近年来，城市的快速发展带来城市布局的不断拓展，城市道路网也随之越来越复杂，高速公路与城市道路的衔接布局也随之改变。区域内的指路标志存在较多的问题，影响驾驶人的进出城。但是作为道路的附属设置，它没有像主体工程那样受到应有的重视。它是道路指路标志体系中一项非常重要的内容，是广大出入境的驾驶人最关心的问题。如何进行衔接区域指路标志的系统的设计，使其在整个城市交通系统中发挥出最大的效果，是交通工作者的重要研究内容。本文基于对国内外研究现状的分析，综合运用交通工程学、认知心理学、系统工程等专业理论，以不熟悉路网的驾驶人为服务对象，兼顾其他的出行者，对衔接区域的指路标志的设置和设计参数进行了较为系统的研究。首先，基于高速公路和城市道路功能特点的对衔接区域给出明确定义，并对其功能、交通流特性、布局特点进行分析，为指路标志的设计奠定基础。其次，明确指出衔接区域指路标志的设置存在的主要问题，确定标志设置的原则。对人在不同条件下对指路标志信息的需求特性进行研究；在划定的衔接区域范围内，按照各个层次道路交通流特性的不同，划分指路标志设置的节点和设置方法。然后，引入认知心理学的知识，分析人的视认特性和对标志的认知过程，在此基础上引入认知地图的概念，对驾驶员对指路标志的认知过程展开系统的研究；运用数学逻辑于驾驶员的视觉模型中，推导公式计算出设置的前置位置和文字高度等指路标志设计参数，结合衔接区域的交通流特性和驾驶人的特性，研究指路标志的信息量阈值。最后结合江苏省南京市城市出入口的指路标志系统设计，提出相应的优化设计和布局优化示例。