区域高速公路网组合研究探讨

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摘要在同时规划有多条高速公路项目的局部区域内，为了确定拟建项目有价值且合理的通道方案，需充分结合其他高速公路的规划路线方案进行详细组合研究，目标是在保证各个项目间的路线走廊能够有效衔接的同时，使得区域路网布局达到最优

关键词局部区域 高速公路 路网 组合研究

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

改革开发以来，随着我国经济的持续快速发展，高速公路的建成通车里程在逐年增长，同时，为了完善高速公路网络，各省市交通部门也在加紧编制高速公路网的规划报告，特别的是对于局部区域，可能存在数条高速公路项目需从中经过。因此，在进行其中某个项目的通道方案研究时，不应单单局限于其自身走廊走向，而应充分结合区域内已纳入规划的所有高速公路项目进行组合探讨、研究比选，以使得区域内高速公路网布局合理、经济。

1 项目简介

宜昌至张家界高速公路宜都至鄂湘界段（以下称“本项目”）是《湖北省公路水路交通运输发展“十二五”规划纲要》[1]中规划的“七纵五横三环”高速公路网“纵六”——郧县至宜昌（至鄂湘界）高速公路的组成部分。项目区域内已经规划的高速公路除本项目外，还有宜昌至岳阳高速公路和宜都至来凤高速公路，这两条规划的高速公路均经过宜都市，并与本项目形成交叉。因此，本项目通道研究过程中，在考虑项目自身通道方案的同时，还要结合宜昌至岳阳高速公路和宜都至来凤高速公路的规划路线方案，整体研究各项目通道方案之间的相互影响和衔接。

本项目是“纵六”的最南段，其起点位于宜都市南侧，顺接白洋长江公路大桥南岸接线，终点止于鄂湘两省交界[2]。根据项目通道研究结论（通道研究过程从略），本项目拟定了A、B两个通道路线方案，A方案终点位于宜昌市五峰县（鄂）与常德市石门县（湘）交界炉红山，B方案终点位于荆州市松滋市（鄂）与常德市澧县（湘）交界暖水街。

2 路网布局组合研究

在对路网进行组合比选之前，有必要对本项目A、B通道方案及宜昌至岳阳高速公路、宜都至来凤高速公路的规划方案的路线走向作简要的介绍：

本项目A通道方案路线走向为：起点-王家畈-渔洋关-炉红山（鄂湘两省省界），B通道方案路线走向为：起点-松木坪-刘家场-暖水街（鄂湘两省省界）。

下面分别将本项目A、B两方案与宜昌至岳阳高速公路、宜都至来凤高速公路进行组合研究，论证过程如下：

⑴、本项目采用A方案，即起于宜都南侧羊角冲，走王家畈，经渔洋关至终点炉红山。本项目起点至渔洋关段呈东北-西南走向，宜都至来凤高速公路呈东-西走向，因此，若本项目采用A方案，可为宜都至来凤高速公路项目省建约50公里（起点羊角冲-渔洋关西穿心店），

本项目位于山岭重丘区，从枢纽互通的场地设置条件看，羊角冲处较好，而渔洋关西穿心店处则相对较差，但从局部区域内地形地貌看，在渔洋关西侧穿心店处设置枢纽互通要比其他场地位置理想。此外，各项目主交通流量的适应性较好。

⑵、本项目采用B方案，即走松木坪，经刘家场至终点暖水街。宜都至来凤高速公路沿用本项目的A方案，即起于羊角冲，经王家畈至渔洋关；宜昌至岳阳高速公路保持规划的路线走向，但从羊角冲至余家桥段与本项目B方案共线，里程约6.8公里，根据交通量预测结果，此共线段需按照100公里/小时，路基宽度为33.5米的六车道高速公路技术标准建设[3]，同时本项目在余家桥处预留场地设置T型枢纽互通。

从枢纽互通的场地设置条件看，羊角冲、余家桥处均较好；此外，各方案主交通流量的适应性也较好。

3 方案比选

在对本项目与宜昌至岳阳高速公路、宜都至来凤高速公路进行组合研究后，需对A、B两方案再进行了详细的比选。比选方法主要是基于模糊选优的数学原理，采用特尔斐法取得调查数据并利用二元对比权重分析法来确定权重大小，再通过指标值计算各备选路线方案的贴近度大小，进而确定各方案的相对优劣程度。

⑴、利用模糊选优原理计算贴近度

设有m个备选方案：A1，A2，……，Am；n个评价指标，则记第i个方案的指标集合为Xi=(xi1，xi2， ……，xin)，i=1，2，……，m；再设评价比选的基准方案为A0，则基准方案的指标集合为X0=(x01，x02，……，x0n)。定义模糊集合A的隶属函数为：

j=1，2，……，n

则得模糊向量A0=(a01，a02，……，a0n)及Ai=(ai1，ai2，……，ain)，i=1，2，……，m

其中 j=1，2，……，n

则称 为模糊向量A0与Ai的贴近度，式中为第j个评价指标的权重：

注意到，所以贴近度计算式可写为：

贴近度反映了方案Ai与基准方案A0的接近程度，只要合理确定基准方案的指标集合，就可根据贴近度的大小，排出备选方案的优先顺序。⑵、权重的确定

利用“特尔斐（Delphi）法”取得调查数据，利用“二元对比权重分析法”处理调查数据，通过计算可得各样本均值，即关于本项目路线方案的权重，见表1。

表1备选路线方案的各项比选指标权重

⑶、计算结论

根据以上计算原理、计算公式及确定的指标权重，可分别计算出本项目两个备选方案的相应评价指标如表2所示。

表2备选路线方案的模糊向量aj与贴近度Ne

需要说明的是，本次路线方案比选过程中，着重考虑了三条高速公路的工程总投资。本项目A方案总投资818575万元，B方案总投资473868万元，对本项目而言，虽然A方案造价比B方案高约344707万元，但是，若结合区域内整个高速公路网看，当本项目采用A方案时，可为宜都至来凤高速公路省建里程约50公里，经测算，节省总投资约625211万元；相反地，当本项目采用B方案时，宜都至来凤高速公路则无省建路段，而宜昌至岳阳高速公路可省建约6.8公里（四车道），经测算，节省总投资约61080万元。因此，综合本项目、宜都至来凤高速公路及宜昌至岳阳高速公路的总建设规模看，本项目采用A方案时可节省总投资625211-344707-61080=219424万元，因此，从工程投资规模上看，A方案占明显优势。

由于贴近度Ne（A）=0.972> Ne（B）=0.964，因此，本阶段选定A方案为推荐方案[2]。由此得出，本项目与宜昌至岳阳高速公路、宜都至来风高速公路的路网组合方案如图2所示。

4 小结

本文首先介绍了本项目、宜昌至岳阳高速公路及宜都至来凤高速公路的简要概况，再着重对三条高速公路进行了详细的组合研究，其中，组合研究过程中，除了要考虑各高速公路的规划路线走向外，还需着重考虑的因素有：

⑴、地形地貌条件；

⑵、枢纽互通的场地设置条件；

⑶、主交通流量的适应性；

⑷、工程总投资规模。

然后，再利用模糊比选法对本项目的路线方案进行综合比选，以确定本项目最优的路线方案。

本文的目的是通过利用组合比选的方法对宜都市境内规划的高速公路网进行研究论证，以使得区域内高速公路网布局达到最优，为各项目下一阶段的工作奠定了基础。

主要参考文献：

[1]湖北省人民政府. 湖北省公路水路交通运输发展“十二五”规划纲要

[2]湖北省交通规划设计院. 宜昌至张家界高速公路宜都至鄂湘界段工程可行性研究报告，2012

[3]交通部公路司. 公路工程技术标准（JTGB01—2003）