为了促进国民经济快速增长,我国城市道路建设量日益增加,与此同时,传统道路交通标志也随着技术的不断革新呈现逐渐被LED显示技术主导的VMS(Variable Message Sign)所取代的趋势。然而,VMS在实际应用中由于缺乏较为完善的理论指导和城市道路管理系统,因而并没有发挥出其应有的优势,尤其在夜间条件下的视认性能也备受质疑;另外,目前国家对于VMS的相关规范的亮度参数的标准也不够明确,因此,本文从以LED可变道路交通标志信息显示屏(VMS)为研究对象,以其在夜间汉字信息的亮度及其与背景亮度环境影响下的视认性为研究内容,通过视觉功效研究方法开展相关视觉视认实验,该方法综合考虑各视认因子的影响并针对亮度及亮度对比度的影响下的视认功效进行探讨。文章从VMS的文献基础出发,梳理了世界各国在指南、规范标准中的规定,对基于道路交通标志的视认性研究理论和研究方法进行了分析,明确了在视认性研究中的理论基础。在论文的第二章中,首先对夜间驾驶中驾驶人员的视觉工作特点进行了介绍,并通过对视觉功效的相关理论基础的梳理,结合本次研究对象特点及研究目标,建立和设定视觉功效实验的方法。论文第三章首先通过对VMS应用理论基础的介绍分析了应用及功能特点,确立了点阵式VMS为本文具体研究对象;在现场调研中发现目前VMS应用中存在的诸多问题,在着重对VMS的亮度、尺寸、视认距离等现场测量并结合主观问卷验证VMS汉字信息在视认性层面的不足。在通过对规范条文的解读和调研之后,论文结合前面章节的理论基础和实际现状对实验情境和有关参数进行了设定。最后结合视觉功效研究理论与实验心理学方法在控制其它相关变量开展了相关视认性实验,先后通过“清晰度判别”和“主观舒适度评价”两步实验最终分别确定了红、绿、黄三种显示字体在夜间不同背景亮度下的最适宜亮度阈值区间与亮度影响下的视认关系曲线;结果验证了目前规范中对于夜间亮度值的不合理性,解决了具体的亮度控制问题,也为中间视觉状态下的视认性理论研究提供依据。通过对视觉功效的研究,得到了以下结论:(1)分别得到了黄、绿、红三种颜色在不同照明条件下路段的环境背景亮度下的合理亮度区间,三种显示颜色的合理亮度区间均随着背景亮度的增加而呈现增加的趋势。(2)黄色和红色的视觉清晰与视觉舒适有较强的相关性,而绿色则相关性较差。(3)得到了视标亮度L_S-视认正确率之间的应关系与函数拟合曲线以及亮度对比度C_L-视认正确率之间的对应关系与函数拟合曲线,发现:1)绿色的在两种拟合曲线中的方差R~2均要大于黄色和红色,也就是说绿色的整体视认正确率曲线更符合函数关系趋势。2)三种颜色在实验提供的不同环境背景亮度条件下的视认正确率的峰值具有较强的同一规律性,分析了中间视觉状态下的视认机理。论文有以下创新:(1)提出以我国驾驶员的4.9对数矫正视力指标为视认基准,通过视角与距离之间的等比例缩放关系确定了不同视力对应的视认距离,并在此基础上建立了不同视力维度下的实验视认距离计算模型。(2)确定了亮度正对比条件下的Landolt-C环视标与汉字之间的尺寸换算系数K。(3)确定了在不同的夜间背景亮度环境下红、绿、黄三种色光所对应的最合理亮度区间。