随着汽车电子技术的飞速发展，汽车中的电子控制单元越来越多，导致传统单一的CAN(ControllerAreaNetwork，CAN)网络结构越来越无法保证汽车的性能需求，出现了由多个子网构成的混合CAN网络。为了保证整车网络中多个子网之间能够实现信息交互，需要车载网关将消息从一个网络转发至另一个网络。网关作为网络信息交互中心，其消息转发时延将影响汽车的安全性和稳定性，因此网关消息的实时性对整车网络而言极为重要。为了减少网关消息转发时延，需要借助网关消息转发算法。网关消息转发算法包含两部分：路由查询算法和消息调度算法。传统路由查询算法有顺序法和二分法，其查询静态路由表的时间均较长。传统消息调度算法有基于ID优先级调度和基于时钟消息调度，它们在高负载时无法兼顾消息的公平性和实时性。因此，有必要继续研究网关消息转发算法。
　　首先，本文通过分析车载CAN网关信号转发模式时延，得知优化路由查询算法可以减少网关信号转发模式时延。针对传统路由查询算法查找静态路由表的时间较长问题，提出了改进的路由查询算法，即分块二分法。该方法将静态路由表分成若干区域，网关开始查询时首先计算出新消息的域地址，确定其所处区域，然后在区域内部采用二分法查找，从而查询出新消息的转发信息。采用CANoe软件对改进的路由查询算法进行仿真建模，仿真结果表明，该方法可以有效减少网关在查询路由表时产生的时延。其次，本文通过分析车载CAN网关消息转发模式时延，得知优化消息调度算法可以减少网关消息转发模式时延。针对传统消息调度算法在高负载时无法兼顾消息的公平性和实时性问题，改进了消息调度算法，提出了基于动态反馈的混合优先级调度算法，网关每隔10ms检测一次网络负载率，当网络负载率较小时采用基于时钟消息调度，利用其精准控制消息时延的优势来更加精确地控制网关消息的时延，否则采用基于ID优先级调度，利用其资源消耗少的优点来尽可能保证高优先级消息的实时性。采用MatlabSimEvents工具对改进的消息调度算法进行仿真建模，仿真结果表明，该方法能有效减少网关在调度消息时产生的时延。
　　最后，设计车载CAN网关硬件，将改进的路由查询算法和消息调度算法运用在实际的车载CAN网关上，并配合CANoe软件环境搭建HIL(HardwareInLoop，HIL)测试平台。利用此平台测试实物网关的路由查询功能和消息调度功能，验证分块二分法和基于动态反馈的混合优先级调度的可行性。测试结果表明，当采用分块二分法时，混合优先级调度使网关消息产生的时延比基于ID优先级调度和基于时钟消息调度均要小，平均可减少4.2%，说明改进的方法符合研究目标。