鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)地面設(shè)備中國(guó)專利申請(qǐng)的統(tǒng)計(jì)分析

魯廣東

(北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100073)

近年來(lái)，中國(guó)高速鐵路發(fā)展建設(shè)迅速，鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)是中國(guó)高速鐵路技術(shù)體系的關(guān)鍵技術(shù)之一，其中地面信號(hào)控制系統(tǒng)在高速鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的地位。地面信號(hào)控制設(shè)備主要有列控中心（TCC）設(shè)備、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖（CBI）設(shè)備、無(wú)線閉塞中心（RBC）設(shè)備以及臨時(shí)限速服務(wù)器（TSR）設(shè)備等組成。本文僅對(duì)以上4種主要信號(hào)控制系統(tǒng)地面設(shè)備的中國(guó)專利申請(qǐng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及詳細(xì)分析介紹。

本文統(tǒng)計(jì)和分析的專利申請(qǐng)是2012年6月份在國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站檢索入口中檢索得到的專利申請(qǐng)。

1 鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)地面設(shè)備中國(guó)專利申請(qǐng)總體概覽

1.1 申請(qǐng)年度分析

該領(lǐng)域的中國(guó)專利申請(qǐng)開(kāi)始于2001年，至2011年底共有50件專利申請(qǐng)（如圖1所示）。在2006年及以前專利申請(qǐng)只有2件。2007年至2011年，申請(qǐng)量迅速增加，共申請(qǐng)48件。

1.2 幾種設(shè)備的專利申請(qǐng)年度分布

如圖2所示，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖在2006年及以前申請(qǐng)專利2件，之后15件；其他設(shè)備在2006年前沒(méi)有申請(qǐng)專利，列控中心、無(wú)線閉塞中心、臨時(shí)限速服務(wù)器在2007年至2011年間分別有17件、10件和6件專利申請(qǐng)。

綜合圖1、2可以看出，在2006、2007年之后相關(guān)信號(hào)控制領(lǐng)域技術(shù)專利申請(qǐng)呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，尤其2011年達(dá)到最多，其中2011年當(dāng)年的專利申請(qǐng)就占總量的38%，超過(guò)總申請(qǐng)量的三分之一。

2 對(duì)以上4種不同類型設(shè)備的中國(guó)專利申請(qǐng)的詳細(xì)介紹分析

2.1 列控中心設(shè)備專利申請(qǐng)

列控中心設(shè)備技術(shù)的中國(guó)專利申請(qǐng)17件，申請(qǐng)主要涉及應(yīng)答器報(bào)文相關(guān)專利申請(qǐng)9件，系統(tǒng)平臺(tái)相關(guān)類專利申請(qǐng)5件，功能模塊類專利申請(qǐng)3件，無(wú)個(gè)人申請(qǐng)。

2.1.1 應(yīng)答器報(bào)文類

此類專利申請(qǐng)共有9件，主要發(fā)明點(diǎn)具體涉及應(yīng)答器報(bào)文的讀取、編碼安全性、發(fā)送方法、閉環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等方面。

2.1.2 系統(tǒng)平臺(tái)類

鐵道部運(yùn)輸局、北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司共同申請(qǐng)1件，為CTCS-3級(jí)列控中心系統(tǒng)。此發(fā)明提高了高速鐵路列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的安全性和可靠性，減小了設(shè)備的成本和施工難度。其他4個(gè)專利申請(qǐng)發(fā)明點(diǎn)主要以兩套子系統(tǒng)或兩個(gè)中心處理器CPU子系統(tǒng)為核心，發(fā)明設(shè)計(jì)了整套的列控中心系統(tǒng)。并根據(jù)發(fā)明實(shí)施例，滿足鐵路系統(tǒng)對(duì)列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的基本需求，提高列控中心主處理設(shè)備的安全性和可靠性。

2.1.3 功能模塊類

北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司、北京新松佳和電子系統(tǒng)股份有限公司2件，分別為列控中心通信接口設(shè)備和列控中心系統(tǒng)的安全監(jiān)控設(shè)備。通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)和安全監(jiān)測(cè)設(shè)備整體提高系統(tǒng)性能，從而提高列控中心系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。鐵道部運(yùn)輸局、中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所申請(qǐng)1件，為列車控制數(shù)據(jù)的通信方法、設(shè)備及系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)列車控制數(shù)據(jù)進(jìn)行安全協(xié)議封裝，并將封裝的數(shù)據(jù)通過(guò)不同的通信接口發(fā)送至目標(biāo)設(shè)備，提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。

2.2 計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備專利申請(qǐng)

計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備的中國(guó)專利申請(qǐng)17件，申請(qǐng)主要涉及計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)平臺(tái)類相關(guān)專利申請(qǐng)9件，功能模塊類專利申請(qǐng)5件，控制方法類專利申請(qǐng)3件，無(wú)個(gè)人申請(qǐng)。

2.2.1 系統(tǒng)平臺(tái)類

關(guān)于系統(tǒng)平臺(tái)類相關(guān)申請(qǐng)專利共有9件，各專利申請(qǐng)都使用不同的硬件系統(tǒng)平臺(tái)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)各不相同，也包括各種不同的功能模塊，通過(guò)邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖的基本功能，并通過(guò)實(shí)用新型實(shí)施例，提高計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)平臺(tái)的安全性和可靠性。

2.2.2 功能模塊類

北京康吉森交通技術(shù)有限公司申請(qǐng)4件，分別為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖道岔模塊、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖軌道模塊、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖信號(hào)模塊和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖零散模塊。分別完成了鐵路信號(hào)的道岔聯(lián)鎖控制、鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖軌道電路控制、鐵路信號(hào)的聯(lián)鎖信號(hào)控制和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖驅(qū)動(dòng)電路/采集電路控制的功能。江西銅業(yè)股份有限公司提出的專利申請(qǐng)1件，為一種運(yùn)礦鐵路聯(lián)鎖數(shù)據(jù)采集處理裝置，此設(shè)備不是傳統(tǒng)意義的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備，但功能完成了計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖部分模塊的功能。實(shí)現(xiàn)了鐵路生產(chǎn)設(shè)備的半自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2.3 控制方法類

卡斯柯信號(hào)有限公司的專利申請(qǐng)1件，為一種具有現(xiàn)地控制的區(qū)域計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制方法，在中心車站對(duì)成段車站或多個(gè)車場(chǎng)進(jìn)行集中控制與集中維護(hù)；在中心車站設(shè)置中央邏輯控制器，提高鐵路運(yùn)輸效率，并可靠保障鐵路運(yùn)營(yíng)的要求。成都運(yùn)達(dá)軌道交通設(shè)備有限公司的專利申請(qǐng)1件，是一種用軟件實(shí)現(xiàn)的鐵路信號(hào)聯(lián)鎖方法，此發(fā)明公開(kāi)聯(lián)鎖方法同時(shí)具備電氣聯(lián)鎖方法和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖方法的優(yōu)點(diǎn)，既擁有成熟的聯(lián)鎖邏輯，又具備實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和修改容易的優(yōu)點(diǎn)。白銀有色集團(tuán)股份有限公司的專利申請(qǐng)1件，是鐵路信號(hào)聯(lián)鎖進(jìn)路自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)及其方法，采用信號(hào)聯(lián)鎖進(jìn)路自動(dòng)校驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)聯(lián)鎖控制命令的自動(dòng)校驗(yàn)分析，可以有效避免因?yàn)槿藶橐蛩卦斐傻倪M(jìn)路辦理錯(cuò)誤，保證行車安全。

2.3 無(wú)線閉塞中心設(shè)備專利申請(qǐng)

無(wú)線閉塞中心設(shè)備的中國(guó)專利申請(qǐng)10件，申請(qǐng)主要涉及功能模塊類相關(guān)6件；行車許可類專利申請(qǐng)3件；系統(tǒng)平臺(tái)類專利申請(qǐng)1件。無(wú)個(gè)人申請(qǐng)。

2.3.1 功能模塊類

華為技術(shù)有限公司專利申請(qǐng)3件，分別為一種列車運(yùn)行控制方法/設(shè)備和系統(tǒng)、列車安全登錄方法、裝置和列車參數(shù)信息的處理方法/無(wú)線閉塞中心及列車系統(tǒng)，3件專利都是通過(guò)對(duì)RBC通信系統(tǒng)模塊的發(fā)明創(chuàng)造，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?，從而提高整個(gè)列控系統(tǒng)的可靠性、安全性以及可用性。北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司申請(qǐng)2件，為RBC日志記錄的分析處理方法、RBC記錄分析器和基于無(wú)線閉塞中心的鐵路列車安全監(jiān)控處理方法。通過(guò)對(duì)RBC日志文件的過(guò)濾性處理，獲取數(shù)量較少的RBC日志文件進(jìn)行分析，在節(jié)約時(shí)間的同時(shí)，降低了出現(xiàn)分析紕漏的可能性，保證列車?yán)^續(xù)安全運(yùn)行。北京交通大學(xué)申請(qǐng)1件，為一種CTCS-3級(jí)列車控制系統(tǒng)中的RBC軟切換方法，該方法減少了在RBC切換區(qū)域的頻繁呼叫與掛斷，節(jié)約無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源，提高切換的有效性和RBC切換的可靠性。

2.3.2 行車許可類

華為技術(shù)有限公司申請(qǐng)2件，為列車的行車許可控制方法、無(wú)線閉塞中心、行車授權(quán)方法及無(wú)線閉塞中心，兩個(gè)申請(qǐng)都通過(guò)實(shí)施例可以根據(jù)列車反饋的列車位置報(bào)告中列車當(dāng)前運(yùn)行的位置信息，確定后續(xù)列車的行車許可終點(diǎn)，降低事故發(fā)生率，提高行車安全。北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司申請(qǐng)1件，為基于進(jìn)路的行車許可生成方法及系統(tǒng)，描述無(wú)線閉塞中心內(nèi)部的線路數(shù)據(jù)和確定的列車位置信息生成行車許可，能夠提高列車在高速運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行效率。

2.3.3 系統(tǒng)平臺(tái)類

鐵道部運(yùn)輸局、北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司1件，為CTCS-3級(jí)無(wú)線閉塞中心設(shè)備及系統(tǒng)，本發(fā)明滿足鐵道部CTCS-3級(jí)無(wú)線閉塞中心的基本技術(shù)條件和功能要求，并采用實(shí)施例的技術(shù)方案，能夠提高CTCS-3級(jí)列車的運(yùn)營(yíng)效率。

2.4 臨時(shí)限速服務(wù)器設(shè)備專利申請(qǐng)

臨時(shí)限速服務(wù)器設(shè)備的中國(guó)專利申請(qǐng)6件，系統(tǒng)平臺(tái)類相關(guān)專利申請(qǐng)3件，其中個(gè)人申請(qǐng)1件；功能模塊類專利申請(qǐng)3件。

2.4.1 系統(tǒng)平臺(tái)類

關(guān)于系統(tǒng)平臺(tái)類相關(guān)申請(qǐng)專利共有3件。其中一個(gè)專利申請(qǐng)為個(gè)人申請(qǐng)，上海華為技術(shù)有限公司1件，北京和利時(shí)系統(tǒng)工程有限公司1件，3件發(fā)明都為臨時(shí)限速方法、服務(wù)器及系統(tǒng)，可滿足鐵路信號(hào)設(shè)備的基本要求，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)限速調(diào)度指令的有效下達(dá)，提高了工作效率。

2.4.2 功能模塊類

北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司申請(qǐng)1件，為CTCS-3系統(tǒng)臨時(shí)限速命令發(fā)送方法和裝置。通過(guò)TSR可同時(shí)設(shè)置和取消CTCS-3級(jí)與CTCS-3級(jí)限速命令，有利于保證兩種控車制式的一致性。中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所申請(qǐng)1件，為臨時(shí)限速服務(wù)器的安全通信機(jī)平臺(tái)，通過(guò)更加精確的方法，提高臨時(shí)限速服務(wù)器安全通信機(jī)平臺(tái)的可靠性和實(shí)時(shí)性。華南理工大學(xué)申請(qǐng)1件，為基于自組織網(wǎng)的列車臨時(shí)限速方法，利用自組織網(wǎng)的方法，可實(shí)現(xiàn)快速發(fā)布限速命令，準(zhǔn)確配置限速信息，減少人工巡檢工作量，提高列車行車安全性。

3 對(duì)主要專利申請(qǐng)人的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

4種不同類型設(shè)備的專利申請(qǐng)按照申請(qǐng)人分類，如圖3所示。共申請(qǐng)58件（次）。分別是北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司16件、鐵道部運(yùn)輸局7件、中國(guó)鐵道科學(xué)研究院3件、北京和利時(shí)系統(tǒng)工程有限公司3件、卡斯柯信號(hào)有限公司3件、北京交通大學(xué)2件、華為技術(shù)有限公司6件、其他申請(qǐng)人18件。（因有兩家共同申請(qǐng)的情況，此部分統(tǒng)計(jì)之和多于總申請(qǐng)數(shù)）

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析得出結(jié)論：首先，鐵路信號(hào)控制系統(tǒng)地面設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)專利申請(qǐng)呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)；其次，此領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)幾乎全部都來(lái)自企業(yè)、單位，個(gè)人申請(qǐng)基本沒(méi)有；第三，各種類型的設(shè)備專利申請(qǐng)技術(shù)方向種類多，覆蓋面大，呈現(xiàn)出百花齊放的狀態(tài)；第四，申請(qǐng)數(shù)量排在前幾位的申請(qǐng)人都為鐵路行業(yè)密切相關(guān)單位和企業(yè)。此外，部分高校研究機(jī)構(gòu)也開(kāi)始注重高鐵相關(guān)技術(shù)的研究和發(fā)明。

[1] 王璐，黃君，劉萌，等．高速鐵路牽引電機(jī)領(lǐng)域中國(guó)專利申請(qǐng)分析[J]．中國(guó)發(fā)明與專利， 2011（8）：32-36．