煤和金属等矿产是国家发展不可或缺的重要资源,其中绝大多数均是通过井下开采的方式获取。尽管多年以来国家一直非常重视井下安全作业,但时至今日矿井事故仍时有发生,给国家和人民造成了重大的损失。在此背景下,井下无人驾驶机车系统的研发与应用可以减少井下人员事故的发生,提高矿区的工作效率。该系统中用于通信连接的井下网络主要包括上层有线光纤环网和下层无线移动接入网,其中如何确保下层无线网络通信的流畅运行对无人机车系统性能的影响至关重要。本文以此为出发点,研究了基站频点选择问题和无人机车通信切换的优化问题,完成的工作如下:(1)从如何减少轨旁基站间通信干扰的角度出发,提出一种基于加权冲突模型的井下基站频点分配策略。首先,由干扰因子分析引出井下基站间的实际通信干扰模型;其次,通过研究基站布设间距与频点距离的关系,将模型优化问题转化为约束满足问题;最后,给出重叠频点分配算法以获得最佳频点分配向量及对应的最小干扰估计。仿真结果表明所提策略能使井下基站间通信干扰最小,且在拥有不同数量通信频点的情况下都有较好的适应性。(2)从如何获取最大通信切换收益的角度出发,提出一种基于马尔科夫决策模型的无人机车通信切换策略。首先,在已建立的井下无线通信切换模型场景中确定各基站的切换时延和可用带宽作为切换判据;其次,由切换判据所得通信收益和信令开销定义无线切换的收益函数;最后,基于贝尔曼方程并运用循环迭代算法求得井下机车最优通信切换策略。仿真结果表明所提策略获取的切换收益高于高带宽切换策略和同侧切换策略的切换收益。