軌道交通制動技術(shù)專利現(xiàn)狀研究

汪煜婷 靳宇 王成

摘要：在軌道交通不斷高速化、重載化的時代背景下，制動的重要性不僅僅是安全問題，制動已經(jīng)成為制約列車速度和牽引質(zhì)量進(jìn)一步提高的重要因 素。本文選擇了 VEN 專利索引數(shù)據(jù)庫和中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（簡稱：CNABS）作為檢索基礎(chǔ)，對軌道交通制動技術(shù)專利現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)統(tǒng)計(jì)與分析。

關(guān)鍵詞：軌道交通;制動;專利現(xiàn)狀

前言

本文選擇了 VEN 專利索引數(shù)據(jù)庫和中國專利文摘數(shù)據(jù)庫作為檢索基 礎(chǔ)，采取分類號和關(guān)鍵詞結(jié)合的檢索策略進(jìn)行領(lǐng)域和分支限定、同時還結(jié) 合了關(guān)鍵詞降噪、人工降噪和人工補(bǔ)全等手段，最終確定軌道交通制動專 利技術(shù)相關(guān)中、外文專利文獻(xiàn)（VEN 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)總量為 9566 件，CNABS 統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)總量為 1589 件）及其各級分支專利文獻(xiàn)。鑒于專利申請延遲公開的 特點(diǎn)，部分近年申請的專利尚未公開（本文檢索截止日期為 2021 年 9 月），導(dǎo)致本文分析樣本具有一定的不完整性。

1.全球范圍內(nèi)專利申請狀況

1.1 全球?qū)＠暾埌l(fā)展趨勢

圖 1 示出了跟隨技術(shù)發(fā)展而變化的全球?qū)＠暾垟?shù)量趨勢曲線，并重點(diǎn) 列出了日本、美國、中國、德國、法國五個國家在該領(lǐng)域的相關(guān)趨勢變化，可以將軌道交通制動專利技術(shù)全球申請量發(fā)展過程大致分為萌芽期、第一活 躍發(fā)展期、緩慢發(fā)展期、第二活躍發(fā)展期、第三活躍發(fā)展期五個階段。

下面對每個發(fā)展階段的具體情況進(jìn)行說明：

（1）萌芽期（1938 年之前）

1938 年之前，軌道交通制動專利技術(shù)每年的全球?qū)＠暾埩炕颈３?在 20 件以下，主要申請國以美國為主、法國次之。該階段對軌道交通制動 專利技術(shù)的研究還處于初級階段。因此對軌道交通制動領(lǐng)域而言，美國、 法國引領(lǐng)了該技術(shù)領(lǐng)域的開創(chuàng)和發(fā)展。

（2）第一活躍發(fā)展期（1938-1945 年）

1938-1945 年迎來了軌道交通制動專利技術(shù)研究的第一活躍發(fā)展期，同樣在該階段美國對該領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩科鸬阶顬橥怀鲐暙I(xiàn)作用，法國 次之。尤其在 1939 年達(dá)到專利申請量的相對頂峰，其中美國申請了 40 件，法國申請了 7 件。

（3）緩慢發(fā)展期（1946-1963 年）

在該階段，軌道交通制動專利技術(shù)進(jìn)入了緩慢發(fā)展期，全球?qū)＠暾?量在該階段基本保持持平，該階段仍然由美國和法國對該領(lǐng)域全球?qū)＠?請量起到最為突出的貢獻(xiàn)作用，例如美國在 1955 年申請了 23 件，法國在 1960 年申請了 12 件，分別達(dá)到該階段專利申請量的最高點(diǎn)。

（4）第二活躍發(fā)展期（1964-2004 年）

隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷加強(qiáng)，為提高交通運(yùn)輸能力以適 應(yīng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，繼美國和法國之后，日本、德國等發(fā)達(dá)國家相繼開 始進(jìn)行軌道交通的研究與發(fā)展，而軌道交通制動技術(shù)作為軌道交通領(lǐng)域的 關(guān)鍵技術(shù)之一，其專利申請量也因此有了較為顯著的增長。

其中 1964-1984 年期間，德國、日本、法國對該領(lǐng)域全球?qū)＠暾埩?起到最為突出貢獻(xiàn)作用，尤其是 1971-1975 這五年間各國對軌道交通制動 專利技術(shù)的專利申請熱度達(dá)到相對頂峰狀態(tài)，其中 1971 年全球?qū)＠暾埩?達(dá)到相對頂峰 108 件。

1985 之后，中國開始了對軌道交通制動專利技術(shù)的申請，并在 1985-2004 年間專利申請量穩(wěn)步增長。然而在該階段，法國對該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請熱度有所降低。美國也在 1985-1995 年期間對該技術(shù)領(lǐng)域的專利申請 熱度有所降低，但在 1996 年之后，專利申請熱度有所恢復(fù)。

（5）第三活躍發(fā)展期（2005 年至今）

自 2005 年左右起，隨著全球軌道交通的快速化發(fā)展態(tài)勢，對軌道交通 制動技術(shù)提出了越來越高的安全性、可靠性要求[1]，由此軌道交通制動專利 技術(shù)的全球?qū)＠暾埩恳渤尸F(xiàn)迅猛增長態(tài)勢。其中中國、日本、美國和德 國對全球?qū)＠暾埩科鸬阶顬橥怀鲐暙I(xiàn)作用。全球?qū)＠暾埩吭?2018 年達(dá) 到最高點(diǎn) 192 件。在該階段，法國對軌道交通制動專利技術(shù)的專利申請熱 度仍然保持了較低迷的狀態(tài)，僅在 2016 年之后有所增長。

1.2 全球?qū)＠饕暾埲朔植?/p>

在軌道交通制動專利技術(shù)排名前 20 位的全球主要申請人中，克諾爾集 團(tuán)處于絕對領(lǐng)先地位，并且其中日本企業(yè)占 9 位、德國企業(yè)占 5 位、美國 企業(yè)占 2 位、英國企業(yè)占 2 位、中國企業(yè)占 1 位、韓國企業(yè)占 1 位;但在 排名前 5 位的全球主要申請人中沒有日本企業(yè)。由此可以看出德國克諾爾集 團(tuán)具有在該領(lǐng)域研究的領(lǐng)先地位;日本對該領(lǐng)域的研究申請人相對較為分散，但缺少頭部企業(yè);中、韓兩國在軌道交通制動領(lǐng)域的申請人相對集中。

2.1 在華專利申請發(fā)展趨勢

圖 3 示出了軌道交通制動專利技術(shù)在華專利申請發(fā)展趨勢，2006 年之 前該領(lǐng)域在華專利申請量很少，每年的專利申請量保持在 50 件以下，自 2006 年起專利申請量迅猛增長，在 2009 年達(dá)到申請小高峰（202 件），并 在 2015 年再次達(dá)到申請最高峰（379 件），專利申請量發(fā)展趨勢也基本和各 階段我國對軌道交通行業(yè)的研究與發(fā)展熱度呈相對應(yīng)關(guān)系。

軌道交通制動專利技術(shù)在華專利申請實(shí)用新型占比 49%，發(fā)明占比 51%，其中授權(quán)發(fā)明占比 23.85%，而發(fā)明占比率、授權(quán)發(fā)明占比率的相對 較低反映出了，存在大量專利申請對該領(lǐng)域技術(shù)的研究處于初級階段，即 量多而質(zhì)不高的特點(diǎn)。

2.2 在華專利申請主要申請人分布

下圖示出了軌道交通制動專利技術(shù)在華主要申請人排名，其中克諾爾?集團(tuán)處于絕對領(lǐng)先地位;國內(nèi)企業(yè)中中車集團(tuán)下的中車青島四方機(jī)車車輛?股份有限公司、中車唐山機(jī)車車輛有限公司、中車株洲電力機(jī)車有限公司、 中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所也均排在前列;此外，納博特斯克株式會?社、新日鐵住金株式會社、西屋控股公司、曙制動器工業(yè)株式會社、西門?子公司等其它國外企業(yè)也在該領(lǐng)域擁有較多的在華申請。

結(jié)語

在專利技術(shù)現(xiàn)狀方面，美國、法國在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展早期呈現(xiàn)出較 高申請量狀態(tài)，但在近幾年專利申請熱度有所減緩;德國、日本分別在該 領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展中期呈現(xiàn)出較高申請量狀態(tài);近幾年中國、德國、日本在 該領(lǐng)域的專利申請均保持了較高申請量狀態(tài)，尤以中國申請量最為突出;

在本領(lǐng)域重要申請人中，德國的克諾爾集團(tuán)處于絕對領(lǐng)先地位;日本 對該領(lǐng)域的研究申請人相對較為分散，且缺少頭部企業(yè);中、韓兩國在軌 道交通制動領(lǐng)域的申請人相對集中，國內(nèi)企業(yè)中中車集團(tuán)下的中車青島四 方機(jī)車車輛股份有限公司、中車唐山機(jī)車車輛有限公司、中車株洲電力機(jī) 車有限公司、中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所也均排在前列。

參考文獻(xiàn)：

[1]許淑珍.從高速鐵路看中國鐵路的發(fā)展[J].內(nèi)江科技，2009，12：125～126.