2026年5月，武汉大学城市设计学院彭正洪教授团队在城市领域国际权威期刊《Sustainable Cities and Society》上发表了题为“Spatiotemporal network effects and mechanisms of charging station utilization patterns”的研究论文。该研究基于长时序高分辨率的充电数据与实时交通路网构建了动态空间网络，系统揭示了电动汽车快速充电站使用率的四种典型时空模式及其背后的网络驱动机制，为突破传统“一刀切”的充电设施规划提供了科学依据。武汉大学硕士研究生卢泓源为该论文第一作者，武汉大学吴昊副教授、香港科技大学（广州）刘凌波副研究员为共同通讯作者，武汉大学王晶晶博士后、刘晨曦博士、彭正洪教授参与了该项工作。
随着全球交通领域碳中和目标的加速推进，电动汽车迅速普及。然而，充电基础设施的建设却面临严峻的“供需错配”挑战。一方面整体建设相对滞后，另一方面在人口密集的城市中，公共充电站的空间分布不均与需求剧烈波动导致了资源的严重错配：部分区域排队严重，而部分区域却存在大量闲置的“僵尸”充电桩。深入识别充电站的使用模式及其内在机制，已成为破解行业可持续发展瓶颈的关键。
研究以武汉市为案例，基于10个月内超过1800万条、15分钟高分辨率的充电记录，构建了典型的高频使用率曲线。研究遵循“模式识别-模式验证-机制分析-空间优化”的分析框架展开：首先采用无监督聚类算法精准识别出四种不同的使用率模式；随后基于静态建成环境特征构建分类模型，验证了这些模式的物理稳健性，证明其并非随机波动，而是由空间环境决定的内在属性。接着，研究引入实时交通数据构建了动态空间网络，系统量化了充电网络中的竞争、集聚和溢出三大空间效应。
图 1 研究区域和充电站分布
研究发现，快速充电站呈现出四种高度稳定的典型使用率模式。进一步的机制分析揭示，不同模式内部受限于截然不同的时空网络驱动机制。基于上述实证发现，研究针对不同模式提出了差异化的空间布局优化策略，避免了传统的“一刀切”规划方法：对于高容量的模式A（中心城区混合功能区）站点，首要任务是缓解竞争，建议保持3公里以上的站间距，并在高需求节点附近战略性布局以吸收溢出需求；对于模式C（中心商务办公区）站点，规划应侧重于加强连通性，培育充电设施集群以发挥强大的集聚效应；对于模式D（城市边缘居住区）站点，则建议将站间距控制在3.5公里以内，以鼓励适度的内部竞争从而激发住宅区需求。
图 2 布局优化示意图
