中国磁浮轨道交通技术的专利申请统计与分析

贺正楚¹，黄颖琪¹，彭 花²，刘大能¹

(1.长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙410114；2.长沙民政职业技术学院，湖南 长沙 410004)

摘 要 中国在磁浮轨道交通技术领域的技术研发活跃度高，专利数量较多.通过从中国专利发明公开数据库、中国专利实用新型库和中国专利外观设计库采集到的关于1985年4月1日至2018年12月15日的相关数据，分析归纳了中国磁浮轨道交通技术的专利申请类型、技术分布及主要研发机构的专利分布和专利发展趋势.

关键词 产业经济学；磁浮轨道交通技术；专利申请分布；专利分布

在人类经济社会发展进程中，每一次交通工具的变革，都极大地推进了经济繁荣.磁浮技术与轨道交通产业必将深度融合而催生出磁浮轨道交通产业.该产业在我国具有较强的科技进步引导能力和较为广阔的市场前景^[1][2][3]，磁浮轨道交通在轨道交通当中将占据重要地位^[4].中国交通运输需求巨大，航空网不够发达，高速大运量轨道交通在中国有很大的发展空间.

铜冶炼企业生产检修工程中，土木建筑工程是支撑和保障各项设备运行的重要基础，是铜冶炼行业的重要组成部分。各车间的土建专业生产检修服务多属建筑安装工程范畴，因现有设备、作业面限制、生产工期要求等实际情况，决定了建筑构件体量、施工工艺、检修措施等与一般新建工民建项目相比，差异很大。铜冶炼企业土建检修项目具有交叉性、零散性、抢修项目多等特点，而目前铜冶炼行业还没有相对应的独立的检修工程预算定额。因此，检修项目在预结算过程中找不到相适应的工效定额，只能参照地方建筑安装工程预算定额的含量和取费执行，结果得出与实际存在偏差的工程造价。

磁浮列车所用到的磁浮技术指的是利用磁力使物体悬浮的一种技术.1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔提出了电磁浮原理，开启了磁浮技术的正式研究.在磁浮技术日臻成熟的情况下，磁浮轨道交通受到越来越多的关注.相较于传统轨道交通(有轨电车、轻轨、地铁等)，磁浮轨道交通具有以下特点：建造和维护成本低，转弯半径小，爬坡能力强，线路灵活，施工拆迁量小，乘客覆盖面积大，运营更加安全，脱轨和翻车的概率更低，噪声低，无摩擦产生的粉尘，阻力小因而能耗低，环保性能好等^[5].

1 磁浮轨道交通产业及技术的发展状况

1.1 中国磁浮轨道交通产业现状

我国发展磁浮技术的市场潜力巨大.我国铁路进入了全面提高运输质量的时期，对旅客运输的重视程度逐渐超过货物运输，对运输质量的需求超过了对运输重量的需求.

中国对磁浮技术和磁浮轨道交通的研究与开发始于1986年^[6]，之后上海磁浮列车、全世界最长的中低速磁浮列车线路“长沙磁浮快线”、北京S1线陆续成功开通运营，成都、武汉、青岛等地磁浮项目也正在蓬勃开展^[7].中国发展高速高运量、中长距离运输的需求拉动了磁浮轨道交通研发的进步.2018年11月北京S1线磁浮列车再提速，全程仅需16分钟.2018年11月，杭州为迎接亚运会开始建设一条城市轨道交通示范线，该线建成后将是中国首条拥有完全自主知识产权的高温超导磁浮铁路.

本源与外源性传承人的主体不同。本源性传承人往往只在统一的族群内进行传承，传承人将自己从前辈人所承继的知识和技艺进行独创性地加工和技术改进从而促进它的改变。本源性传承往往是经由某个地区或者某个民族的许许多多个体在日常生活中不断地对非物质文化遗产改进、加工和完善并融合当地的文化和民族精神后所形成的。

图3显示了磁浮轨道交通技术主要研发机构的专利申请公开量在近几年呈上升趋势，2014-2017年度的专利申请公开总量占磁浮轨道交通技术主要研发机构专利申请总量的52%，说明磁浮轨道交通技术近几年的发展较快，是热门技术领域，其中2017年专利申请公开量同比增长47%.

1.2 磁浮轨道交通技术的发展状况

最早的磁力悬浮物体的专利发明于20世纪初问世.由于战后经济萧条、世界铁路发展停滞和科技水平制约等因素，磁浮铁路技术在电磁浮理论诞生后的近40年内发展得十分缓慢.1964年日本建成世界上第一条高速铁路东海道新干线并成功通车，标志着世界铁路的开发建设进入了现代化时期.列车运行速度显著提高，一些较发达国家开始重视磁浮铁路技术的研究与开发.

表1是IPC分类号说明，表示专利所属的技术领域.图2表示我国关于磁浮轨道交通技术的专利申请技术分布情况.排名前五位的技术领域分别为：铁路轨道(E01B)，电动车辆动力装置(B60L)，一般的控制或调节系统(G05B)，电机(H02K)，其他类目不包含的电机(H02N).从专利申请技术分布来看，专利申请技术主要分布在铁路轨道(E01B)、电动车辆动力装置(B60L)、一般的控制或调节系统(G05B)，这三项技术申请数量之和在排名前五位的技术领域占比约为75%，优势较为明显.

通过革兰氏染色后镜检观察菌体形态，结果显示：其中36菌株为革兰氏阳性，不移动，无芽孢生成。其中，33.3%细胞呈椭圆形或圆形，单个、成对或者成串排布；66.7%为杆菌，杆菌排列方式多样，呈单杆、双杆或多杆并存的形态。再将这36株菌进行过氧化氢酶测试，发现所有菌株均无气泡产生，即为阴性，因此，初步推断该36株菌为乳酸菌。并将该36株菌按照其泡菜编号及发现顺序依次命名。

中国进入磁浮轨道交通技术研究与开发领域的时间较晚，但是发展十分迅速，活跃度高.利用Cite Space将统计数据可视化后发现^[10]，中国磁浮轨道交通技术专利的总专利数量处于世界领先水平，专利拥有数量排名前20位的机构中有9家来自中国.自2007年以来，中国已经成为磁浮轨道交通技术领域相关论文年发表数量最多的国家，超过美国、日本、韩国等发达国家，热点探讨几乎与国际同步^[11].

2 中国磁浮轨道交通技术的专利申请分析

通过专利分析，帮助企业掌握产业技术的发展动态、技术路线的市场走势、新技术在企业和行业的发展情况以及使用新技术生产的新产品的市场发展趋势，帮助企业以及相关科技工作者了解磁浮轨道交通行业的专利保护情况和技术竞争情况^[12]，有助于企业的科学决策，包括制定企业发展规划等^[13].

从中国专利发明公开数据库、中国专利实用新型库和中国专利外观设计库中采集了从1985年4月1日到2018年12月15日的相关数据进行分析.

2.1 专利申请类型分析

发明专利数量是衡量科技创新水平的重要指标.“十二五”期间，中国共受理发明专利申请403.4万件，发明专利申请受理量在全球排名第一，发明专利授权量118.9万件.2018年，我国发明专利申请量为154.2万件，授权发明专利43.2万件.我国受理发明专利申请数量已经连续多年位居世界首位.

图1 我国关于磁浮轨道交通技术的专利申请类型统计情况

2.2 技术分布

1984年，德国第一个原型车TR06在Emsland实验线上试验，1993年第二个原型车TR07的最高试验速度达到450km/h，1999年日本磁浮列车载人试验速度达到552km/h.

表1 IPC分类号说明

图2 我国关于磁浮轨道交通技术的专利申请技术分布情况

2.3 2014-2017 年度专利申请公开动态分析

磁浮轨道交通技术主要有电磁悬浮技术、低温超导磁悬浮技术和高温超导磁悬浮等3种类型.高温超导磁悬浮技术在交通领域具有革命性的突破，其列车速度高达1000km/h以上^[8].2018年1月，速度为600km/h的高速磁浮轨道交通系统技术方案在青岛市通过评审，标志着中国中车四方股份公司牵头的国家重点研发专项“高速磁浮轨道交通系统关键技术”课题取得重要的阶段性成果.磁浮轨道交通技术的产业化也在大力推进，组建的中铁磁浮轨道交通投资建设有限公司将更好地推进中国磁浮轨道交通技术的产业化运营^[9].

图3 2014-2017年我国关于磁浮轨道交通技术的专利申请公开量情况

2.4 专利申请总量排名前五位的申请机构

按照发明专利申请公开量的排名，我国研发磁浮轨道交通技术的机构如图6所示，分别为上海磁浮轨道交通工程技术研究中心、上海磁浮轨道交通发展有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、西南交通大学、哈尔滨工业大学.发明专利申请公开量排名前五位的研发机构，与专利申请公开总量排名前五位的研发机构有一点变化，略有变化之处的就是，原本属于专利申请公开总量排名前五位的中国人民解放军国防科学技术大学变为了哈尔滨工业大学.从发明专利申请量来看，上海磁浮轨道交通工程技术研究中心发明专利申请量排名第一，相比其它主要研发机构具有比较大的优势.

结合图4和图5可以看出：上海磁浮轨道交通工程技术研究中心总体表现较好，专利申请公开量排名第一，但近年公开量有下降趋势；上海磁浮轨道交通发展有限公司专利申请公开量排名第二，2017年公开量有明显上升；中铁第四勘察设计院集团有限公司公开量位居第三，但公开量波动较大，2016年公开量远大于其余四家公司，2017年迅速减少；西南交通大学和国防科学技术大学公开量则比较稳定，呈平稳增长趋势.

图4 我国主要研发机构关于磁浮轨道交通技术的专利申请总量排名

2.5 发明专利申请排名前五位的申请机构

图1显示了磁浮轨道交通技术研发机构申请的发明专利、实用新型专利和外观设计专利等三种类型的中国专利数量.

惟希望也，故进取；惟进取也，故日新。今天的开磷，是创新的开磷，是绿色的开磷，也是开放的开磷。我们坚持以深化改革为先导，以创新驱动为引领，以提质增效为核心，以结构调整为主线，以安全环保为底线，以做强做优做大开磷为使命，不断加强与国内外科研院所、知名企业交流合作，我们的“朋友圈”越来越大，企业的生命力越来越强。

进入21世纪之后，磁浮铁路发展开始进入成熟期.当前主要的磁浮技术主要是以日本为代表的超导超高速磁浮铁路技术、以德国为代表的常超导高速磁浮铁路TR技术和日本中低速地面运输系统HSST技术，其中HSST技术主要用于中短途客运.三种磁浮铁路技术都在相应的试验线上进行了充分的研究和试验，相关技术和设施持续改进、日趋完善.

图4显示的磁浮轨道交通技术专利申请总量排名前五位的机构的专利申请量之和占全部磁浮轨道交通技术专利申请总量的33.5%，具备一定的集中度.

图5 我国主要研发机构关于磁浮轨道交通技术的专利申请公开量排名

图6 我国主要研发机构关于磁浮轨道交通技术的发明专利申请量排名

如图7所示，上海磁浮轨道交通工程技术研究中心发明专利申请量呈下降趋势，上海磁浮轨道交通发展有限公司发明专利申请量排名第二，近几年发明专利申请量趋势较为平稳，增长速度较为缓慢，中铁第四勘察设计院集团有限公司发明专利申请量位居第三，发明专利申请量波动较大，2016年发明专利申请量远大于其余四家公司，2017年迅速减少，哈尔滨工业大学发明专利申请量则比较稳定，呈平稳增长趋势，西南交通大学近几年发明专利申请量呈下降趋势，尤其在2016年下降明显.

除了后续教育，澳大利亚对资产评估培养中最大的特点在于其更加注重高等教育。缺乏扎实的基础的资产评估从业人员在资产评估业务活动中是致命的，会影响了资产评估人员的就职上限。所以澳大利亚各类高校基本都开设了资产评估相关课程并拥有一套完整的高等教育体系。这类体系对资产评估人才的培养有益无害，澳大利亚的资产评估人员只要在大学获得相关学位并拥有2年相关工作经验后就可以直接申请成为资产评估师，并不需要通过资产评估师考试。

1.2.3 心理护理。由于患者受肺结核引发临床表现以及眼周存在带状疱疹的影响，极易使其出现恐惧、焦虑、不安等负性心理，极有可能对护理干预效果造成影响。因此，护理人员有必要与患者开展深入交流，建立良好护患关系，将疾病形成、发展因素、治疗过程、治疗效果一一对患者进行讲解，提高患者对疾病知识的了解程度，或通过播放音乐、视频等方式将患者注意力进行转移，使其心理负担及不良情绪得到消除，从而提升患者配合程度及治疗效果[4]。

图7 我国主要研发机构关于磁浮轨道交通技术的发明专利申请量排名

2.6 磁浮轨道交通技术的主要研发机构的专利申请情况

我国磁浮轨道交通技术研发集中在国内的3所大学和3个企业.这些大学和科研院所的专利申请数量见表2.需要指出的是外观设计专利总量只有中铁第四勘察设计院集团有限公司和上海磁浮轨道交通发展有限公司拥有，在WO国际发明申请数量上较少，未来需要加大对国际发明专利的投入和重视程度.

3 结语与建议

全球先进轨道交通以中国高速铁路(简称“中国高铁”)为代表.2018年底，中国高铁运营里程超过2.9万公里，占全球高铁运营里程的三分之二以上，超过其他国家里程的总和^[14].中国高铁产业成为中国产业国际化发展的一张产业名片^[15-17].中国磁浮轨道交通产业也能够像中国高铁那样，在国内外都可以取得很大的发展^[18-20].加强中国磁浮轨道交通技术的国际专利申请工作很有必要.专利在市场开拓和市场保护中具有重要作用，开发潜在的市场特别是国际性市场需要提前布局专利申请.中国磁浮轨道交通技术的研究与开发需要将申请国际专利与开拓国际市场紧密结合起来.

表2 我国主要研发机构关于磁浮轨道交通技术的专利申请数量

2016年5月湖南长沙开始运营中低速磁浮轨道交通线路，在世界范围内产生了较大影响.来自德国、法国、俄罗斯、乌克兰、奥地利、韩国、新加坡、马来西亚、新西兰、巴西等35个国家的人员考察和调研了长沙的磁浮轨道交通线路，德国和马来西亚还希望能够同长沙有关方面合作在他们本国建设磁浮轨道交通.我国需要优先在上述可能修建磁浮轨道交通的国家提前进行专利申请，在这些潜在市场上布局专利，实施有效的国际化保护知识产权战略极其重要.向国外的相关机构申请专利保护，应对国外企业的竞争，设置一道保护中国企业的专利技术屏障.

目前，我国在国内的磁浮轨道交通技术专利申请量较大，在国外的专利申请量很少，关于核心技术的专利申请更为稀少，尤其是在美国和欧盟的专利申请份额很低，还主要分布在非核心技术上.美国和欧盟都是中国磁浮轨道交通产业未来可能开拓的国际市场.海外专利的稀少可能导致中国公司在国外容易面临竞争对手的专利诉讼.中国应增强全球知识产权保护的意识，重视技术发明专利的海外申报，改善国际专利保护状况，完善专利保护的国际布局，规避国际专利风险.

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Statistics and Analysis of Patent Application for Maglev Rail Transit Technology in China

HE Zhengchu¹， HUANG Yingqi¹，PENG Hua²，LIU Daneng¹

(1.Changsha University of science &Technology ，Changsha ，Hunan 410114，China ；2.Changsha Social Work College ，Changsha ,Hunan 410004，China )

Abstract China has a high degree of technological research and development in the field of maglev rail transit technology and has a large number of patents.The relevant data for the period from April 1, 1985 to December 15, 2018 were collected from the Chinese Patent Invention Open Database, the Chinese Patent Utility Model Library and the Chinese Patent Designs Library. This paper analyzes and summarizes the patent application type, technology distribution, patent distribution and patent development trend of major R&D institutions.

Key words Industrial Economics；Maglev Rail Transit Technology；Patent Application Distribution；Patent Distribution

收稿日期： 2019-03-28

基金项目： 国家社科基金重点项目(18AJY022)；湖南省社科基金项目(18YBG001；2018JL01)；湖南省技术创新引导计划——科技创新决策咨询暨软科学重点项目(2017ZK3064)

作者简介： 贺正楚(1968—)，男，湖南衡阳人，博士，二级教授，研究方向：技术经济及管理.E-mail:hezhengchu@163.com

中图分类号 F426.472

文献标识码 A

标签：产业经济学论文;  磁浮轨道交通技术论文;  专利申请分布论文;  专利分布论文;  长沙理工大学经济与管理学院论文;  长沙民政职业技术学院论文;