我国城市交通的发展目前正处于挑战与机遇并存的关键阶段,智能交通系统（Intelligent Transportation System,ITS）在其发展过程中发挥着不可或缺的作用。车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Networks,VANET）作为智能交通系统的重要组成部分,近年来已经成为多方领域探索研究的热点。车载自组织网络的通信性能是制约其发展的主要因素,为实现消息的稳定传输,需要考虑网络中车辆节点的快速移动、网络拓扑结构的频繁变化以及节点的不均匀分布等诸多因素的影响,这些都为车载自组织网络路由方案的设计带来了巨大挑战。本文针对道路交通环境中车辆节点间的通信问题,重点就车载自组织网络中的分簇机制和路由机制两个方面进行了研究。首先,本文在适用于车载自组织网络环境的分簇网络拓扑结构的基础上,提出了一种基于权值的分簇算法（Weight-based apply to vehicular ad hoc networks clustering algorithm,WACA）,用来缓解车载自组织网络中节点高速移动导致的网络拓扑不稳定的问题。WACA算法引入了节点的平均相对移动度、平均相对速度、自适应节点度差和平均链路持续时间比四个变量作为评价节点能力的参考因子,在根据车辆的位置和移动方向等信息对车辆进行分簇后,综合节点能力参数进行簇头和辅助簇头的选取。辅助簇头能够在簇头丢失时,接替簇头的工作任务,有效避免簇内节点因竞争簇头而产生的时延差。在簇的维护方面分别讨论了节点加入和离开簇、簇头的更换以及簇的合并四种情况的处理方法。通过网络仿真软件NS2进行模拟仿真实验,对仿真结果进行对比分析得出,本文所提出的WACA算法相比于传统的分簇算法,在簇头生存时间和平均簇头变化次数方面均有较好表现,一定程度上提高了簇稳定性。其次,为提高通信效率,实现网络的负载均衡,本文考虑对车载自组织网络中基于簇的路由协议进行改进,并提出一种负载均衡的分簇路由协议（Cluster-based load balance routing protocol,CLBRP）。在路由发现阶段,对簇内和簇间的通信分别设计了表驱动及按需驱动的路由算法,解决了单一形式的路由不能够很好的适应动态多变的网络拓扑的问题。并在簇间通信过程中设计了中继簇头选择算法来寻找能够有效进行数据转发的中继簇头,以提高数据传输的成功率。在路由选择阶段,选择网络中最大带宽利用率最小的路径进行转发,以解决网络中负载不均衡的问题。将本文提出的CLBRP协议与AODV按需驱动路由协议和CBDRP分簇路由协议进行通信性能的仿真实验对比,结果表明,本文所提出的CLBRP协议在提升数据分组投递率和降低平均端到端时延等方面均有良好的表现。