孟磊 王濤
1北京市地鐵運營有限公司地鐵運營技術研發中心 北京 102208
2知識產權出版社有線責任公司 北京 100088
地鐵即地下鐵道的簡稱,是一個城市的經濟命脈,具有緩解擁堵、高效、高密度、高運量的特點。根據中國城市軌道交通協會發布的《2018年各城市軌道交通線路高峰客流量》,北京、上海、廣州這三座城市軌道交通網絡最成熟的城市,其高峰客流量最大值分別為6.06萬人次/小時、5.84萬人次/小時、6.43萬人次/小時。該數據除了反映地鐵的擁擠程度外,也說明地鐵的危險性也是客觀存在的,一旦發生事故,施救難度極大。
本文將從專利文獻角度出發,分析當前地鐵安全防災方面的專利布局情況,挖掘新技術,提供安全防災新思路[1]。
本文使用的專利數據來源于知識產權出版社有限責任公司的專利數據檢索平臺www.cnipr.com,專利申請類型包含發明、實用新型、外觀設計。
數據截止時間為公開(公告)日在2019年8月31日之前。
本文根據專利文獻公開的技術內容,結合本領域的常規分類,劃分為應急預防、應急措施及裝置兩大類。

圖1 城市軌道交通防災應急技術中國專利申請趨勢
CNIPR數據顯示,我國在城市軌道交通防災應急技術領域的專利申請起步較早,在經過20年的技術積累和發展后,2009年起年度專利申請開始呈現穩定增長的發展狀態,2017年申請量達到峰值。縱觀我國地鐵發展歷史,1971年中國首條地鐵線北京地鐵1號線建成運營以來,截至目前已有39個城市先后開通地鐵線路,總里程近4600公里,尤其是近十年中國地鐵建設更是進入了快車道。
城市軌道交通防災應急技術領域專利申請以獨立申請為主,占比超過90%。近200家企業實施了專利布局,并且企業專利申請總量遠高于高校和科研機構,證明該領域具備一定的產業化基礎,并且嘗試與高校/科研機構合作從而提高創新起點、突破創新瓶頸。
分析企業所屬行業信息發現,制造業、勘察設計類企業是專利申請的主體,地鐵運營類企業在該領域申請專利不足10件。
該領域TOP10申請人中僅包含2家企業(中鐵第四勘察設計院集團有限公司、南京康尼機電股份有限公司),排名前三位的申請人均為高校/科研機構(天津大學、中國安全生產科學研究院、中國科學技術大學)。
(1)應急預防是當前專利布局的重點方向,應急處置流程方面的相關布局較少。根據專利文獻公開的技術內容,結合本領域的常規分類。本文劃分為應急預防、應急措施及裝置兩大類,從專利分布情況來看,當前本領域申請人更傾向于在應急預防領域進行創新和布局。進一步來看,包含火災報警、閉路電視監控、毒氣探測等在內的預警監控設施,以及包含排煙裝置、滅火裝置等在內的應急裝置/方法是本領域布局的重點。其次,對于防護裝置/設施、安防設施、應急疏散、試驗/模型/演習也進行了一定的專利布局[2]。
(2)不斷探索機器人、無人機等先進救援裝置,降低施救難度。針對消防車不易到達失火地點施救問題,不斷研究新的救援裝置提高救援效果。例如大連交通大學、公安部上海消防研究所等申請人開始布局救援/逃生機器人技術,長安大學布局地鐵火災自動檢測及處理的無人直升機。
(3)基于無人駕駛列車的應急裝置、多樣化設計等技術成為當前專利布局的熱點方向。2018年以來,開始布局無人駕駛列車逃生門解鎖控制裝置、綜合煙霧傳感器、應急燈帶、報警器、攝像頭、抽風機等設備的報警疏散系統,加寬逃生門尺寸等方向。2018年以來,加大布局通風布局模式的多樣化設計,綜合利用不同抽風機的工作狀態,達到提升排煙效果、人員疏散的目的。
國外申請人來華布局活躍度較低,美國申請人艾戈·K·科特里阿申請了一種提供一種滅火系統,它采用氧濃度低于16%的滅火組合物,以便當釋放時它造成一種氧濃度介于10%~16%的可呼吸滅火氣氛,其中還可加入二氧化碳。日本能美防災株式會社、尼塔恩株式會社,德國西門子公司等積極在中國市場布局火災報警、探測裝置。針對中國本土申請人布局的重點技術,國外申請人尚未在中國實施布局,中國本土申請人在本國面臨的潛在風險主要來自本國申請人[3]。
城市軌道交通技術的不斷發展必然帶來諸多安全隱患,預警監控、應急措施、安防設施等方面的布局是預防和遏制災害發生的重要保障,也是影響地鐵安全運營的重要因素。