目前在长、大坡道路上行驶或者超限速行驶的车辆存在以下问题，一方面，频繁的制动行为产生的摩擦热能使得制动系统短时失效，引发安全事故，且导致车辆的制动能量损失严重，同时缩短了制动系零部件的使用寿命；另一方面，超限速行驶存在一定的安全隐患。这部分损失的制动能量被回收利用的潜力很大，制动能量回收技术可同时实现能量回收和辅助制动，符合世界汽车产业对节能环保的要求，具有较高的研究价值。鉴于以上现状，本文在分析了现有的液压储能式、电化学储能式和飞轮储能式等储能系统的基础上，设计了一种新型的气压储能制动能量回收系统，其成本低，可靠性高，能量回收效率高于其它储能方式，系统的主要原理为采用气压传动系统将车辆因制动损失的运动能量转化为气体压力能储存在储气罐中，完成能量回收和辅助制动过程；并运用多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件，对气压储能制动能量回收系统进行了可行性理论分析研究，最后运用遗传算法对系统中的关键参数进行了优化选择。本文主要完成以下工作：以某中型运输车辆为例，提出一种适用于中型运输车的气压储能制动能量回收系统方案；对系统中关键元件的参数选择进行了分析；建立气压储能制动能量回收系统的数学模型和AMESim仿真模型，且进行了仿真分析；运用AMESim软件分析了系统中三个关键参数：储气罐容积，储气罐预存气压力以及空气压缩机的排量对车辆辅助制动性能的影响，运用遗传算法对系统的关键参数进行了优化分析，此时得到的能量回收率可达34.33%左右。