出行可靠性要求不同时,对路径选择结果造成的不同影响。最后,基于Agent技术,将交通系统中的主体抽象成仿真软件模型中对应的Agent,结合出行路径选择过程设计了仿真实验流程。应用Net Logo6.0软件对出行路径选择行为进行了微观层面的仿真。本文包括实证分析和理论建模两部分。实证分析在有限理性假设前提下,借助问卷调查结果和结构方程模型,探索了出行者的出行路径选择行为机理;理论建模在累积前景理论框架下构建决策模型并仿真,拓宽了路径选择问题的研究思路,为交通管理和交通系统优化提供依据。