发展和推广电动汽车是中国交通发展重大战略决策,该重大决策的实施需要解决多个领域技术问题,而充电设施布局不合理是亟待解决的问题之一。近年来,国内外对于电动汽车功能和充电设施建设进行了探索。充电设施在数量和规模上应适应黄岛地区电动汽车发展,达到既能够满足未来充电需求,又能够实现充电及运营成本最优的目标。目前适于黄岛地区的充电设施主要有零散式充电桩和集中式充电站两大类别。首先建立了充电需求预测模型;构建了充电站选址定容模型,最后以黄岛区为研究对象,验证模型的有效性。充电需求预测。准确把握规划区域内电动汽车充电需求是充电设施选址必备条件。电动汽车处于发展起步阶段,缺乏充足历史数据作为研究素材和相关案例作为参考,但电动汽车发展与传统燃油汽车紧密相关。充电需求预测步骤如下:(1)选用二次指数平滑法建立汽车保有量预测模型;同时,选取人均GDP、人均可支配收入、常住人口数、城市化率、消费品零售额度、道路网密度六个因素作为自变量,建立汽车保有量多元线性回归预测模型。(2)基于已构建的二次指数平滑预测模型和多元线性回归预测模型,建立汽车保有量组合预测模型,用变异系数法确定每个模型权重。根据组合预测模型结果,得到电动汽车最大市场潜力。(3)基于Bass模型理论,构建电动汽车市场占有率预测模型,得到电动汽车保有量。(4)基于Voronoi图理论得到电动汽车分布预测模型,完成充电需求分布预测。充电站选址模型的构建。选取以总社会充电成本最小为优化目标,以满足规划区域充电需求、适应建设条件为约束条件。(1)其中社会充电总成本包括:充电站建设运营成本和用户充电成本。充电站建设运营成本包括:土地成本、建设成本和运营成本;用户充电成本包括:绕行成本和等待成本。(2)关于构建约束条件,满足充电需求综合考虑区域充电需求、部分电动汽车存在充电不可达问题。建设条件约束包含场地占地需求、环境影响、充电场内同行条件匹配等诸多约束。(3)该优化模型解集为离散解,可行域的确定采用图上人工筛选,而后运用遗传算法求解,算例证明该处理方法是有效的。运用上述方法确定黄岛区充电站选址方案。依据该区域实际数据,标定路网非直线系数、充电站服务半径、用户的出行时间价值、运营成本折算系数等模型参数。得到黄岛区充电站布局方案。模型可应用于其他类似城市充电站布局规划,模型参数、约束条件需根据规划区域具体情况做出修订。