矿井机车轨道运输是井下矸石、物料等主要的运输方式。井下轨道分布广泛且交错复杂,极易发生运输机车撞车、追尾等事故,一旦发生事故会在短时间内影响整个矿井的运输生产任务。随着采掘运输任务的不断增加,煤矿对运输机车的实时监控和调度也提出了更高的要求,因此研究矿井轨道运输智能监控与优化调度系统对于提高矿井机车运输效率和矿井经济效益,保障机车运输安全具有重要的意义。本文以大屯煤电公司孔庄煤矿为背景,针对该矿井轨道运输监控系统存在的不足,利用PLC控制技术,计算机远程监控技术,网络信息技术,传感器检测技术并结合蚁群算法机车优化调度策略实现了矿井轨道运输的智能监控与优化调度。首先研究设计了轨道运输智能监控与优化调度系统的总体结构,分析了轨道机车运输过程中进路区间信号机的设计方法以及联锁规则,论述了系统的控制原理与机车定位原理。紧接着针对矿井机车的运输调度问题,确立了满足机车载重量情况下运输路径最短的优化目标,根据优化目标建立了机车优化调度数学模型,并利用蚁群算法对模型进行了求解,完成了机车运行路径的规划。随后根据系统功能的实现和现场设备情况,完成了控制系统硬件和现场设备的选型设计,并对相关电气控制原理图进行设计,采用西门子S7-1200 PLC完成系统数据的监测和自动控制运行。在系统网络方面,利用PROFIBUS DP现场总线和PROFINET工业以太网以及无线通讯构建系统通讯网络,实现系统的数据传输。最后利用STEP7 V13编写PLC控制系统程序,实现机车调度运行过程中进路区间转辙机信号机的自动控制和信号闭锁;采用WINCC设计监控计算机显示界面,实现机车运行状态的实时监测和远程控制。