随着全球环境以及能源局势的日益严峻,具有高节能、低污染等众多优点的电动汽车受到越来越多的重视。然而,电动汽车续航里程短,尚不能进行远距离、尤其是城市间高速公路上的行驶,这一弊端严重制约着其发展。这就需要在高速公路沿线合理规划电能补给设施,并合理指导电动汽车用户行驶路径以及电能补给站点选择,才能免除消费者的后顾之忧,推动电动汽车市场的进一步发展。针对上述问题,本文从以下两方面研究:(1)规划高速公路电能补给站点。换电补给电能的方式以其高效、安全和便捷的特点非常适宜在高速公路沿线开展,因此本文在规划高速公路电能补给站点时考虑换电站。综合考虑了路径上电动汽车流量和剩余电量具有随机性这一实际情况,以电动汽车单行驶路径的扩张网络为基础构建多路径条件下潜在的换电站选址数学模型;然后利用遗传算法获得选址的初始解,依据统计分析筛选出最大可能的选址点,并分析了电动汽车的续航里程和建站成本以及换电站建设数量和服务流量之间的关系。所提出的方法既能够服务路网中大多数电动汽车,同时又能够保证合理有效的投资成本。(2)规划高速公路上电动汽车电能补给路径。考虑到当前各电动汽车厂商、电池制造厂商标准不统一等实际问题,高速公路上换电站建设进展缓慢,而充电站建设分布较为广泛,故电能补给站考虑的是高速公路上的充电站。首先建立电动汽车在各充电站的排队时间模型,求得电动汽车在各充电站的停留时间。然后列出电能补给路径选择规律,进而以最小化用户时间成本为目标函数构建高速公路电动汽车电能补给路径规划模型。在模型求解时,首先利用深度优先搜索算法求得起始点至目的地节点的所有路径,然后利用蚁群算法求得每条路径的耗时最短的可行电能补给方案,将各条路径的行驶时间与最短电能补给时间之和作为路径总消耗时间并进行比较,选择最优电能补给路径。有效降低用户出行的时间成本,同时缓解电能补给站点的负荷压力。