一、选题背景和意义：
目前,高速公路互通式立交设计已经形成了与我国交通流特征和驾驶习惯等相适应的理论和方法,但是随着公路设计理念的进一步提升,对公路设计的水平、手段和方法提出了更高要求,这些不仅需要设计人员在实践中不断学习提高、全面掌握道路、桥梁和隧道等相关专业技术,而且还要熟练掌握并深刻理解和领会技术标准与设计规范,更为重要的是要积极研究、开发计算机辅助设计等相关高新技术。本课题的三维设计相较于传统的二维设计有以下优点：首先，利用数字地图，可以更快更精确地得到地形数据信息，大大提高设计人员的工作效率；其次，三维设计更是一种“动态设计”，通过对三维模型的检查可以及时修改平纵横设计图，实现精细化设计；最后，在数字时代的今天，数据来源越来越多样化，BIM技术已经是大势所趋，但是公路行业对BIM的普适性较低，三维设计也许是公路设计走向信息化设计的第一步。
二、课题关键问题及难点：
关键问题：
1. 互通式立交的整体线形设计：互通式立交不仅是一条高速公路的出入口，也是一种景观性的建筑，应做到内容和形式的高度统一。
2. 加、减速车道长度及位置：车道长度要在符合规范的同时尽量减小以降低造价和占地面积，位置上要尽量做到“一次减速，多出口分流；多入口合流，一次加速”。
3. 匝道设计时速：匝道的设计时速对立交的占地面积影响甚大，50km/h的匝道长度是40km/h的匝道长度的两倍。所以匝道的设计时速要尽量小一点，但是又要和高速公路主线的设计时速匹配。
难点：
1. 匝道端部的纵坡设计：《公路路线设计规范》（JTG_D20-2017）中规定纵坡与主线的连接部位应连续、不突变；而鼻端处要采用瞬间纵坡来设计。
2. 车道平衡：通过阅读文献以及查看已有案例，目前还在学习中。
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