车联网通信技术(Vehicle to Everything,V2X)作为智能化交通运输系统的重要组成部分,支持车辆实时交互基本安全信息、传感器信息和行驶轨迹等信息,提高交通安全和效率,促进自动驾驶技术的发展。目前,蜂窝车联网(Cellular-V2X,C-V2X)技术中自主资源选择模式mode 4支持车辆的直连通信,车辆采用基于监听的半持久资源调度机制自主选择无线传输资源。然而现有研究表明,mode4在密集场景下和非周期业务场景下存在频繁的资源选择冲突,导致系统性能下降。针对该问题,本文对C-V2X直连通信的自主资源选择机制展开研究,提出了一种基于分簇的资源分配机制,提高周期业务和非周期业务场景下的传输可靠性,具体如下:首先,提出一种基于分簇的C-V2X资源分配机制。资源被划分为正交的资源集,且车辆节点以簇为单位进行资源集选择。车辆基于能量检测自主成簇,并由簇头调度簇内资源。为了提高资源复用效率,提出基于资源集的能量检测方法,簇头基于每个资源集的能量检测结果选择合适的资源集。同时,给出一种自适应的资源集复用阈值确定方法,有效减小簇之间的干扰,满足不同密度场景的性能需求。仿真结果表明,相比于mode 4,所提机制的包传输率在周期性业务场景下提高10%,在非周期业务场景下提高20%。其次,构建mode 4网络吞吐量的分析模型,并在此基础上,针对所提机制进行网络吞吐量的分析。分析两种资源选择机制中造成数据包传输失败的主要原因,考虑资源选择冲突概率和节点干扰概率,理论推导出周期性业务场景下和非周期性业务场景下的包传输率和网络吞吐量。并基于数值仿真,分析节点密度和系统参数对性能的影响,为其实际应用提供理论指导和技术支撑。