高速公路服務區(qū)與互通立交合建研究

王 穎

(創(chuàng)輝達設計股份有限公司，湖南 長沙 410000)

隨著我國高速公路路網(wǎng)逐漸完善，山區(qū)高速公路建設受地形、地質的影響，橋隧比逐漸提高；部分省區(qū)線性工程的非線性用地，服務區(qū)、停車區(qū)、收費站和養(yǎng)護站等不能占用永久基本農(nóng)田；互通立交和服務設施設置難度越來越大，服務區(qū)大多設置在山上，不僅工程規(guī)模大，也對環(huán)境影響嚴重。2019年9月，國務院發(fā)布《交通強國建設綱要》，交旅融合是落實交通強國的重點任務。高速公路服務區(qū)和互通立交合建能有效的推動交通與旅游與地方產(chǎn)業(yè)的深度融合和高質量發(fā)展，帶動地方經(jīng)濟和鄉(xiāng)村振興。

1 項目情況

梧州至樂業(yè)公路廣寧經(jīng)蒼梧至昭平高速公路(以下簡稱蒼昭高速)是《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2018～2030年)》高速公路規(guī)劃中橫5線的重要組成部分，是桂東北地區(qū)連接廣東珠三角地區(qū)的新通道，也是我國西南地區(qū)連接廣東省際主通道的復線。

項目起于梧州市蒼梧縣與花都至封開(粵桂界)高速公路順接，終點位于賀州市昭平縣順接平樂至昭平高速公路，路線全長113.272 km，設計速度100 km/h，路基寬度26 m。項目區(qū)域地形地質條件復雜，橋隧比高達63%，全線棄方超過2 000萬方。

2 北陀服務區(qū)與北陀互通立交合建必要性分析

北陀服務區(qū)原方案位于賀州市昭平縣北陀鎮(zhèn)東南面山區(qū)K68，小樁號側距離六堡服務區(qū)44 km，大樁號側距離設置加油站的富裕停車區(qū)30 km。服務區(qū)場區(qū)部門位于山頂，小樁號側為九龍河大橋，最大墩高65 m；大樁號側為低寨1號大橋，最大墩高42 m。倆個方向進出服務區(qū)的四條匝道都需要設置匝道橋并與主線橋拼寬，匝道橋梁規(guī)模大，施工困難。服務區(qū)場區(qū)面積為84畝，整體位于山頂，由于山體陡峭，服務區(qū)挖方達到了197 萬m3，并且受地形條件和基本農(nóng)田的限制，棄土困難，對生態(tài)環(huán)境影響大。服務區(qū)距離國省干線和地方城鎮(zhèn)遠，開展交旅融合、鄉(xiāng)村振興難度較大。

北陀互通位于昭平縣北陀鎮(zhèn)附近，樁號K71+900，設置北陀連接線連接北陀鎮(zhèn)，互通服務于北陀鎮(zhèn)及沿線各村鎮(zhèn)。互通區(qū)位置地形為低山丘陵，起伏小，土石方規(guī)模小?；ネ⒔恢鹘煌可n梧-北陀單向設計小時交通量僅為75 pcu/h，落地交通量小。由于互通位置地形條件好，且不是基本農(nóng)田，初步設計在北陀互通處設置了項目管理營運中心、隧道管理站、養(yǎng)護工區(qū)、應急服務站、路政用房，共計101畝。本項目采用PPP建設模式，社會投資人進場后，經(jīng)過與地方政府協(xié)商，把項目管理營運中心、養(yǎng)護工區(qū)、路政用房調整都其他地方。而此部分用地已報土地預審并獲得了批復。

圖1

圖2

北陀服務區(qū)初步設計方案建安費達3.1億，挖方近200萬方，調整服務區(qū)方案勢在必行。項目橋隧比高達63%，設置了19座隧道，考慮隧道、基本農(nóng)田和服務區(qū)的間距要求，本項目主線其他位置無法滿足布設服務區(qū)的要求。北陀互通與原服務區(qū)位置只相隔3 km，對于前后服務區(qū)間距影響較小，滿足車輛進入服務區(qū)的功能需求；北陀互通出地形平坦，合建方案能大幅度減少土石方數(shù)量，減小對環(huán)境的影響；北陀立交靠近地方省道和北陀鎮(zhèn)，北陀鎮(zhèn)歷史悠久，現(xiàn)存大量的漢墓，合建方案有利于打造交旅融合，帶動地方經(jīng)濟發(fā)展；合建方案服務區(qū)場區(qū)還能利用原運營中心的用地，保證用地報批和用地預審紅線的重復率。因此北陀服務區(qū)合建到北陀互通不僅可行而且具有很大的社會經(jīng)濟效益。

3 服務區(qū)和互通立交合建方案

服務區(qū)和互通合建方案分為兩大類，一是服務區(qū)分別設于主線兩側，二是服務區(qū)集中設于主線一側。服務區(qū)分別位于主線兩側時交通組織清晰，更加符合駕駛人的習慣。本項目合建方案由于受服務設施不能侵占基本農(nóng)田的限制，以及減小施工圖用地紅線與土地預審紅線的偏差率，無法設置雙側服務區(qū)位于主線兩側，服務區(qū)只能集中設置位于主線一側。

對于單側式服務區(qū)的常規(guī)設計是將單側服務區(qū)分為兩塊場區(qū)進行設計，此方案交通流復雜，工程規(guī)模大，服務區(qū)利用率不均衡，房建設施不能有效的合并共用。結合本項目北陀互通原預留了內(nèi)部管理用地的情況，合建方案擬采用單側式服務區(qū)且合并連通為一塊場區(qū)，減小工程規(guī)模，合并服務區(qū)功能設施，提升服務效率和服務品質。有效緩解高速公路節(jié)假日潮汐車流擁堵，避免單邊加油緊張的情況。

圖3

北陀互通為落地互通與服務區(qū)合建后，進出服務區(qū)與互通共用匝道，確保在主線上的出入口為單一出入口。匝道布設時充分考慮進出服務區(qū)與上下高速車流交織問題，加大交織段長度，提高通行能力。服務區(qū)匝道相鄰鼻端之間的距離不小于180 m，服務區(qū)匝道分岔后至停車場距離不小于40 m。主線兩個方向進服務區(qū)、出收費站的交織段長度盡量加長，達到253 m，滿足根據(jù)《公路通行能力手冊》進行計算要求的交織段長度。確保通行能力和服務水平。服務區(qū)場區(qū)進出口盡量加大間距，減少或消除交織沖突點，交通組織較為清晰。

進出服務區(qū)的交通量和落地交通量合并后，考慮節(jié)假日等出行高峰期，匝道可能出現(xiàn)的擁堵現(xiàn)象，匝道硬路肩均采用4.5 m寬，路基總寬10.5 m，提高通行能力。

合建方案比原初設方案挖方減少146萬m3，消化棄方173萬m3，匝道橋梁減少560 m，占地減少73畝。明顯的降低了工程規(guī)模和土地占用，大幅度減少了對環(huán)境的影響，節(jié)約了運營成本。也為后期打造交旅融合帶動地方經(jīng)濟創(chuàng)造了條件。

4 采用智慧監(jiān)控系統(tǒng)，避免車輛U型行駛逃脫通行費

單側服務區(qū)存在車輛掉頭“U”型行駛的可能。擬采用智慧監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)按路徑收費。

對于正常行駛車輛，行駛路徑判斷是基于出入口一致、通行時間、ETC門架天線、車牌識別等綜合數(shù)據(jù)進行判別，并記錄車輛行車軌跡，如數(shù)據(jù)異常則在與省中心聯(lián)網(wǎng)的情況下，可由省中心通過路徑擬合得到實際行駛路徑，從而在出口車道實現(xiàn)按實際路徑收費。ETC門架天線和車牌識別在所有互通、服務區(qū)前后的主線上設置，確保所有車輛出高速公路主線前都有行駛數(shù)據(jù)。

對于逃費的特殊車輛可能會惡意屏蔽通行卡，或者車道斷網(wǎng)的情況下，ETC門架天線無法接收到數(shù)據(jù)。對于車輛通過門架卻無通行卡記錄的情況下，將立即啟動稽查系統(tǒng)，并標注為異常車輛，通過門架上的車輛識別系統(tǒng)還原異常車輛的實際行車軌跡，按實際里程收費。另外還可以增加以下糾錯措施：

(1)在北陀互通服務區(qū)匝道增加車牌識別設備，通過數(shù)據(jù)共享，可實時獲取所有車輛進出服務區(qū)的行駛方向，甄別出U型掉頭車輛。

(2)在北陀互通服務區(qū)匝道增加車型識別設備，直接納入收費系統(tǒng)，可以實現(xiàn)更多的實時稽核功能，如停留時間、是否換卡、是否甩掛換掛等，為稽核系統(tǒng)提供更多數(shù)據(jù)。甄別出同一個車牌進去服務區(qū)是否存在車型不一致的情況。

(3)收費系統(tǒng)還可以設置路段智慧稽核輔助系統(tǒng)，系統(tǒng)采用全流量監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)采集的收費數(shù)據(jù)。路段稽核系統(tǒng)不僅依據(jù)收費系統(tǒng)的交易數(shù)據(jù)進行稽核，還可以通過牌識數(shù)據(jù)和在主線門架附加的車型識別設備進行稽核?？蓪崟r匹配比對本路段的交易數(shù)據(jù)，牌識數(shù)據(jù)，車型數(shù)據(jù)，可依據(jù)交易數(shù)據(jù)和牌識數(shù)據(jù)實時擬合車輛行駛路徑，為收費查詢和路段稽核服務。

通過以上措施完全能實時監(jiān)測車輛U型行駛，并能利用新增車型識別發(fā)現(xiàn)大車小標，車型變化，通過數(shù)據(jù)時空匹配發(fā)現(xiàn)一車多卡，一車多簽，換卡，倒卡，介質遮蔽等，通過路徑擬合發(fā)現(xiàn)計費路徑異常，U/J行駛，路徑時空異常等。除了滿足實時收費查詢需要，通過車輛異常行為分析，發(fā)現(xiàn)車輛偷逃行為或嫌疑，通過黑灰名單和發(fā)起稽核工單進行管理，彌補偷逃漏洞。

5 結 語

在節(jié)約用地、交旅融合發(fā)展的背景下，服務區(qū)和落地互通合建越來越成為一種較好的方案選擇，在降低工程規(guī)模、節(jié)約建設用地等方面效果明顯。設計中要充分考慮交通組織設計，減少交織沖突點，提高通行能力，完善標志標牌，并采用完善的智慧監(jiān)控系統(tǒng)，避免車輛U型行駛逃脫通行費。