轨道交通防撞安全技术的国内外专利分析

轨道交通防撞安全技术的国内外专利分析
刘新旭;赵景焕;赵强;吴坤军;熊青
【摘要】本文对国内外轨道交通防碰撞安全技术领域的专利进行了统计分析,涉及专利申请的数量、IPC分类、地区分布、研发机构、发明人等.分析结果表明: 轨道交通防碰撞安全技术引进于欧洲,发展于中国,自2009年以来,国内的专利申请量呈现跨越式的增长,且技术已领先于发达国家; 我国以中南大学、北京交通大学和铁道科学研究院为首,整合国内相关的科技资源,成立了具有中国特色的安全技术领域自主知识产权体系;IPC分类分析具有自主无线通信的安全定位技术已成为防碰撞安全技术发展主流技术.通过本文的专利分析,为我国轨道交通防碰撞安全技术领域的发展方向和行业动态的提供了参考.
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2015(000)019
【总页数】2页(P65-66)
【关键词】轨道交通;防碰撞;专利分析
【作者】刘新旭;赵景焕;赵强;吴坤军;熊青
【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心;国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心;国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心;国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心;国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心
【正文语种】中文
1.引言
随着城市建设的发展,我国城市出现了飞跃式的发展。

目前,大部分城市已出现轨道交通运营线路，地铁事业发展迅速[1-2]。

然而近几年,我国地铁列车发生多起列车运行事故,城市地铁交通系统的客运量很高,事故的严重性不容忽视。

如果地面列车运行控制设备发生故障,相邻的列车之间不能及时有效地获取前后列车的车距信息,就可能导致列车追尾碰撞事故。

地铁列车追尾事故通常涉及到多方面的因素,包括技术因素、环境因素、人为因素等,仅仅依靠地面列车控制系统和现有的防碰撞系统并不能完全避免追尾碰撞的发生[3]。

为了保证我国地铁列车的快速发展,保障我国城市地铁列车的稳定运行,研究适用于我国地铁列车的防撞预警系统成为一个亟待解决的问题。

卫星导航定位技术、无线通信技术、嵌入式系统电子技术、惯性导航技术的快速发展,特别是多传感器融合技术和我国北斗卫星导航定位精度的提高为地铁列车预警系统提供了新的解决方案和思路[4-5]。

国内外多个国家已经对列车防撞预警系统开展了相关的研究,并取得一定的成果。

本文通过对轨道交通防碰撞安全技术专利文献的检索和定量分析,在宏观上理清防碰撞安全技术发展脉络、竞争格局等概况。

2.专利数据检索和分析工具
图1 中国历年的申请量
本文以国家知识产权局的专利检索与服务系统S 系统为主要依据。

从国际专利分类号中标准的IPC 分类号、准确的EC 分类号与比较精确的关键词、转库检索等检索策略相结合，获取初步的检索结果，后将检索到的专利文献进行降噪处理，将其作为本次专利分析的基本数据采用不同的检索方式及相关算符的有效结合确保检索的准确度和全面度，采用S 系统自带的功能和EXCEL 对国内的专利数据和全球的专利数据进行统计分析。

3.专利分析
3.1 中国专利性分析
图2 中国的主要申请人及申请量
3.1.1 轨道交通防撞安全技术领域在我国历年专利申请量情况
图1 为轨道交通防撞安全技术在中国历年的申请量情况分析，可以看出，防撞安
全技术自2009 年之后在中国有了迅速的发展，在2005 年之前，专利申请量不大且无明显增长的势头，此时，高铁技术刚刚引进我国，技术上处于起步的阶段；在2005 年之后，技术增长呈明显上升的趋势，属于技术的快速发展期，在中国的市场逐步打开，在2009年之后，其呈现了飞跃式的发展，技术逐渐成熟；在2015
年下降趋势明显，其原因在于部分的申请尚未公布。

3.1.2 轨道交通防撞安全技术领域申请人在中国申请排名
图2 表示了以中国作为目标市场的主要专利申请人的专利申请量，自2000 年以来，国内共有30 多家科研机构，参与了轨道交通防撞技术的开发，目前共有专利100 多件，从中可知，在该领域中国的专利申请已占主导地位，申请量排在前3
位的是中南大学、北京交通大学、德国西门子公司，由此可知，中国的防撞技术在自己国内处于龙头的位置，显示了中国在该领域超强的研发能力，在防撞技术领域已经占有重要的一席。

3.1.3 轨道交通防撞安全技术领域中国专利IPC 分布
由图3 可以看出B61L（保证铁路交通安全的列车之间的相互控制或报警安全装置）是该技术领域研究发展的重点，在硬件设置上B61F、B61D、B61G 车辆上障碍物清除装置及其缓冲装置也是轨道交通防碰撞技术比较重要的一个方面。

图3
3.2 全球专利分析
3.2.1 全球专利历年申请量
图4 示出了防撞安全技术在全球专利年代的分布情况，由此我们可以知晓，防撞技术的专利申请出现在20 世纪80 年代，其可划分为以下几个阶段：一、1980 年至1996 年：该阶段防撞技术处于萌芽期，申请量较少，本领域技术人员知晓，主要集中在一些车辆的防撞装置方面；二、1996 年至2006 年：该阶段专利的申请量逐渐增多，铁路防撞安全技术得到了社会的重视，此时防撞技术出现了较大的发展，初期的研究成果已经得到了大量的实践，无线通信技术的出现，使防撞技术迈进了一个新的时代；三、2009 年至今：该阶段专利的申请量相对平稳的增长，说明现有技术已经比较成熟，且在新的技术方面，各家有各家的说辞，自主通信进行防撞或依赖控制中心的防撞技术，在技术发展方向出现分支，技术上已经处于相对平稳的时期。

3.2.2 专利审查国受理专利分布。

图5 示出了是世界各主要专利审查国地区受理专利分布。

图中的数据显示，中国（CN）占受理量的13%，日本占27%，德国占16%，这表示我国的科研机构及相关企业已经非常重视轨道交通防撞技术，并投入大量资源，在轨道交通防撞技术领域已经占有重要的地位。

3.2.3 主要发明人分析
表1 主要发明人
由表1 可知看出，排在前三位的分别为日本的日立株式会社、德国西门子公司、中南大学。

轨道交通的防撞技术源于发达国家，我国紧跟主流的技术，投入大量的二次开发，目前已取得了丰硕的成果。

图4 全球专利申请量
图5 专利受理分布
4.结论
通过以上的分析可知，我国在防撞技术领域的专利已经占有了重要的地位，虽然技
术源于发达国家，但通过不懈的努力，已经取得了较为丰硕的成果。

可以预见，在未来的轨道交通防撞安全技术领域，中国也将会有较大的技术优势，会在该技术领域方面起到关键的作用。

目前我国在该技术领域已经形成了较为完整的知识产权体系，但我国在全球的申请量还不多，目前还有较大的发展空间，希望能够将产业与研究紧密结合，在提高自主创新的同时，增强民族产业的竞争力，打开在国外的市场，将中国的高铁推向世界。

参考文献：
* [1]李秀明,杜赟睿.中国高铁发展分析[J].科技致富向导.2010(14)
* [2]黄鲁成,高姗,吴菲菲,苗红.基于专利数据的全球高速铁路技术竞争态势分析[J].情报杂志.2014(12)
* [3]Andreas Lehner,Cristina Rico Garcia,Wige Eugen,et al.A Multi-Broadcast Communication System for High Dy-n amic Vehicular Ad-hoc Networks.Proceedings ofthe ICUMT 2009and IEEE International Workshop on Communication Technologies for Vehicles .2009
* [4]Thomas Strang,Meyerzu Horste Michael,GU Xiao-gang.A Railway Collision Avoidance System Exploiting Ad-hoc Inter Vehicle Communication sand Galileo.Proceedings of the 13th World Congress and Exihibition on Intelligent Transportation System sand Services .2006
* [5]刘江,蔡伯根,唐涛,王剑.基于GPS 与惯性测量单元的列车组合定位系统[J].中国铁道科学.2010(01)。