掌握观赛人群出行行为特征是应对赛事举办期间交通量激增、保障城市交通正常运行的关键。基于个人属性、出行特征、观赛特性和出行意愿的954份调查样本,引入结构方程刻画安全性、便捷性、经济性和出行意向4个潜变量与11个显变量的因果作用关系,考虑个人偏好对出发时间和出行方式组合决策选择行为的潜在影响,构建了基于SEM-NLogit的观赛人群组合决策选择行为模型。研究表明,模型预测精度为87.06%,与巢式Logit和多元Logit模型相比精度提高了6.99%和18.18%。本文模型更好地刻画了“观赛人群年龄越大,更倾向于提前出发;同伴数量越多、收入越高,越倾向于选择小汽车出行”的特征,并得到了出行时更注重安全性与经济性等巢式Logit模型无法得到但更符合实际出行规律的个人偏好的选择行为。