2019年我国的原煤产量高达395000万吨,牵引汽车作为煤炭运输的主要运输载具,受到国内法规政策和行业客户需求变化综合因素的影响,煤炭运输牵引汽车的车型开发不能满足市场需求、动力配置不甚合理。为开发和设计出满足客户需求及相关政策法规的煤炭运输牵引汽车,通过对35万辆煤炭运输车辆的运营工况进行大数据分析及一线市场调研,分析并定义了长途专线运输、中短途运输、复合运输三种公路煤炭运输模式,从而为车型设计与开发提供了市场指导与理论依据。为指导煤炭运输车辆的动力匹配设计与优化,通过对86辆公路煤炭运营路线数据源应用短行程法构建运营典型行驶工况,使用主成分分析方法和k-means聚类等方法进行车辆运行状态划分,确定不同地区的短行程片段,使用短行程片段拼接生成煤炭运输市场细分工况。通过对公路煤炭运输模式的调研分析,以实现用户综合收益最大化为目标,以长途煤炭运输车辆为例进行车辆的改进设计与动力优化配置。通过车型轻量化设计,采用新材料与结构改进减轻车辆自重,选取变速器与后桥速比作为动力配置待优化参数,设计了7种动力配置方案。为了对比分析不同配置下所开发的煤炭运输车辆的动力性与燃油经济性,实现动力配置的最优选型,建立整车系统动力学模型,通过CRUISE软件仿真分析,计算并得出车型最优动力匹配。将开发的车型进行装配试验,与市场主流竞品车分别进行等速油耗对比试验、平原高速自由驾驶油耗对比试验、山区高速自由驾驶油耗对比试验。在等速工况、平原高速工况、山区高速工况试验下,样车燃油经济性分别比竞品节油5.4%、4.8%、2.9%。跟车百公里油耗较竞品节油2.3%。通过转鼓燃油经济性验证,煤炭运输工况油耗为39.44L/100km。试验证明,本论文所改进的车型具有良好的动力性与燃油经济性,充分满足了设计要求。