摘 要：随着海南自由贸易港的建设发展，海南省将实施高度自由便利开放的运输政策，推动建设西部陆海新通道国际航运枢纽和航空枢纽，加快构建现代综合交通运输体系。高速公路作为便捷、基础、灵活的运输方式，是综合交通运输体系的重要组成部分。枢纽互通立*叉作为高速公路网中的重要节点，其方案设计极大影响高速公路网运行效率。结合海南省最大型的立交工程之一，从设计人员的角度分析如何对多影响因素的复杂枢纽互通进行研究，从而进行互通方案比选设计，并形成相关研究成果。

关键词：高速公路;枢纽互通;方案设计;多影响因素;方案比选;

位于海南省东部的琼海市是充满传奇色彩的红色娘子军故乡，是海南省东部交通枢纽。博鳌机场位于琼海市中原镇，辐射全国。市域内环岛高铁、环岛高速、文琼高速、万洋高速联通全省。龙湾港是海南东部唯一的深水良港，潭门渔港被列为国家级中心渔港。

博鳌机场互通为海南省G9812高速公路延长线工程的起点，是G9812高速公路及其延长线与海南环岛东线高速公路及机场连接线形成的5路交叉混合式枢纽互通立交。

该互通位于琼海市中原镇西侧，紧邻博鳌机场。随着G9812文琼高速公路延长线的建设，既有G9812文琼高速公路与东线高速公路交叉的万泉互通由4路交叉变为5路交叉，文琼高速主线贯通整个互通区，机场连接线采用匝道衔接，互通更名为博鳌机场互通，见图1。该互通作为目前海南省环岛高速上最大的互通式立交，在全省东部路网节点功能中居于核心地位，功能如下：(1)承接南北，服务于东线与文琼高速交通转换；(2)贯通东西，使文琼与横线高速顺接，琼海市向西出行避免绕行万宁市；(3)空陆联动，服务于博鳌机场，通过高速路网辐射全岛；(4)国际形象，作为亚洲博鳌论坛国际空陆窗口，作为博鳌机场周边地标性构筑物，可体现自贸岛现代化公路交通形象。

主观影响因素主要来源于影响互通设计方案的相关方，包括行业专家、设计人员和相关部门。博鳌机场互通是G9812高速公路延长线起点枢纽互通，项目关注部门众多，因此采用利益相关者分析方法对各部门排序，目的是对互通控制要素进行重要度分析。互通的利益相关方有如下单位：海南省政府及相关职能部门、项目业主海南省交通运输厅、琼海市政府及相关职能部门、琼海市地方乡镇、博鳌机场管理单位、设计咨询单位、海南东线高速公路管养单位等。

图1 博鳌机场互通立交效果

即关键利益相关者，包括项目业主海南省交通运输厅。设计人员应对其进行紧密关注。

包括海南省政府及相关职能部门、琼海市政府、琼海市交通运输局。一般情况下，设计方不与省级政府及相关职能部门接触。该利益相关者为项目业主方的关键利益者。互通方案应尽量使其满意。

包括琼海市相关职能部门、琼海市地方乡镇等部门。尽量保证对上述部门相关诉求和信息的获取。

包括设计咨询单位、博鳌机场管理单位、海南东线高速公路管养单位等。设计人员对上述单位保持一定频率的关注度。

互通方案设计客观影响因素主要为控制要素，即为互通设计中需要获得或约束的条件。具体设计控制要素可分为安全、环境、功能、用地和成本等5大要素，按其约束程度可分为强制性控制要素和酌定性控制要素。强制性控制要素因其刚性要求，对互通方案设计影响较大，酌定性控制要素对方案比选影响大。博鳌机场互通为既有互通改造，相比新建互通，其设计控制要素存在特殊性。

(1)安全性要素是各个方面首要关注的，是强制性要素，因此在互通立交方案设计阶段，有关安全方面的要素均处于最重要的地位。

(2)功能要素中最重要的是高速公路交通转换需要，首先是满足琼海市向西出行的交通功能，其次是满足周边村镇上下高速公路的需求，最后是体现自贸岛现代化交通景观形象的需要。

(3)环境要素中规划与历史文化元素需要重点考虑。

(4)用地要素中，基本农田占用和建设用地占用的影响突出。

(5)成本要素中工程造价、施工成本、管养成本均较为重要。

对主观因素于客观因素的重要性进行判别，从而分析出多影响因素情况下互通式立交设计应着重考虑的因素。首先，对互通区域范围内部不存在的控制因素进行删除；其次，对强制性的控制因素在方案设计中进行重点考虑，其他酌定性要素在比选阶段重点考虑；最后，在方案设计阶段，当多控制要素相互冲突时，可按控制因素重要性排序进行取舍，从而指导方案设计。

由表1得知，安全要素居于核心地位，功能要素为其次。互通区位于基本农田密集区，局部村落分散，用地要素重要性排第三。互通建设费用主要由业主海南省交通运输厅及发改委管控，而互通周边环境相对较为简单，地形简单，无重要控制性地物，对中原镇规划干扰小，因此成本和环境要素排在最后。

在上述控制因素分析的基础上，进行互通具体控制因素分析。(1)交通量方面：主交通流三亚往返文昌方向交通量为18 081 pcu/d, 宜采用高指标匝道，不宜绕行；海口往返儋州方向交通量为10 193 pcu/d, 交通量较大，应对此方向匝道做半直连式与环形匝道比选；其余方向交通量大多为4 200～5 200 pcu/d, 可根据实际情况设置匝道形式，见图2。其中机场至三亚方向可通过博鳌机场南侧博鳌落地互通转换，该方向无交通量。(2)既有公路方面：东线及文琼高速现状路况良好，东线高速公路交通量大，文琼高速公路交通量较少。既有互通考虑了G9812的接入，但需优化完善。机场连接线根据方案情况，可进行平纵面调整。G223上跨文琼高速公路，对互通方案布设有一定的影响。(3)场地条件方面：互通区地势低洼，积水严重。基本农田大量分布，西南象限有整片村落，需要避让。机场燃气管线穿越互通区，需预留通行条件。互通平纵面不得干扰机场飞机起降及信号塔使用功能。(4)保通方面：东线高速公路需进行临时匝道保通，文琼高速公路可通过地方路临时通行，机场高速公路可通过其南侧博鳌落地互通保通。

表1 控制因素重要性分析

图2 2042年互通转向交通量分布

单位：pcu/d

根据上述影响因素分析内容，设计采用两个方案进行比选。两方案均采用混合式互通方案，高速公路交通转换采用十字交叉苜蓿叶全互通方案，上下机场的落地互通取消了机场至三亚方向往返匝道，根据路网功能合理简化匝道数量。

方案一：采用变异苜蓿叶加Y形混合式互通方案，结合主线纵断面方案，将S223天桥拆除重建。G9812文琼高速公路及其延长线与东线高速公路采用变异苜蓿叶互通进行交通流转换；原对接文琼高速的机场连接线改为匝道，并实现除机场往返三亚方向外的所有方向交通转换；原万泉互通文昌至海口方向右转匝道外移，并在该象限增加环圈匝道。三亚往返文昌主交通流方向匝道原位利用，局部顺接。次交通流海口至儋州方向采用半定向匝道，转换便捷，见图3。

图3 博鳌机场互通方案一平面

方案二：采用变异苜蓿叶加单喇叭形混合式互通方案，结合主线纵断面方案，将S223天桥拆除重建。与方案一相同，G9812文琼高速公路及其延长线与东线高速公路采用变异苜蓿叶互通进行交通流转换；原对接文琼高速的机场连接线改为匝道，并实现除机场往返三亚方向外的所有方向交通转换；原万泉互通文昌至海口方向右转匝道外移，并在该象限增加环圈匝道；三亚往返文昌主交通流方向道路原位利用，局部顺接。不同之处在于，次交通流儋州至海口方向采用环圈匝道进行转换，机场至儋州方向采用环圈匝道，见图4。

图4 博鳌机场互通方案二平面

方案比选内容仍采用上述的互通控制因素内容进行比较，比较内容如下。(1)安全性方面：方案一桥梁规模大，儋州至海口方向多是一次上跨东线高速公路，采用钢箱梁桥跨越，结构施工及东线保通安全风险较方案二大，但可控。两方案拆除改造规模相同，基本无安全风险。方案二儋州至海口方向和机场至儋州方向为环圈匝道，匝道平曲线半径小，运营车辆需连续多次进行判断识别，车辆运行安全和视距安全性较方案一差。(2)功能方面，两方案均能实现承接南北、贯通东西、空陆联动、国际形象4项功能，但在交通转换效率和国际形象功能方面，方案一形式紧凑，造型优美，线形流畅，明显优于方案二。(3)环境要素方面和用地要素方面，两方案基本相当，但方案一占地小，对中原镇规划影响小，基本农田占地少。(4)成本要素方面，方案一工程造价、施工成本高。但交通转换效率高，因此管养成本、运营成本低。且方案一占地小，环境成本较低。

通过以上综合分析可知，两方案均能满足安全性要求，但方案一更优。方案一除工程造价较高外，在安全、功能、环境、用地等3个方面，均优于方案二。推荐方案一是合理的。

互通立交作为交通基础设施建设工程，在方案设计中需考虑因素众多。设计人员必须将所有控制要素进行归类分析，从主观要素、客观要素方面入手，对其进行重要度分析。在方案优选过程中，同样要从控制要素方面着手进行分析。但上述工作不是一个阶段或者一个步骤就能完成，必须在不同的建设阶段或在同一阶段的不同时期，对设计方案进行反复调整优化，才能获得最优方案。

[1] JTG B01-2014 公路工程技术标准[S].

[2] JTG D20-2017 公路路线设计规范[S].

[3] JTG/T D21—2014 公路立*叉设计细则[S].

[4] JTG/T L11—2014 高速公路改扩建设计细则[S].

[5] 刘子剑.互通立*叉设计原理与应用[M].北京：人民交通出版社，2015.