近年来随着智能交通系统的发展,车载自组织网(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)已成为无线自组织网络领域的研究热点。VANET主要通过车辆之间的通信或车辆与基础设施之间的通信获取丰富的道路信息,以提高交通效率和改善行驶安全。但由于其采用无线通信方式,网络的开放性使节点更易遭受攻击,从而使当前的路由协议面临着诸多安全威胁,特别是由于车辆的通信范围有限,所以需要以多跳传输的方式进行数据传输,因此,路由安全问题十分重要。目前,国内外主要从密码学机制和信任评估机制两方面来研究VANET路由安全。基于密码学机制的方案虽安全性较高,但对网络内部授权节点不良行为的防御收效甚微,无法检测甚至阻止恶意节点的内部攻击行为,也无法解决网络拓扑频繁变化带来的链路可靠性问题。而基于信任评估的方案可有效抵抗VANET内部攻击,通过建立和维护实体间的动态信任关系,将有不良行为的节点排除在外,以确保通信的可靠性。本文针对VANET组网策略和安全路由机制进行了深入研究。很明显,当前基于分簇的路由协议主要存在两个方面的问题:一是忽略网络节点的安全性问题,不能有效抵御恶意攻击行为;二是在路由选择阶段不能从网络全局寻找可信度高的路由。为此本文设计了一种基于信任的分簇算法,并在路由机制中引入Q学习以解决寻找可信度最高的路由问题,具体工作如下:首先,根据VANET特性,对基于分簇结构的组网策略进行了研究。通过引入相关移动性和中心距离两种参考因子,定义了一种新的簇头能力参数,并在此基础上设计了簇头选举算法和簇生成机制;同时,为保障簇结构的安全性及稳定性,在簇的维护机制中引入信任模型,对簇头及簇成员进行信任评估和维护,以提高作为簇头的路由节点的安全性和可靠性,从而为安全路由的选择提供有力保障。其次,通过引入Q学习对经典的CBRP路由算法进行了改进,设计了一种安全路由协议TQCBRP。在该协议中,通过Q学习对邻居簇头节点进行信任评估,并选择一跳范围内Q值最大即可信度最高的簇头节点作为下一跳,以此指导路由转发节点的选择,不断迭代后可以建立稳定且可靠的路由转发路径。该方法能够充分考虑链路上所有簇头节点对路由转发的影响,实现全局优化。最后,利用NS2仿真工具对所提出的TQCBRP协议的安全性和性能进行了仿真实验。实验结果表明,TQCBRP协议可有效识别和排除恶意节点,明显减轻了恶意节点攻击的危害,体现出了良好的安全性和有效性。