中文摘要：

近年来随着全国车辆保有量爆发性的增长，交通事故显著增加，交通环境日益恶化，严重影响了人们的日常生活及生命财产安全。为解决以上问题，研究人员提出了融合无线通信和传感网络的车联网概念，以实现车、路、物、人间的即时通信和有效协作。然而已有的研究较少关注车联网通信的特殊性和交通安全应用的需求，如DSRC、802.11p、3G协议等难以满足车联网交通安全应用对通信传输的实时可靠性能要求(可靠性99%以上，单跳时延0.1秒以内）。针对这一问题，本项目将利用新型编码理论、序列空间、博弈论等方法，研究并开发高度实时可靠的车联网通信协议，主要研究内容包括车联网物理信息环境与通信性能的关联分析、低时延免/低冲突的MAC层协议设计、非确定环境下实时资源调度、面向实时可靠的路由传输等。通过本项目的研究，将提出一系列真正适用于车联网的实时可靠通信协议和算法，为实现面向交通安全的车联网系统提供坚实的理论和技术支撑。

结论摘要：

近年来随着全国车辆保有量爆发性的增长，交通事故显著增加，交通安全环境日益恶化，严重影响了人们的日常生活及生命财产安全。解决以上问题的关键是实现车、路、物、人间的即时通信和有效协作。然而已有的研究如DSRC、802.11p、3G 协议等难以满足车联网交通安全应用对通信实时可靠性的要求(可靠性99%以上，时延0.1 秒以内）。 本项目在高度实时可靠通信网络领域作出贡献，在信道分配与网络通信协作方面提出了新的思路并得到了国际同行的认可，并从理论和实践均证明了用户的免冲突高度实时可靠通信是可以通过无意识协作来实现的（即无需交互协商来避免冲突）。基于该成果，研发成功了具有高度实时可靠保障的车联网通信原型系统，相比目前车联网通信所采用的协议如DSRC等的数据包传输成功率大多数情况下在[20%，80%]之间，其性能有了数量级的提升。本项目主要创新点有 1．在分布式信道分配与通信协作方面，针对现有的集中式和分布式通信方案难以适用于车联网的通信及拓扑，无法保障高度实时可靠通信的车联网关键瓶颈问题，提出了新的思路，基于新型编码理论创新性地提出了新型本地化算法，得到了国际同行的认可，从原理上解决了该领域的瓶颈问题，实现了理论原理上的创新； 2．在移动性和空间关联方面进行了创新性地尝试，提出了完全自主研发的新型面向高度实时可靠通信的MAC层机制，在此基础上完成了系统原型研发和原理验证，率先在国际上研发成功了具有高度实时可靠保障的车联网通信原型系统，解决了协议和机制设计问题，实现了协议级的创新； 3．创新性地完成了从电路设计、IC设计、物理层、MAC层的完全自主研发，实现了适用于车载自组网的通信机制和原型实现；根据广泛调研，是世界上首个可以稳定达到高度实时可靠通信指标的车联网通信系统，解决了系统设计问题，实现了系统级创新。 本项目从IC设计到通信系统设计均属于自主创新，已申请多项发明专利。在国际会议ACM MOBICOM、ACM SenSys、IEEE INFOCOM等国际顶级会议作大会演示报告，获得国际同行认可。原型系统已通过原理性试验，在长达半年数千公里的高速公路、地区公路、桥梁、隧道的综合测试中，通过对收集到的30G+数据的分析，表明该系统的实时性和可靠性优于目前国际上已知的最新成果（美国通用汽车实验室发表于MOBICOM’10）。