环境污染及石油紧缺迫使交通行业朝着绿色、节能的方向发展,具有低能耗、零排放、低噪音等特点的电动汽车受到广泛关注。电动汽车大规模应用可有效减少汽车尾气排放量以及对石油资源的依赖,而普及电动汽车的重要保障是具备完善的快速充电站服务网络。电动汽车快速充电站是为电动汽车进行快速电能补给而建立的至关重要的配套设施,充电站规划是推动充电站设施建设、电动汽车普及以及支持电动汽车大范围运营的前提条件。首先,从用户出行总量、出行时间分布、出行方式、出行距离等特征出发,提出了一种基于用户出行特征分析的电动汽车快速充电需求计算方法。根据用户全天出行总量与出行时间分布(居民在各个时段的出行量占全天出行总量的比例),得到各时段的路网出行总流量。通过累积前景理论分析充电站建设对用户路径选择的影响,并借助基于累积前景理论的随机用户平衡配流模型,计算各时段路网中各路径的交通流量。依据燃油汽车与电动汽车两类出行工具,基于离散Logit模型分析了居民选择电动汽车作为出行工具的出行量占出行总量的比例(电动汽车出行分担率),获得各时段各路径断面上的电动汽车数量。通过单位时段行驶里程的电动汽车电池荷电状态(State of Charge,SOC),分析了电动汽车在行驶过程中当电池容量不足时需要充电的概率,确定各个时段进入充电站的电动汽车数量,相应获得充电站在各个时段的充电功率。其次,在分析电动汽车进入充电站行为特征的基础上,以混合制排队模型刻画电动汽车的排队行为。以高峰时段用户逗留时间、排队损失率以及平谷时段充电机利用率为约束,提出了基于混合制M/M/s/K排队模型的快速充电站容量优化配置方法,以确定最优的充电机数量。以25节点交通网络为例,对比分析了不同候选站址下的充电机数量优化结果,并探讨了用户出行时间分布、电动汽车出行分担率对快速充电站定容的影响,算例结果表明充电机数量与高峰时段用户出行量和充电概率的积成正相关、与电动汽车出行分担率成正比。最后,在电动汽车快速充电需求计算和充电机定容优化的基础上,以满足充电站接入配电网的功率平衡约束、线路传输功率约束、电压约束,充电站截获流量和服务半径约束为条件,考虑最小化充电站投资运营成本、电动汽车用户充电成本之和,提出了快速充电站的选址优化模型。采用二进制粒子群算法对优化模型进行求解,以25节点交通网络和33节点配电网络耦合系统进行数值仿真。对比分析不同快速充电站数量下的充电站选址优化结果,重点探讨了充电站建设前后用户路径选择和出行时间分布、电动汽车出行分担率等行为特征对快速充电站选址的影响。结果表明充电站建设前后用户路径选择行为会影响快速充电站最优选址结果;候选充电站投资运营成本和电动汽车用户充电成本随高峰时段用户出行时间的提前而减小,随电动汽车出行分担率的增加而增加。在25节点交通网络和33节点配电网络耦合系统下,充电站选址决策由充电站综合成本决定,而并不受到用户出行时间分布和电动汽车出行分担率的影响。