近年来,能源危机和环境污染等问题日益突出,人们对自身健康和居住环境也越来越关注。在环境压力和国家政策驱使下新能源产业得到快速发展,而电动汽车是新能源产业的代表之一,电动汽车不仅可以为人们生活提供便利,而且也是解决能源和环境问题的一个重要手段。目前电动汽车续航里程短,充换电设施网络不够完善,还无法满足电能供给,因此需要对充换电设施进行科学的规划。本文首先对公交车充换电站的运行进行优化,涉及公交运营、电池更换和电池充电等多个方面。考虑公交车的运行规律和耗电特性等因素,定量分析了车辆的日换电需求,并基于均衡使用电池和有利于电池充电的原则,推导了电池优化更换的顺序。以充电成本最小为首要目标,综合考虑平滑充电负荷曲线,分别建立了两阶段优化充电模型,实现削峰填谷作用。然后备用电池数量等因素对优化结果的影响进行了分析,从而验证了所提优化模型的可行性。然后研究了电动汽车充电站的规划,为实现电动汽车用户和充电站运营者利益双赢,提出充电站选址定容模型,该模型以社会成本总损耗最小为目标进行充电站选址优化,采用免疫优化算法求解;同时还建立了以最优服务效率为目标,模拟车辆行为产生换电需求,多类设备形成服务机构的排队系统,并考虑了车辆等待超时退出、服务时间的充电站运营模型,计算了充电站的服务容量、等待时长、设备使用率等指标,最后通过算例验证了该方法的可行性。最后,对电动汽车充电站运营发展模式进行评估,指出我国充电站的运营模式主要由政府、企业和用户三类主导建设模式,然后分别对电动汽车整车充电和换电模式下的经济效益、运行安全、等其他因素进行对比分析,建立指标评价体系确定运营模式并通过算例验证了评价体系的实用性。