潘穎芳
(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報研究所 江蘇南京210042)
當今城市化進程的加快、大城市人口數(shù)量的激增以及公路交通的擁堵,使得軌道交通日益得到各國政府的高度重視。面對日益突出的交通擁堵、物流不暢、出行耗時等問題,世界各國紛紛通過大力發(fā)展軌道交通來緩解現(xiàn)有交通壓力、改善民生,并借此促進或保持經(jīng)濟的快速高質(zhì)量發(fā)展。因此,軌道交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前景廣闊,市場空間巨大。
本文從專利分析角度,采用專門的統(tǒng)計方法和技術(shù)手段,通過對專利信息的定量和定性分析,得出軌道交通自動售檢票系統(tǒng)專利分析研究的成果,為我國從事軌道交通自動售檢票系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的相關(guān)單位提供具有市場參考價值和技術(shù)研發(fā)指向的綜合信息,為國內(nèi)軌道交通自動售檢票系統(tǒng)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展提供有益參考。本文從軌道交通自動售檢票系統(tǒng)全球?qū)@暾堏厔荨⑸暾堫愋?、法律狀態(tài)、地域分布及創(chuàng)新主體等多維度剖析軌道交通自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展狀況及趨勢,為相關(guān)單位制定軌道交通自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略和實施知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略提供依據(jù),以利于提高技術(shù)創(chuàng)新能力和市場競爭力。
本文重點從軌道交通領(lǐng)域中自動售檢票系統(tǒng)的主要組成進行技術(shù)分析。自動售檢票系統(tǒng)按照軟硬件分類,主要硬件包括:車站計算機、編碼分揀機、售/購票機、閘機/驗票機/檢票機等。主要軟件包括:清分中心系統(tǒng)(ACC)、中心計算機系統(tǒng)(LC)、車站計算機系統(tǒng)(SC)等。下文將利用專利分析方法具體對自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)分解后的主要組成進行分析,并得出相關(guān)結(jié)論。軌道交通自動售檢票系統(tǒng)的技術(shù)分解如表1 所示。
表1 軌道交通自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)分解表Tab.1 Technical decomposition of rail transit AFC system
本文檢索采用某云專利檢索分析系統(tǒng)。本文用于分析的專利數(shù)據(jù)來源為中國、美國、日本、韓國、英國、俄國、德國、瑞士、法國、歐洲專利局和世界知識產(chǎn)權(quán)組織的專利文摘、權(quán)利要求書、說明書全文。由于發(fā)明專利公開的時限性,近幾年提出申請的部分專利文獻還沒有公開,數(shù)據(jù)不完整,實際的專利申請文獻數(shù)據(jù)可能略大于本文檢索到的數(shù)據(jù)。同時,由于專利申請(專利)的法律狀態(tài)發(fā)生變化時,專利公報的公布及檢索數(shù)據(jù)存在滯后性的緣故,本文提供的法律狀態(tài)信息僅供參考。
自動售檢票系統(tǒng)是基于計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動控制等技術(shù),實現(xiàn)軌道交通售票、檢票、收費、計費、統(tǒng)計、清分、管理等全過程的自動化系統(tǒng)[1-2],廣泛應(yīng)用于城市地鐵、城際鐵路、有軌電車、BRT 等領(lǐng)域。自動售檢票系統(tǒng)目前有2 種架構(gòu):一種為典型架構(gòu),按層次結(jié)構(gòu)劃分為清分中心系統(tǒng)、線路中央計算機系統(tǒng)、車站計算機系統(tǒng)、車站終端設(shè)備、車票5 個層次;另一種為“互聯(lián)網(wǎng)+”架構(gòu),按結(jié)構(gòu)劃分為云服務(wù)器、云終端設(shè)備和移動終端。自動售檢票系統(tǒng)按軟硬件來分,分別包括硬件,車站計算機、編碼分揀機、售/購票機、閘機/驗票機/檢票機等;軟件,清分中心系統(tǒng)(ACC)、中心計算機系統(tǒng)(LC)、車站計算機系統(tǒng)(SC)等。
目前全球自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請量累計達22 834 項,其中國外專利 21 524 項,國內(nèi)專利1 310 項。本節(jié)將對自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的全球?qū)@暾堏厔荨㈩愋图胺蔂顟B(tài)、地域分布和創(chuàng)新主體等進行分析。
自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域全球?qū)@暾埵加?880 年,至2000 年累計申請量達到6 854 項,顯然發(fā)展比較緩慢,也反映出當時自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域正處于起步階段。進入21 世紀之后,隨著智慧城市的不斷建設(shè),智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,該領(lǐng)域的專利申請量相較以前開始不斷增加。如圖1 所示,該領(lǐng)域?qū)@暾埧傮w呈前進上升趨勢,在2006—2008 年間達到了一個高峰期,之后經(jīng)歷了一段時間的研發(fā)方向調(diào)整,2012 年度該領(lǐng)域的專利申請量再次超越之前2007 年度的申請高峰,在 2015 年度相關(guān)專利技術(shù)申請量達1 125 項,可見發(fā)展比較迅速,預(yù)計未來幾年該領(lǐng)域的全球?qū)@暾埩咳詫⒈3州^快的增長趨勢。
圖 1 自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域全球?qū)@暾堏厔輬DFig.1 Global patent application trends of AFC system
圖2 自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域全球?qū)@暾堫愋图胺蔂顟B(tài)分析Fig.2 Analysis of global patent application types and legal status of AFC system
由圖2 可以看出,在自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域,發(fā)明專利申請占比達到96.6%,目前除了期限屆滿的專利之外,失效專利占比33.9%,其中失效的包括未繳年費的占7.9%,駁回的專利較少僅占0.9%。整體上來說,該領(lǐng)域全球?qū)@季仲|(zhì)量較好。進一步對該領(lǐng)域的IPC 分析可知,該領(lǐng)域的全球?qū)@夹g(shù)布局主要集中在售/購票機、閘機/驗票機/檢票機、傳輸通信、數(shù)據(jù)處理等方面的研發(fā)改進上。
自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域國內(nèi)專利申請始于1993 年,申請量呈平緩上升趨勢,進入2011 年之后,伴隨著智慧城市的不斷建設(shè),智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,該領(lǐng)域的專利申請量相較以前呈快速上升趨勢。如圖3 所示,2017 年度快速增長至195 項相關(guān)專利申請,發(fā)展比較迅速,預(yù)計未來幾年該領(lǐng)域的國內(nèi)專利申請量將保持快速增長趨勢。
圖3 國內(nèi)自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@暾堏厔軫ig.3 Patent application trend of AFC system in China
圖4 自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域國內(nèi)專利申請類型及法律狀態(tài)分析Fig.4 Analysis of China’s patent application types and legal status of AFC system
由圖4 可以看出,在自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域,發(fā)明專利申請占比59.6%,在一定程度上表現(xiàn)出自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域技術(shù)含量較高。另外,還有40.2%的實用新型專利申請。分析圖4 數(shù)據(jù),目前失效專利占比44.9%。其中主要原因包括未繳年費占23.6%、撤回占11.8%、專利申請駁回占7%等。進一步對該領(lǐng)域的IPC 分析可知,該領(lǐng)域的國內(nèi)專利技術(shù)在售/購票機、閘機/驗票機/檢票機、傳輸通信、數(shù)據(jù)計算處理等方面均有涉及。
如圖5 所示,美國、世界知識產(chǎn)權(quán)組織、日本公開的專利數(shù)量最多,分別為8 920、2 616、2 567 件,占全球該領(lǐng)域?qū)@暾埩康?9.1%、11.5%、11.2%。美國在自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請相對于其他各國/地區(qū)遙遙領(lǐng)先,其主要申請人包括 IBM、CUBIC CORP、OHMER FARE REGISTER CO 等實力強勁的企業(yè),其申請技術(shù)主要集中在信息數(shù)據(jù)的處理優(yōu)化方面。WIPO 世界知識產(chǎn)權(quán)組織在專利申請后可指定在多國獲得保護,通過專利申請人分析,其專利部署主要來自CUBIC CORP、AMADEUS SAS、ITA SOFTWARE INC、UBER TECHNOLOGIES INC等,其中美國公司占比較多,可見美國公司比較重視通過WIPO 進行海外專利部署,也體現(xiàn)美國在全球范圍進行自動售檢票系統(tǒng)技術(shù)和市場擴張的發(fā)展戰(zhàn)略。日本以11.2%的專利占比位居該領(lǐng)域全球第三位,其主要申請人包括TOSHIBA CORP、NIPPON SIGNAL CO LTD、OMRON TATEISI ELECTRONICS CO 等知名企業(yè),其申請技術(shù)主要集中在售/購票機、閘機/驗票機/檢票機、數(shù)據(jù)處理等方面的研發(fā)改進上。整體上來看,美國、世界知識產(chǎn)權(quán)組織、日本、加拿大、歐洲專利局為自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)專利技術(shù)申請的主要分布區(qū)域。
圖5 自動售檢票系統(tǒng)全球?qū)@麉^(qū)域分布Fig.5 Global patent regional distribution of AFC system
圖6 顯示了全球自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域?qū)@暾埩颗琶岸坏纳暾埲?,并根?jù)申請量大小進行排位后可以看出,排名第 1 位的申請人是法國的AMADEUS SAS,有476 項相關(guān)專利申請,在申請人申請數(shù)量中處于領(lǐng)先地位。觀察申請人可知,前10 位申請人當中美國占據(jù)了5 席,擁有很強的實力,除了CUBIC CORP 之外,UBER TECHNOLOGIES INC、IBM、OHMER FARE REGISTER CO、UBER TECH INC 也均榜上有名,由此可以看出,美國在自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。日本緊隨美國之后,在前 10 位申請人中占據(jù)了 4 席,包括 TOSHIBA CORP 、NIPPON SIGNAL CO LTD 、OMRON TATEISI ELECTRONICS CO、HITACHI LTD 等知名企業(yè),在自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的實力不容小覷。國內(nèi)該領(lǐng)域的創(chuàng)新主體主要包括四川久遠新方向智能科技有限公司、東南大學(xué)、廣州新科佳都科技有限公司、上海華虹計通智能系統(tǒng)股份有限公司等。
圖6 創(chuàng)新主體分析Fig.6 Analysis of innovation subjects
當前,世界主要國家正大力發(fā)展鐵路軌道交通、城際市域軌道交通和城市軌道交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),軌道交通運營線路里程不斷積累,軌道交通及其配套產(chǎn)業(yè)的升級和擴張不斷加速。通過前面對軌道交通自動售檢票系統(tǒng)全球?qū)@治隹芍瑲W美、日本等發(fā)達國家手中掌握著軌道交通自動售檢票系統(tǒng)大量關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù),在相關(guān)領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。未來幾年,全球范圍在軌道交通自動售檢票系統(tǒng)方面的專利申請仍將保持強勁增長趨勢。在早期,我國的軌道交通自動售檢票系統(tǒng)和產(chǎn)品及其相關(guān)技術(shù)主要來源于國外,后來通過對引進的國際先進技術(shù)的消化、吸收和自主研究及具體項目的實踐,技術(shù)自主化程度不斷提高,涌現(xiàn)出不少具有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀技術(shù)和產(chǎn)品[3]。近年來,伴隨著智慧城市的不斷建設(shè),智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,國內(nèi)在軌道交通自動售檢票系統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)相較以往速度加快,該領(lǐng)域各類原有技術(shù)不斷更新迭代、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),預(yù)計未來幾年該領(lǐng)域的創(chuàng)新將保持快速增長趨勢。基于前文的分析,結(jié)合國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)及高新技術(shù)發(fā)展的實際,軌道交通自動售檢票系統(tǒng)作為我國軌道交通產(chǎn)業(yè)中重要的組成之一,必將迎來新的發(fā)展機遇。