汽车是一个巨大的分布式控制系统。系统内部根据功能需求的不同,采用不同的通信协议进行数据交换。其中,最主要的三种通信协议是:CAN总线、LIN总线和Flex Ray总线。Flex Ray总线协议是为了解决CAN总线的通信速率低、可靠性差等问题而提出的新一代的车载通信协议。Flex Ray协议是一种混合协议,它既具有基于时间触发协议的准确性,又包含了基于事件触发协议的灵活性。同时,它还具有高达10Mbit/s的通信速率,这使得它也可以用来传输对通信速率和准确性有极高要求的控制系统的信号。由于Flex Ray协议规定的静态时隙等网络资源是有限的,因此减少静态时隙(Static Slot)的使用,提高单个静态时隙的扩展性在整车控制系统的设计阶段十分重要。Flex Ray静态段在实际传输数据时,每个节点需要先按照一个预先设定的调度表对信号进行封装。本文在现有的Flex Ray静态段调度理论基础上,融入任务调度理论,形成调度的目标方程,并给出调度问题的数学模型,同时还提出了一种新的静态时隙扩展性评价指标——剩余有效带宽比,实例分析表明,剩余有效带宽比能更好地评价多周期Flex Ray静态段调度结果。针对多周期Flex Ray静态段调度问题,分别提出了LBFP(左齐择优匹配算法)和LBFP-GA(遗传算法)混合算法。算法符合AUTOSAR规范,测试结果表明,LBFP-GA和LBFP算法都能有效减少静态时间片的使用,提升单个静态时隙的剩余有效带宽比,但LBFP-GA算法求解得到的单个静态时隙的剩余有效带宽比更优,而LBFP算法的求解效率更高。为了将LBFP和LBFP-GA调度算法应用于实际的汽车总线网络设计中,设计了汽车总线测试平台。测试平台支持CAN、LIN、Flex Ray三种主要车载总线,遵循ISO26222功能安全标准设计流程。