空气悬架作为典型的非线性系统，在高度控制阀的协同作用下，具有理想的非线性弹性特性，其固有频率低、刚度和高度可调，使得车辆在空载和满载状态下均能获得较好的平顺性。本文以某空气悬架重型牵引车为原型，首先，根据Firestone公司提供的数据，拟合出空气弹簧的恒压特性曲线和动态特性曲线，通过减振器台架试验获取减振器速度特性曲线；其次，建立了空气悬架和钢板弹簧悬架的刚柔耦合模型以及整车虚拟样机模型，采用谐波叠加法建立了随机路面模型，并进行了整车路面随机输入和路面脉冲输入下的行驶平顺性仿真分析；最后，运用响应曲面法(RSM)分别拟合出了驾驶员处和鞍座处的加权加速度均方根值与空气弹簧的刚度和减振器的阻尼之间的RSM近似二次多项式模型，并利用多学科优化设计软件Isight中的第二代非劣排序遗传算法(NSGA-II)对两个目标函数同时进行了优化分析，得到了目标函数取最优解时对应的空气弹簧刚度和减振器阻尼，并通过换算拟合得到对应的空气弹簧动特性曲线和减振器速度特性曲线。在文章结尾，将优化匹配后的空气弹簧动特性曲线和减振器速度特性曲线重新代入ADAMS/Car整车动力学模型中进行平顺性仿真分析，与优化前汽车的平顺性进行了对比分析。比较发现，该优化方案显著改善了牵引车的行驶平顺性，验证了该优化方案的可行性。