軌道交通通信系統全球專利分析研究

潘穎芳

【摘 要】文章從專利分析角度，采用專門的統計方法和技術手段，對專利信息進行定量和定性分析，得出軌道交通通信系統專利分析研究的成果，為我國從事軌道交通通信系統產業的相關單位提供具有市場參考價值和技術研發指向的信息。同時，文章從軌道交通通信系統全球專利申請趨勢、申請類型、法律狀態、地域分布及創新主體等維度剖析軌道交通通信系統技術發展狀況及趨勢，為國內軌道交通通信系統產業未來發展提供有益參考。

【關鍵詞】通信;專利;分析

【中圖分類號】U282 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）10-0007-03

1 研究概況

1.1 立題背景

當今世界人口總數不斷增長，伴隨著經濟的發展，世界各國特別是發展中國家城市化的進程不斷加快，為支撐經濟的快速發展，滿足人們交通出行便捷的需求，軌道交通作為一種高效、環保的交通方式日益受到各國政府的青睞。目前，國內軌道交通的發展勢頭迅猛，國家和各地政府在軌道交通建設方面投入巨大，既作為基礎建設帶動了經濟的發展，也解決了日益突出的交通擁堵、出行耗時的民生問題，同時現代軌道交通廣泛采用的綠色環保節能設計，也為我國的生態環境文明建設提供了助力。軌道交通及其配套產業的發展前景廣闊，市場空間巨大。

1.2 研究目的

本文從專利分析角度，采用專門的統計方法和技術手段，對專利信息進行定量和定性分析，得出軌道交通通信系統專利分析研究的成果，為我國從事軌道交通通信系統產業的相關單位提供具有市場參考價值和技術研發指向的信息，為國內軌道交通通信系統產業未來發展提供有益參考。本文從軌道交通通信系統全球專利申請趨勢、申請類型、法律狀態、地域分布及創新主體等多維度剖析軌道交通通信系統技術發展狀況及趨勢，為相關單位制定軌道交通通信系統技術發展戰略和實施知識產權戰略提供必要依據，有利于相關單位提高技術創新能力和市場競爭力。

1.3 技術分類

本文重點從軌道交通領域中通信系統的主要組成進行技術分析，通信系統主要包含傳輸系統、無線系統、廣播系統、視頻監控系統（CCTV）等，其中無線系統細分還包括LTE（TD-LTE、FDD-LTE）、TETRA、LTE/Tetra等技術。下文將利用專利分析方法具體到通信系統技術分解后的主要組成進行專利分析，并得出相關結論。軌道交通通信系統的技術分解（見表1）。

1.4 檢索數據庫選擇

本文檢索采用某云專利檢索分析系統。本文用于分析的專利數據來源為中國、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權組織的專利文摘、權利要求書、說明書全文。由于發明專利公開的時限性，因此近幾年提出申請的部分專利文獻還沒有公開，數據不完整，實際的專利申請文獻數據可能略大于本文檢索到的數據。同時，由于專利申請（專利）的法律狀態發生變化時，專利公報的公布及檢索數據存在滯后性，因此本文提供的法律狀態信息僅供參考。

2 軌道交通通信系統全球專利分析

通信系統是軌道交通項目的重要組成部分，其為整體的軌道交通運行提供了信號傳輸為主的綜合性調控作用。軌道交通通信系統主要包括傳輸系統、無線系統（LTE（TD-LTE、FDD-LTE）、TETRA、LTE/Tetra）、廣播系統、視頻監控系統（CCTV）等方面。

目前，全球軌道交通通信系統領域的專利申請量累計達88 783項，其中國外專利有87 916項、國內專利有867項，本文將對軌道交通通信系統領域的全球專利申請趨勢、類型及法律狀態，地域分布和創新主體等進行分析。

2.1 通信系統全球專利申請趨勢、類型及法律狀態分析

軌道交通通信系統領域全球專利申請始于1920年，經過多年的發展，至2000年時累計申請量達到13 565項，發展比較平緩，也反映出當時該領域正處于起步階段。進入21世紀之后，隨著通信技術的高速發展，該領域的專利申請量相較以前開始大幅提升（如圖1所示），該領域專利申請量總體上在一個較高水平的增長位置，2007年度達到了第一個高峰值4 412件，之后經歷了幾年的研發方向調整，在2013年度該領域的專利申請量再次超越之前2007年度的申請高峰，在2014年度相關專利技術申請量達4 571件，發展比較迅速。隨著第五代移動通信技術的發展應用，該領域在未來幾年的全球專利申請量仍將保持在較高的水平，并將總體呈現快速增長的趨勢。

由圖2可以看出，在軌道交通通信系統領域，發明專利申請占比達到99.8%，目前除了期限屆滿的專利之外，失效專利占比為38.6%，其中失效的包括未繳年費的占9.8%、駁回的專利很少，僅占0.1%。整體上來說，該領域全球專利質量布局較好。

軌道交通通信系統領域國內專利申請始于1998年（BRITISH TELECOMM在中國香港進行了首次相關專利技術布局申請），進入2003年之后，伴隨著國內通信技術的迅速發展，該領域的專利申請量相較以前有了很大增加（如圖3所示），總體呈波浪式前進發展，這也反映出該階段的通信技術迭代更新較快，2017年度快速增長至79件相關專利申請，發展勢頭良好。

由圖4可以看出，在軌道交通通信系統領域，發明專利申請占比為80.3%，在一定程度上表現出該領域技術含量較高。此外，還有19.7%的實用新型專利申請。分析圖4數據可知，目前失效專利占比為20.3%。其主要原因包括未繳年費占13.2%、撤回占2.8%、專利申請駁回占0.9%等。進一步對該領域的IPC分析可知，該領域的國內專利技術在數字信息的傳輸（如數據交換網絡方面）、電數字數據處理等方面均有涉及。

2.2 通信系統全球專利區域分析

如圖5所示，美國、世界知識產權組織、加拿大公開的專利數量最多，分別為52 926件、17 257件、8 728件，占全球該領域專利申請量的59.6%、19.4%、9.8%。美國在軌道交通通信系統領域的專利申請相對于其他國家和地區遙遙領先，其主要申請人包括IBM、MICROSOFT CORP、XEROX CORP等實力強勁的企業，其申請技術主要集中在信息數據的傳輸處理方面。世界知識產權組織（WIPO）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UNIV CALIFORNIA、QUALCOMM INC、NOKIA CORP等，其中來自美國的申請最多，可見美國公司比較重視通過WIPO進行海外專利部署，也體現美國在全球范圍進行軌道交通通信系統技術和市場擴張的發展戰略。加拿大以9.8%的專利占比位居該領域全球第三位，其主要申請人包括POWER MEASUREMENT LTD、RESEARCH IN MOTION LTD等知名企業，其申請技術包括無線通信網絡、電話通信等方面的研發與改進。整體上來看，美國、世界知識產權組織、加拿大為軌道交通通信系統領域相關專利技術申請的主要分布區域。

2.3 創新主體分析

表2顯示了全球軌道交通通信系統領域專利申請量排名前六位的申請人，并根據申請量大小進行排位，由表2可以看出，排名第一位的申請人是澳大利亞的SILVERBROOK RES PTY LTD，有2 112件相關專利申請，在申請人申請數量中處于領先地位。從授權率來看，澳大利亞的SILVERBROOK RES PTY LTD在該領域的專利授權率也是最高的，高達87.9%，排第二位的是美國的IBM，授權率達到80.5%，這也反映出這些公司的相關專利技術創新質量水平高，實力非常強。國內該領域的創新主體主要包括北京交通大學、交控科技股份有限公司、比亞迪股份有限公司、中國鐵道科學研究院、株洲南車時代電氣股份有限公司、北京銳馳國鐵智能運輸系統工程技術有限公司、西南交通大學、北京全路通信信號研究設計院集團有限公司等。

3 小結

通過前面對軌道交通通信系統專利分析可知，在全球范圍內，軌道交通通信系統專利的申請總體呈現增長趨勢，并不斷加速。對于軌道交通通信系統的技術研究，歐美國家起步較早，從整體上來看，美國、世界知識產權組織、加拿大為軌道交通通信系統領域相關專利技術申請的主要分布區域，位列該領域專利申請前三位，掌控著大量的軌道交通通信系統關鍵創新技術。近年來，隨著通信技術特別是第五代移動通信技術的不斷發展和應用，我國國內在該領域的專利申請量相較以往有了很大增加，呈現波浪式前進發展趨勢，通信技術不斷迭代更新，技術水平邁上了一個新的臺階。基于前文的分析，結合國內相關產業及高新技術發展的實際，軌道交通通信系統作為我國軌道交通產業中重要的組成之一，在全球軌道交通建設的浪潮中，未來該產業的發展和技術創新必將迎來新的機遇和挑戰，前景光明。

參 考 文 獻

[1]于海.地鐵自動售票機的人機交互設計研究[D].南京：南京理工大學，2015.

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