1 引言 相较于传统汽车，电动汽车的高效的能量转换系统以及多元化电能能源供应选择使其成为缓解能源危机的有效手段[1]。同时，电动汽车的零排放特性有助于改善城市空气质量和减少噪音污染，提升居民生活质量。然而，续航里程不足和充电基础设施不健全等问题影响了当前汽车电动化进程[2，3]。得益于政府的大力支持与技术的不断进步，电动汽车电池的能量密度和续航里程得以不断提升，电动汽车的普及成为大势所趋[4，5]，因此，本文研究全电动汽车场景下的用户出行管理政策。不同于燃油车用户，当电动汽车的电池电量无法支持行驶至目的地时，电动汽车用户需要找到合适的充电站为车辆充电，而充电基础设施不完善会导致充电用户集中在少数几个交通便利的充电设施处，造成充电站的充电流量分布不均衡[6，7]。电动汽车充电需求的均衡分布是决定充电站运营效益的关键因素。一方面，当部分站点流量过高时，用户因排队时间延长而降低对其区位优势的认可度；另一方面，供需失衡会导致区域间资源错配——部分站点设备长期闲置，而另一些站点因超负荷运行加速设备损耗，这种两极分化将显著降低基础设施的整体利用率。充电需求的非均衡分布不仅制约运营收益，还可能引发用户流失。因此，推动充电需求在空间上的均衡配置，是提升充电站综合效益的有效路径。 目前，国内充电桩建设运营模式主要有政府主导、用户主导、企业主导、“政府+企业”混合运营等多种模式。其中政府主导模式由政府投资建设，统一运营管理平台对充电桩进行全局管理，平衡充电车辆在不同区域充电桩的流量分布，提高充电基础设施的整体运营效率。 本研究基于政府主导的充电桩运营模式，提出了考虑行驶时间、充电服务水平（充电排队时间、充电时间）与充电分布均衡约束的电动汽车交通系统最优模型与求解算法，并设计了基于税收中性策略的电动汽车拥挤收费与补贴政策。本研究的主要创新点包括： 1）以往研究大多从电动汽车用户的角度出发优化出行者出行总成本，未考虑充电站运营商的整体经营效益。本研究基于政府主导的充电桩运营模式，提出了考虑行驶时间、充电服务水平（充电排队时间、充电时间）与充电分布均衡约束的电动汽车交通系统最优模型。 2）提出了电动汽车交通系统最优模型的求解算法。首先，证明了电动汽车交通系统最优模型的解的唯一性，推导了模型对应的KKT条件，然后，将系统最优模型表述为互补性条件形式，通过引入间隙函数，设计了基于梯度的算法进行求解。 3）提出了基于税收中性策略的电动汽车拥挤收费与补贴政策。首先证明了对于任意一个给定的系统最优的路段与充电站流量集合，存在电动汽车拥挤收费与补贴方案（包括路段拥挤收费/补贴、充电站拥挤收费/补贴）将该流量集合分解为交通均衡解，在此基础上又证明了税收中性的电动汽车拥挤收费与补贴方案的存在性。 2 文献综述 2.1 电动汽车用户均衡问题 学者们广泛关注电动汽车用户均衡的研究，Jiang等[8]首次引入了考虑电动汽车续航里程限制的路网模型。He等[9]研究了考虑里程焦虑对电动汽车用户均衡的充电行为影响。此外，他们提出了在动态电量消耗条件下的用户均衡条件，并在数学模型中考虑了路段电量消耗与路段流量的关系。Wang等[10]研究了出行链作为用户出行决策的基本单元，探讨了续航里程限制对链式出行行为以及交通网络流量分布的影响。Xie等[11]深入探讨了随机里程约束服从离散型和连续型分布的情况，建立了凸优化模型和变分不等式模型，并采用梯度投影法进行求解。这些研究基于纯电动汽车出行场景，部分学者还研究了燃油汽车与电动汽车混行的相互影响。Jiang等[12，13]最早建立了同时存在燃油汽车和电动汽车的路网模型，并提出了线性逼近算法和二次逼近算法。Cen等[14]和Huang等[15]分别研究了即时充电需求和随机充电需求对路径选择策略以及路网流量分布的影响。李浩等[16]提出了考虑排放约束的电动汽车混行交通路网均衡模型，并采用基于间隙函数的梯度下降算法进行求解。 除了充电里程焦虑的影响外，充电站服务水平也是用户充电行为选择考虑的重要因素。用户的充电服务满意度主要由电动汽车在充电站停留时间决定，包括排队时间和充电时间。李浩等[17]研究了充电排队时间对电动汽车用户路径选择和路网均衡的影响，建立了考虑充电排队时间的燃油汽车与电动汽车混合交通路网均衡模型。Erdogan和Miller-hooks[18]研究了考虑时间窗约束的电动汽车充电及路径规划问题，以最小化总行驶距离为目标建立了电动汽车车队路径优化模型，并采用了两种启发式算法对模型进行了求解。Said等[19]则以最小化充电时间为目标，基于排队论建立了电动汽车充电分配模型。He等[20]从电动汽车用户的角度出发，以最小化出行时间为目标提出了三种网络均衡模型，其中包括基本模型、增加充电时间约束的模型以及引入能源消耗的模型。Zhang等[21]研究了纯电动公交车服务和充电策略，以最大限度地降低公交系统的总运营成本，其中考虑了电池退化和非线性充电曲线所产生的成本。揭婉晨等[22]研究了考虑电池充电率、电量单位消耗率、最大载重量的含时间窗的多车型电动汽车车辆路径问题，并利用分支定价算法求其最优解。这些问题大多属于电动汽车全局路径规划问题，而电动汽车局部路径规划则侧重在实际行驶过程中动态调整路径，适应实时变化的环境，包括避障[23]和电量管理[24]等。
