对于现代文明城市来说，宽阔的道路、明亮的灯光、碧绿的草地、美丽的鲜花和清新的空气是不可缺少的硬件，夜晚色彩斑斓、交相辉映的灯光是现代都市文明进步、经济发展的象征。因此，道路照明与道路建设需同步进行，而且在规划设计上有一定科学性和前瞻性，要做到起点高，能适应中远期发展要求。在照明设计上，需根据道路宽度和绿化隔离带情况，采用单排或双排和单、双臂照明，选用一定高度、色调、形状的灯杆和灯具，并要与周围环境协调。
道路照明设计通常由两部分组成：一是道路照明的光照设计；二是道路照明的电气设计。在进行道路照明设计前应了解和收集有关资料如下：
①确定该条道路的照明标准及其他特殊要求。
②收集道路平面布置、道路结构断面、地下管线等资料，在充分了解这些资料的基础上，做到有针对性地进行照明设计。
③了解道路周围环境及城市建设及整体规划方案。
④收集供电电源的资料，确定供电电源及进线位置等。
道路照明有严格的要求，国际上的道路照明设置规范以及路灯性能标准相当完整、明确，标准一般包含照度以及均匀度（最小照度/平均照度）。国际照明委员会（CIE）的CIE115提出参考规范，将道路分成四大类，路面照度基准分为15lx、20lx、30lx与50lx，均匀度（最小照度/平均照度）要求为0.4，但基于环境与文化因素考虑，各国规范仍有一定的差距。配合道路照明设计的相关标准如下：
①道路照明：规范灯杆的排列、灯杆高度与灯杆间距的设计。
②道路照明所使用的灯具：规范各路灯类型与配光要求。
③道路照明用灯杆：规范灯杆强度要求。
④光源及镇流器（驱动器）检测标准。
⑤路灯用光电式自动点灭器检验法等。
城市照明工程已成为城市建设中的一项重要内容，它不再是狭义的道路照明，还扩展到灯光夜景等新领域。近年来不少城市把“灯光夜景”作为美化城市、提高城市形象的一个重要手段，这也给城市照明设计提出了新的课题。城市照明工程虽然只是电气安装工程的一个附属项目，但它还涉及土建、电光源、照明等诸多领域，既要满足照明要求，又要与周围环境和谐协调。
1.道路照明亮度
目前，大多数国内城市道路照明的亮度都超过国家规定的数倍之多，好像这样才能显示出该城市的特色，其实这是非常浪费能源的错误做法。国际照明委员会主席范·波莫工程师（Ir.W.J.M.vanBommel）研究的路面平均亮度与显示能力RP的关系曲线如图2-1所示。显示能力RP是指人眼能够看到路面上障碍物的概率，也就是通常所说的可见度。图2-1所示曲线表明，在通常情况下，当路面平均亮度为0.6cd/m2时，显示能力RP只有10%；当平均亮度达到2cd/m2时，RP可达到80%。而当地面平均亮度再往上提高一倍到4cd/m2时，可见度才达到91.5%，也就是说，能量多消耗一倍，但是可见度只提高11.5%。即使地面上的平均亮度提高到原来的五倍，让地面平均亮度达到10cd/m2，可见度也只能提高到95%。多花四倍的能耗，才能提高可见度15%。从经济学的角度上看，这是非常不合算的。从优选法的角度看，平均亮度0.6～2cd/m2才是最优化的经济选择。
漫反射表面的亮度与照度的关系为L=ρE/π，它是一个与地面反射系数ρ和照度乘积正相关的数学关系。这就说明，平均照度也不是越高越好，也是服从上述曲线所体现的基本规律的。根据图2-1所示曲线的变化规律，设计中会选择0.6～2cd/m2的路面平均亮度范围，而不应该一味追求越亮越好。
图2-1 路面平均亮度与显示能力RP的关系
图2-2 照明总均匀度对显示能力RP的影响
国际照明委员会主席范·波莫工程师揭示的另一组曲线的关系如图2-2所示，这是一组研究照明亮度总均匀度对显示能力RP影响的关系曲线。如图2-2所示，当眩光的阈值增量同样处在7%，同时照明平均亮度L=1cd/m2不变的条件下，照明总均匀度U0从0.2提高到0.4时，显示能力RP就由5%提高到75%。也就是说，当照明均匀度提高一倍时，可见度提高了15倍，这就说明照明总均匀度比起平均亮度重要得多。它是提高照明品质的关键因数。在设计中要降低能耗，而又不影响照明可见度这个最终目标的前提下，最重要的是提高照明的总均匀度。良好的照明总均匀度，就可以适当地降低照明的平均亮度，这样能达到同样的识别辨认物体的视觉效果，又能达到节能降耗的目的。
照明总均匀度指的是整条路面的照明总均匀度，尤其是指路面中心线的总均匀度，而不是指单个灯具的照明均匀度。当然，总均匀度是由多个单一灯具的均匀度来构筑的。这就提出了路面灯具布置设计的技术问题。追求大的灯具间距以此来节省能耗是一种错误做法，因为它必然损害到照明总均匀度这个比照明亮度更为重要的指标。在单个灯具的均匀照明范围无法再扩大的情况下，只能适当缩小灯具布设的间距来与之配合，这样才不会影响道路照明的总均匀度。道路照明设计中第一需要照顾的参数，应该是照明总均匀度。
在LED还没有用于道路照明时，要提高照明的均匀度只能在灯光反射罩上开展工作。而在LED光源进入道路照明领域后，在道路照明设计时应该改变思维。对LED这类单个小光源而言如何通过调控这些个体小光源，来达到提高照明均匀度的目的，这是灯具制造者需研发的课题。
范·波莫工程师研究的相对阈值增量与显示能力RP的关系曲线如图2-3所示，这组曲线显示了在照明总均匀度均为0.4时，在不同的眩光阈值增量TI条件下，显示能力RP的变化情况。比如，在相同平均亮度（L=1cd/m2）时，眩光等级由TI=30%降为7%时，那么显示能力RP则由25%提高到75%，可见度提高了2倍。这又是一条提高照明效率的捷径，那就是尽量地降低眩光，就能成倍地增加可见度，从而可以相应适当地降低照明亮度，就能达到同样的照明视觉效果。降低眩光分量，本身就是降低能耗、消除光污染的一条重要措施。同时，它又能提高照明的品质，还可以适当调低照明亮度，进一步节能，是一种正效益累加的过程。
图2-3 相对阈值增量与显示能力RP的关系
所以选取平均亮度0.5～2cd/m2作为道路的正常照明标准是最经济的优化选择，过度地追求高亮度照明既耗能又得不到多大实际照明效果，并且会产生眩光与光污染。致力于追求提高照明总均匀度与降低眩光，才是节能降耗设计中最重要的研发课题。
2.路灯的光分布与路面
路灯的光分布如图2-4所示。从图2-4中可见，路灯的灯光除了照射路面和人行道之外，其余均为无用光并对环境造成了污染，因此灯具的设计应力求将灯光投射到路面和人行道上。从宏观上看路面是一个平面，但是从微观上看路面是不规则的、凹凸不平的，这种不规则的、凹凸不平路面的照明设计具有以下特点：
①光线射到路面后，部分光被吸收，部分光被反射，反射的状况与路面的形状有关；由于路面宏观地看基本上是个平面，因此相当一部分光线大致遵从反射定律。其反射角大致与入射角相近；由于地面的微观形状是不规则的、凹凸不平的，因此光线射到此处后形成漫反射。
②随着光线入射角度的增大，凹处被遮挡的部分越来越多，微观形状的影响越来越小，即漫反射的成分变小，而规则反射所占比重越来越大。
③形成了以反射光居多的部分漫反射光。也就是说在大角度入射光照射下，当路面得到相同的照度时，它具有更大的亮度值。
④路面的新旧和干净与否对路面的漫反射状况也有影响。因为旧路面的颜色较浅减少了路面的吸收，增大了反射比重；同时旧路面凹的部分变小，积尘的路面使凹的变浅，两者都会增大规则反射的比重。
⑤有雨水的路面凹处被水面填平，镜面反射的比重大大增多，形成了刺眼的路面反射光。
3.驾驶员观察场景
根据安全刹车距离和驾驶员观察舒适性的综合考虑，我国和国际上将观察视线定为水平向下1°；根据大小车司机的座位高度的综合考虑，司机眼睛的高度定为1.5m（美国为1.45m）。在此规定下，驾驶员视点位于前方86m处。驾驶员看到的是路面上各路灯照射到路面后的综合效果，而不是单一路灯的光照。
人眼所看到的东西是动态的，人眼是眼睛和大脑的组合，眼睛持续不断地把图像信息传递给大脑，并且眼睛在不停地转动，让视网膜扫过路面的各个角落。大脑把所获得的信息进行动态累加，得到了我们所感觉到的图像。
路面照度与路面亮度的关系如图2-5所示。由图2-5可见，照度指的是路面受照后单位面积所获取的光通量，它并未进入人眼，人眼感觉到的是照明光经路面和目标漫反射后，射入眼瞳的那部分光强被人眼所感知的亮度而非照射到路面的光通量（或光强）所呈现的照度。
图2-4 路灯光分布
图2-5 路面照度与路面亮度
①路面照度为路面各点被照射后所产生的照度，它与路面的性质无关，也不是进入眼瞳的那部分光线所引起的视觉感应。照度表示式为
式中，dI为照射到该点的光强；r0为路灯发光面中心至路面的垂直距离；γ为路面被照点入射光线对路面垂线的夹角。
路面平均照度为路面各点照度的平均值，即
②路面亮度的形成则与路面性质有关。入射光照到路面后部分被吸收、部分发生散射；被照路面各点的散射光，有一小部分进入观测者的眼睛，在视网膜产生亮度，亮度公式如下（路面亮度单位为cd/m2或nit）：
式中，dI为眼睛观察方向的光强（cd）；ds1×cosα为光源在该观察方向的垂面上的投影面积。
路面平均亮度为观测者观测到的路面各点亮度的平均值，即
从上述分析可以看出：灯下光线的入射光角度小，其漫反射光的主体部分的出射角度也越小，而驾驶员视线是水平向下1°（相当于接收大角度出射光），因此进入驾驶员眼睛的光线占漫射光的比重小，从而形成灯下的照度虽然很高，但是驾驶员感觉它的亮度并不是很高。而前方稍远处，入射角度较大，它的漫射光的主体部分的角度也大，此时进入眼睛的光线占漫射光的比重较大。照度均匀的路面，其亮度不一定均匀，灯下的照度最大，但是看起来却较暗。
照明光射到路面后部分被吸收、部分漫反射，一簇光线射向天空和环境成为污染光，射入人眼眼睛的那部分光线形成了路面光，对于驾驶员来说这才是有用光。许许多多路面光组成路面背景光，还有部分光线直接射入眼睛，较亮，并在视网膜产生一层光幕，对眼睛来说这是杂散光，它降低了信噪比，产生失能眩光，该眩光在眼睛产生的照度以及路面平均亮度由观察者的年龄所决定。
一般说来，逆向光照明（相对于驾驶方向而言）对路面光贡献较大，而顺向光照明对路面光的贡献小很多，因为占很大比重的规则反射部分并没有进入驾驶员的眼睛。所有照射光经路面散射后都有部分漫反射光对路面光有贡献，因其贡献太小可忽略不计。
当目标光和路面光的差异越大，目标看得越清楚；当目标光和路面光的亮度一样时并不能说两者就没有差异，因为表征目标的亮度特征除了亮度外，还有它的颜色特征。孟塞尔表色系的颜色的表观特征有三个：明度、色调和彩度（色彩饱和度）。三者分别与CIE1931标准色度学系统的亮度、主波长和颜色纯度相当。即使目标和背景的明度相同，若色调或彩度不同，则目标照样可以被分辨。
4.道路照明设计
（1）照明质量技术指标
作为功能型照明的城市道路照明，其目的是在夜间为驾驶人员和行人提供一个良好的视觉条件和光环境，能清晰地看清路上的障碍物、行人及车辆等，让司乘人员和行人安全。因此，路灯灯具的功能性是主要的，路灯的装饰性是在保证其功能性要求的前提下考虑的一个附带的因素。国家标准CJJ 45—2006对路灯灯具的要求中的第3.2.1条规定：机动车道应采用功能性灯具。具体规定如下：
①快速路、主干路必须采用截光型、半截光型灯具。
②次干路应采用半截光型灯具。
③支路宜采用半截光型灯具。
第3.2.2条规定：禁止机动车通行的商业街道、居住区道路、人行地道、人行天桥以及有必要单独设灯的非机动车道，宜采用装饰性和功能性结合得好的灯具或具有较高机械强度的装饰性灯具。
因此对路灯灯具的功能性和装饰性的关系，应是以功能性为主兼顾装饰性。可是有些城市路灯灯具和灯杆的造型重美观、轻功能，以致造成能源浪费和严重的光污染。其主要表现在以下几个方面：
①只重视灯的外观装饰性，轻视路灯的功能性，颠倒了路灯功能性和装饰性的关系。
②路灯能耗大，光的利用率很低，经测试路灯95%以上的光线射向天空，只有不到5%的光线照到路面。
③道路照明光污染十分严重。
④由于路面照度低，在灯杆增装投光灯进行照射，以致道路照明的直射眩光和雨天路面反射眩光严重，使司乘人员及行人感到路灯十分刺眼。
⑤每根杆上的灯太多，最多的装有120只光源和灯罩，路灯维修工作量十分繁重。
⑥在华灯灯杆上附加的投光灯、监视器、扩声设施等太多，破坏了原灯外观造型，以致华灯的日景并不美观。
在城市道路照明设计中应按以下原则处理好功能性和装饰性的关系：
①在设计理念上应明确认识两种照明的目的、对象、性质和要求。
②在设计原则上把握住功能和装饰性照明的关系，克服重装饰、轻功能倾向。
决定道路照明质量的主要因素有：
①平均照度。
②亮度分布的均匀性。
③采用的照明器件的眩光程度。
④路灯排列的诱导性指标。
照明工程设计中的主要技术质量指标有：平均照度Eav、路面平均亮度Lav、总均匀度VD、眩光控制指数G，在高杆照明中还有照明半径R等。根据《城市道路照明设计标准》的规定：快速路平均照度为20lx，均匀度为0.4；主干路平均照度为15lx，均匀度为0.35；次干路平均照度为8lx，均匀度为0.35；支路平均照度为5lx，均匀度为0.3。
道路照明的照度计算可以用光通量法表示，假设每一盏灯的光通量是Ф（lm），照明率为U，折旧率为M，被照明面积是A（m2）。平均照度Eav（lx）可以用式（2-5）表示：
目前，我国绝大多数路灯生产单位仍旧采用照度指标，而且照度的测量方法远远方便于亮度的测量方法。平均照度是道路照明质量的第一指标，也是最主要指标。平均照度的定义是单位面积上接收到的光通量（lm），符号为Eav，计算公式为
式中，Φ为单只灯的光通量（lm）；N为光源处灯数量的总和；M为照明器的维护系数；η为灯具的利用系数；W为被测道路的测量宽度（m）；S为被测道路上灯杆的安装间距（m）。
道路照明的平均照度也可用被测道路上的点照度值总和除以测量点数总和进行计算。测量点照度值时应选用准确度能读到0.1lx的一级照度计进行测量。
照度均匀度是仅次于平均照度的一个技术指标，照度均匀度的定义是被测面积上各点接收到光通量的均匀程度。照度均匀度是无单位量。计算公式为
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式中，Ejy为照度均匀度；Emin为被测面积上测得的最小照度值；Eav为被测面积上的平均照度值。
照度均匀度的数值越大（但不可能接近1），道路照明的照度均匀度越好，一般情况下，达到0.35为基本可以，如能达到0.5，该道路照明的照度均匀度为很好。
目前，世界上许多国家已采用亮度指标代替照度。道路照明的质量主要由路面平均亮度、路面亮度的均匀度、眩光、诱导性四个因素来确定。表2-1中的值为维持值，对于新装的灯具道路路面初始亮度值应提高30%～50%。
表2-1 维持值
路面的平均亮度是影响能否看到障碍物的最重要因素，因为道路照明是以把路面照亮到足以看清障碍物的轮廓为原则的，故可按下式设计道路照明的路面平均亮度：
而路面亮度的均匀度是指路面亮度分布的均匀程度，均匀度为最小亮度与平均亮度之比，其表达式为
式中，Lmin为最小亮度；Lav为平均亮度。
在工程设计中，因路面的平均照度与平均亮度之间是比较单纯的比例关系，因此在设计中可采用工程计算法来计算路面的平均亮度，计算公式如下：
式中，Lav为路面平均亮度（cd/m2），一般取Lav=2cd/m2；Eav为平均照度（lx）；Φ为单个光源的光通量（lm）；N为光源的盏数；VF为光通量利用系数，一般取VF=0.8～0.75；K为灯具维护系数，取K=0.6～0.7；A为照明面积（m2），A=W×S，W为道路宽度（m），S为安装距离（m）；q为平均照度核算系数，对于沥青路面取值15，对混凝土路面取值10。
在实际工程计算中，可根据道路的宽度、所选用照明器的光通量来计算安装距离S。灯杆高度和间距要根据不同区域设计，路面宽度在15m以下时可采取单侧布灯，在15m以上时应采用双侧对称布灯，间距以35m为宜。
道路照明质量技术指标可按CJJ 45—2006《城市道路照明设计标准（附条文说明）》执行。一般道路的慢车道平均照度为5～10lx，快车道平均照度为15～25lx，各城市可结合本地经济水平和实际需要作适当调整。
由于城市路段情况各异，因此对照明的要求也不一样。设计时既要满足道路照明标准规范的要求，又要和城市照明总体规划协调一致。设计时应考虑：
①选用的光源、灯具应体现道路的特征。如位于市府区域的干道，应用光色简洁明快的、显色性高的灯具，以便创造一个庄严壮观、明亮优美的夜景效果。
②灯具的造型和外观色彩既要美观又要简洁，在功能上应当合理，减少过多的装饰，以免破坏景观。
③路面的照明不仅要亮，且亮度分布尽量要均匀，并严格限制眩光。
④道路两侧的树木照明、装饰物照明、霓虹、灯箱广告、有关交通标示（包括反光漆和涂料）均应统一筹划和设计，以便创造严格完整的夜间照明效果。
⑤具有不同功能的多种光源不应互相干扰，以免造成衍射、泛光、乱影等负面效应。
⑥照明设施和照明管线尽可能隐蔽，灯具造型应新颖，照明高效均匀，安装维护方便。
（2）布灯原则
路灯布置方式有单侧布灯、双侧交错布灯、双侧相对布灯、中心对称布灯和横向悬索布灯五种基本方式，而对于丁字路口布灯、十字路口布灯和弯道布灯等属于特殊方式。对于道路照明要求不高的路面或者道路的宽度小于15m时，宜采用单侧布灯的方式；对于道路照明要求较高或路面的宽度大于15m时，宜采用两侧相对布灯或者两侧交叉布灯的方式；对于丁字路口根据实际情况可布置1～2盏路灯；对于十字路口可以布置四盏路灯或者直接使用高杆灯照明，其灯杆高度一般为15m以上；对于弯道则一般在其外侧布灯。对于城市立交、车站、码头、机场、广场等大型场所，应考虑高杆照明，其间距和高度之比以3～4∶1为宜。高杆灯照明设计规则主要有以下几点：
①高杆灯照明是指灯具安装高度大于或等于20m的照明。在主要道路上的复杂汇合点、大型立体交叉、大型广场、大型公共停车场等可采用高杆照明。
②高杆灯具的排列方式有平面对称、径向对称和非对称等三种。
平面对称排列方式适用于宽直的道路，可采用普通截光型路灯灯具。安装高度与间距之比采用1∶3，不应超过1∶4。
径向对称排列方式适用于道路布置紧凑的立体交叉和要求式样美观、照明均匀的大面积广场，并宜采用泛光灯具。安装高度与间距之比宜采用1∶4，不应超过1∶5。
非对称排列方式适用于复杂交叉口，应采用泛光灯具。安装高度与间距之比可适当放宽。
③高杆灯位置应满足布光要求，避免或减弱眩光，避免发生撞杆事故，保证行车安全。
道路照明设计应根据道路和场所的特点及照明要求，选择常规照明方式或高杆灯照明方式。路灯的布置包括路灯间距、路灯安装高度及灯具照度。路灯的合理布置对提高照明效果起着关键作用。在综合考虑路况、路面反射特性的同时，应充分发挥照明器具的配光特性，使布局尽量合理。在设计中，灯杆的设置应根据城市道路的宽度、绿化隔离带的设置确定。常规照明灯具的布置可分为单侧布置、双侧交错布置、双侧对称布置、中心对称布置和横向悬索布置五种基本方式，如图2-6所示。采用常规照明方式时，应根据道路横断面形式、宽度及照明要求进行选择，并应符合下列要求：
图2-6 常规照明灯具布置的五种基本方式
①灯具的悬挑长度不宜超过安装高度的1/4。
②灯具的仰角不宜超过15°。
采用高杆灯照明方式时，灯具及其配置方式，灯杆安装位置、高度、间距以及灯具最大光强的投射方向，应符合下列要求：
①可按不同条件选择平面对称、径向对称和非对称三种灯具配置方式。布置在宽阔道路及大面积场地周边的高杆灯宜采用平面对称配置方式；布置在场地内部或车道布局紧凑的立体交叉的高杆灯宜采用径向对称配置方式；布置在多层大型立体交叉或车道布局分散的立体交叉的高杆灯宜采用非对称配置方式。无论采取何种灯具配置方式，灯杆间距与灯杆高度之比均应根据灯具的照度参数通过计算确定。
②灯杆不得设在危险地点或维护时严重妨碍交通的地方。
③灯具的最大光强投射方向和垂线交角不宜超过65°。
④市区设置的高杆灯应在满足照明功能要求前提下做到与环境协调。
常见的道路有直接由人行道和机动车道组成的道路，也有由人行道、非机动车道和机动车道组成的道路，对这两种不同形式的道路，其路灯的布局形式也相应不同。
为了使路面亮度分布均匀，对于不同的路灯布置形式，不同类型配光的灯具，其安装高度（h），道路有效宽度（w）、灯具间距（d）必须符合一定的条件，其具体约束见表2-2。
表2-2 照明器配置标准
表2-2中的h为路灯安装的高度，即为光源中心点至地面的垂直距离。w为道路的有效宽度，因为对于悬臂式路灯其光源的中心点并没有和路面对齐，由于悬臂的存在总会使光源超出道路边界而悬在道路上面，为此道路的有效宽度w就应该等于道路的总宽度减去一个悬挑长度；当灯具采用双侧布置方式时，道路有效宽度为实际路宽减去两个悬挑长。当灯具布置在中央分隔带采用中心对称布置方式时，道路有效宽度就是道路实际宽度。
确定灯具的布置方式后，需进行照度的计算，通常采取利用系数曲线进行平均照度的计算。计算公式为
式中，n为每盏路灯中的光源数；Ф为灯泡光通量；U为灯具利用系数；K为维护系数，一般为0.6～0.8；N为路灯排列方式，单排（N=1）、交错排列（N=2）；S为灯杆间距；W为路面宽度。
如果道路中人行道也较宽，除了车道侧布置灯具外，人行道侧也要布置灯具。这时，可以采用双臂路灯或单臂双灯（约1/2杆高处，人行道侧安装人行道灯），车道侧路灯可以做成150°的仰角比较美观，而且车道侧的照明利用率更高。车道侧的路灯可按全夜灯控制，人行道侧的路灯可按半夜灯控制，到夜深人静的时候，半夜灯关灭，以节约电能。
不宽的道路车道侧的灯具，除了要照明车行道外，还要兼顾人行道侧，这样可将照明灯具尽量水平安装或者把路灯灯臂的仰角做成50°以内，使车道和人行道都有较好的照度。
纵向光分布是以最大光强的投射角度进行分类的，纵向投射角度不同的路灯能够照亮的路面长度不一样。如果灯具沿道路纵向光线投射角度小，照亮的路面长度就比较短；当灯具沿道路纵向光线投射角度增大时，灯杆的间距增大，单位道路面积的灯功率就相应减小。光束投射的远或近是路灯节能水平的重要因素之一。
灯具的安装高度和间距应根据道路要求的照度来确定，对于悬臂式高杆路灯，其安装高度一般应在7m以上。若采用截光型灯具，安装高度h≥Wj，灯柱的间距不宜大于安装高度的3倍；若采用非截光型灯具，其安装高度h≥1.2Wj，灯柱的间距不宜大于安装高度的4倍；若采用半截光型灯具，安装高度h≥1.2Wj，灯柱的间距不宜大于安装高度的3.5倍。为了减弱眩光，提高照明质量避免路边树木遮挡，可适当提高安装高度和放宽间距以及悬臂长度。
灯具间距还可以根据照度等级确定：一级照度应不小于25lx，路灯间距平均不宜大于30m；二级照度应不小于20lx，路灯间距平均不得超过35m；三级照度应为10～15lx；四级照度应为5～10lx。三、四级照度的路灯间距平均不得超过40m。灯柱悬臂的长度应根据路面宽度及路边树木的品种决定，一般为1.5～3.5m。
在城市道路照明设计中，考虑灯具维护车的起升高度，一般采用8～12m的灯杆，布灯间距一般采用30～35m。灯具悬臂悬挑长度不超过灯具高度的1/4。灯具安装角度控制在5°～15°。在布置灯具时应根据受照场地和周围环境合理选择灯具及配置方式，设计时应注意以下几点：
①要避开行人斑马线、公交车站站台等。
②交叉路口应特别注意加强通向每条路的出入口照明，以利于驾驶员更容易分辨路口，同时还特别应注意避免和限制眩光。
③对于曲线段照明，若路面较宽则在双侧布灯时不宜交叉布置，因为交叉布置有可能失去诱导，导致交通事故。转弯处的灯具不得安装在直线路段的延长线上，以免驾驶员误认为是道路向前延伸而导致事故。
④在照明面积大的特殊场所应考虑设置高杆灯，高杆灯设置在满足功能要求的前提下应尽量做到造型美观，其位置设置应考虑维修时不影响正常交通。
⑤在商业区的道路上应设置功能性、装饰性照明兼顾的景观灯，此类地段对眩光限制不是很严格，灯光有适度的耀眼效果反而有利于创造一种活跃气氛，达到既增加美观度又增强商业氛围的多重效果。
（3）眩光限制
眩光是指照明设施产生的有极高的亮度或强烈的对比时，在视场中造成人视觉降低和眼睛的不舒适感。在道路照明设计中眩光的控制指数一般为G≥7，即以不能引起降低能见度和不损伤舒适感为原则。道路照明中眩光分为两类：一类称为失能眩光（生理眩光），凡是降低人眼视力的眩光称为失能眩光，它损害视看物体的能力；另一类称为不舒适眩光（心理眩光），凡使人产生不快感的眩光称为不舒适眩光，通常引起不舒适感觉和疲劳。不舒适眩光可用眩光控制等级（G）来表示，见表2-3。
表2-3 眩光控制等级（G）
降低眩光的常用方法有限制灯具的仰角、增加灯具的安装高度、选用截光型或半截光性灯具。考虑到我国的具体情况，按G的具体数值限制眩光还有困难，故一般采用截光型和半截光型灯具来限制眩光，此时，G值的具体指标大都能够满足要求。国际上对截光型和半截光型灯具进行的相应G值研究结果是：截光型灯具G=6.7，半截光型灯具G=4.8，而国际照明委员会（CIE）建议的G值为4～6。
眩光的产生分直射和反射两种，直射眩光是在观察者正常视觉范围内出现过亮的光源引起的，反射眩光是观察者在光滑表面看到光源的映像而引起的。在道路照明中产生眩光的主要因素有
①光源的亮度（亮度越高，眩光越显著）；
②光源的位置（越接近视线，眩光越显著）；
③光源的外观大小与数量（表观面积越大，光源数目越多，眩光越显著）；
④周围的环境（环境亮度越暗，眼睛适应亮度越低，眩光也就越显著）。
现在一些城市在新建道路照明工程上，往往求亮不仅浪费能源，而且有可能产生眩光。为避免眩光，对于亮度在20000cd/m2以下的光源应采用半透明漫反射，以改善灯具发光面，降低其亮度，或用反射器、格片或反射器格片组合来遮挡光源的灯具，使光源无法直接进入人眼中。而对于亮度在20000cd/m2以上的光源只能使用遮挡方法。眩光的程度还与发光体（发光的映像）相对眼睛的位置、角度密切相关，角度越小眩光现象越强，照度损失也越大，如图2-7所示。
为减小眩光，在城市道路照明设计标准（CJJ 45—2006）中规定快速路、主干路必须采用截光型、半截光型灯具；次干路应采用半截光型灯具；支路宜采用半截光型灯具。灯具布置仰角不宜超过15°，灯具最大光强方向和垂直夹角不宜超过65°。以往在道路照明中往往有一种误解，以为光源越多、表观面积越大，照明效果越好，实际上这只是满足人们视觉感观的要求，对提高照明效果并无多大好处。发光点的增多、发光面的增大，反而让夜行者注意力不集中，加大出现眩光的概率，对安全造成隐患。为此，在立体交叉的照明中，不宜设置太多的光源灯具，应优先考虑采用高杆照明。在满足功能要求的前提下尽量做到美观，决不能因追求美观而牺牲道路照明的功能。
图2-7 眩光与发光体相对眼睛的位置、角度关系
从照明技术角度评价眩光有两种方法：一是亮度曲线法，又称亮度限制曲线法，这是一种对不舒适眩光的评价方法。在实验中由一组观察者对不舒适眩光进行评价，并用评价数值来描述对眩光的感觉程度，最后换算出亮度限制曲线。但是，这种直观易行的眩光评价方法，仅靠两组亮度限制曲线很难把光环境中的各种因素都考虑进去，尤其是周围环境亮度对产生眩光的作用和多光源对产生眩光的影响。二是眩光指数法，这是一种较为精确的评价眩光的方法，但它的计算较复杂和繁琐。在实际道路照明工程设计中需照明专家的配合，才能计算出准确数据。眩光在道路照明中也不是毫无裨益，如在禁止机动车通行的商业街道、居民小区、人行地道、人行天桥等场所，眩光可用来创造某种气氛。用数量众多的灯组置于空间中闪闪发光，能给人华丽、欢乐感；将高亮度光照射在玻璃等反光体上，经反射进入人们的眼帘，虽有些耀眼，但能给人愉快兴奋之感。因此，眩光到底是妨碍视觉还是活跃气氛，应按不同场所不同需要来区分。
图2-8 灯杆照明器与道路剖面图
（4）诱导性
诱导性的定义是沿着道路恰当地选择和安装灯杆、灯具，给驾驶员提供有关道路前方走向、线型、坡度等视觉信息。在灯具的配置时，除了要充分考虑路面亮度分布，还要通过透视图来检查其诱导性是否正确。诱导性无单位量，诱导性分为视觉诱导和光学诱导两类，对道路照明来讲，光学诱导的作用要大于视觉诱导的作用。
道路照明的方式很多，在设计中应结合我国城市道路的发展及我国适用于道路照明的光源和照明器的实况。灯杆型照明方式较适合我国的道路照明。它的特点是：可以在需要造明的路段以多种方式设置灯杆，而且可依道路的线型变化而配置照明器，其具有较好的诱导性，并可起到装饰及点缀环境、美化城市的效果。灯杆照明器与道路剖面的相互关系如图2-8所示。
在图2-8中，加大Hf可以减少眩光，增加整个照明设施的舒适感，使亮度分布既大又宽，还可以减少照明灯具的数量，并得到同样的亮度、均匀度。设计中Hf一般取10～15m较为适合。加大QR可使路面平均亮度增高，其主要决定于路型和灯型。若道路有中间隔离带，灯杆为两侧有照明器，采用中间布置时（灯杆布置在道路的中间隔离带），QR应加大。若道路没有中间隔离带，而机动车道与非机动车道有绿化隔离带时，把灯杆布置在道路两侧的绿化隔离带内（两侧布置方式），其非机动车道路的QR不宜太长，因非机动车道路宽度一般都在4m内，QR取2m较为适合。在实际工程计算中，是根据道路的宽度，所选用照明器的光通量来计算安装距离S。
目前，在有机动车和非机动车隔离带的道路上布置路灯时常将灯杆安装在隔离带中，并采用双挑灯，这是一种非常好的形式。但是，如果该道路弯弯曲曲，采用的双挑灯具，又是一边高一边低（常将机动车一侧的灯具装得高，非机动车一侧的灯具装得低），这样将会使夜间的道路照明看上去星星点点、七高八低，给人一种非常零乱的感觉，毫无诱导性可言。
要使道路照明有良好的诱导性除了要恰当地选择和安装灯杆、灯具外，还可以选用高杆灯及中杆灯形式，并起到一种标志牌的作用。另外，在整条道路上采用不同光色的光源，更能给外地驾驶员起到一种引路作用。在T字路口设置灯位，道路（直路）尽端对面（横路）适当位置设置的路灯，不仅可以有效地照亮T字路口，而且也有利于驾驶员识别道路的尽端，需要注意的是应避免在道路尽端对面（横路）不适当位置设置路灯。该灯如与直路上的路灯处于同一条直线上，将会给驾驶员产生一种直路延伸、尚未到尽端的错觉，故应引起充分重视。
道路照明质量除应满足平均照度、照度均匀度、眩光限制和诱导性四项主要指标外，还应考虑显色性指标和光色的一致性。
显色性是指在特定条件下物体用光源照明时和用标准光源照明时，其颜色符合的程度。道路照明显色性的高低用数字表示，称为显色指数。太阳光的显色指数为100，任何光源的光色都不可超过太阳光，故任何光源的显色指数都小于100。
需要说明的是光源的色温与光源的显色性是两个完全不同的概念，色温是颜色温度的简称，当全辐射体发出的辐射与所考虑的辐射色品相同时，此时全辐射体的温度称为该辐射颜色的温度（也称K氏温度）。因为具有不同的光谱能量分布的光源可能有相同的色温，但显色性却可能差别很大，光源的色温高其显色性不一定好，光源的色温低其显色性不一定差，光源的色温与光源的显色性之间没有必然的联系。
综上所述，城市道路照明质量的技术评价指标应考虑满足平均照度、照度均匀度、眩光限制、诱导性、显色性指标和光色的一致性。
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