视距计算使用手册
视距计算使用手册
公路最大横净距(视距)计算程序使用手册二O一四年九月前言行车视距是汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。
为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现公路上有障碍物或迎面开来的车辆，能及时采取措施，防止汽车与障碍物或汽车与汽车相碰。
不论在道路的平面弯道上或在纵断面的变坡处，都应保证这种必需的最短安全视距。
行车最短安全视距的长度主要取决于车速和汽车在路面上的制动性能。
行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距，另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。
停车视距是指驾驶员发现前方有障碍物，使汽车在障碍物前停住所需要的最短距离；会车视距是在同一车道上有对向的车辆行驶，为避免相碰而双双停下所需要的最短距离；超车视距是快车超越前面的慢车后再回到原来车道所需要的最短距离。
会车视距为停车视距的两倍。
中间无分隔带的道路应能保证会车视距，对有中间分隔带的较高级道路可仅保证停车视距。
对向行驶的双车道道路，根据需要结合地形设置具有足够超车视距的路段。
为此，在道路设计中，在平面弯道和交叉口处应注意清除内侧障碍，在纵断面的凸形变坡处，应注意采用足够大的竖曲线半径。
确定行车视距的定量数值，须研究：①汽车驾驭员的感觉时间和制动反应时间，它因人而异，且随很多自然和人为因素而变化；②汽车制动效率，它随轮胎花纹与气压和路面类型与湿滑程度而异。
视距计算程序则采用基于AutoCAD的VBA编写的应用程序，能够计算各种复杂线形的最大横净距，并能够绘制视距包络图。
本手册参照《公路路线设计规范》JTG D20-2006、《公路路线设计细则》校审稿、湖北省交通规划设计院研发视距计算程序教程等相关资料整理，如有不足之处，请见谅。
视距计算程序下载可至。
目录一、概述 (1)1.1行车视距的概念 (1)1.2行车视距的计算 (1)1.3视距：相关技术指标 (4)1.4 平曲线视距的保证 (9)二、计算程序简介 (11)三、初始化 (11)四、平面文件格式 (12)4.1、交点法平面资料 (12)4.2、积木法平面资料 (12)4.3、交点法平面资料举例 (12)4.4、积木法平面资料举例 (13)4.5、交点法应注意的问题 (13)4.6、积木法应注意的问题 (16)五、司机视点距设计线的距离文件格式 (16)六、桩号文件格式 (17)七、最大横净距文件格式 (17)八、视距限值文件格式 (18)九、断链文件格式 (18)十、操作 (19)一、概述1.1行车视距的概念 1.1.1 定义行车视距是指汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。
视距计算使用手册
视距计算使用手册1. 引言1.1 目的本文档旨在提供关于视距计算的详细指南，以帮助用户正确进行相关计算。
1.2 范围此手册适用于所有需要进行视距计算的个人和组织。
2. 视距概述视距是指从观察者所处位置到目标物体之间可见部分长度。
它对许多领域具有重要意义，如交通规划、建筑设计等。
3. 计算方法介绍在这一章节中我们将介绍几种常用且有效的视角测量方法： - 几何法：通过直接测量或利用已知尺寸来确定两点之间的水平和垂直方向上相对高度差，并应用三角函数得出结果。
- 光学法：基于光线传播原理，在考虑大气折射情况下估计目标物体与观察者之间实际路径长度。
4.几何法示例步骤及公式推导说明这里给出一个简单但常见场景下使用几何法进行视角测量时候可能遇到问题解析过程:a) 确定起始点A（观察者位置）和终点B（目标物体位置）b) 测量A、B两点之间的水平距离Dc) 确定起始点A与目标物体顶部C之间的垂直高度差H1d) 计算角度θ = atan(H1/D)5. 光学法示例步骤及公式推导说明这里给出一个简单但常见场景下使用光学法进行视角测量时候可能遇到问题解析过程:a) 了解大气折射率N，通常在不同条件下有所变化。
b) 根据观察者高度h以及地球曲率半径R计算真实路径长度L0= sqrt(D^2 + (R+h)^2 )c）考虑大气折射情况, 使用修正系数K来估计实际路径长度 L=L0/K6.注意事项在进行视距计算时，请务必留意以下几个方面：- 准确性：选择合适数值并保证输入数据精确无误是获得正确结果的关键。
- 大气影响：要根据具体环境中空气密度等因素调整相应参数或采用更复杂模型。
7.本文档涉及附件请参阅随附的视距计算实例文件，其中包含了几个常见场景下的具体示范和解决方案。
8.法律名词及注释- 视角测量：通过各种方法确定观察者与目标物之间可见部分长度。
- 大气折射率：光线在大气中传播时受到空气密度变化等因素影响而发生弯曲现象。
视距测量
第四章→第二节→视距测量一、视距测量的概念视距测量是根据几何光学原理，利用仪器望远镜筒内的视距丝在标尺上截取读数，应用三角公式计算两点距离，可同时测定地面上两点间水平距离和高差的测量方法。
视距测量的优点是，操作方便、观测快捷，一般不受地形影响。
其缺点是，测量视距和高差的精度较低，测距相对误差约为1/200～1/300。
尽管视距测量的精度较低，但还是能满足测量地形图碎部点的要求，所以在测绘地形图时，常采用视距测量的方法测量距离和高差。
二、视距测量的计算公式（一）望远镜视线水平时测量平距和高差的计算公式如图4-7 所示，测地面两点的水平距离和高差，在点安置仪器，在点竖立视距尺，当望远镜视线水平时，水平视线与标尺垂直，中丝读数为，上下视距丝在视距尺上的位置读数之差称为视距间隔，用表示。
1、水平距离计算公式设仪器中心到物镜中心的距离为，物镜焦距为，物镜焦点到点的距离为，由图4-7可知两点间的水平距离为，根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为：（4-7）式中：为视距乘常数，用表示，其值在设计中为100。
为视距加常数，仪器设计为0。
则视线水平时水平距离公式：（4-8）式中—视距乘常数其值等于100。
—视距间隔。
2、高差的计算公式：两点间的高差由仪器高和中丝读数求得，即：（4-9）式中：—仪器高，地面点至仪器横轴中心的高度。
（二）望远镜视线倾斜时测量平距和高差的公式在地面起伏比较大的地区进行视距测量时，需要望远镜倾斜才能照准视距标尺读取读数，此时视准轴不垂直于视距标尺，不能用式4-8计算距离和高差。
如图4-8所示，下面介绍视准轴倾斜时求水平距离和高差的计算公式。
视线倾斜时竖直角为，上下视距丝在视距标尺上所截的位置为,，视距间隔为，求算、两点间的水平距离。
首先将视距间隔换算成相当于视线垂直时的视距间隔之距离，按式4-8求出倾斜视线的距离′，其次利用倾斜视线的距离′.2和竖直角计算为水平距离。
因上下丝的夹角很小，则认为∠和∠为90°，设将视距尺旋转角，根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式（4-10），两点高差计算公式为式（4-11）。
视距测量
经纬仪视距法测距视距法测距所用的工具是经纬仪和视距尺。
利用经纬仪望远镜中十字丝的上下两根短横丝，在视距尺上读得的上下两数之差以及其他一些数据，即可算出安置仪器点到立尺点的水平距离和高差。
一、视距法测距原理若在等腰三角形中有一条边和一个角为已知，就可以推算出另一条边长，这便是视距法测距的简单工作原理。
二、视距计算公式（一）视准轴水平时的视距公式如图，mn p =为视距丝间隔，MFN ∠为定角，F 为物镜前焦点，f 为焦距，s 为物镜离仪器中心的距离，'''N M t =为尺间隔，d ’为焦点到视距尺的距离，D ’为AB 之间的水平距离。
由图可以看出：MFN ∆≌mFn ∆，所以有：p f t d =''，即''t p f d ⋅= 因)(''s f d D ++=，故有)(''s f t p f D ++⋅=。
设p f C =，s f Q +=，则上式改写为：Q t C D +⋅=''C——视距乘常数。
制造仪器时，一般将C设计为100。
Q——视距加常数。
对于内调焦望远镜，其加常数接近于0，可忽略不计。
（二）视准轴倾斜时的视距公式1、水平距离公式若两点高差很大，则不可能用水平视线进行视距测量，必须把望远镜视准轴放在倾斜位置，如尺子仍竖直立着，则视准轴不与尺面垂直，上面推导的公式就不适用了。
若要把视距尺与望远镜视准轴垂直，那是办不到的。
因此在推导水平距离的公式时，必须导入两项改正：（1）对于视距尺不垂直于视准轴的改正；（2）视线倾斜的改正。
水平距离公式为：δ2=DS其中：δ为竖角。
cos⋅2、高差公式+⋅=δ其中：i为仪器高，L为目标高。
h-iDLtg三、视距法测距的作业方法1、将经纬仪安置在测站上，对中、整平；2、量仪器高i（量至厘米）；3、将视距尺立于待测点上，用望远镜瞄准视距尺，分别读出上、下视距丝和中丝读数，再读取竖盘读数，并将所有读得的数据记入视距测量手簿中。
视距计算使用手册
公路最大横净距（视距）计算程序使用手册二O一四年九月行车视距是汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。
为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现公路上有障碍物或迎面开来的车辆，能及时采取措施，防止汽车与障碍物或汽车与汽车相碰。
不论在道路的平面弯道上或在纵断面的变坡处，都应保证这种必需的最短安全视距。
行车最短安全视距的长度主要取决于车速和汽车在路面上的制动性能。
行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距，另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。
停车视距是指驾驶员发现前方有障碍物，使汽车在障碍物前停住所需要的最短距离；会车视距是在同一车道上有对向的车辆行驶，为避免相碰而双双停下所需要的最短距离；超车视距是快车超越前面的慢车后再回到原来车道所需要的最短距离。
会车视距为停车视距的两倍。
中间无分隔带的道路应能保证会车视距，对有中间分隔带的较高级道路可仅保证停车视距。
对向行驶的双车道道路，根据需要结合地形设置具有足够超车视距的路段。
为此，在道路设计中，在平面弯道和交叉口处应注意清除内侧障碍，在纵断面的凸形变坡处，应注意采用足够大的竖曲线半径。
确定行车视距的定量数值，须研究：①汽车驾驭员的感觉时间和制动反应时间，它因人而异，且随很多自然和人为因素而变化；②汽车制动效率，它随轮胎花纹与气压和路面类型与湿滑程度而异。
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目录一、............................................................................................. 概述11.1行车视距的概念 (1)1.2行车视距的计算 (1)1.3视距：相关技术指标 (3)1.4平曲线视距的保证 (8)二、计算程序简介10三、........................................................................................... 初始化11四、平面文件格式114.1、交点法平面资料 (11)4.2、积木法平面资料 (12)4.3、交点法平面资料举例 (12)4.4、积木法平面资料举例 (12)4.5、交点法应注意的问题 (13)4.6、积木法应注意的问题 (15)五、司机视点距设计线的距离文件格式15六、桩号文件格式16七、最大横净距文件格式16八、视距限值文件格式17九、断链文件格式17十、操作 (18)一、概述1.1行车视距的概念 1.1.1定义行车视距是指汽车在行驶中，当发现障 碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事 故所需要的必须的最小距离。
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公路最大横净距(视距)计算程序使用手册二O一四年九月前言行车视距是汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。
为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现公路上有障碍物或迎面开来的车辆，能及时采取措施，防止汽车与障碍物或汽车与汽车相碰。
不论在道路的平面弯道上或在纵断面的变坡处，都应保证这种必需的最短安全视距。
行车最短安全视距的长度主要取决于车速和汽车在路面上的制动性能。
行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距，另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。
停车视距是指驾驶员发现前方有障碍物，使汽车在障碍物前停住所需要的最短距离；会车视距是在同一车道上有对向的车辆行驶，为避免相碰而双双停下所需要的最短距离；超车视距是快车超越前面的慢车后再回到原来车道所需要的最短距离。
会车视距为停车视距的两倍。
中间无分隔带的道路应能保证会车视距，对有中间分隔带的较高级道路可仅保证停车视距。
对向行驶的双车道道路，根据需要结合地形设置具有足够超车视距的路段。
为此，在道路设计中，在平面弯道和交叉口处应注意清除内侧障碍，在纵断面的凸形变坡处，应注意采用足够大的竖曲线半径。
确定行车视距的定量数值，须研究：①汽车驾驭员的感觉时间和制动反应时间，它因人而异，且随很多自然和人为因素而变化；②汽车制动效率，它随轮胎花纹与气压和路面类型与湿滑程度而异。
视距计算程序则采用基于AutoCAD的VBA编写的应用程序，能够计算各种复杂线形的最大横净距，并能够绘制视距包络图。
本手册参照《公路路线设计规范》JTG D20-2006、《公路路线设计细则》校审稿、湖北省交通规划设计院研发视距计算程序教程等相关资料整理，如有不足之处，请见谅。
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目录一、概述 .................................................................. 错误!未定义书签。
视距测量
l
3、
Di Ki = li
K
∑k =
n
i
§4.7.5 视距测量误差及注意 事项
1、视距尺分划误差
m F ≤ ±0.5mm
ml 误差 乘常数K 3、竖直角测量误差 4、视距丝读数误差 5、视距尺倾斜误差
md = K ⋅ ml = K ⋅ 2 ⋅ 0.5 = 0.071m
6、外界气象条件影响（大气折光、大气湍流、风等） 外界气象条件影响（大气折光、大气湍流、风等）
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§ 4.8 电子经纬仪
60 年代以来，随着近代光学、电子学的发展，使角度测量向 自动化记录方向改进有了技术基础，从而出现了电子经纬仪等 自动化测角仪器。电子经纬仪在结构及外现上和光学经纬仪相 类似，主要不同点在于读数系统，它采用光电扫描和电子元件 进行自动读数和液晶显示。电子测角虽然仍旧是采用度盘来进 行，但不是按度盘上的刻划，用光学续数法读取角度值 ，而是 以度盘上取得电信号 ，再将电信号转换成角度值。电子测角的 度盘主要有编码度盘、光栅度盘和动态测角度盘三种形式。因 此，电子测角也就有编码度盘测角 ，光栅度盘测角和编码度盘 结合测角 ，以及动态测角等四种形式。如瑞士克恩 ( ＫＥＲ Ｎ ) 厂的Ｅ 1 型和Ｅ 2 型电子经纬仪采用光栅度盘，德国ＯＰ ＴＯＮＪ于 1978 年生产的Ｅｌｔａ -2 型电子速测仪 ，采用 的是编码度盘，而现在主流速测仪的测角系统大多用的是动态 测角系统，测角精度可达0.5″。从 90 年代起，国内厂家如北 京光学仪器厂、南方测绘仪器公司生产的电子经纬仪测角精度 均在在 5″左右。以下是苏州生产的一款电子经纬仪。
§4.7 视距测量
§4.7.1 视距测量原理
定义：视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺， 定义：视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺， 根据几何光学和三角测量原理， 根据几何光学和三角测量原理，同时测定距离和高 差的方法。 差的方法。
视距测量
一、目的和要求
1、掌握用普通视距测量法观测水平距离、高差的作业程序和计算方法。
2、熟悉视距尺的刻划和注记形式，练习用十字丝横丝在视距尺上读数。
二、仪器及工具
自动安平水准仪1台，视距尺一把，三角架一个，表格，铅笔等。
三、方法
1.在地面上选定具有一定坡度且距离为50~70m的A和B两点。
2.将水准仪安置于A点，量取仪器高，精确到厘米，整平仪器。
3.瞄准视距尺，消除视差，按下补偿器读取上丝读数a、下丝读数b、中丝读数v并记载记录本上。
4.根据视距测量公式，计算AB之间的水平距离D=k︱a-b︱其中k=100，高差公式h=i-v
5.将仪器搬至B点安置，瞄准A点上的视距尺，同法观测和计算。
6.若A，B往、返测距离的相对误差K≤1/300，取平均值作为最后结果。
否则应重新观测。
四、注意事项
1.在每次读数之前都要按下补偿器。
2.读取上、中、下三丝读数时，要注意消除视差，视距尺要立直并保持稳定，上下丝估读到毫米，中丝读到厘米就可以了。
五、上交资料
每人上交视距测量记录表一份，相对误差的计算过程。
视距测量的记录表。
视距测量
1、视线水平时距离与高差计算公式： 视线水平时距离与高差计算公式：
δ
m n
f m' n' F D
d
N
p
m n
M B
A
D =δ + f +d
δ — 仪器中心至物镜光心的距离，常数值
f — 物镜焦距，常数值
d — 焦点至水准尺的距离，变量
δ
m n
f m' n' F D
d
N l M B
p
m n
A
m' n' f P m' n' F∞MNF = = MN d l
M' α N B J
M Q l
N' v
h'
h
h = h'+i v
h'— 初算高差，在QJO中，h' =D tgα
∴h = D tgα + i v 1 = kl sin 2α + i v 2
3. 视距测量方法 安置仪器 读数(l、v)
→竖盘水准管气泡居中，竖盘读数(L)
h = D tgα + i v
视距测量
丝装置(上 下丝)， 定义： 利用望远镜中的视距 丝装置 上 、 下丝 ， 定义 ： 利用望远镜中的视距丝装置 根据几何光学原理， 根据几何光学原理，同时测定地面两点间的水平 距离和高差的方法。 距离和高差的方法。 特点：操作简单 、 快速 ， 受地形条件限制小 ， 量 特点 ： 操作简单、快速，受地形条件限制小， 距精度为1/200~1/300，但能满足地形测量中碎部 ， 距精度为 测量的精度要求。 测量的精度要求。
P — 上、下十字丝的间隔，常数值 l — 上、下十字丝在水准尺上的读数差，观测值
视距测量方法
解：
尺长改正：
ld
l l0
D
0.0023 30
129 .685
0.0099 m
温度改正： lt (t 20)D 1.2 10 5 (23 20) 129 .685 0.0047 m
4.1 钢尺量距
水平距离:指地面上两点垂直投影在同一水平面上的直
线距离。 距离测量的方法:
1
钢尺量距 2000
1
光电测距仪测距 1 0 0 0 0
视距测量 1
200
一、量距的工具 钢尺、标杆（花杆）、测钎及垂球等。 钢尺又称钢卷尺，是用钢制成的带状尺，尺的长度通常
有15m、30m、50m等几种。
倾斜改正： 长度：
lh
hA2B 2D
(1.168 )2 2 129 .685
0.0053 m
l D ld lt lh 129.685 0.0099 0.0047 0.0053 129.6745m
视距测量:
利用测量望远镜的视距丝，间接 测定距离和高差的方法。其精 度较低，为1/200 ~1/300，只 适用于碎部测量。
真
磁 北
北坐 标 纵
轴
O
Am A
P
2、方位角
由标准方向的北端起，顺时针量至某直线的夹角。其值范 围为0~360°。
标 准 方 向
O
P
根据标准方向线的不同有：
真方位角A
磁方位角Am
坐标方位角α
坐
标
A Am
北
40视距测量
视距测量视距测量是用望远镜内的视距装置7-21，根据几何光学原理同时测定距离和高差的一种方法。
这种方法具有操作方便、速度快，不受地面高低起伏限制等优点。
虽然精度较低，但能满足测定碎部点位置的精度要求，因此被广泛应用于碎部测量。
一、视距测量原理1、视线水平时的水平距离与高差的计算公式如7-22所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。
若尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m，n处，那么尺上M N的长度就是上、下视距丝读数之差ℓ求得。
上、下丝读数之差ℓ称为视距间隔或尺间隔。
7-22中ℓ为尺间隔。
p为上下视距丝间的距离，f为物理焦距，δ为物镜至仪器中心的距离。
显然，图中三角形m′n′F与三角形M N F相似，故：而：令则：D=Kℓ＋C（7-2-1）式中：视距乘常数和视距加常数。
现代常用的内对光望远镜的视距常数，设计时已使K＝100，C接近于0，所以公式（7-2-1）可改写为：D=Kℓ（7-2-2）同时，由7-22可以看出A B的高差。
h＝i－v（7-2-3）其中：i——仪器高，是测站点到仪器横轴中心的高度；v——瞄准高，是十字丝中丝在尺上的读数。
2、视线倾斜时的水平距离与高差计算公式在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使视线倾斜才能读取视距间隔，如7-23所示。
由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。
如果能将视距间隔M N换算为与视线垂直的视距间隔M′N′，这样就可以按公式（7-2-1）计算倾斜距离L，再根据L和竖直角α算出水平距离D及其高差h。
因此解决这个问题的关键在于求出M N与M′N′之间的关系。
7-23中φ角很小，故可把∠G M′М和∠G N′N近似地视为直角，而∠M′GМ=∠G N′=α，因此由图可看出M N与M′N′的关系如下：M′N′＝M′G＋G N′＝M G c o sα＋G N c o sα＝（M G＋G N）c o sα＝M N c o sα设M′N′为ℓ′，则：ℓ′＝ℓc o sα。
视距测量二
一
单
钢尺
元 一 测 量 的 基 本 工 作
1. 量 距 工 具
模块
技能一 全站仪测角测距测坐标
一
单
钢尺
1.量距工具
元 一 测 量 的 基 本 工 作
返回
模块
技能一 全站仪测角测距测坐标
一
单
钢尺
元 一 测 量 的 基 本 工 作
１、目测定线法
２、经纬仪定线 设A、B两点通视，把经纬仪安置在A点后（对中、整平），用望 远镜纵丝瞄准B点，制动照准部，望远镜上下转动，指挥在两点间 某一点上的助手，左右移动标杆，直至标杆像为纵丝所平分。
0.660 1.522 2.440
1.42
+5°27′
150.83
+14.39
55.79
D
1.862 0.578
2.15
-1°35′
57.76
-2.33
39.07
返回目录
模块
技能一 全站仪测角测距测坐标
二
单
视距测量
4.视距测量的误差分析
元 一 测 量 的 基 本 工 作
1、读数误差 2、标尺倾斜误差 3、竖直角观测误差 4、外界气象条件的影响 大气折光的影响 大气湍流的影响
一
单
钢尺
4.钢尺量距精密方法 1）、经纬仪定线
元 一 测 量 的 基 本 工 作
在桩顶画出十字线。
2）、精密丈量
（1）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。
（2）前读尺员发“预备”，后读尺员发
“好”；此时前后尺手同时读数。
模块
技能一 全站仪测角测距测坐标
一
单
钢尺
4.钢尺量距精密方法
视距测量的方法
【例4—6】根据表4—2中的记录，计算测站A到1点的水平
距离和高差，并求出1点的高程。 表4—2经纬仪普通视距测量手簿
仪器型号：7DJ6 测站：A 测站高程：20.28m 仪器高：1.42m
测 点
视距尺读数/m 上丝 横丝 下丝
尺间隔
水平距 离 /m
高差/m
模块四 距离丈量与直线定向
项目4.2 视距测量
典型工作任务4.2.3
视距测量的方法
2
4.2.3视距测量的方法
用视距测量的方法测定地面A点到B点之间的水平距离和
高差，其观测步骤如下：
（1）在A点上安置经纬仪，对中、整平后量取仪器高 i
（至厘米数）；在B点竖立视距尺。
（2）用经纬仪盘左位置瞄准视距尺，消除视差，读取下
观测者：xxx 记录者：xxx
6/26/2019
日期：xxxx年xx月xx日
解：将观测数据代入公式（4—10）和（4—11）得
D Kl cos2 100 0.834m cos2 9034' 81.10m
h 1 Kl sin 2 i v 1 100 0.834msin(29034') 1.42m 1.34m
丝读数a、上丝读数b（至毫米数）和横丝读数v（至厘米数）
；转动竖直度盘指标管水准器微动螺旋，使竖直度盘指标管 水准器气泡居中（或打开竖直度盘指标自动归零装置的开关 ），读取竖直度盘读数。将观测数记入表4—2，并计算尺间 隔 l ab
若视距测量比较熟练，也可以直接读出尺间隔或视距 kl
其方法是用望远镜照准视距尺，转动望远镜微动螺旋，使上
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丝（或下丝）对准视距尺上某一整分米数后，读出尺间隔或视 距（视距尺上，一分米格的视距为10m，一厘米格的视距为 1m,不足1m的估读0.1m）、横丝读数，竖直度盘指标管水准 器气泡居中后读取竖直度盘读数。
视距测量计算公式
如图8-5所示，如果我们把竖立在B 点上视距尺的尺间隔MN ，化算成与视线相垂直的尺间隔M ′N ′，就可用式（8-2）计算出倾斜距离L 。
然后再根据L 和垂直角α，算出水平距离D 和高差h 。
从图8-5可知，在△EM ′M 和△EN ′N 中，由于φ角很小（约34′），可把∠EM ′M 和∠EN ′N 视为直角。
而∠MEM ′=∠NEN ′=α，因此ααααcos cos )(cos cos MN EN ME EN ME N E E M N M =+=+='+'=''式中M ′N ′就是假设视距尺与视线相垂直的尺间隔l ′，图8-5 视线倾斜时的视距测量原理MN 是尺间隔l ，所以αcos l l ='将上式代入式（8-2），得倾斜距离Lαcos Kl l K L ='=因此，A 、B 两点间的水平距离为：αα2cos cos Kl L D ==（8-4）式（8-4）为视线倾斜时水平距离的计算公式。
由图8-5可以看出，A 、B 两点间的高差h 为：v i h h -+'=式中 h ′——高差主值（也称初算高差）。
αααα2sin 21sin cos sin Kl Kl L h ===' （8-5）所以vi Kl h -+=α2sin 21（8-6）式（8-6）为视线倾斜时高差的计算公式。
二、视距测量的施测与计算1．视距测量的施测（1）如图8-5所示，在A 点安置经纬仪，量取仪器高i ，在B 点竖立视距尺。
（2）盘左（或盘右）位置，转动照准部瞄准B 点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算出尺间隔l 。
（3）转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直角α。
（4）根据尺间隔l 、垂直角α、仪器高i 及中丝读数v ，计算水平距离D 和高差h 。
2．视距测量的计算例8-1 以表8-1中的已知数据和测点1的观测数据为例，计算A 、1两点间的水平距离和1点的高程。
镜头角度与距离计算方法
镜头角度与距离计算方法专用的镜头角度计算方法镜头焦距的计算1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。
1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；f=wL/W2、f=hL/hf；镜头焦距w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度H：被摄物体的高度ccd靶面规格尺寸：单位mm规格W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3"8.8 6.61"12.79.6由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。
2视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。
水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度）q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。
W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。
图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。
高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定；*.欲监视景物的尺寸*.摄像机与景物的距离*.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。
第4章 视距测量
4．算α，转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准 管气泡居中，读取竖盘读数，计算α。 在同一个测站上，如果还需要观测其他的点，则 可重复上述2、3、4步的观测。
根据视距公式，计算水平距离和高差及立尺点的 高程。
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2013年9月10日星期二
观测时应注意以下各点： (1)观测前，应校正竖盘指标差不超过±1′； (2)照准时，严格消除视差； (3)视线不能太低，要快速同时读出上下丝读 数以减小标尺不稳和大气折光的影响； (4)标尺应竖直，当竖直角为30°时，标尺倾 斜2°时，则所测距离的相对误差仅为1／ 80，在山区测量时，最好使用装有水准器 的标尺； (5)选择成像稳定、透明度高的天气观测； (6)观测精度要求较高时，l、α 应取盘左盘 右观测的平均值，并测定仪器的实际值。
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二、分类
1．定角视距 在仪器的望远镜中附加视距装置（视距 丝），视距丝对目镜的张角为一定值，仪器 中心至标尺（视距尺）的距离与视距丝在标 尺上所卡的距离成正比。
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201视距尺的长度（尺长的精确度要求 较高），两点之间的长度与视距尺对仪器的 张角有关，精确测定其角度，可得到两点之 间的距离。
第四章 视距离测量
§11.1 概 述
一、基本原理 根据几何光学原理用简便的方法迅速测 出两点间的距离和高差。当视线水平时，视距 测量测得的是水平距离；如果视线是倾斜的， 为了求得水平距离，还应测出竖直角。
精度： 精密视距测量： 1/2000 -1/5000
普通视距测量：1/200 -1/300，
甚至更低。
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视线倾斜时的视距测量公式
(1) 水平距离公式: (2) 初算高差: (3) 高差公式:
镜头角度与距离计算方法
专用的镜头角度计算方法镜头焦距的计算1公式计算法：视场和焦距的计算视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。
1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下；f=wL/W 2、f=hL/hf；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度）W：被摄物体宽度L：被摄物体至镜头的距离h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度H：被摄物体的高度ccd靶面规格尺寸：单位mm规格 W H1/3" 4.8 3.61/2" 6.4 4.82/3" 8.8 6.61" 12.7 9.6由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为4:3,当L不变，H或W增大时，f变小，当H或W不变，L增大时，f增大。
2视场角的计算如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。
水平视场角β（水平观看的角度）β=2tg-1= 垂直视场角q（垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上水平视场角与垂直视场角的关系如下： q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40℃而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。
W=2Ltg=2×2tg=1.46m 则H=W=×1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。
图解法如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。
高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3"、1/2"、2/3"或1"。
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公路最大横净距(视距)计算程序使用手册二O一四年九月前言行车视距是汽车在道路上行驶时向前能看得见的路线距离。
为了行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程，一旦发现公路上有障碍物或迎面开来的车辆，能及时采取措施，防止汽车与障碍物或汽车与汽车相碰。
不论在道路的平面弯道上或在纵断面的变坡处，都应保证这种必需的最短安全视距。
行车最短安全视距的长度主要取决于车速和汽车在路面上的制动性能。
行车视距包括停车视距、会车视距、错车视距和超车视距，另外还有弯道视距、纵坡视距及平面交叉口视距。
停车视距是指驾驶员发现前方有障碍物，使汽车在障碍物前停住所需要的最短距离；会车视距是在同一车道上有对向的车辆行驶，为避免相碰而双双停下所需要的最短距离；超车视距是快车超越前面的慢车后再回到原来车道所需要的最短距离。
会车视距为停车视距的两倍。
中间无分隔带的道路应能保证会车视距，对有中间分隔带的较高级道路可仅保证停车视距。
对向行驶的双车道道路，根据需要结合地形设置具有足够超车视距的路段。
为此，在道路设计中，在平面弯道和交叉口处应注意清除内侧障碍，在纵断面的凸形变坡处，应注意采用足够大的竖曲线半径。
确定行车视距的定量数值，须研究：①汽车驾驭员的感觉时间和制动反应时间，它因人而异，且随很多自然和人为因素而变化；②汽车制动效率，它随轮胎花纹与气压和路面类型与湿滑程度而异。
视距计算程序则采用基于AutoCAD的VBA编写的应用程序，能够计算各种复杂线形的最大横净距，并能够绘制视距包络图。
本手册参照《公路路线设计规范》JTG D20-2006、《公路路线设计细则》校审稿、湖北省交通规划设计院研发视距计算程序教程等相关资料整理，如有不足之处，请见谅。
目录一、概述11.1行车视距的概念11.2行车视距的计算11.3视距：相关技术指标41.4 平曲线视距的保证10二、计算程序简介13三、初始化13四、平面文件格式144.1、交点法平面资料144.2、积木法平面资料144.3、交点法平面资料举例144.4、积木法平面资料举例154.5、交点法应注意的问题164.6、积木法应注意的问题19五、司机视点距设计线的距离文件格式19六、桩号文件格式20七、最大横净距文件格式21八、视距限值文件格式21九、断链文件格式22十、操作22一、概述1.1行车视距的概念 1.1.1 定义行车视距是指汽车在行驶中，当发现障碍物后，能及时采取措施，防止发生交通事故所需要的必须的最小距离。
1.1.2 存在视距问题的情况 ➢ 夜间行车:设计不考虑 ➢ 平面上：平曲线（暗弯）平面交叉处➢ 纵断面：凸竖曲线 凹竖曲线：(下穿式立体交叉) 1.1.3行车视距的分类(1)停车视距 (2)会车视距 (3)错车视距 (3)超车视距上述四种视距中，前三种属于对向行驶，第四种属于同向行驶。
第四种需要的距离最长，需单独研究。
而前三种中，以会车视距最长，只要道路能保证会车视距，停车视距和错车视距也就可以得到保证。
1.2行车视距的计算 1.2.1 停车视距定义：停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物后，采取制定措施使汽车在障碍物前停下来所需要的最短距离。
停车视距构成：1S S S S Z T ++=图 1 平面上的视距问题图 2 纵面上的视距问题图3停车视距示意图（1）反应距离1S ：是当驾驶人员发现前方的阻碍物，经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。
感觉时间为1.5s ；制动生效时间为1.0s 。
感觉和制动生效的总时间t=2.5s ，我国采用1.2s 在这个时间内汽车行驶的距离为：t VS 6.31=（2）制动距离：是指汽车从制动生效到汽车完全停住，这段时间内所走的距离。
)(2542i KV S Z±=ϕ（忽略了滚动阻力系数f ） （3）安全距离：5～10m 停车视距：）10～5（)(2546.3·201+±+=++=i V tV S S S S Z Tϕ1.2.2 会车视距定义：会车视距是在同一车道上两对向汽车相遇，从相互发现时起，至同时采取制动措施使两车安全停止，所需的最短距离。
会车视距构成：（1）反应距离：双向驾驶员及车辆（2）制动距离：双向车辆 （3）安全距离：双向车辆保持间距 会车视距约等于2倍停车视距。
1.2.3 错车视距定义：在没有明确划分车道线的双车道道路上，两对向行驶的车辆相遇，自发现后采取减速避让措施至安全错车所需的最短距离。
只要道路能保证会车视距，停车视距和错车视距也就可以得到保证。
1.2.4超车视距（1）定义：超车视距是指汽车安全超越前车所需的最小通视距离。
图4全超车视距示意图（2）超车视距的构成：超车视距的全程可分为四个阶段 ①加速行驶距离S 1当超车汽车经判断认为有超车的可能，于是加速行驶移向对向车道，在进入该车道之前所行驶距离为1S ：21101216.3at t V S +=式中：V 0——被超汽车的速度(km/h)，较设计速度低10～20km/h ； t 1——加速时间(s)， t 1=2.9~4.5s ； a ——平均加速度(m/s 2)。
②超车汽车在对向车道上行驶的距离2S ：226.3t VS =（2t =9.3~10.4s ）③超车完了时，超车汽车与对向汽车之间的安全距离3S :3S =15～60m ④超车汽车从开始加速到超车完了时对向汽车的行驶距离4S :)(6.3214t t VS +=全超车视距为：43214S S S S S +++=1.3 视距：相关技术指标1.3.1高速公路、一级公路的视距采用停车视距。
二、三、四级公路应满足会车视距要求，会车视距应不小于停车视距的 2 倍。
受地形条件或其它特殊情况限制而采取分道行驶的地段，可采用停车视距，此时该视距路段对向车辆应通过划线等措施分道分向行驶。
停车视距与会车视距不应小于表1的规定。
表1 公路停车视距与会车视距停车视距的要求。
1.3.2高速公路、一级公路应采用停车视距。
互通式立体交叉区域应具有良好的通视条件。
主线分流鼻之前应保证判断出口所需的识别视距（如图5所示）。
识别视距应大于表2的规定。
条件受限制时，识别视距应大于1.25 倍的主线停车视距。
匝道全长范围内应具有不小于表3规定的停车视距。
汇流鼻前，匝道与主线间应具有如图6所示的通视三角区。
表2 判别识别视距设计速度（Km/h）120 100 80 60识别视距（m）350～460 290～380 230～300 170～240图5互通分流鼻之前所需识别视距表3 匝道停车视距设计速度（Km/h）80 70 60 50 40 35 30停车视距（m）110（135）95（120）75（100）65（70）40（45）35 30注：积雪冰冻地区，应不小于括号内的数值。
图6汇流鼻前通视三角区1.3.3高速公路、一级公路及大型车比例高的二级、三级公路，应按规定的货车停车视距进行检验。
货车停车视距计算中的眼高和物高规定为：眼高2.0m ，物高0.1m 。
（1）货车停车视距应不小于表4的规定值。
表4 货车停车视距坡度修正值（2）下列路段应按货车停车视距进行检查：1)减速车道及出口端部；2)主线下坡段纵面竖曲线半径采用小于一般值的路段；3)主线分、汇流处，车道数减少、且该处纵面竖曲线半径采用小于一般值的路段；4)要求保证视距的圆曲线内侧，当圆曲线半径小于2 倍一般最小半径或路堑边坡陡于1 ：1.5的路段；5)公路与公路、公路与铁路平面交叉口附近。
1.3.4 双向行驶的双车道公路，应结合地形设置具有超车视距的路段。
二级、三级、四级公路的超车视距如表5规定。
表5 超车视距1.3.5 引道视距1、每条岔路上都应提供与行驶速度相适应的引道视距（如图7所示）。
2、引道视距在数值上等于停车视距，但量取标准为：眼高1.2m ，物高0 。
各种设计速度所对应的引道视距及凸形竖曲线的最小半径规定如表6。
表6 引道视距及相应的凸形竖曲线最小半径设计速度（Km/h）100 80 60 40 30 20引道视距（m）160 110 75 40 30 20引道凸形竖曲线10700 5100 2400 700 400 200最小半径（m）1.3.6 通视三角区1、两相交公路间，由各自停车视距所组成的三角区内不得存在任何有碍通视的物体（如图8所示）。
2、条件受限不能保证由停车视距所构成的通视三角区时，则应保证主要公路的安全交叉停车视距和次要公路至主要公路边车道中心线5 ～7m 所组成的通视三角区（如图9所示）。
安全交叉停车视距值不应小于表7的规定。
表7 安全交叉停车视距设计速度（Km/h）100 80 60 40 30 20停车视距（m）160 110 75 40 30 20安全交叉停车视距（m）250 175 115 70 55 35图7引道视距图8通视三角区图9安全交叉停车视距通视三角区在停车视距所构成的三角形范围内不得存在任何有碍通视的物体，如图10所示。
视距三角形应以最不利的情况进行绘制。
图10视距三角形应以最不利的情况1.3.7 二级公路以下的等级公路应划分允许超车路段和禁止超车路段；交通量较大的公路宜设置较长、较多的超车路段；中、小交通量的公路可适当减少；地形比较困难的山区，连续弯道和小半径路段宜设置禁止超车标志牌；具有干线功能的对向双车道公路上，宜在三分钟的行驶时间内提供一次保证超车视距的路段，超车路段的总长度不宜小于路线总长度的10% 。
1.3.8公路弯道设计除应考虑曲线半径、回旋线参数、超高和加宽等因素外，还应注意路线内侧有阻碍驾驶员视线的树林、房屋、边坡等影响行车安全的障碍物；路线设计必须检查平曲线上的视距，清除视距区段内侧适当横净距内的障碍物。
1.3.9 对于公路平面中的暗弯（处于挖方路段的弯道和内侧有障碍的弯道）、纵断面上的凸形竖曲线以及主线下穿式立体交叉的凹形竖曲线等存在视距不足问题的路段，应特别注意行车视距的检查。
1.3.10 当二级、三级、四级公路达不到会车视距要求，且清除边坡、开挖视距台或加大圆曲线半径工程过大时，可采用设置标志或分道行驶并必须保证停车视距的措施，保证行车安全。
1.3.11 平曲线内侧及中间带设护栏及其它人工构造物等不能保证视距时，可加宽中间带、路肩或将构造物后移；当挖方边坡妨碍视线时，则应按横净距绘制包络线（视距曲线）开挖视距台（如图11所示）。
图11开挖视距台断面1.3.12 平曲线上的视距应按汽车沿曲线内侧行驶，以驾驶者视线高出路面1.2m( 货车取2.0 m) ，物高采用0.10m ，距内侧路面未加宽前1.5 m 处，汽车轨迹与视距线之间的横净距进行检查。
1.3.13 平曲线内侧设置人工构造物、平曲线内侧挖方边坡妨碍视线、中间带设置防眩设施时，应对视距进行检查或验算；不符合规定时，可采取加宽路肩、中间带或将构造物后移、设置交通安全设施等措施，满足视距要求。