全球气候变化对世界各国提出了低碳发展的要求。2021年我国提出“双碳”的减排目标,碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式,根本途径是加快推进电能替代和清洁替代,彻底摆脱中国化石能源依赖现状。交通运输行业是我国第二大碳排放行业,预计中国汽车行业的碳排放在2030年将达到215-300亿吨,传统燃油汽车向低碳汽车的转型刻不容缓。低碳汽车包含电动汽车、氢气汽车、混合动力汽车等,区别于传统石油汽车,其能源供给方式多元化。为支撑低碳汽车的发展普及,需要对多种类型低碳汽车的充能站合理规划,才能够最大化社会效益、加快推进“两个替代”。本文从消费者汽车电动化购买意愿、考虑道路覆盖率的充能站规划和考虑多主体利益均衡的充能站规划三个方面开展了研究,主要内容如下:（1）研究基于消费者意愿和市场扩散的网约车电动化模型。首先建立基于感知价值理论的消费者购买意愿模型,该模型从功能价值、情感价值、社会价值、功能风险、财务风险和身心风险等六个层面评估影响网约车司机购买意愿的重要因素,基于价值感知理论和二维权衡模型分析问卷反馈数据,建立消费者购买意愿回归模型。其次构建燃油车辆、混合动力类车辆和电动汽车的平均运营模型,在此基础上建立电动汽车换车油价模型,提出网约车电气化的燃油价格节点。最后基于小世界网络构建了网约车和普通私家车情景下电动汽车市场扩散多Agent模型,预测了我国2020-2040年网约车和普通私家车电动汽车市场发展趋势。（2）研究基于道路覆盖率的城市充能站规划方法。首先建立了一种考虑车辆属性和用户驾驶习惯的电动汽车、氢气汽车、燃气汽车日路径生成方法。其次构建双层充能站规划模型,上层模型基于路径可行性分析和截流模型构建保证一定道路覆盖率的充能站布局方案备选库,下层模型建立以社会总成本最低和用户满意度最高为目标的优化函数,从布局方案备选库中选取最优的规划方案。最后将模型应用到81个交通节点的规划区域,研究低碳汽车市场份额对充能站布局和总成本的优化决策的影响,比较单功能充能站和多功能充能站的建设差异,总结多功能充能站的优点。（3）研究考虑多主体利益均衡的低碳汽车充能站规划与定价方法。首先建立考虑政府、司机和充能站运营商多主体利益均衡的双层模型。政府作为上层模型的决策者,基于车辆选择充能站偏好模型,从社会效益最大化的角度对充能站收费价格矩阵进行优化并以此为转移变量传递给下层。下层各运营商根据充能站收益最大化目标函数决定充能站规模再传递给上层。其次建立了一种基于罚函数的改进粒子群算法求解该非线性非凸双层模型。将双层规划模型应用于考虑城市功能分区的城市网络,结果表明所提出的规划和定价方法具有较高的设备利用率、较高的用户满意度和较短的投资回收周期。