12.15.4 КоАП РФ

Ну, в принципе, вы правы, тут не обгон по в стречке (12.15.4) а несоблюдения знака (12.16), ещё вопрос нужно ли его соблюдать.

Обязанности инспекторов ГИБДД по обеспечению Безопасности Дорожного Движения

Ст. 30.2 «Закона о Безопасности Дорожного Движения» . Эта статья ставит контроль, за соблюдением стандартов (в том числе и ГОСТ) на одну ступень с контролем, за соблюдением ПДД и это закреплено в «Наставлении по работе ДПС» :
«6.1.4. Контролировать соблюдение участниками дорожного движения установленных правил, нормативов и стандартов, действующих в области дорожного движения.
13.21. При несении службы на посту или маршруте патрулирования сотрудник ДПС осуществляет контроль, за обустройством и состоянием автомобильных дорог, исправностью технических средств регулирования (светофоров, дорожных знаков и т. д.) , а также за производством работ на проезжей части.
При обнаружении недостатков инспектор ДПС сообщает об этом дежурному по подразделению, который записывает их в Журнал учета недостатков в состоянии улиц и дорог, повреждений технических средств регулирования. До устранения повреждений и помех для движения при необходимости осуществляет регулирование, принимает меры по обеспечению безопасности дорожного движения» .

То есть, если дорожный знак установлен с нарушением нормативов, то вместо того, чтобы штрафовать водителей, инспектор ДПС обязан:
1) сообщить дежурному, если знак установлен не по ГОСТ, сообщение фиксируется;
2) встать в месте окончания зоны ограничения видимости и показывать, что обгон разрешен, дабы не собиралась колона за тихоходом, и не началось столпотворение, когда колонна доедет до перекрестка.
Я с инспекторами не судился, тут нужно требовать приобщить к делу проект и схему организации дорожного движения на данном участке дороги, требовать предоставления «журнала учёта» (в который должны заносить недостатки, в данном случае отсутствие знака 3.21), и составить свою схему.
Человека можно считать виновным в том случае если есть его вина, и она доказана, т. е. в данном случае, там должен быть знак 3.21, а его нет, то тут нужно рассматривать примерно так:
Начался обгон до места, где должен быть установлен знак 3.21, или после него, и насколько такой манёвр был опасен (опять же если манёвр совершён после места установки знака, то манёвр должен считаться безопасным) .
Сегодня, к сожалению, мало кто защищает свои права, а ведь были бы дружнее, жили бы по-другому.
Удачи Вам.

Вот выдержка из действующего ГОСТа на сей день

5.4.21 Знаки 3.20 "Обгон запрещен"* и 3.22 "Обгон грузовым автомобилям запрещен"* применяют для запрещения обгона всех транспортных средств. Знак 3.20 запрещает обгон всем транспортным средствам, а знаки 3.22 - грузовым автомобилям с разрешенной массой более 3,5 т.

Знаки 3.20 и 3.22 устанавливают с одной из табличек 8.5.4-8.5.7 на дорогах с тремя и менее полосами движения в обоих направлениях в случаях повышенной опасности столкновения с встречными и попутными транспортными средствами, в зависимости от интенсивности движения, ширины и состояния проезжей части.

Знак 3.20 устанавливают на участках дорог с необеспеченной видимостью встречного автомобиля (таблица 3), зона действия знака в этом случае определяется протяженностью опасного участка.

5.4.22 Знак 3.24 "Ограничение максимальной скорости"* применяют для запрещения движения всех транспортных средств со скоростью выше указанной на знаке при необходимости введения на участке дороги иной максимальной скорости, чем на предшествующем участке.

При ограничении скорости движения на опасных участках дороги (крутые повороты, необеспеченная видимость встречного автомобиля, сужение дороги и т. п. ) зона действия знака должна соответствовать протяженности опасного участка.

Если на данном участке устанавливают максимальную скорость, отличающуюся от максимальной скорости движения на предшествующем участке на 20 км/ч и более, применяют ступенчатое ограничение скорости с шагом не более 20 км/ч путем последовательной установки знаков 3.24 на расстоянии 100-150 м друг от друга.

Ступенчатое ограничение скорости допускается не применять перед населенным пунктом, обозначенным знаком 5.23.1 или 5.23.2, в случае, если расстояние видимости знака более 150 м.

Знак 3.24 с табличкой 8.2.1 перед искусственной неровностью устанавливают совместно с знаком 5.20 на одной опоре. Значение скорости, указываемое на знаке, должно соответствовать конструкции неровности.

5.4.23 Знаки 3.21 "Конец запрещения обгона", 3.23 "Конец запрещения обгона грузовым автомобилям" и 3.25 "Конец ограничения максимальной скорости" применяют для обозначения конца участка дороги, на котором вводились ограничения движения соответственно знаками 3.20, 3.22 и 3.24, если нет необходимости распространять их действие до ближайшего по ходу движения перекрестка или до конца населенного пункта, а для знака 3.24 - и до начала населенного пункта, обозначенного знаками 5.23.1 или 5.23.2.

На дорогах с одной, двумя или тремя полосами для движения в обоих направлениях знаки 3.21, 3.23, 3.25 допускается устанавливать только с левой стороны дороги, размещая их на оборотной стороне знаков 3.20, 3.22, 3.24 соответственно, предназначенных для водителей транспортных средств, движущихся во встречном направлении.

согласно ему-ваш автоинспектор прав, вам остается заявить ходатайство о запросе дислокации знаков/разметки на указанном в протоколе участке автодороги/места совершения нарушения ПДД и рассмотрев эту схему попытаться найти неустранимые противоречия в протокола, фотодоказательств, схемы нарушения ПДД, рапорта ИДПС, если таковые вами будут найдены-ходатайствовать на их основе перед судьёй об исключении протеворечивых материалов из дела.

Как то так

Я не понял, в чём инспектор не прав?
Знак действует до отменяющего знака, либо обозначенного перекрёстка...

Не зависимо от того: должен ли стоять знак 3.31 3.21 или этот знак стоял но сейчас сбили, или сняли хулиганы. Если этих знаков нет то вы должны были руководствоваться знаком 3.20 так как иного небыло и вы не вправе самовольно создавать новые правила.
Возможно данный участок аварийный и ГИБДД дабы снизить количество аварий решило что знак должен действовать (например еще пол километра т. е. до перекрестка) .
P.S.
К сожалению в вашем случае инспектр абсолютно прав.
Сходите по ссылке очень похожая ситуация http://www.honda-fit.ru/forums/index.php?showtopic=14490