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摘要：为应对全球环境问题和资源问题，特斯拉在推出的纯电力汽车的同时加快对充电站的建设。充电桩的需求与国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车保有量、汽车最大续航里程有关。收集资料得2006～2016年的各影响因素数据，采用多元线性回归得到各个影响因素系数、充电桩需求数量与各因素的关系式。根据美国城市和农村人口比及娱乐场所数量，取超级充电桩在城市、郊区、农村的分配为6：3：1；根据休闲娱乐场所的比重取目的地充电桩在城市、郊区、农村的分配为5：3：2。
關键词：多元线性回归；Matlab；充电桩
一.问题重述
1.1 引言
随着全球环境意识的提高和石油资源的匮乏，传统能源汽车将被淘汰，世界汽车行业正面临着转型。电能作为普通能源成为最容易实现电力驱动的清洁能源。在美国充电桩的建设如火如荼，自2012年以来，特斯拉在美国建成了5400个超级充电站。
1.2 问题的提出
本文的任务依次如下：
任务一：根据美国特斯拉的两种不同的充电桩，确定在美国能否实现汽车向电动车的完全转型；如果每个人的乘用车都变成全电动的，计算出需要多少充电桩，并对城市、郊区和农村地区进行合理分配。
二.问题分析
2.1 问题一分析
充电桩需求数量的影响因素：国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车保有量、汽车最大续航里程。收集2006～2016年各影响因素数据，对数据采用多元线性回归的方法得到各影响因素与充电桩需求量的关系，通过对影响因素的分析得到主要影响因素，根据去年汽车保有量得到充电桩的需求量。并根据两种充电桩的的服务特点和城市、郊区、农村的人口比例得到充电桩的分配比例。
三.模型假设
1.超级充电桩和目的地充电桩的成本和各国土地价格在未来几年内不在变化。
2.国家汽车行业在工业占的比值不变并且政府的投资比例一定。
3.国家经济稳定发展，不出现金融危机，国家政策不出现大的变动。
四.符号说明
五.模型求解与建立
5.1问题一的模型求解与建立
（1）特斯拉充电桩包括超级充电桩和目的地充电桩，一方面特斯拉的官网显示：两种充电桩的分布贯穿整个美国（图1、图2），这提供了地理位置优势，并且特斯拉公司的电动汽车技术领先于世界，这无疑给充电桩的普及提供了雄厚的技术支持；另一方面，汽车“电动化”是大势所趋，欧洲许多国家已经出台相应的政策，要在不久的将来停售燃油汽车，电动汽车具有环保、经济等优点，这是传统的燃油汽车所不具有的。
（2）从网上收集资料并结合实际情况可知，影响充电桩数量的因素有多个，经过筛选可得主要因素有国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车保有量、汽车最大续航里程。查出美国在2006～2016年各个影响因素的数值，并用多元线性回归的方法，用matlab软件编程得到各个影响因素系数如表2所示，进一步得出充电桩需求数量与各因素的关系式：（公式1）
目前，电动汽车大约占汽车市场总量的1%，截至2017年底，美国乘用车保有量为2.2亿辆，充电桩为4.4万座，鉴于国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车最大续航里程因素变化较小，对充电站数量的影响很小，而当每个人都换成了全电动的个人乘用车时，相当于目前的电动汽车增加100倍，其对充电站数量的增长有重大作用，根据得到的函数关系式即模型一，代入相关数据可以得出在美国当每个人都换成了全电动的个人乘用车时，共需要113.12万个充电站。
资料显示，美国城市人口和农村人口数量之比为8：1到9：1之间，考虑到经济在不断发展，取城市人口和农村人口数量之比为9：1。特斯拉公司有两种充电桩：超级充电桩具有充电速度快、成本高等特点，通常位于餐厅、购物中心；目的地充电桩让电动车在目的地进行充电，成本较低，充电时间长。一个超级充电桩的成本大约为15万元，而一个目的地充电桩的成本大约为2万元，考虑到投入充电桩建设的资金是一定的，为使充电桩更好的满足充电需求，取两种充电桩数量之比为1：7.5即需要超级充电桩13.31万座，目的地充电桩99.81万座。根据以上结论，网上搜集美国各州GDP数据及经纬度坐标，利用matlab软件建立多元回归方程：
得出需求量和地理位置的图形如下：
由图3可以看出美国城市地区的充电桩需求明显大于农村充电桩需求量，再考虑到城市人口多、人均GDP较高，郊区道路较宽，而农村人口较少，购物中心、餐厅等较少。
最后得出结论如下：
超级充电桩在城市、郊区、农村的分配比例比例为6：3：1；目的地充电桩在城市、郊区、农村的分配比例为5：3：2。
参考文献：
[1]张伯顺. 专家眼中的特斯拉电动车. 《汽车与配件》，2013（41）：44-55
[2]祝晶，刘少兵，刘青掌. 特斯拉电动汽车崛起原因浅析和启示. 《科技视界》，2015（23）：205-205
[3]卢金栋，李麟. 解析特斯拉电动汽车的专利技术. 《数字化用户》. 2017，23（23）
[4]张义博，徐波. 特斯拉电动车在沪销售预测. 2015（6）：129-129
關键词：多元线性回归；Matlab；充电桩
一.问题重述
1.1 引言
随着全球环境意识的提高和石油资源的匮乏，传统能源汽车将被淘汰，世界汽车行业正面临着转型。电能作为普通能源成为最容易实现电力驱动的清洁能源。在美国充电桩的建设如火如荼，自2012年以来，特斯拉在美国建成了5400个超级充电站。
1.2 问题的提出
本文的任务依次如下：
任务一：根据美国特斯拉的两种不同的充电桩，确定在美国能否实现汽车向电动车的完全转型；如果每个人的乘用车都变成全电动的，计算出需要多少充电桩，并对城市、郊区和农村地区进行合理分配。
二.问题分析
2.1 问题一分析
充电桩需求数量的影响因素：国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车保有量、汽车最大续航里程。收集2006～2016年各影响因素数据，对数据采用多元线性回归的方法得到各影响因素与充电桩需求量的关系，通过对影响因素的分析得到主要影响因素，根据去年汽车保有量得到充电桩的需求量。并根据两种充电桩的的服务特点和城市、郊区、农村的人口比例得到充电桩的分配比例。
三.模型假设
1.超级充电桩和目的地充电桩的成本和各国土地价格在未来几年内不在变化。
2.国家汽车行业在工业占的比值不变并且政府的投资比例一定。
3.国家经济稳定发展，不出现金融危机，国家政策不出现大的变动。
四.符号说明
五.模型求解与建立
5.1问题一的模型求解与建立
（1）特斯拉充电桩包括超级充电桩和目的地充电桩，一方面特斯拉的官网显示：两种充电桩的分布贯穿整个美国（图1、图2），这提供了地理位置优势，并且特斯拉公司的电动汽车技术领先于世界，这无疑给充电桩的普及提供了雄厚的技术支持；另一方面，汽车“电动化”是大势所趋，欧洲许多国家已经出台相应的政策，要在不久的将来停售燃油汽车，电动汽车具有环保、经济等优点，这是传统的燃油汽车所不具有的。
（2）从网上收集资料并结合实际情况可知，影响充电桩数量的因素有多个，经过筛选可得主要因素有国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车保有量、汽车最大续航里程。查出美国在2006～2016年各个影响因素的数值，并用多元线性回归的方法，用matlab软件编程得到各个影响因素系数如表2所示，进一步得出充电桩需求数量与各因素的关系式：（公式1）
目前，电动汽车大约占汽车市场总量的1%，截至2017年底，美国乘用车保有量为2.2亿辆，充电桩为4.4万座，鉴于国家年发电量、国家GDP总值、汽车日均行驶里程、汽车最大续航里程因素变化较小，对充电站数量的影响很小，而当每个人都换成了全电动的个人乘用车时，相当于目前的电动汽车增加100倍，其对充电站数量的增长有重大作用，根据得到的函数关系式即模型一，代入相关数据可以得出在美国当每个人都换成了全电动的个人乘用车时，共需要113.12万个充电站。
资料显示，美国城市人口和农村人口数量之比为8：1到9：1之间，考虑到经济在不断发展，取城市人口和农村人口数量之比为9：1。特斯拉公司有两种充电桩：超级充电桩具有充电速度快、成本高等特点，通常位于餐厅、购物中心；目的地充电桩让电动车在目的地进行充电，成本较低，充电时间长。一个超级充电桩的成本大约为15万元，而一个目的地充电桩的成本大约为2万元，考虑到投入充电桩建设的资金是一定的，为使充电桩更好的满足充电需求，取两种充电桩数量之比为1：7.5即需要超级充电桩13.31万座，目的地充电桩99.81万座。根据以上结论，网上搜集美国各州GDP数据及经纬度坐标，利用matlab软件建立多元回归方程：
得出需求量和地理位置的图形如下：
由图3可以看出美国城市地区的充电桩需求明显大于农村充电桩需求量，再考虑到城市人口多、人均GDP较高，郊区道路较宽，而农村人口较少，购物中心、餐厅等较少。
最后得出结论如下：
超级充电桩在城市、郊区、农村的分配比例比例为6：3：1；目的地充电桩在城市、郊区、农村的分配比例为5：3：2。
参考文献：
[1]张伯顺. 专家眼中的特斯拉电动车. 《汽车与配件》，2013（41）：44-55
[2]祝晶，刘少兵，刘青掌. 特斯拉电动汽车崛起原因浅析和启示. 《科技视界》，2015（23）：205-205
[3]卢金栋，李麟. 解析特斯拉电动汽车的专利技术. 《数字化用户》. 2017，23（23）
[4]张义博，徐波. 特斯拉电动车在沪销售预测. 2015（6）：129-129