近年来,道路建设发展很快,然而由于建设初期对交通标志设计、设置工作重视不够、资金投入不足等原因,导致道路通车后,交通标志不能很好的满足驾驶人的出行需求,主要表现为:驾驶人多走路、走错路。从解决实际问题的角度出发,分析交通标志现状存在的问题,提出路网环境下交通标志优化设计的方法,对我国交通标志优化设计工作、交通标志相关规范的修订具有重要的现实意义。论文在对国内外交通标志应用及相关规范发展现状进行归纳总结的基础上,综合应用交通工程学、交通心理学、系统工程理论及信息论等专业和相关学科的基础理论与方法,以不熟悉周围路网的驾驶人为设计对象,对交通标志进行优化设计。首先,在总结前人研究成果的基础上,通过实验的方式获取了交通标志信息过载阈值;并应用信息论和视认心理学的理论,得出路段交通标志信息密度过载阈值。其次,为了方便交通标志优化设计,在对道路网进行节点等级的划分和对指路信息进行分类、分级的基础上,提出以“节点优化设计为主、路段优化设计为辅”的道路网交通标志优化设计方法。其中,节点按照预告、告知、确认三级标志进行优化设计,路段交通标志提出了公益性交通标志的优化设计方法。再次,针对绕城高速公路的特殊性,将指路信息分为环外信息和环内信息两大类,并分别进行指路信息分级,基本上解决了驾驶人在绕城高速公路上走错路、多走路的问题,达到绕城高速公路交通标志优化设计的目标。最后,针对交通标志设计实践工作存在的问题,提出了利用软件解决问题的方法,初步完成交通标志的绘图功能、交通标志结构设计的部分功能及绘图功能。