高速公路服务区与互通立交合建研究

王 颖

(创辉达设计股份有限公司，湖南 长沙 410000)

随着我国高速公路路网逐渐完善，山区高速公路建设受地形、地质的影响，桥隧比逐渐提高；部分省区线性工程的非线性用地，服务区、停车区、收费站和养护站等不能占用永久基本农田；互通立交和服务设施设置难度越来越大，服务区大多设置在山上，不仅工程规模大，也对环境影响严重。2019年9月，国务院发布《交通强国建设纲要》，交旅融合是落实交通强国的重点任务。高速公路服务区和互通立交合建能有效的推动交通与旅游与地方产业的深度融合和高质量发展，带动地方经济和乡村振兴。

1 项目情况

梧州至乐业公路广宁经苍梧至昭平高速公路(以下简称苍昭高速)是《广西高速公路网规划(2018～2030年)》高速公路规划中横5线的重要组成部分，是桂东北地区连接广东珠三角地区的新通道，也是我国西南地区连接广东省际主通道的复线。

项目起于梧州市苍梧县与花都至封开(粤桂界)高速公路顺接，终点位于贺州市昭平县顺接平乐至昭平高速公路，路线全长113.272 km，设计速度100 km/h，路基宽度26 m。项目区域地形地质条件复杂，桥隧比高达63%，全线弃方超过2 000万方。

2 北陀服务区与北陀互通立交合建必要性分析

北陀服务区原方案位于贺州市昭平县北陀镇东南面山区K68，小桩号侧距离六堡服务区44 km，大桩号侧距离设置加油站的富裕停车区30 km。服务区场区部门位于山顶，小桩号侧为九龙河大桥，最大墩高65 m；大桩号侧为低寨1号大桥，最大墩高42 m。俩个方向进出服务区的四条匝道都需要设置匝道桥并与主线桥拼宽，匝道桥梁规模大，施工困难。服务区场区面积为84亩，整体位于山顶，由于山体陡峭，服务区挖方达到了197 万m3，并且受地形条件和基本农田的限制，弃土困难，对生态环境影响大。服务区距离国省干线和地方城镇远，开展交旅融合、乡村振兴难度较大。

北陀互通位于昭平县北陀镇附近，桩号K71+900，设置北陀连接线连接北陀镇，互通服务于北陀镇及沿线各村镇。互通区位置地形为低山丘陵，起伏小，土石方规模小。互通立交主交通量苍梧-北陀单向设计小时交通量仅为75 pcu/h，落地交通量小。由于互通位置地形条件好，且不是基本农田，初步设计在北陀互通处设置了项目管理营运中心、隧道管理站、养护工区、应急服务站、路政用房，共计101亩。本项目采用PPP建设模式，社会投资人进场后，经过与地方政府协商，把项目管理营运中心、养护工区、路政用房调整都其他地方。而此部分用地已报土地预审并获得了批复。

图1

图2

北陀服务区初步设计方案建安费达3.1亿，挖方近200万方，调整服务区方案势在必行。项目桥隧比高达63%，设置了19座隧道，考虑隧道、基本农田和服务区的间距要求，本项目主线其他位置无法满足布设服务区的要求。北陀互通与原服务区位置只相隔3 km，对于前后服务区间距影响较小，满足车辆进入服务区的功能需求；北陀互通出地形平坦，合建方案能大幅度减少土石方数量，减小对环境的影响；北陀立交靠近地方省道和北陀镇，北陀镇历史悠久，现存大量的汉墓，合建方案有利于打造交旅融合，带动地方经济发展；合建方案服务区场区还能利用原运营中心的用地，保证用地报批和用地预审红线的重复率。因此北陀服务区合建到北陀互通不仅可行而且具有很大的社会经济效益。

3 服务区和互通立交合建方案

服务区和互通合建方案分为两大类，一是服务区分别设于主线两侧，二是服务区集中设于主线一侧。服务区分别位于主线两侧时交通组织清晰，更加符合驾驶人的习惯。本项目合建方案由于受服务设施不能侵占基本农田的限制，以及减小施工图用地红线与土地预审红线的偏差率，无法设置双侧服务区位于主线两侧，服务区只能集中设置位于主线一侧。

对于单侧式服务区的常规设计是将单侧服务区分为两块场区进行设计，此方案交通流复杂，工程规模大，服务区利用率不均衡，房建设施不能有效的合并共用。结合本项目北陀互通原预留了内部管理用地的情况，合建方案拟采用单侧式服务区且合并连通为一块场区，减小工程规模，合并服务区功能设施，提升服务效率和服务品质。有效缓解高速公路节假日潮汐车流拥堵，避免单边加油紧张的情况。

图3

北陀互通为落地互通与服务区合建后，进出服务区与互通共用匝道，确保在主线上的出入口为单一出入口。匝道布设时充分考虑进出服务区与上下高速车流交织问题，加大交织段长度，提高通行能力。服务区匝道相邻鼻端之间的距离不小于180 m，服务区匝道分岔后至停车场距离不小于40 m。主线两个方向进服务区、出收费站的交织段长度尽量加长，达到253 m，满足根据《公路通行能力手册》进行计算要求的交织段长度。确保通行能力和服务水平。服务区场区进出口尽量加大间距，减少或消除交织冲突点，交通组织较为清晰。

进出服务区的交通量和落地交通量合并后，考虑节假日等出行高峰期，匝道可能出现的拥堵现象，匝道硬路肩均采用4.5 m宽，路基总宽10.5 m，提高通行能力。

合建方案比原初设方案挖方减少146万m3，消化弃方173万m3，匝道桥梁减少560 m，占地减少73亩。明显的降低了工程规模和土地占用，大幅度减少了对环境的影响，节约了运营成本。也为后期打造交旅融合带动地方经济创造了条件。

4 采用智慧监控系统，避免车辆U型行驶逃脱通行费

单侧服务区存在车辆掉头“U”型行驶的可能。拟采用智慧监控系统实现按路径收费。

对于正常行驶车辆，行驶路径判断是基于出入口一致、通行时间、ETC门架天线、车牌识别等综合数据进行判别，并记录车辆行车轨迹，如数据异常则在与省中心联网的情况下，可由省中心通过路径拟合得到实际行驶路径，从而在出口车道实现按实际路径收费。ETC门架天线和车牌识别在所有互通、服务区前后的主线上设置，确保所有车辆出高速公路主线前都有行驶数据。

对于逃费的特殊车辆可能会恶意屏蔽通行卡，或者车道断网的情况下，ETC门架天线无法接收到数据。对于车辆通过门架却无通行卡记录的情况下，将立即启动稽查系统，并标注为异常车辆，通过门架上的车辆识别系统还原异常车辆的实际行车轨迹，按实际里程收费。另外还可以增加以下纠错措施：

(1)在北陀互通服务区匝道增加车牌识别设备，通过数据共享，可实时获取所有车辆进出服务区的行驶方向，甄别出U型掉头车辆。

(2)在北陀互通服务区匝道增加车型识别设备，直接纳入收费系统，可以实现更多的实时稽核功能，如停留时间、是否换卡、是否甩挂换挂等，为稽核系统提供更多数据。甄别出同一个车牌进去服务区是否存在车型不一致的情况。

(3)收费系统还可以设置路段智慧稽核辅助系统，系统采用全流量监测系统已经采集的收费数据。路段稽核系统不仅依据收费系统的交易数据进行稽核，还可以通过牌识数据和在主线门架附加的车型识别设备进行稽核。可实时匹配比对本路段的交易数据，牌识数据，车型数据，可依据交易数据和牌识数据实时拟合车辆行驶路径，为收费查询和路段稽核服务。

通过以上措施完全能实时监测车辆U型行驶，并能利用新增车型识别发现大车小标，车型变化，通过数据时空匹配发现一车多卡，一车多签，换卡，倒卡，介质遮蔽等，通过路径拟合发现计费路径异常，U/J行驶，路径时空异常等。除了满足实时收费查询需要，通过车辆异常行为分析，发现车辆偷逃行为或嫌疑，通过黑灰名单和发起稽核工单进行管理，弥补偷逃漏洞。

5 结 语

在节约用地、交旅融合发展的背景下，服务区和落地互通合建越来越成为一种较好的方案选择，在降低工程规模、节约建设用地等方面效果明显。设计中要充分考虑交通组织设计，减少交织冲突点，提高通行能力，完善标志标牌，并采用完善的智慧监控系统，避免车辆U型行驶逃脱通行费。