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近年来,随着化石能源的逐渐枯竭和环境污染的不断加剧,电动汽车(EV) 作为传统燃油车的主要替代品之一,得到了快速的发展。据国际能源署统计,2019年全球电动私家车已达 7.2 百万辆,较 2018 年增长了 40% [1]。EV 公共充电设施为 EV 提供充电续航服务,也得到了快速发展。然而由于没有合理的统筹,公共充电设施存在利用率低、寻桩困难、充电等待时间长等问题,造成了土地、财政补贴、电力等资源的极大错配与浪费,大大降低了社会综合效益。本赛题旨在通过数学建模,为城市内公共充电站的选址和定容提供优化部署方案,提高社会综合效益。 由于充电站的建设与运营涉及多个利益主体,主要包括充电站建设运营商 (简称充电站),EV 用户和电网等 [2]。各个利益主体的利益并不一致,例如,如果充电站加大投入,EV 用户将获得更高质量的充电服务,但充电站可能由于过高的充电设施闲置率和运维成本造成收益下降;反之,EV 用户将得不到可靠的充电服务,例如充电设施数量不足或距离过远,排队等待时间过长等。而电网方面主要考虑的是能源的整体利用效率和配电网络安全等。 EV 充电站部署的主要依据是 EV 用户充电需求的时空分布,充电需求的时空分布受到 EV 规模、出行行为和充电行为等因素的影响。一般来说,车流量大的地方充电需求旺盛,反之则充电需求较少。同时,城市功能区也会影响 EV 用户的充电行为,例如,EV 用户更倾向于选择饭店、超市、停车场等需要滞留的场所进行充电。由于大数据技术的兴起,数据驱动作为研究实际问题的方法之一被广泛采用 [3,4]。