作 者 | 彭海良 卫研研 专利审查协作北京中心
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随着近几年我国对铁路行业的大力投入，高速铁路得到了飞速发展，且渐渐成为我国铁路客运的重要组成部分，人们也越来越倾向选择高铁出行，可是高铁的速度不断提升，如何保障高铁运行的安全？
什么是高铁?
国际铁路联盟(UIC)认为高速铁路的定义相当广泛，包含高速铁路领域下的众多系统。高速铁路是指组成这一“系统“的所有元素的组合，包括：基础设施(新线设计速度250公里/小时以上，提速线路速度200公里/小时甚至220公里/小时)、高速动车组和运营条件。当前各国新建的高速铁路，大多把最高速度定位在250～350公里/小时。我国高速铁路的定义为：新建设计开行250公里/小时(含预留)及以上动车组列车，初期运营速度不小于200公里/小时的客运专线铁路。
高铁示意图
新建设计运营时速250公里及以上的铁路，和通过提速改造后，运营时速达到200公里或以上的既有铁路即为狭义的高速铁路[1]。
高铁与动车组有何区别？
高铁是一个系统，包括轨道系统、车辆系统、信号系统、供电系统、调度系统等。
高铁系统结构
动车组，亦称多动力列车组合（Multiple Units,MU），电力动车组叫做EMU ，内燃动车组叫DMU，把动力装置分散安装在每节车厢上，带动力的车辆叫动车，不带动力的车辆叫拖车。动车组并非一定是高速列车，存在从120公里直到380公里的动车组，一般时速超过200公里的才称为高速列车。高速铁路主要用高速动车组G而兼行一般动车组D，也就是说高速动车组是高铁系统中的一个子系统。
由上可知运行于高速铁路上的高速动车组是高铁系统中的重要部分。
高铁安全监控技术
随着高铁的速度不断增加，高铁安全日益重要，1998年6月3日 德国一列列车车轮爆裂，2000年6月5日，法国一列列车由于路基不平导致出轨，2003年7月日本一列特快列车在长崎发生脱轨，这些事故均对旅客的生命造成威胁。高速列车的安全保障离不开对于高速列车各个环节的安全监控，高速列车的安全监控包主要包括对于车体，轨道，自然环境，牵引供电，通信系统，控制系统等的监控。
1.高铁综合检测车：
高速综合检测列车以高速动车组为载体，采用现代测量技术、时空定位同步技术、大容量数据交换技术、实时图像识别和数据综合处理先进技术，通过数据的检测及处理为高速铁路运营安全评估和指导各铁路局的养护维修提供技术支撑。主要包括：法国时速300km的MGV高速综合检测列车，德国的GeoRail-Xpress综合检测车，日本时速275km的East-I高速综合检测列车，意大利时速220km的Archlmede高速综合检测车，另外采用采用CRH380B头型的高寒区综合检测列车（即我国的第十二组综合检测列车）也已于2016年4月下线。
高铁综合检测列车
2.列车状态监控：
列车状态监控系统通过采集列车运行中的各种状态信息，结合车载存储线路参数，进行分析处理，以控制并记录列车的运行，为铁路部门的“运管”人员实时监控列车动态、了解机车的运行情况、做出正确决策提供了重要的依据。目前国内最主要的列车状态监控系统为由河南思维自动化设备有限公司,株洲电力机车研究所以及北方交通大学联合研制的LKJ2000型列车运行监控记录装置。除此之外德国的基于数字轨道电缆传输车地信息的列控系统（LZB），法国的TVM300或TVM430以及日本的ATC系统等均为已成熟的列控系统。
各国列控系统比较[2]
3.环境灾害监测：
我国土地面积辽阔，气候条件复杂,因此对于自然环境的监测是高速列车的安全控制过程中必不可少的要素。目前国内参与防灾系统研制的厂商主要有佳讯飞鸿、世纪瑞尔、辉煌科技，以及江苏今创安达交通信息技术公司。甬台温线、温福线、郑西线以及福厦线主要采用了今创安达，石太客运专线、武广客运专线等主要采用了世纪瑞尔，海南东环线采用了辉煌科技，另外佳讯飞鸿的产品也已经在合武线客运专线得到了应用。
IMS6000铁路防灾安全监控系统[3]
4.信号控制监测：
铁路信号监测设备是监测信号设备状态、发现信号设备隐患、保障高速列车安全行车必不可少的装置，国内专业的铁路信号产品制造商包括中国铁路通信信号集团公司、和利时集团、铁道科学研究院、辉煌科技、赛为智能等，其中辉煌科技的铁路信号微机监测系统已安装在全国4000多个车站，市场份额超过40%。
铁路信号微机监测系统
专利信息
截至2016年4月，高铁安全监控领域的全球专利申请总量约88900项，中国申请的专利约有16700项。
高铁安全监控领域全球以及中国申请趋势对比
由上述趋势对比图可以看出，自从中国高铁2004年进行高铁技术招标以来，在中国的专利申请开始呈现突飞猛进的增长，2007年以后每年的申请量均处于1000项以上，甚至到2010年之后，在华申请的专利量占据全球专利申请总量的三分之一以上。
2015年6月，由中国中铁二院工程集团参与的连接莫斯科和喀山两个城市的莫喀高铁项目在俄罗斯圣彼得堡正式签署规划设计合同。除我国之外，西门子在俄罗斯的高铁市场已经占据一定的份额，在2004年底西门子与俄罗斯铁路股份公司开始进行合作。专利方面，截至2016年4月，西门子在全球涉及铁路列车技术的专利申请共有4373项，其中在俄罗斯的申请有226件。另外据俄罗斯于2016年4月27日报道，西门子俄罗斯公司总裁表示，西门子公司愿考虑与中国企业合作在俄生产高铁列车。
高铁安全监控领域西门子俄铁合作专利与西门子在俄罗斯专利对比图
由上面高铁安全监控领域西门子俄铁合作专利与西门子在俄罗斯的专利对比图可以看出：西门子在2004年底宣布与俄罗斯铁路股份公司合作之后开始了较集中的专利申请，并且西门子与俄罗斯铁路股份公司的共同申请占据了较大比例，尤其是2009年和2013年这两个年份。由此可知我国高铁在走出国门时可以借鉴西门子的运营策略，考虑与当地铁路运营部门进行合作，以加快在当地的布局。
参考文献：
[1]http://www.nra.gov.cn/fwyd/hyjc/kjcx1/tlkpdd/tlkpzs1/201311/t20131126_3166.html
[2]http://www.21its.com/News/NewsInfo.aspx?id=33145
[3]http://www.jiaxun.com/templates/p_content/content.aspx?nodeid=20&page=ContentPage&categoryid=0&contentid=92
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