历时四年建成的京沪高铁已于2011年6月30日正式通车，这是我国中长期铁路网规划中投资规模最大、技术含量最高的一项工程。中国高铁的这种跨越式发展吸引了全世界的目光。专利为中国高铁的发展提供了技术支撑，京沪高铁工程更是集中了我国高铁技术的众多专利和自主创新成果。众所周知，京沪高铁是一个庞大的系统工程，其中涉及高速列车、通信信号、电力牵引、列车控制、轨道和桥隧施工等诸多领域，笔者将从列车控制这一领域对相关专利技术现状进行分析!以期读者了解我国列车控制领域的专利技术现状。
对于专利申请而言，国际专利分类表(IPC)是目前通用的专利文献分类和检索工具，它是根据专利申请涉及的技术主题来确定的，也就是说每个分类号涵盖一定的技术主题。对于上面提及的列车控制领域来说，其在国际专利分类表中对应的分类号为B61L(铁路交通管理；保证铁路交通安全)。需要说明的是，下述分析中的统计数据都是来自中国专利文献检索系统(CPRS)，并且它们都涉及国际专利分类号B61L。
铁路交通管理领域三种专利申请量的分布情况
在中国专利文献检索系统中，B61L分类号下一共有专利文献2538篇，其中发明、实用新型和外观设计专利申请量分布如图1所示。
从图1可以看出，该领域没有外观设计专利申请，发明和实用新型专利申请的数量相差不多。为了更清楚地了解该领域的专利在各个国家的分布情况，图2示出了该领域主要国家的专利申请量情况。
从图2可以看出，该领域专利申请量排在前五位的国家是中国(cN)、美国(US)、日本(JP)、德国(DE)和法国(FR)，中国的申请量远远高于其他国家，作为高铁技术强国的德国、法国、日本也都有一定数量的专利申请，而加拿大(CA)在我国仅仅只有1件专利申请。通过进一步分析国外申请人的专利申请类型发现，国外申请人都未涉及实用新型和外观设计专利申请，其中的实用新型专利申请都是由国内申请人提出。
铁路交通管理领域发明专利申请的国别分布情况
由于该领域不涉及外观设计专利申请，并且所涉及的实用新型专利申请都由国内申请人提出，因此，下面仅仅针对创造性要求较高的发明专利申请作进一步分析。图3示出了该领域发明专利申请的国别分布情况。
从图3可以看出，提出发明专利申请的国家主要包括中国(cN)、美国(US)、日本(JP)、德国(DE)、法国(FR)、奥地利(AT)、意大利(IT)、韩国(KR)、英国(GB)、澳大利亚(AU)和加拿大(cA)，高铁技术强国如德国、法国、日本以及加拿大等都有相关的一些发明专利申请。
铁路交通管理领域主要国家的发明专利的法律状态
为了更加准确地了解各国在该领域的发明专利布局状况，了解相关的最新技术，下面将从失效发明专利、有效发明专利、在审发明专利等几个方面来进一步分析各国的发明专利的法律状态信息，其中的失效发明专利包括视撤、驳回、专利权到期等专利权失效的发明专利申请，这些专利申请中所公开的技术方案已经进入公有领域，公众和任何企业都可以自由、免费使用。有效发明专利是指专利权处于有效状态的发明专利；在审发明专利是指还处于审查阶段的发明专利申请，其最终是否能够获得专利权暂时还不能确定。
1.美国(US)在该领域的发明专利的法律状态
美国共有93件发明专利申请，其中，失效发明专利共有20件，有效发明专利19件[其中通用电气公司(简称通用)占有17件]，在审发明专利共54件(其中通用占有50件)。如图4所示，其失效发明专利占整个发明专利申请量的22％，有效发明专利占整个发明专利申请量的20％，在审发明专利占整个发明专利申请量的58％。在审发明专利包括通用在2010～2011年提出的6件发明专利申请，均为在前发明专利的分案申请。表1中示出了其有效发明专利的申请号和发明名称。
从表1可以看出，通用占据了其有效发明专利的大多数，而申请时间主要集中在2004～2007年。
2.日本(JP)在该领域的发明专利的法律状态
日本共有72件发明专利申请，其中，失效发明专利共有15件，有效发明专利共有29件[其中日立株式会社(简称日立)占有18件]，在审发明专利共有28件(其中日立占有11件)。如图5所示，其失效发明专利占整个发明专利申请量的21％，有效发明专利占整个发明专利申请量的40％，在审发明专利占整个发明专利申请量的39％。表2中示出了日本在该领域有效发明专利的申请号和发明名称。
从表2可以看出，日立占据了其有效发明专利的50％左右，而申请时间主要集中在2005和2006年。3.德国(DE)在该领域的发明专利的法律状态德国共有67件发明专利申请，其中，失效发明专利共有40件，有效发明专利共有14件(其中西门子公司占有7件)，在审发明专利共有13件(其中西门子公司占有11件)。如图6所示，其失效发明专利占整个发明专利申请量的60％，有效发明专利占整个发明专利申请量的21％，在审发明专利占整个发明专利申请量的19％。表3中示出了其有效发明专利的申请号和发明名称。
从表3可以看出，西门子公司占据了其有效发明专利的50％，而申请时间主要集中在2000、2001和2008年。众所周知，在世界高铁技术的格局中，西门子公司一直被认为是技术最先进、实力最强的一家公司，然而，从其有效发明专利数量来看，并不是太多，一共仅有7件，但需要注意的是，其还有11件在审发明专利。
4.法国(FR)在该领域的发明专利的法律状态
法国共有39件发明专利申请，其中，失效发明专利共有11件，有效发明专利共有10件(其中阿尔斯通运输公司占有6件)，在审发明专利共有18件(其中阿尔斯通运输公司占有9件)。如图7所示，其失效发明专利占整个发明专利申请量的28％，有效发明专利占整个发明专利申请量的26％，在审发明专利占整个发明专利申请量的46％。表4中示出了法国在该领域有效发明专利的申请号和发明名称。
从表4可以看出，阿尔斯通运输公司占据了其有效发明专利的60％。众所周知，在世界高铁技术的格局中，阿尔斯通运输公司的技术也较为先进，然而，从其有效发明专利数量来看，并不是太多，一共仅有6件，并且主要涉及道岔转辙器、信号标和列车控制设备，但需要注意的是，其还有9件在审发明专利。
5.奥地利(AT)在该领域的发明专利的法律状态
奥地利共有24件发明专利申请，其中，失效发明专利共有9件，有效发明专利共有12件(其中VAE公开股份有限公司占11件)，在审发明专利共有3件(其中VAE公开股份有限公司占1件)。由于奥地利在该领域的发明专利申请数量并不太多，因此，这里仅通过表5示出其有效发明专利的申请号和发明名称。
从表5可以看出，VAE公开股份有限公司占据了其有效发明专利的绝大多数。从这些专利的内容上看，它们主要涉及道岔及其相关设备。
6.意大利(1T)在该领域的发明专利的法律状态
意大利共有14件发明专利申请，其中，失效发明专利共有5件，有效发明专利共有7件，在审发明专利共有2件。表6中示出了该国有效发明专利的申请号和发明名称。
7.其他国家在该领域的发明专利的法律状态
韩国(KR)共有6件发明专利申请，其中，失效发明专利共有2件，有效发明专利1件(申请号为200480017465，发明名称为“使用数据通信控制火车的自动火车保护停止装置”，专利权人为沙乐工程公司、金奉泽)，在审发明专利共有3件。
澳大利亚(AU)共有3件发明专利申请，其中，失效发明专利1件，在审发明专利2件。
加拿大(cA)共有1件发明专利申请，为有效发明专利(申请号为200680029919，发明名称为“使用霍尔效应器件的铁路车轮传感器”，专利权人为博尔泰克轨道产品有限公司)。
8.中国在该领域的发明专利的法律状态
中国共有708件发明专利申请，其中，失效发明专利共有204件，有效发明专利共有201件，在审发明专利共有303件。如图8所示，其失效发明专利占整个发明专利申请量的29％，有效发明专利占整个发明专利申请量的28％，在审发明专利占整个发明专利申请量的43％。其中有效发明专利的年份分布情况如图9所示。表7中示出了其中一些具有技术代表性的有效发明专利的相关信息。
从图9可以看出，2001～2008年有效发明专利数量逐年递增，2009～2010年有所下降，这与发明专利申请的审查周期有关，而2001～2010年在审发明专利数量逐年递增。从这两条曲线可以看出，中国在该领域的有效发明专利和在审发明专利之和基本上逐年增加，尤其是2003年至今这种趋势更加明显，这表明随着高铁技术的引进，中国的技术人员在引进技术的基础上做了大量的技术创新工作，并提出了大量的发明专利申请，获得了众多的发明专利权。
下面以专利权人为北京交通大学、发明名称为“基于无线机车信号的虚拟闭塞系统”的zL 200610114777为例，一窥中国在该领域的自主创新。
该发明专利为了克服现有技术中采用半自动闭塞所带来的线路运输能力低、列车安全性差的问题，提出了一种基于无线机车信号的虚拟闭塞系统，该系统应用无线机车信号设备传输机车信号等列车控制信息，采用卫星定位与里程计组合技术实现列车定位，应用列车尾部装置和定位信息确定列车的完整性，采用虚拟闭塞机完成虚拟闭塞。该系统包括车载设备、地面设备和无线通信设备，其中车载设备包括列车监控装置、无线机车信号车载设备及卫星定位模块；地面设备包括车站虚拟闭塞机、无线机车信号地面设备以及与联锁接口电路，与CTC或TDCS(调度集中或列车调度指挥系统)的接口电路，与差分GPS基站的接口电路，与微机监测的接口电路，与下站虚拟闭塞机的接口电路等；无线通信设备包括450MHz数传电台或GSM-R无线设备；车载设备与地面设备之间通过无线信道传输列车控制信息。
基于无线机车信号，系统中的调度中心、车站和列车构成一个完整的数据传输网络，满足了列车运行安全控制和提高效率的信息需求。同时将CTC或TDCS、无线调度命令、列尾装置、车次号校核及微机监测纳入到基于无线机车信号的系统中，实现了信息共享、运行数据记录与回放、故障诊断分析，提高了信息利用率和信息化管理水平。基于无线机车信号的虚拟闭塞系统允许系统区间不设地面信号机，列车以车载无线机车信号为主体信号，并根据车载信号控制列车运行，这为时速300km／h以上的高速列车通过无线机车信号来进行自动控制奠定了基础，而不再需要根据地面信号机的显示来控制列车。当然，列车在高速状态下，司机也难以甚至无法通过地面信号机来控制列车。
总结
结合以上分析，下面通过图10来对比一下该领域主要国家的有效发明专利情况以及在审发明专利情况。
从图10可以看出，不论是有效发明专利还是在审发明专利的数量，中国(cN)都占有不小的优势，这说明我国随着京沪高铁的建成，近年来在高铁技术上有了更多的实践和技术创新。
从1937年意大利研制的电气化列车ETR200，到1964年日本新干线的“子弹列车”，再到1981年法国在巴黎与里昂之间开通的TGV列车、1989年投入服务的德国ICE列车，高速铁路技术经历了一次次的大发展和飞跃。随着我国《中长期铁路网规划》的实施，我国将建成“四纵四横”、营运里程达到12万km以上的高速铁路网，我国高铁技术正在迎来新一轮的大发展和创新高潮。