随着全球化石能源危机与全球环境污染形势日益严峻,电动汽车的出现为人们解决上述问题提供了新途径。而目前电动汽车受限于电池技术,使得其续航里程较短、充电时长过长,进而导致其无法大规模普及代替传统燃油汽车,为此急需建立完善的配套充电设施网络。由于充电设施的建设具有前期投入成本高、服务对象广和影响深远的特点,在建设之前需进行科学、系统的布局规划,而对未来充电需求空间分布的预测则是规划的核心基础。现有文献中对于这方面的研究较少。本文基于上述背景,提出了针对充电需求在城市空间分布情况的两阶段预测模型,结合多目标规划理论构建了充电站布局规划模型,以期为城市充电需求分布预测提供新思路,为城市充电站布局规划提供理论参考。本文主要内容如下:(1)城市电动汽车充电需求生成及空间分布预测。为准确预测充电需求的空间分布,本文提出两阶段预测法:第一阶段为城市电动汽车充电需求在城市路网上的空间分布预测,通过对传统交通四阶段法的改进,将机动车出行生成与城市土地规划利用形态相结合,并基于UE网络均衡模型设计了交通分配的求解算法;第二阶段将充电需求在路网的空间分布向在规划区域内充电需求空间分布转化,为更好的量化充电需求在规划区域内的空间分布,本文提出充电区块的概念并进行转换计算,为后续充电站布局规划打下基础。(2)城市电动汽车充电站布局模型构建与求解。为得到城市充电站的最优布局方案,本文分别以年均充电站建设运营成本最小化、用户获取充电服务成本最小化作为规划目标,以所布局充电站能实现对区域内的充电需求全覆盖为主要约束,构建了城市电动汽车充电站多目标布局规划模型,并基于免疫优化算法设计了本文模型的求解算法。(3)算例分析。针对杭州市充电站布局问题,以2020年杭州市六大主城区作为规划对象进行了算例分析研究,得到了充电需求在规划区域内的空间分布情况,并基于此对多目标规划布局模型进行求解,并对其进行了灵敏度分析,得到了在不同情况下的最优布局方案,分析了不同参数变化对布局方案产生的影响。验证了本文所提预测方法能够较好地预测充电需求在城市范围内的空间分布情况,具有较强的可行性与有效性,为后续城市充电设施的布局规划提供新的思路与理论参考。