随着我国高速公路里程的增加,指路标志的引导功能显得更加重要。目前高速公路指路标志普遍存在滥用多块板、字高设置不合理、信息布局不当等问题,不仅无法对交通进行合理诱导,同时增大了驾驶人的认知负荷,进而引发交通安全隐患。认知负荷作为影响驾驶决策和行为的关键因素,是目前交通安全和交通心理研究的热点。然而,当前认知负荷的研究存在指标选取单一、测量精度低、评价方法主观性强等不足。针对这些不足,本研究采用主观测量、任务绩效测量和生理测量三种方法,结合眼动、脑电和驾驶绩效等多种表征指标对不同实验条件下驾驶人的认知负荷进行研究。根据标志字高和板块数量的不同设置9种实验条件,先后招募60名、40名被试分别进行E-Prime实验和驾驶模拟实验,数据筛选后得到60组有效反应数据和32组有效眼动、脑电、驾驶绩效和任务负荷指数量表（NASA-TLX）数据。用SPSS软件对预处理后的数据进行双因素重复测量方差分析,并采用熵权物元模型对认知负荷进行综合评价。研究的主要结论如下:（1）随着标志字高的增大,驾驶人的反应时间、注视时间、扫视次数、瞳孔面积、脑电θ波绝对功率和减速度显著增加,视认正确率、脑电α波绝对功率、速度均值显著降低,而车道偏移无显著变化。（2）当字高为55cm时,不同板块数量标志的指标差异均不显著;当字高为65cm时,单块板和三块板标志之间的视认正确率、扫视频率及眨眼频率存在显著差异;当字高为75cm时,单块板和多块板标志在反应时间、眼动、脑电和驾驶绩效等指标上均有显著差异。在反应时间、正确率和注视时间比值三个指标上,字高与板块数量组合的交互作用显著。（3）物元模型分析结果表明,在标志字高方面,当字高从55cm增加到75cm,认知负荷等级从“较高负荷”降低到“较低负荷”;在标志板块数量方面,多块板的认知负荷等级普遍高于单块板,且在扫视频率、眨眼频率和α波绝对功率这三项指标上表现更为明显。字高65cm单块板、字高75cm单块板和字高75cm二块板标志的认知负荷等级最低。模型评价结果与实验数据分析结果一致。