电动汽车(electric vehicle,EV)基础设施的良好发展是促进电动汽车产业迅速发展的先决条件。世界范围内的学者已经从基于城市路网特性、电动汽车用户出行特性和城市配电网运行特性等方面建立了较为全面的充电设施规划计算模型,但多是针对平原城市的研究,忽略了城市地形特征对充电设施规划的影响。典型山地城市道路非直线、非平面化延展,各路段通行能力差异较大,增大了电动汽车出行耗电量,给用户出行带来极大负担,同时,该类城市中相关政策落地相对困难,电动汽车产业发展规模差异性巨大,需要针对电动汽车不同的发展阶段,综合考虑充电设施及电动汽车用户双方的利益,制定具有适应性的规划方案。在此背景下,本文针对典型山地城市充电设施规划开展了三方面研究:建立针对山地城市地形特征的电动汽车出行耗电量计算模型、计及山地城市地形特征的充电设施选址定容研究、计及山地城市充电设施及电动汽车用户双方利益的双层网络协调规划研究。本文综合考虑不同影响因素对充电设施规划,建立了面向典型山地城市多种场景下的规划模型,具体研究内容如下:(1)建立了针对山地城市地形特征的电动汽车出行耗电量计算模型。首先分析了山地城市地形特征对电动汽车用户出行的影响,推导出了爬坡系数和能量回收系数,从而建立了针对山地城市的电动汽车出行耗电量计算模型,并基于改进的Floyd最短路径算法,求解了电动汽车在山地城市内的出行耗电量分布。算例分析表明,不同道路等级下,电动汽车在山地城市中的单次出行耗电量相较于平原城市最大增大6倍,验证了针对山地城市开展充电设施规划的必要性。(2)建立了面向山地城市的充电设施规划模型。首先基于K-means聚类分析,获取典型日城市车流信息数据,建立了山地城市充电需求分布预测模型,其次结合山地城市“集聚效应”的影响,推导出山地城市征地系数,并基于改进的P-中心定位模型,建立了以包含充电设施年建设成本、运行维护成本、配电网扩展成本、年购电成本和年用户路上成本的社会总成本最小为目标的山地城市充电设施规划模型。通过算例分析,证明用户的出行成本增加31.6%,充电设施的年建设与运维成本减少美元,并讨论了不同因素对充电设施规划的影响,证明了所提方法的实际应用价值。(3)建立了针对山地城市充电设施及电动汽车用户双方利益的双层网络协调规划模型。本章考虑了山地城市电动汽车产业发展参差不齐的特点,探讨了电动汽车不同发展阶段充电设施和电动汽车用户双方利益分配的问题,从而建立了充电设施利润模型和电动汽车用户满意度模型,并基于此提出了针对山地城市充电设施及电动汽车用户双方利益的双层网络协调规划模型。算例分析表明,随着规划侧重点的不断变化,充电设施规划结果发生明显改变,证明所提规划方法,对特殊地形城市中电动汽车产业不同发展阶段的具体规划方案具有指导作用。