汽车工业的发展和私家车的普及,使得行车安全和道路交通管理成为全球性的公共安全问题。伴随着通信技术和计算机技术的迅速发展,通过日渐完善和发达的无线通信网络来加强汽车道路安全就成为学术界和工业界广泛关注的焦点问题,智能交通成为了未来交通运输的必然选择和发展趋势。在此背景下,车载自组织网络(VANET, Vehicular Ad Hoc Network)的概念应运而生。VANET为处于高速行驶的车辆提供了一种高速率的数据接入网络,更好地实现车辆之间的信息交互,满足道路上车辆的快速动态变化特性,驾驶者可以通过VANET网络通信迅速获得车辆周边其他车辆的信息,及时地在局部范围内发布重要的交通信息,进而可为车辆的安全驾驶、交通管理、数据通信和车载娱乐等提供有效的解决方案。VANET是一种以行驶车辆为节点,车辆之间能够进行多跳无线通信的移动自组织网络,已成为智能交通系统中一项非常有前景的技术。由于城市交通环境中的道路状况的多变性和网络拓扑的多样化,以及VANET的自身的独特特性,VANET技术在城市交通环境中面临着多重挑战,在目前的国内外学术界的研究中,针对车载自组织网络在城市交通环境中的关键技术,尚未充分研究。移动模型和路由协议等关键技术也就成为了近几年学术界重点关注的研究内容。本文主要展开如下几方面的工作：首先,系统地总结了车载自组织网络的研究背景和相关基础理论,在此基础上针对城市交通环境下车载自组织网络的关键技术进行分析和研究。其次,由于移动模型是车载自组织网络的基础,结合城市道路交通环境,在曼哈顿移动模型和街道单元移动模型的基础上,提出城市道路交通移动模型,重点围绕十字路口的道路形态进行分析研究,将其建模成基于概率模型的离散时间马尔科夫链,运用实际数据分析并验证模型可用性。最后以移动模型为基础,结合基本数学理论知识,充分考虑了车辆行驶的方向、车辆密度、道路的多向性以及交通环境的改变等因素,设计符合城市交通环境的高效路由协议,提出相关算法；通过仿真验证所提出协议和算法在数据分组投递率、平均端到端时延和路由开销等网络性能方面带来的提高和改进。