公交车
公交车（英文名：Bus，别名：公共汽车、巴士）是一种专门用于载客出行的机动车辆，通常沿固定路线行驶并配有专用路号。其外形通常为方形，配备窗户和座位。在城区，公共汽车的时速一般在25~50公里/小时，在郊区甚至可以达到80公里/小时。
公共交通的起源至少可追溯至1826年公交车经历了从最初的马车服务到蒸汽机动力、汽油发动机、双层公共汽车等不同阶段的发展，20世纪后期开始出现空调公交车，21世纪则迎来新能源、无人驾驶技术的应用，持续提升乘车舒适度和环保性能。
公交车的结构和原理主要包括动力来源、传动系统、制动系统和悬挂系统。公交车的动力来源是发动机，通过燃烧汽油或柴油产生动力驱动车辆前进。新能源公交车则采用电池组和电机的组合来实现动力输出。传动系统通过离合器、变速器和传动轴将动力传递给车轮，实现车辆的运动。制动系统通过脚踏制动和手刹制动控制车辆的减速和停止。悬挂系统利用减震器和弹簧提高车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性。这些组成部分共同构成了公交车的结构和工作原理。
根据不同的布局和尺寸，公交车可以分为双层巴士、接巴士、低地台巴士；根据尺寸，公交车可以分为双层巴士、单层大型巴士、单层中型巴士和小型巴士等不同类型。此外还有快速公交系统（BRT）、导向巴士、学校巴士、长途巴士和BIT公交车等其他分类。
发展沿革
早期公交车的发展
公共交通的起源至少可追溯至1826年。当时一位退休军官在法国西北部的南特(Nantes)市郊开办磨面坊，将蒸汽机排出的热水供人洗澡而兴建公众浴场，并提供接驳市中心的四轮马车服务。当他发现沿途的人们都可以使用他的公共马车时，便开办穿梭旅馆之间的客车路线，让乘客和邮件于沿途自由使用。
1827年，法兰西共和国巴黎一家浴室的老板用公共汽车接送顾客，最初的公共汽车像长长的箱子，是用马拉的。1831年，英国人沃尔特·汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车。
这辆公共汽车以蒸汽机为动力装置，可载客10人，当年被命名为 “婴儿号” 并在伦敦到特拉福之间试运营。不久，以汽油发动机为动力的公共汽车代替了蒸汽机公共汽车。最早制造出汽油发动机公共汽车的是德国的奔驰汽车公司，长途公共汽车则源于美国。
20世纪公交车发展
1910年─1925年间，美国开辟了许多长途公共汽车路线，连接没有铁路的地区。早期的公共汽车一般可载客20余人比较舒适。1936年，民国时期的广州市人民政府正式决定将“长途汽车”易名为“公共汽车”，“公共汽车”的名称开始使用。新中国成立后的第一辆公营公共汽车由广州市人民政府收缴的军车改装而成，后来又陆续接收了三辆旧车，改装成公共汽车，于1950年7月投入营运，这为公共交通走向国家经营模式埋下了伏笔。“1952年9月，首家国有公交企业——广州市公共汽车公司成立。在20世纪50年代中后期，首批国产公交车出现。在1956年，就生产了‘越秀区牌’18米的铰链式公交，它是‘通道车’的前身。它的铰链比较硬，后期由于不适宜在狭窄的市区马路上行驶，逐步淘汰。20世纪70年代，“通道车”陆续投入运营，最后一辆旧式的“通道车”到1996年淘汰。20世纪90年代初，双层巴士在多个城市投入运行。双层公共汽车起源于英国，其中红色的双层公共汽车更被捧为英国国宝。20世纪90年代中后期，空调公交车在各大城市逐步亮相，梦想变成了现实。1999年，环保车开始被采用。
21世纪公交车发展
2003年开始，公共汽车正式启用新能源，全面使用LPG燃料车。2012年之后，引进LNG混合动力的插电车，再次升级了清洁能源，减少10%-15%的能耗。2017年至2018年，纯电动公交车开始投入使用。近几年，无人驾驶汽车成了各国争相尝试的新领域。
中国公交车的发展
1934年上海已经引进了双层巴士，但由于安全问题以及亏损问题，短短两年就结束了它的运营使命。直到20世纪90年代，双层巴士又开始在中国一些城市投入运行。上海、广州最早引入的双层巴士，大多是从香港转来的英国的双层车。1992年由江苏省交通科学研究所、南京金陵双层客车制造厂及合肥淝河汽车制造厂联合研制成功的JLY6121S型双层巴士，开启了双层巴士国产化的重要一步。1993年广州市客车厂开始自行研制生产双层巴士。1994年初，广州客车厂推出首款自产双层巴士，全车长11.9米，最大承载量为89人。
空调公交车在各大城市逐步亮相。中国许多城市都逐渐开通了空调公交车，带给人们越来越舒适的乘车环境。现在广州深圳等南方城市，大部分公交车都有空调设备。北京多数公交车也备有空调系统，随着技术的不断提升，良好的通风设备也确保了车厢内的空气质量。一些大城市，比如广州市市内超过9成的公交车是空调公交车。1996年7月20日，上海市第一辆空调公交车出现在46路公交线上，吸引了市民争相体验。
1995年杭州市率先使用公交IC卡，国内其他城市也相继发行了公交IC卡，如武汉市、大连市、青岛市等。
北京是用天然气公交车最多的城市之一。1999年，北京客车厂研制出BK6111CNG型客车，以压缩天然气为燃料，采用美国进口的康明斯发动机。该车成为国内第一款尾气排放可达到欧Ⅱ标准的公交车。遗憾的是，300辆第一代CNG型客车已于2010年功成身退，停止运营。
2000年，上海公交一卡通投入使用。2006年，北京市政交通一卡通有限公司开始使用。公交IC卡的出现，让公交车付费方式在经历了纸币时代、月票时代、投币时代后，逐步向IC卡时代迈进。
2009年福建省引进了新一代环保公交车LNG。LNG是液化天然气的简称，LNG作为清洁能源，尾气排放量大幅度降低，有非常好的节能减排效果。2012年3月，北京正式投入运营LNG液化天然气通道空调车。新一代LNG环保车对改善城市大气环境，降低PM2.5排放起到了重要作用。
现在的公交车从车的性能、乘车的舒适度、车上的各项设施来说已经是比以前有了很大的改进。公交车司机的操控配置也比以前先进了许多。本着环保节能的目的，如今的新能源电动公交车已经逐步替代了以前的LNG液化天然气环保车，成为公交车的主角。
无人驾驶汽车成了各国争相尝试的新领域。美国、德国、希腊等国已经开始探索无人驾驶公交车的研发和试行。业内人士表示，无人驾驶公交将成为实现全自动化未来的重要一步。
快速公交
随着需求的增加，铰接车即加长车越来越多地投入到公交运营中。铰接车由铰接装置连接两个或多个车厢。铰接车运力大，颇受乘客的欢迎。各地争先恐后地出现公交“巨无霸”，一时传为美谈。
快速公交系统是一种介于快速轨道交通与普通公交之间的新型公共客运系统，通过专用道路，配置大容易高性能的车辆，达到快速运送乘客的目的。运量大，速度快。目前国内已有多个城市建设运营快速公交系统。如北京、天津市、广州市、杭州市等。目前快速交通系统也存在运力达不到需求、专用车道不能用专用等现象。也需要逐步的完善。
随着技术的进步，我们的公交出行会越来越方便、快捷。现在的公交车从车的性能、乘车的舒适度、车上的各项设施来说已经是比以前有了很大的改进。公交车司机的操控配置也比以前先进了许多。本着环保节能的目的，如今的新能源电动公交车已经逐步替代了以前的LNG液化天然气环保车，成为公交车的主角。
无人驾驶汽车成了各国争相尝试的新领域。近年来，美国、德国、希腊等国已经开始探索无人驾驶公交车的研发和试行。
结构与原理
动力来源
公交车的动力来源于发动机。发动机是公交车的“心脏”，它通过燃烧汽油或柴油来产生动力，驱动车辆前进。发动机的工作原理是将燃料和空气混合后，在汽缸内点燃，产生高温高压气体，推动活塞运动，从而驱动曲轴旋转，最终将动力传递给车轮。
新能源公交车的动力系统设计主要包括电池组、电机、控制系统、能量回收系统和车身结构。电池组负责储存电能，电机将电能转换为机械能驱动车辆，控制系统管理电池组和电机的工作状态，能量回收系统将制动能量转换成电能进行储存，车身结构需考虑安装位置和重量分布。综合考虑这些因素可以实现新能源公交车的高效、安全、环保运行。
传动系统
传动系统将发动机产生的动力传递给车轮，使车辆得以运动。传动系统通常由离合器、变速器和传动轴组成。离合器用于将发动机与变速器分离或连接，变速器则可以改变车辆的速度和扭矩输出，传动轴将动力传递给车轮。
制动系统
制动系统通过摩擦或压力来减缓车辆的速度或停止车辆运动。常见的制动系统包括脚踏制动和驻车制动器制动。脚踏制动通过踩下制动踏板来使刹车片与刹车盘接触，产生摩擦力减速车辆;手刹制动则是通过拉动手刹杆来使刹车片与车轮接触，实现停车功能。
悬挂系统
公交车的悬挂系统对车辆的行驶稳定性和乘坐舒适性起着重要作用。悬挂系统通过减震器和弹簧来减少车辆在行驶中的颠簸感，提高乘坐舒适性；同时，它也可以使车辆保持稳定的行驶状态，提高行驶安全性。
公交车类型
按格局分类
双层巴士。又称双层巴士，是指载客车厢由上下两层组成的公共汽车。两层之间有楼梯相连接，楼梯在车厢的中部或后部。双层巴士在英国比较常见且有很长时间的使用历史，已成为英国的特色。中国香港、新加坡、柏林、孟买等城市也大量采用双层巴士。由于车体庞大，重心较高，双层巴士在设计上需更慎重考虑其车体和物理特性对机械设计和运行的影响。为避免进一步将车辆重心升高，一般不允许乘客在上层站立，以免车辆侧翻。
铰接公共汽车。又称铰接巴士或挂接巴士。为增加车辆长度与载客量，在两节车身间加设可伸缩的铰接装置。在北美各地颇为盛行，在中国北京、天津市、沈阳市、大连市、贵阳等城市都有使用。
按尺寸分类
公共汽车按车长类型分为特大型、大型、中型和小型四种。特大型公共汽车包括双层巴士、单层公共汽车（含饺接车)，双层公共汽车车长为(12米，13.7米)，单层公共汽车(含较接车)车长为（12米，18米);大型公共汽车车长为(9米，12米);中型公共汽车车长为（6米，9米);小型公共汽车车长为(4.5米，6米)。特大型和大型公共汽车按等级均分为高二级、高一级、普通级，中型和小型公共汽车按等级均分为高一级、普通级。
按燃料类型分
公共汽车按燃料类型可分为汽油车、乙醇汽油车、柴油车、液化石油气车、天然气车、双燃料车、无轨电车、纯电动客车、混合动力车及其他。
新能源公交车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的公交车（图4）。按燃料类型分为插电式混合动力、纯电动、燃料电池、超级电容。
公交专用车道
公交专用车道、科学名称是公共汽车专用车道，是指专门为公交车设置的独立路权车道，属于城市交通网络建设配套基础设施。公交车专用道的主要功能是方便公交网络应对各种高峰时段和突发状况带来的道路拥堵问题。
公交专用道是指专门为公交车通行设置的车道，是解决城市拥堵的途径之一，不过，公交专用道允许通行的车辆不止包含公交车，，一般允许通行的车辆包括城市和农村公交车、应急救援抢险和警用车辆、客运车辆、校车、各单位大中型交通车等公共交通工具，其他社会车辆一律不得侵占。各地的情况不同，纳入“公交车”范围内的车辆类型也不尽相同。
参考资料
巴士属于什么车?.中国汽车网汽车频道.2024-02-22
我国公交在路上.维普期刊专业版.2024-02-22
【科普】公交发展史 | 从马车到无人驾驶，看公交车的历史演变.微信公众平台.2024-02-22
大型三轴单机城市公共汽车整车方案及结构、性能基本参数的选择.中国知网.2024-03-01
纯电动公交车动力系统参数的设计.国家科技图书文献中心.2024-02-24
公交文脉 | 技术车型发展见证者.澎湃.2024-03-01
发动机电子控制原理揭秘(Ⅱ) .维普期刊专业版.2024-03-05
公共汽车.中国大百科全书.2024-03-01
什么是公交专用道?.浙江省人民政府.2024-03-05
铺装彩色公交车专用车道 丹桂大街三个路口封闭右转道.自贡网.2024-03-01