本文围绕矿山机械设备无人驾驶系统的设计与操作优化展开研究。在系统架构设计方面，首先提出了总体架构，包括车端、场端、云端三层结构，并详细阐述了车端智能矿卡的硬件组成与功能模块，以及云端调度管理平台的功能和与车端的信息交互机制。接着，研究了关键技术实现，重点分析了环境感知与多传感器融合技术，以及路径规划与导航定位、决策与控制算法的实现方法。最后，在操作优化策略研究中，探讨了无人驾驶集群调度优化策略，并提出了能源管理与智能充电策略。