车载异构网络是智能交通的关键技术和研究热点之一。现有车载异构网络研究融合具有固定性能的无线网络技术,通过网络间的垂直切换,为车路协同应用提供“永远最佳的连接”。当这种网络系统应用于网络性能随着网络拥堵状况变化而变化的真实场景时,会出现乒乓效应,造成网络性能降低,无法为车路协同应用提供稳定、可靠的信息服务。针对上述问题,论文对车载异构网络中无线网络技术特性、网络效用评价、网络切换博弈理论等展开了深入研究,在充分调研国内外研究现状的基础上,提出了变化网络性能条件下车载异构网络系统模型和切换方法。本文具体研究内容如下:1.提出了变化网络性能条件下车载异构网络系统模型。首先分析基于经典博弈的车载异构网络切换算法应用于变化网络性能的稳定性问题,证明本文提出变化网络性能场景的必要性;然后,针对现有的车载异构网络系统结构难以同时保证不增加额外的网络开销,提供透明传输且适用于现行的交通机电系统,论文提出了面向变化网络性能的车载异构网络系统结构;参考静态交通流分配模型,对变化网络性能条件下车载异构网络系统进行建模。该模型对车载异构网络系统中由终端切换造成的网络性能变化进行描述,同时定义了用户均衡和系统最优两种车载异构网络系统的优化目标,能够有效指导车载异构网络切换方法和网络切换策略,并对切换方法进行效用评价。2.提出了基于演化博弈和双层博弈的车载异构网络切换方法。以变化网络性能条件下的车载异构网络系统模型为限制条件,以用户均衡和系统最优为切换目标,利用演化博弈和双层博弈分别实现车载异构网络切换。在演化博弈切换方法中,利用参与者的有限理智,将网络切换过程描述为重复博弈,促使系统在终端重复的感知-决策过程中,实现稳定的用户均衡。在该方法的基础上,参考长期演进-车车通信采用的网络资源分配方法,合理调配终端切入、切出专用短程通信,利用双层博弈实现面向系统最优的切换。将上述方法和现有利用经典博弈的切换方法进行对比仿真,仿真结果表明,基于演化博弈和双层博弈的切换方法能够较为直观的实现变化网络性能条件下,车载异构网络系统的用户均衡和系统最优,克服了经典博弈方法出现的乒乓效应。但在网络切换过程中,由于切换概率与网络效用评价相关,对于不同的网络效用评价定义,需要调整不同的切换参数,以保证系统快速收敛的同时,维持系统稳定。3.提出了一种基于预设终端数量的车载异构网络切换方法。根据对上述基于双层博弈方法的仿真分析,以及专用短程通信网络性能和网络负载相对稳定的特性,以理想专用短程通信终端数为系统的优化目标,建立基于预设终端数量的车载异构网络切换方法。利用参与者的有限理智特性,该方法能够有效维持专用短程通信终端数量至理想状态。将该方法与本文提出的双层博弈方法进行对比仿真,结果显示,该方法在不利用网络评价计算切换概率的前提下,可实现与双层博弈方法近似的性能,同时提升系统在随机变化性能条件下终端附着网络的稳定性,提高系统网络服务质量。4.建立了基于专用短程通信、长期演进和无线保真的车载异构网络测试原型系统。设计了基于多网卡软切换的车载异构网络终端,通过5套设备模拟50台车载终端广播基本安全消息的场景,实现对车载异构网络系统的测试。在该平台上,对本文所提出的基于预设终端数量的网络切换方法和现有利用经典博弈的网络切换方法进行对比测试。测试结果表明,本文所提出的基于预设终端数量的网络切换方法在网络效用评价和系统稳定性上均显著优于现有利用经典博弈的网络切换方法,能够较好的适应真实场景中变化的网络性能。该方法的验证能够推动车载异构网络技术由科学研究向实际应用的转化,推进车联网及智能网联相关技术的发展和应用。