随着人们对盾构施工技术的愈发重视,盾构机作为一种新型高效的超大型隧道施工设备,其应用范围和技术水平得到了不断的发展。运输车作为盾构机配套系统的一部分,其工作效率将直接影响盾构机掘进速度。目前,运输车在作业时存在人工依赖程度高、智能化程度低等问题。针对这些问题,本文设计了面向盾构施工的隧道运输车综合监测系统,研究了隧道内运输车定位、测速、避障及预警的方法,最后进行了现场实验,实验结果表明,该系统可以解决目前运输车存在的大多数问题。本文主要研究内容总结如下:（1）介绍了盾构法的施工工艺,研究了隧道运输车的施工方法以及其中存在的问题。针对这些问题对系统进行了详细的需求分析,给出了系统整体的设计方案,其中主要将运输车综合监测系统分为四大功能模块,并详细介绍了每个模块的功能及具体实现方式。（2）通过对比几种常见的无线定位技术,本文优选了UWB定位技术作为实现运输车隧道定位功能的主要方法。深入研究了UWB定位技术的原理、信号实现方式以及应用特点,并结合盾构施工的特殊环境,采用了一种双向测距TW-TOF的定位算法。为提高UWB定位精度,研究了UWB定位系统的标定方法。针对隧道运输车测速的需求,本文提出了一种基于UWB/里程计相结合的分段测速方法。通过分析UWB和里程计结构及测量特点,完成了系统定位及测速模块软件和硬件的设计。（3）通过对比几种常见的隧道避障技术,本文选取了基于视觉的障碍物检测方法,该方法具有非接触、结构简单等特点。针对地下隧道的特殊环境,研究了基于深度学习的目标检测算法,并将该算法运用到了监测系统的避障及预警模块中。通过分析运输车作业流程以及安全状态指标,提出了一种基于声光报警器的预警方法,制定了多级别的预警规则,进而达到运输车实时监控与预警的目的。（4）最后在真实隧道环境下对运输车综合监测系统各功能模块进行了实验,实验结果表明定位误差不超过0.4m,避障准确率达到100%,能够满足现场测量需求,达到了预期设计效果。