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能源是国家经济发展和社会稳定的根本，同时也制约着社会经济可持续健康发展。能源面临世界性的危机，中国的能源形势更为严峻，实现国家节能，照明节能是有效途径之一。中国是世界上第二发电大国，发电总量仅次于美国，2005年我国的发电总量为22000亿度，用于照明的用电总量约占发电总量的10%-15%是三峡水利发电量的4倍。据权威专家预测，中国在近十年间，半导体固态照明大约可节约能耗4200亿度，至2015年，中国半导体固体照明年节约能量将900亿度，大于三峡电站全年的总发电量。本文以世界能源紧缺为主要背景，详细介绍和探讨了目前国内外LED路灯的发展现状和发展方向，并通过对LED基础知识和道路照明规划设计的讨论，引出了LED道路照明灯具的设计方法和系统结构。本文着重对LED道路照明灯具的二次配光理论进行了重点论述，并据此提出了一种新型的透镜配光方案。该方案将目前的LED道路照明配光系统进一步优化，在设计过程中运用SolidWorks软件构建新型改良透镜的三维模型，并通过LightTools软件对光线进行追踪，模拟出被照射面的照度。研究结果表明：该方案不仅可以大幅度提升路面的照度和均匀度，而且可以将目前常用的灯杆间距由40米增大到50米，从而在不影响道路照明效果的前提下，大大节约了灯杆的安装数量，降低了材料成本和安装成本。同时，通过现阶段LED道路照明灯具的配光方案与新型LED道路照明灯具配光方案模拟数据进行比较，进一步论证了新型配光方案在各项技术指标和使用成本等方面的巨大应用优势。最后讨论了LED道路照明灯具的工程设计流程和设计方法，运用DIAlux软件对实际的道路路面照度进行照度模拟分析，并据此深入探讨了LED道路照明灯具的系统测试仪器设备技术及测试方法，并根据实验测试数据分析比较获得系统的综合性能指标和结论。