为了提高正面碰撞乘员约束系统的安全性能，本文在符合车辆正面碰撞法规的情况下建立正面碰撞约束系统的仿真模型，并根据其目标函数建立代理模型。为了避免了传统优化方法上的不足，基于代理模型进行可靠性优化设计。（1）研究关于汽车的正面碰撞乘员约束系统相关文献，并建立正面碰撞乘员约束系统仿真模型，模型建立主要包括车身模型的建立、假人模型的定位以及安全带模型的预紧。（2）为了设计过程中有效减少正面碰撞乘员约束系统的设计参数,并快速优化乘员约束系统的安全保护性能,通过对设计参数进行拉丁方试验设计、响应值计算来构造线性回归关系，以实现设计参数的筛选；将筛选之后的设计参数运用拉丁方试验设计方法建立响应面全模型；为了提高响应面拟合精度进行响应面模型简化，构造响应面简化模型，并与仿真模型相较验证其精度。（3）将响应面简化模型作为代理模型，利用序列二次规划法基于代理模型进行确定性优化，来改进正面碰撞乘员约束系统的安全性能，并且对确定性优化结果运用蒙特卡洛方法进行可靠度评估。（4）将可靠度集合到优化问题的约束中，集蒙特卡洛分析方法和可行方向优化方法于一体，基于代理模型进行可靠性优化，以满足正面碰撞乘员约束系统的设计目标，提高设计约束的可靠性；将确定性优化的可靠度评估结果与可靠性优化结果进行对比，将最优方案的数据圆整，进行正面碰撞乘员约束系统模型检验和可靠性检验。汽车乘员约束系统的优化设计中，代理模型和可靠性设计结合的方法不仅能够快速、准确的得到最优结果，而且可靠、合理，运用在实际工程中比较安全。