Travel behaviour models are key decision support tools for transport planning that point the way to more sustainable and equitable transport systems and land use. Activity generation and scheduling models are a type of travel behaviour model which consider both travel and activity participation in a temporal context, reflecting the importance of time to understanding daily travel decisions. This thesis dynamically models individuals’ activity schedules, with emphasis on reflecting the inherent complexity of travel behaviour and the influences and constraints of space-time contexts.

The thesis applies and extends a dynamic discrete choice model for activity generation and scheduling. Discrete choice models have a well-developed theory encompassing behaviourally-consistent models with estimable, meaningful parameters and microeconomic welfare metrics. Dynamic models endogenously represent time, allowing them to represent interdependencies across time and making their outputs time dependent. The model used in the thesis, Scaper, started from the work of Karlström (2005). Its agents make chronological joint choices of activity purpose, location and timing. They are forward looking, making decisions which maximize their expected future utility. The model generates full-day activity schedules consistent with an agent's space-time constraints.

Within activity generation and scheduling, two papers in the thesis focus on representing the inherent complexity in people's daily travel behaviour patterns. Paper 3 establishes that trip chaining behaviour can be seen as an emergent property of a dynamic decision problem and shows how the resulting dynamic model accurately predicts several facets of trip chaining behaviour including activity purposes, locations, timings and durations. Paper 4 addresses the heterogeneity of individual behaviour using a latent class approach, demonstrating the value of the method and finding evidence for several distinct travel behaviour lifestyles primarily but not solely differentiated by travel mode preferences.

In recognition of the central role of time in activity scheduling, another two papers aim to improve the allocation and valuation of time in the dynamic scheduling context. Paper 1 concentrates on time allocation, improving the dynamic model's predictions of activity duration by making the utility rate of participating in an activity dependent on its elapsed duration. Paper 5 derives two measures of the value of travel time savings in the dynamic context, one dependent on time of day and the other reflecting the expected value of time savings to an individual at the start of the day.

Finally, the thesis focuses on understanding how people's spatial context relates to their travel behaviour. Paper 2 evaluates urban development patterns of centralization vs. dispersion with respect to travel behaviour. The paper uses a work location model developed by Naqavi et al. (2023) paired with Scaper to establish agents' spatial contexts across three scenarios, and analyses different aspects of their predicted travel behaviour. It reveals a tension between planning goals, where centralization leads to more sustainable mode choices while dispersion may help reduce residential segregation.

Modeller för resbeteenden är viktiga beslutsstödsverktyg i transport-planeringen, som visar vägen där transportsystem och markanvändning blir mer hållbara och rättvisa. Modeller för aktivitetsgenerering och schemaläggning är en typ av resbeteendemodell som beaktar både resor och deltagande i aktiviteter i ett tidsmässigt skeende, vilket speglar dess betydelse för att förstå dagliga resebeslut. Denna avhandling modellerar dynamiskt individers aktivitetsplaner, med fokus på att återspegla den inneboende komplexiteten i resbeteenden och hur de rumsliga och tidsmässiga sammanhangen påverkar och begränsar resbeteendena.

I avhandlingen tillämpas och vidareutvecklas en dynamisk diskret valmodell för aktivitetsgenerering och schemaläggning. Diskreta valmodeller har en väletablerad teori som omfattar beteendemässigt konsistenta modeller med estimerbara och meningsfulla parametrar samt mikroekonomiska välfärdsmått. Dynamiska modeller representerar tid endogent, vilket gör att de kan fånga tidsberoende samband och producera tidsberoende resultat. Modellen som används i denna avhandling, Scaper, bygger på Karlström (2005). Modellens agenter gör kronologiska sammanhängande val av aktivitetsändamål, plats och tidpunkt. De är framåtblickande och fattar beslut som maximerar deras förväntade framtida nytta. Modellen genererar aktivitetsplaner för hela dagen som är förenliga med agentens rumsliga och tidsmässiga begränsningar. 

Inom aktivitetsgenerering och schemaläggning fokuserar två av avhandlingens artiklar på att representera den inneboende komplexiteten i människors dagliga resbeteenden. Artikel tre visar att reskedjor kan ses som en egenskap som uppstår i ett dynamiskt beslutsproblem och visar hur den resulterande dynamiska modellen väl predikterar flera aspekter av beteenden för länkning av resor, inklusive ändamål, platser, tidpunkter och varaktigheter för aktiviteter. Artikel fyra tar upp heterogeniteten i individuella beteenden genom att använda en metod för latent klasser, som visar värdet av metoden och ger evidens för flera distinkta livsstilar för resbeteenden, främst men inte enbart, differentierade efter preferens för transportmedel.

Tiden spelar en central roll i individernas schemaläggning av aktiviteter, därmed syftar två av artiklarna till att förbättra allokering och värdering av tid i dynamisk schemaläggning. Artikel ett fokuserar på tidsallokering och förbättrar den dynamiska modellens prediktion av aktiviteters varaktighet, genom att justera nyttan av deltagande i en aktivitet baserat på den förflutna varaktigheten. Artikel fem härleder två mått på värdet av tidsbesparingar i dynamiska kontexter, där det ena är beroende av tidpunkt under dagen och det andra speglar det förväntade värdet av tidsbesparingar för en individ i början av dagen. 

Slutligen fokuserar avhandlingen på att förstå hur människors rumsliga kontext relaterar till deras resbeteenden. Artikel två utvärderar urbana utvecklingsmönster av centralisering kontra spridning i förhållande till resbeteenden. Artikeln använder en modell för arbetsplatslokalisering utvecklad av Naqavi et al. (2023) tillsammans med Scaper för att fastställa individers rumsliga kontexter i tre scenarier, och analyserar olika aspekter av deras predikterade resbeteenden. Artikeln visar en motsättning mellan planeringsmålen, där centralisering leder till mer hållbara val av transportmedel medan spridning kan bidra till att minska den bostadssegregationen.

La modélisation des déplacements est devenu un outils clés d’aide à la décision dans le cadre de la planification des transports, permettant notamment, d’orienter l’aménagement du territoire et des systèmes de transports vers une trajectoire plus durable et équitable. Les modèles de génération et de planification des activités sont un type de modèle qui prennent à la fois en compte les déplacements et la participation aux activités de la vie quotidienne dans un cadre temporel, reflétant ainsi l’importance de la temporalité dans les choix quotidiens des voyageurs. Cette thèse modélise de manière dynamique l’organisation temporelle des activités des individus, en réfléchissant tout particulièrement à la complexité inhérente aux déplacements individuels ainsi que l’influence et les contraintes imposés par les contextes spatio-temporels. 

La thèse applique et développe un modèle dynamique des choix discrets pour la génération et l’organisation d’activités. Les modèles des choix discrets reposent sur une théorie déjà bien développée qui comprend à la fois des modèles de déplacements constants avec des paramètres estimables et significatifs ainsi que des indicateurs de bien-être microéconomiques. Les modèles dynamiques représentent le temps de manière endogène, ce qui permet de rendre compte des interdépendances à travers le temps, et de rendre leurs résultats dépendants de la temporalité. Le modèle « Scaper » mobilisé dans la thèse a été élaboré à partir des travaux de Karlström (2005). Dans ces travaux, les agents font des choix chronologiques conjoints, d’objectif, de lieu, et de temps de leurs activités. Ils sont tournés vers l'avenir, prenant des décisions qui maximisent leur utilité future espérée. Le modèle génère des horaires d'activités sur une journée complète conformes aux contraintes spatio-temporelles d'un agent.

Concernant la génération et la planification d'activités, deux articles de la thèse s’évertuent à représenter la complexité inhérente aux déplacements quotidiens des individus. L'article 3 établit que le chaînage des déplacements peut être vu comme une propriété émergente d'un problème de décision dynamique et montre comment le modèle dynamique qui en résulte prédit avec précision plusieurs facettes de ces chaînages, y compris l’objectif des activités, leurs localisations, horaires et durées. L'article 4 aborde l'hétérogénéité du comportement individuel en utilisant une approche de classe latente.  Il démontre à la fois l’apport de la méthode et l’existence de modes de déplacements distincts différenciés principalement, mais pas entièrement, par les préférences modales. 

Reconnaissant le rôle central du temps dans la planification d'activités, deux autres articles visent à améliorer l'allocation et l'évaluation du temps dans le contexte de la planification dynamique. L'article 1 se concentre sur l'allocation du temps, et améliore la manière dont le modèle dynamique prévoit la durée des activités en faisant dépendre le taux d'utilité de la participation à une activité à sa durée écoulée. L'article 5 dérive deux mesures de la valeur des gains de temps dans le contexte dynamique, l'une dépendant de l'heure de la journée et l'autre reflétant la valeur attendue du gain de temps pour un individu au début de sa journée.

Enfin, la thèse s’attache à comprendre la manière dont le contexte spatial des individus joue un rôle dans les comportements de mobilité. L'article 2 évalue l’effet de la concentration et de l’étalement urbain sur les déplacements. Il utilise un modèle de localisation de l’emploi développé par Naqavi et al. (2023) associé à Scaper pour établir les contextes spatiaux des agents à travers trois scénarios et analyse différents aspects de leur déplacements prédits. Il révèle une tension entre les objectifs de planification, où la centralisation conduit à des choix de mode plus durables tandis l’étalement peut aider à réduire la ségrégation résidentielle.