随着我国机动化进程的推进,道路拥挤和环境污染等多种问题日益突出,自行车系统出行环境面临严峻挑战。人们开始认识到快行与慢行的和谐共存是未来城市的发展方向。国内一些地方开始进行自行车系统的规划工作,有关自行车系统交通设施的研究也逐渐展开。指路标志是交通管理设施中的重要组成部分,合理的指路标志设计是实现交通顺畅通行的重要条件。但是,目前却少有专门针对自行车系统指路标志的系统研究。在此背景下,本文进行了如下研究:第一,基于拓扑结构理论对指路标志的设计现状进行分层分析。本文收集了各类指路标志的设计现状,并对设计要素和设计参数按照标志信息层、版面信息层和元素信息层3个层次进行分析,发现标志中6种信息要素、2种非信息要素和3种设计参数存在设计不规范和设计差异较大等问题。第二,确定8种基于KANO模型的设计要素进行分级。基于KANO模型编写调查问卷,针对6种信息要素和2种非信息要素的设计需求进行调查。问卷收集完成后首先进行信度分析,然后按照KANO模型特性分析和影响力分析两个方面分别进行数据处理,最终确定8种设计要素的设计需求分级。第三,使用E-Prime心理学实验平台开发场景,建立了文字分布与视认时间的关系模型。应用上述两部分成果设计指路标志,针对信息条目数、字高/行高值和字间距/字高值3种设计参数进行室内模拟实验,收集视认时间和视认正确率两种数据。采用系统聚类的方法针对信息条目数与视认性进行分析,并分别建立视认时间与字高/行高值和字间距/字高值模型。第四,验证模拟实验的有效性,并计算出信息条目数、字高/行高值和字间距/字高值3种设计参数的最佳取值。选取模拟实验的相关标志进行实地实验,结果显示模拟实验与实地实验不存在显著差异。同时,根据聚类树形图计算自行车系统指路标志信息条目数的阈值,根据模型计算自行车系统指路标志字高/行高和字间距/字高值的最佳取值。本文的成果为自行车系统标志版面设计工作提供理论参考,并为自行车系统指路标志设计的相关标准提供技术储备,从而进一步提高自行车系统的便捷性和舒适性,为自行车出行营造良好的环境。