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本论文针对目前可变信息标志设计、设置过程中存在的问题和不足，从驾驶入视觉认知的角度出发，通过理论分析和实验研究相结合的方法，将交通工程学、交通心理学、认知心理学、人机工程学等多学科研究方法相融合，重点解决三项科学问题:1.可变信息标志信息量量化方法;2.可变信息标志信息量阈值;3.可变信息标志选址方法。 针对以上三项科学问题，本论文建立了可变信息标志信息量计算模型，确定了特定道路交通条件下可变信息标志信息量阈值，提出了可变信息标志宏观和微观选址方法。 可变信息标志信息量量化方法 可变信息标志信息量量化方法将量化衡量VMS版面上的信息量。本文以认知负荷理论为基础，以视线跟踪技术为主要研究手段，实现对驾驶人认读可变信息标志认知负荷的测量，将可变信息标志版面上的文字信息和图像信息统一到同一尺度下进行衡量，从而使实现对可变信息标志版面信息量的量化。 通过视觉搜索实验和分形理论分别研究可变信息标志文字信息和图像信息的视认特性，结合基于显著性特征的交通标志注视点预测方法，将文字信息和图像信息的视认特性相结合，得到可变信息标志信息量计算模型，该模型将用于计算可变信息标志信息量。 可变信息标志信息量阈值 为了简化计算，提出了“设计驾驶人”的概念，作为模型建立、相关计算以及招募被试的标准。引入了信息比率的概念，用以衡量不同道路交通条件下驾驶入的信息量负荷。在信息比率的概念上，绘制信息比率图用以表征特定道路交通条件下标志的信息量情况。在区分必要注视任务及非必要注视任务的情况下，结合特定道路交通条件提出信息量阈值的确定方法。通过信息量阈值曲线和信息比率图的比对，确定标志设置信息量的合理性。在特定条件下以驾驶模拟舱为实验平台测定了九类必要注视任务注视对象的注视时长比例。进一步分析了动态环境下眨眼、注视和眼跳三类眼动行为的比例关系。在此基础上，计算了特定条件下的标志信息量阈值。 可变信息标志选址方法 可变信息标志选址方法将解决可变信息标志的选址问题。本论文中可变信息标志选址问题将分两个层面解决，即宏观选址问题和微观选址问题。可变信息标志宏观选址问题将确定可变信息标志设置的路段，可变信息标志微观选址问题将确定可变信息标志在所设置路段上的具体位置。 本论文所提出的可变信息标志宏观选址方法，是在Probit分配模型的基础上，通过对随机误差项的讨论，确定提供道路信息条件下交通流分配情况。不同的分配情况，会带来不同的路网运行结果。本论文采用BPR函数和HCM2000的交叉口延误计算方法评价路网的运行情况。在该方法的基础上，明确了可变信息标志选址计算流程。以上述方法为基础，以4×4节点的棋盘状路网作为算例路网，进行可变信息标志选址的算例计算。 在算例中，分别计算并得到了设置1个和2个可变信息标志时的最优选址方案。此外，本论文还讨论了信息覆盖范围对路网运行情况的影响以及信息准确度对路网运行情况的影响。结果表明，随着信息覆盖范围的扩大以及信息准确度的提高，路网总期望出行时间有减小的趋势。算例中路网不同位置设置可变信息标志时路网运行情况呈现一定的波动，这样的结果说明，在设置可变信息标志时要采取审慎的态度，不恰当的选址方案可能并不能带来有益的结果。 本论文将可变信息标志微观选址问题划分为横向选址问题和纵向选址问题进行研究。横向选址问题指标志版面在道路横断面方向上与道路轴线的距离问题。本论文通过特定场景下驾驶视认实验确定了不同设置方式下可变信息标志的注视点频率和密度，从注视舒适性的角度量化评价了三类横向设置方式的优劣，实验结果推荐设置于车道上方。纵向选址问题主要指指标志版面在道路轴线上与上下游重要位置（如分、合流点、交叉口等）的距离问题。本论文通过前置距离和后置距离两个概念确定了可变信息标志在路段上的合理位置。其中前置距离的计算以可变信息标志信息量量化方法为基础，考虑驾驶人的视认能力，后置距离的计算则考虑了驾驶入反应、操作、换车道以及减速过程中所经历的距离。 通过本论文中对可变信息标志相关问题的探索，为我国可变信息标志科学、合理的设计和设置提供可靠的理论基础和技术数据，为道路交通诱导可变标志的规范化和系统化的发展提供理论基础，使可变信息标志充分发挥其管理功能和服务功能，在提高道路交通系统服务水平方面发挥作用。同时也为我国道路交通诱导可变标志相关标准的制定提供强有力的依据。