随着现代信息科技不断发展,DSRC、C-V2X等各种车联网技术不断涌现,使得车辆与车辆、车辆和交通基础设施间各类运行和控制信息的实时、有效交互成为可能,为车路协同、车车协同等应用规模化落地部署创造了条件。然而目前仍缺少针对车联网通信性能及功能有效性的全面、深入的测试评价,难以保证车联网及其应用在各类交通环境下都能够安全、高效运行,突出表现在缺少一种普适的车联网实车测试平台及测试方法,IEEE、3GPP、ETSI等标准组织提出的各种典型车联网技术的通信性能是否能满足实际交通环境应用需求依然有待详细对比验证,此外各类典型车联网应用的功能有效性也需要进一步探讨。在上述背景下,本文基于封闭测试场构建了一种车联网实车测试平台,并通过搭建的多种动、静态测试场景对DSRC与C-V2X的数据包投递率和时延性能进行了系统测试评价;然后构建了一种车联网功能有效性仿真测试系统,以研究构建的网联环境下无信控交叉口协作通行方法为典型车联网应用对其功能有效性进行了仿真测试分析。具体包括以下工作:(1)在分析车联网体系架构及多种车联网典型应用场景的基础上,研究了DSRC(IEEE 802.11p)、EUHT、C-V2X(LTE-V)等三种典型车联网通信协议的技术特征;然后以DSRC与C-V2X为研究对象,从理论上对比分析了两种通信技术面对复杂交通环境的适用性。(2)完成了面向车联网测试的典型交通应用场景设计。针对车联网性能测试需求,分别设计了两种基于静态条件的测试场景和三种基于动态条件的测试场景;面向车联网功能测试需求,在分析基于车联网的典型交叉口应用需求及常见道路交叉口类型的基础上,设计了一种面向基于车联网的十字交叉口应用场景。(3)基于长安大学车联网与智能汽车试验场构建了一种车联网实车测试平台——面向智能网联交通应用的模块化测试平台,并设计了一种支持DSRC与C-V2X通信性能测试的测试系统及方法;在此基础上,在测试平台搭建了静态条件下的直线道路视距场景、建筑遮蔽交叉口场景和树木遮蔽交叉口场景以及动态条件下跟驰场景和会车场景;然后以数据包投递率和时延作为评价指标,基于搭建的测试场景实车测试并对比分析了通信距离、遮蔽物、行车速度等因素对DSRC和C-V2X通信性能的影响。(4)针对基于车联网的十字交叉口场景下的车辆协作通行应用的有效性测试需求,研究了一种基于虚拟配时的网联环境下无信控交叉口协作通行方法,并基于Veins仿真环境搭建了一种无信控双向两车道交叉口仿真测试平台,在选取评价指标和仿真参数的基础上,对提出的无信控交叉口协作通行方法的功能有效性进行了测试分析。基于实车测试结果表明:通信距离和遮蔽物是影响DSRC与C-V2X通信性能的重要因素,行车速度对两者通信性能影响较小;其中通信距离对于DSRC通信性能影响较LTE-V更为明显,视距通信条件下,DSRC有效通信距离约700 m,LTE-V有效通信距离约为900 m;遮蔽物导致的非视距通信会对两者数据包的有效传输造成影响,且对DSRC影响更大;金属及土木建筑遮蔽对两者通信性能的影响比树木遮蔽的影响更严重;DSRC在高速运动环境下的性能表现优于C-V2X。基于仿真测试结果表明:本文提出的网联环境下无信控交叉口协作通行方法能够有效消解交叉口网联汽车的潜在行车冲突,相比传统的交叉口通行方法,能够有效提高交叉口通行效率,具有显著的功能有效性。