軌道交通制動技術專利現(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量進一步提高的重要因 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，對軌道交通制動技術專利現(xiàn)狀進行了相關統(tǒng)計與分析。

關鍵詞：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，采取分類號和關鍵詞結合的檢索策略進行領域和分支限定、同時還結 合了關鍵詞降噪、人工降噪和人工補全等手段，最終確定軌道交通制動專 利技術相關中、外文專利文獻（VEN 統(tǒng)計數(shù)據(jù)總量為 9566 件，CNABS 統(tǒng) 計數(shù)據(jù)總量為 1589 件）及其各級分支專利文獻。鑒于專利申請延遲公開的 特點，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 全球專利申請發(fā)展趨勢

圖 1 示出了跟隨技術發(fā)展而變化的全球專利申請數(shù)量趨勢曲線，并重點 列出了日本、美國、中國、德國、法國五個國家在該領域的相關趨勢變化，可以將軌道交通制動專利技術全球申請量發(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每年的全球專利申請量基本保持 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 專利技術的研究還處于初級階段。因此對軌道交通制動領域而言，美國、 法國引領了該技術領域的開創(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研究的第一活躍發(fā)展期，同樣在該階段美國對該領域全球專利申請量起到最為突出貢獻作用，法國 次之。尤其在 1939 年達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進入了緩慢發(fā)展期，全球專利申請 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域全球專利申 請量起到最為突出的貢獻作用，例如美國在 1955 年申請了 23 件，法國在 1960 年申請了 12 件，分別達到該階段專利申請量的最高點。

（4）第二活躍發(fā)展期（1964-2004 年）

隨著世界工業(yè)化國家經(jīng)濟實力的不斷加強，為提高交通運輸能力以適 應其經(jīng)濟發(fā)展的需要，繼美國和法國之后，日本、德國等發(fā)達國家相繼開 始進行軌道交通的研究與發(fā)展，而軌道交通制動技術作為軌道交通領域的 關鍵技術之一，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、法國對該領域全球專利申請量 起到最為突出貢獻作用，尤其是 1971-1975 這五年間各國對軌道交通制動 專利技術的專利申請熱度達到相對頂峰狀態(tài)，其中 1971 年全球專利申請量 達到相對頂峰 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，法國對該技術領域的專利申請熱度有所降低。美國也在 1985-1995 年期間對該技術領域的專利申請 熱度有所降低，但在 1996 年之后，專利申請熱度有所恢復。

（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 技術的全球專利申請量也呈現(xiàn)迅猛增長態(tài)勢。其中中國、日本、美國和德 國對全球專利申請量起到最為突出貢獻作用。全球專利申請量在 2018 年達 到最高點 192 件。在該階段，法國對軌道交通制動專利技術的專利申請熱 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 全球專利主要申請人分布

在軌道交通制動專利技術排名前 20 位的全球主要申請人中，克諾爾集 團處于絕對領先地位，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 團具有在該領域研究的領先地位;日本對該領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在華專利申請發(fā)展趨勢，2006 年之 前該領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 年達到申請小高峰（202 件），并 在 2015 年再次達到申請最高峰（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)展熱度呈相對應關系。

軌道交通制動專利技術在華專利申請實用新型占比 49%，發(fā)明占比 51%，其中授權發(fā)明占比 23.85%，而發(fā)明占比率、授權發(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域技術的研究處于初級階段，即 量多而質不高的特點。

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在華主要申請人排名，其中克諾爾?集團處于絕對領先地位;國內(nèi)企業(yè)中中車集團下的中車青島四方機車車輛?股份有限公司、中車唐山機車車輛有限公司、中車株洲電力機車有限公司、 中車戚墅堰機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)也在該領域擁有較多的在華申請。

結語

在專利技術現(xiàn)狀方面，美國、法國在該領域的技術發(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 領域的技術發(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;

在本領域重要申請人中，德國的克諾爾集團處于絕對領先地位;日本 對該領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 道交通制動領域的申請人相對集中，國內(nèi)企業(yè)中中車集團下的中車青島四 方機車車輛股份有限公司、中車唐山機車車輛有限公司、中車株洲電力機 車有限公司、中車戚墅堰機車車輛工藝研究所也均排在前列。

參考文獻：

[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.