王成 靳宇

摘 要：跨座式單軌交通車輛與普通地鐵車輛相比，有著爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、運(yùn)行噪聲低、景觀性好等顯著特點(diǎn)，特別適合線路經(jīng)過(guò)區(qū)域山高坡陡、道路曲折、地形復(fù)雜等具體情況，得到越來(lái)越多二三線城市的青睞，發(fā)展前景良好。本文以DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)和CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到的數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)跨座式單軌交通系統(tǒng)相關(guān)專利進(jìn)行了分析，主要分析了跨座式單軌交通系統(tǒng)相關(guān)專利技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、布局、主要申請(qǐng)人等，并重點(diǎn)概述了該領(lǐng)域內(nèi)各申請(qǐng)人對(duì)跨座式單軌交通系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)和解決問題的方案。

關(guān)鍵詞：跨座式；單軌；轉(zhuǎn)向架

中圖分類號(hào)：U232；TP392 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）08-0030-02

Abstract：Compared with ordinary metro vehicles，the cross seat monorail vehicles have remarkable characteristics such as high climbing ability，small turning radius，low running noise and good landscape. It is especially suitable for more and more two or three line cities in the area of high and steep slopes，tortuous roads，complex terrain and so on. The prospect of development is good. Through the retrieval of data from DWPI database and CNABS database，this paper analyzes the related patents of cross seat monorail traffic system，mainly analyzes the development trend，layout and main applicants of the related patent technology of the cross seat monorail traffic system，the key points and solutions for the straddle type monorail system in the field are outlined.

Keywords：straddle type；monorail；bogie

1 全球?qū)＠暾?qǐng)量和中國(guó)專利申請(qǐng)量分析

由于專利申請(qǐng)公開的延遲性，因此，本文中2015 ～2017年之間的數(shù)據(jù)并不完整，不能反映實(shí)際情況，僅作參考。從整個(gè)趨勢(shì)來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)明顯在申請(qǐng)量上處于上升狀態(tài)，說(shuō)明該項(xiàng)技術(shù)目前相對(duì)較為成熟。在整個(gè)軌道交通領(lǐng)域，單軌鐵路交通技術(shù)也是相對(duì)較為成熟的技術(shù)，細(xì)分到跨座式單軌鐵路交通領(lǐng)域中，其他城市軌道交通中部分成熟的技術(shù)可以直接借鑒。因此，其申請(qǐng)總體的量相對(duì)而言較少。全球?qū)＠暾?qǐng)出現(xiàn)較早，其中申請(qǐng)量最多的時(shí)候是在2010年左右，之后便處于急速下滑狀態(tài)，中國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)?008～2014年之間申請(qǐng)量較高，并且起步相對(duì)于全球?qū)＠暾?qǐng)而言也較晚，相對(duì)比較集中，如圖1所示。

2 全球?qū)＠暾?qǐng)來(lái)源國(guó)分析

目前中國(guó)、日本為該項(xiàng)技術(shù)的主要來(lái)源國(guó)，英國(guó)、美國(guó)也有少部分專利申請(qǐng)，雖然中國(guó)的申請(qǐng)量較大，但是專利的質(zhì)量與技術(shù)含量并未達(dá)到較高水準(zhǔn)，如圖2所示，其中CN代表中國(guó)，JP代表日本，GB代表英國(guó)，US代表美國(guó)，DE代表德國(guó)，KR代表韓國(guó)，EP代表歐專局。

目前中國(guó)、日本、英國(guó)和美國(guó)為該項(xiàng)技術(shù)的主要來(lái)源國(guó)，如圖3所示。這幾個(gè)主要來(lái)源國(guó)中，只有中國(guó)在這幾年保持較高的申請(qǐng)量，其他國(guó)家均處于申請(qǐng)量低谷，說(shuō)明該項(xiàng)技術(shù)的核心目前仍掌握在國(guó)外的申請(qǐng)人手中，并且根據(jù)對(duì)于專利目的地與流向的了解，中國(guó)申請(qǐng)人申請(qǐng)的專利幾乎未在國(guó)外進(jìn)行專利布局，而日本、英國(guó)、美國(guó)均在中國(guó)進(jìn)行了相應(yīng)的專利布局，中國(guó)申請(qǐng)人面臨著比較大的侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，且所掌握的技術(shù)核心并不多。

3 主要申請(qǐng)人專利介紹

如圖4所示，目前該領(lǐng)域中，中國(guó)中鐵處于絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，其生產(chǎn)制造的單軌軌道梁是業(yè)界內(nèi)標(biāo)桿的明星產(chǎn)品，建筑建設(shè)質(zhì)量好；其次是北京交通大學(xué)，其主要研究方向?yàn)榈啦斫Y(jié)構(gòu)；再者是日本的株式會(huì)社日立制作所，其在1961～1965年引進(jìn)德國(guó)、美國(guó)單軌技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制出諸多日本式單軌車，并利用1964年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)的契機(jī)，建設(shè)了羽田基礎(chǔ)到浜町的單軌線路。從此，單軌交通由觀光旅游交通工具，第一次成為城市公共交通的一種新的交通方式，單軌交通也作為城市公共交通系統(tǒng)得以不斷完善，這種發(fā)展模式值得我們學(xué)習(xí)借鑒；另外是重慶軌道交通集團(tuán)、中車青島四方、比亞迪等中國(guó)申請(qǐng)人，這說(shuō)明我國(guó)在引進(jìn)日本技術(shù)的同時(shí)，也在不斷地進(jìn)行自主研發(fā)和創(chuàng)新。

4 熱點(diǎn)技術(shù)問題及解決方案

4.1 曲線通過(guò)性能方面

早期的單軌系統(tǒng)原型是ALWEG研發(fā)公司申請(qǐng)的兩軸轉(zhuǎn)向架，該轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)整體重量大，且導(dǎo)向輪穩(wěn)定輪易磨損，曲線通過(guò)性能不好，而轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)直接決定了車輛的曲線通過(guò)性能，這與一般的城軌列車的情況基本相同。為了改善車輛的曲線通過(guò)性能，一般通過(guò)改變轉(zhuǎn)向架車軸數(shù)，設(shè)置轉(zhuǎn)向架構(gòu)架形式，如鉸接式，或者從車體連接器方面對(duì)實(shí)現(xiàn)車體的鉸接式連接等方面進(jìn)行改善。

4.2 運(yùn)行噪聲方面

一方面可以從車輪、軌道梁的材質(zhì)方面著手解決，通過(guò)改善輪軌接觸力以盡可能降低產(chǎn)生的噪音；另一方面可以從車體結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)和車體材質(zhì)方面入手，隔絕輪軌接觸時(shí)產(chǎn)生的噪聲傳播，或使用吸聲材質(zhì)的車體結(jié)構(gòu)來(lái)減弱輪軌之間接觸時(shí)所產(chǎn)生的噪聲。

4.3 輕量化方面

關(guān)于輕量化方面，其主要通過(guò)車體的材質(zhì)輕量化來(lái)降低車體重量，跨座式單軌車輛車體結(jié)構(gòu)與一般的城軌列車并沒有較大差異，其車體材質(zhì)均經(jīng)歷了從鋼結(jié)構(gòu)到鋁合金大斷面擠壓型材及板材的轉(zhuǎn)變，目前又有一些高強(qiáng)度復(fù)合材料在車體上的應(yīng)用，例如，重慶長(zhǎng)客軌道交通有限公司在非專利文獻(xiàn)[1]提出碳纖維結(jié)構(gòu)能夠較好地滿足單軌列車裙板的使用工況，對(duì)車輛自身的減重和行車安全都有良好的促進(jìn)作用，在后期的跨座式單軌列車設(shè)計(jì)中可以積極試驗(yàn)探討采用碳纖維結(jié)構(gòu)裙板。

參考文獻(xiàn)：

[1] 莫驕弟.碳纖維在跨坐式單軌上的應(yīng)用探究 [C].新型汽車工程塑料——正確的設(shè)計(jì)和制造工藝高研班論文集，2015（5）：27.

[2] 鮑曉偉.探析城市軌道交通與通信信號(hào)系統(tǒng) [J].現(xiàn)代信息科技，2018，2（5）：68-69.

作者簡(jiǎn)介：王成（1989-），女，漢族，湖南衡陽(yáng)人，研究實(shí)習(xí)員，碩士。研究方向：軌道車輛。