随着我国社会经济的快速发展,机动车保有量的持续增加,道路运输业取得了辉煌的成就。车辆在方便人民群众出行、拉动经济增长的同时,难免发生在途故障或遭遇突发事故。近些年来狭窄拥堵道路环境（桥梁、隧道、山区道路等）下发生的交通事故,由于清障车结构不合理、功能不完善,导致其在作业空间受限、作业面狭窄的环境下施救困难,其结果严重影响了道路运输安全,降低了道路运输效率。因此,针对作业空间受限的道路环境下清障救援需求,设计研发结构合理、功能完善的清障车,对于构建“畅通、高效、安全、绿色”交通运输体系有着重要的意义。本文基于狭窄拥堵道路环境（桥梁、隧道、山区道路等）下的交通事故,针对现有某重型托吊分离型清障车专用作业装置结构、功能与清障救援需求不匹配的问题,对其结构进行针对性的开发、改进设计。结合有限元仿真和实车试验,分析了新型专用作业装置的结构特性和安全性能。论文的主要内容有:（1）新型专用作业装置的结构设计。在分析狭窄拥堵道路环境下交通事故清障救援工作需求的基础上,针对现有某重型托吊分离型清障车起重机构作业空间受限、托举机构作业能力不足、车辆转弯半径过大的问题,改进、开发了新型专用作业装置。（2）专用作业装置有限元模型的建立和验证。基于新型专用作业装置的二维CAD图纸和模型简化原则,分别利用SolidWorks、Hypermesh、ANSYS/ANSYS Workbench建立了其几何模型、有限元模型,后采用无线应力测试试验验证了有限元模型的有效性。（3）专用作业装置结构强度的分析。参考GB/T3811-2008、QC/T 645-2005、GB 1589-2016等标准要求,结合清障车实际作业工况,对专业作业装置进行了载荷计算、工况选择及边界条件的加载,最后对其结构进行了有限元仿真计算分析。结果表明新型专业作业装置达到了预期的功能和性能。（4）原地回转装置的结构优化设计。基于最优化理论,对原地回转装置的支腿进行了结构优化设计,最终在满足结构强度要求的前提下,支腿结构共减重69.96kg,减重率7.34%,实现了结构优化设计的目标。