随着城市的快速发展,车辆的数目也呈现出几何式增长。这在为人们生活带来便利的同时,也为城市交通带来了巨大的负担。为了更好地解决车辆数目快速增长带来的负面问题,研究者们提出了一系列车辆调度方法来科学地规划车辆的行驶路径。现有的车辆调度过程所使用的寻径算法主要聚焦于如何利用历史数据对未来的车辆通行状态进行预测。但是,随着车辆导航设备的大规模普及,车辆寻径过程本身对未来行驶状态的影响会越来越大,现有的城市车辆寻径方法很难适应未来的城市环境。为了解决这一问题,本文结合目前逐渐发展的车联网技术,对城市道路环境中车辆寻径方法的相关问题进行了针对性的研究。本文的主要研究内容包括以下几个方面:1)基于路径分享的道路通行开销评估方法针对寻径过程中车辆与车辆间相互影响逐渐代替道路等静态因素,开始成为决定道路通畅状态主要因素这一现状,本文在分析城市车辆一般行驶规律的基础上,对车辆行驶过程中的相互影响进行了研究。结合广泛使用的车载导航设备和智能终端,本文提出了一种基于行驶信息共享的车辆通行时间预测方法。该方法考虑了车辆的相互影响,并将交通信号控制灯等城市环境下普遍存在的交通基础设施纳入考虑,从而大大提高了评估结果的准确性。2)车联网环境下的城市车辆寻径方法在提出基于路径分享的道路通行开销评估方法的基础上,本文进一步对车辆寻径算法进行研究,提出车联网环境下基于全局开销的城市车辆寻径算法。该算法通过收集并分析联网车辆的行驶规划信息,结合基于路径信息共享的道路通行开销评估方法,可以更准确的反应大规模车辆路径规划行为本身对城市道路的影响,降低车辆寻径行为对其他车辆带来的负面影响。相对于现有的方法,该算法能够降低18%～30%的道路最大滞留车辆数目,显著降低城市道路拥塞程度。3)用于突发事件响应的快速广播算法在城市车辆寻径过程中,车辆容易遭遇交通拥堵或者交通事故等突发状况。紧急消息广播通过广播一条紧急安全消息告知潜在影响车辆,帮助车辆提前进行规避。由于传播的距离较远,往往需要多个车辆进行中继。本文发现现有方法不能较好地利用最优中继车辆分布规律。因此,在归纳最优中继车辆分布规律的前提下,本文利用哈夫曼编码原理并提出了一种基于类哈夫曼编码的紧急消息广播方法。在不同城市道路环境下,该方法能够降低单跳紧急安全消息广播时延,加快紧急安全消息广播传播速度,提高城市车辆寻径过程中的突发事件的响应效率。4)寻径系统的信息安全与隐私保障由于车联网环境下的城市车辆寻径方法依赖于车辆分享的路径规划信息,因此车辆寻径过程中必须保证分享信息的安全性。同时,信息分享过程中涉及的车辆行程等个人信息也需要得到妥善的保护。本文针对基于车联网寻径中信息分享问题,改进了现有的会话初始化协议。改进方案具有更高的安全性并能够提供隐私保护功能。同时,改进方案能够降低协议计算开销,尤其是服务器计算开销,更加适用于大规模车辆寻径过程。