车辆自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)作为智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)的重要组成部分,在车载领域具有巨大的应用潜力,比如提高道路安全、更新交通信息以及改善环境污染等。VANET中的V2I通信允许车辆在行驶中与基础设施之间建立通信链路,实现ITS与远程信息处理中心之间双向数据传输,以此提高道路交通安全,并为驾驶者提供相关娱乐服务。因此,V2I通信一直是ITS的重点研究领域。而MAC协议决定了通信资源的分配方式,在节点高效接入信道、合理分配通信资源、保证服务质量(Quality of Service,Qo S)方面起着重要作用。本文针对VANET中的车辆与路设(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)通信,从提高信道利用率,保证车辆节点通信的实时性和可靠性入手。通过大量文献调研,发现现有接入协议中,随着车辆节点密度增加,网络中发生碰撞需要重传的分组数量逐渐增大,从而导致了整个网络较高的分组丢弃率以及接入时延。而现有的接入协议依靠载波侦听和退避机制去避免网络中碰撞的发生,当分组发生碰撞后,直接被丢弃,等待一段随机的时间后节点需要重新发送分组。因此,本文从利用串行干扰消除技术,恢复网络中发生碰撞的被丢弃的分组,实现多分组接收出发,提出了基于串行干扰消除的MAC协议。提出的MAC协议首先通过发送端的分组重复策略,同时结合时隙间以及时隙内串行干扰消除技术,恢复信道中原本发生碰撞被丢弃的分组。随后利用网络仿真器OMNe T++,针对V2I通信场景,对设计的接入协议进行仿真。仿真结果表明,在固定帧长的情况下,提出的方案有效的提高了信道利用率,同时保证了高可靠性和低接入时延。随后针对车辆节点密度变化导致系统负载不确定的情况,进一步提出了基于串行干扰消除的自适应调节协议。针对网络中负载动态变化,在接收端提出了自适应帧长调节算法,根据负载状态动态调节帧长;同时发送端节点通过Q-learning算法获得最优的接入时隙,实现时隙内负载的均衡,进一步提高了网络的各项性能。自适应调节协议的实现,有效的提高了网络的灵活性和可扩展性。在低密度节点下,通过减少帧长,避免不必要的资源浪费;在高密度节点下,适当的增加帧长,实现数据的高效可靠传输。