（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所 北京 100038）

引言

專利信息作為重要的戰(zhàn)略資源，不僅承載了豐富的法律與經(jīng)濟(jì)信息，更蘊含著全世界90%～95%的科技信息。將專利信息應(yīng)用于科學(xué)研究中，可以減少60%的研發(fā)時間和節(jié)省40%的研發(fā)經(jīng)費[1]。

汽車產(chǎn)業(yè)是典型的資源密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，近年來，汽車需求量的增加帶動了駕培駕考行業(yè)的迅速發(fā)展[2]，行業(yè)的專利信息可以體現(xiàn)出政策與技術(shù)發(fā)展變化情況。本文利用文獻(xiàn)分析工具ITGInsight對駕培駕考行業(yè)的中國專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)主題演化分析[3]，探索技術(shù)演變，在此基礎(chǔ)上對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行分析與討論。

1 數(shù)據(jù)來源與分析工具

本文以萬象云專利檢索平臺收錄的專利數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源檢索駕培駕考行業(yè)專利，檢索時間為2018年6 月10 日，限定專利申請時間為2018 年3 月之前，共計檢索到中國專利2 877 件，并下載全部字段的專利數(shù)據(jù)。其中G09B9/04（用于教授陸地車輛的控制）、G09B19/16（車輛及其他航行器的控制）這2個IPC 擁有的專利申請數(shù)量最多，分別占所分析專利的29.545%和15.468%。

圖1 駕培駕考行業(yè)中國專利申請趨勢分析

利用Google 開源的數(shù)據(jù)清洗工具OpenRefine和文獻(xiàn)分析工具ITGInsight 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，因為主題詞是從專利名稱中進(jìn)行抽取的，因此篩選“專利名稱中文翻譯”字段不為空的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行分析。在OpenRefine 中，數(shù)據(jù)清洗包括對專利權(quán)人、申請人數(shù)據(jù)的去重、規(guī)范和統(tǒng)一，提取IPC 分類號的大組和小類，然后在ITGInsight 中進(jìn)行二次清洗。

本文的分析分為數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)分析2 大部分，其中，數(shù)據(jù)清洗工作以O(shè)penRefine 為主，數(shù)據(jù)分析工作以ITGInsight 為主。利用ITGInsight V1.5.0 可視化工具[4-5]中的FS Layout（力導(dǎo)向布局）算法描述關(guān)系圖中節(jié)點間關(guān)系，繪制對應(yīng)的具有最佳位置的力導(dǎo)向分布圖，進(jìn)行主題分析和演化分析。同時利用OpenRefine 2.8[6]和Excel 進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理。

2 專利申請量與申請人

自1986 年起，駕培駕考行業(yè)的中國專利申請數(shù)量呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。根據(jù)專利申請數(shù)量的變化，將駕培駕考行業(yè)發(fā)展分為緩慢發(fā)展、快速發(fā)展、邁向成熟3 個階段，分別以2006 年和2015 年為時間節(jié)點。圖1 所示為駕培駕考行業(yè)中國專利申請趨勢。

由圖1 可知，隨著2004 年《中國人民共和國道路交通安全法》的頒布實施，2006 年專利申請量出現(xiàn)了第一個極值，此后駕培駕考行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展時期。2016～2017 年，專利數(shù)量增長趨緩，同時專利申請人數(shù)量由220 人次降至204 人次，這預(yù)示著行業(yè)正走向成熟期。

駕培駕考行業(yè)中國專利申請總量前10 名均為企業(yè)，大學(xué)或科研機構(gòu)的專利量較少，符合成熟行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。另外，國外企業(yè)和科研機構(gòu)很少在中國開展相關(guān)業(yè)務(wù)，其專利申請量也非常少。

中國駕培駕考行業(yè)專利申請量排名前5 的企業(yè)分別是安徽三聯(lián)集團(tuán)、北京合眾思壯科技股份有限公司、多倫科技股份有限公司、北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司、北京精英智通科技股份有限公司。

圖2 所示為2009～2017 年專利申請量年度排名前5 的企業(yè)專利申請量隨時間的變化情況。

從圖2 可以看出，安徽三聯(lián)集團(tuán)屬于起步很早發(fā)展穩(wěn)定的企業(yè)，2014 年后專利申請量出現(xiàn)下滑；在計算機和電子化對行業(yè)的刺激下，北京合眾思壯科技股份有限公司進(jìn)入快速發(fā)展時期，2011 年專利申請量排名第1，隨后每年基本穩(wěn)定在前3 位置；多倫科技股份有限公司在2014 年經(jīng)過股份制改造后申請量開始顯著增長，2017 年沖至榜首；北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司和北京精英智通科技股份有限公司成立于2005 年，相比于前3 個企業(yè)起步較晚，分別于2010 年和2011 年進(jìn)入專利申請10 強行列，此后排名并不穩(wěn)定。

圖2 駕培駕考中國專利申請人演化

此外，近幾年柳州桂通科技股份有限公司、安徽嘻哈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司和北京易駕佳信息科技有限公司專利申請量增長較快。

綜上可知，經(jīng)過30 年的發(fā)展，我國駕培駕考行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，行業(yè)競爭格局基本成形，安徽三聯(lián)集團(tuán)、北京合眾思壯科技股份有限公司和多倫科技股份有限公司利用先發(fā)優(yōu)勢，已成為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司、北京精英智通科技股份有限公司以及柳州桂通科技股份有限公司屬于行業(yè)后起之秀，技術(shù)創(chuàng)新能力較為突出；安徽嘻哈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司和北京易駕佳信息科技有限公司則是行業(yè)新進(jìn)入者，憑借人工智能技術(shù)有可能為駕培駕考行業(yè)帶來新的發(fā)展方向。

3 發(fā)明人與研究團(tuán)隊

中國駕培駕考行業(yè)發(fā)明專利數(shù)量最多的發(fā)明人許福運擁有66 件專利，其余發(fā)明人專利數(shù)量較為平均，在30～50 件間不等。提取發(fā)明專利數(shù)量排序前20 名的發(fā)明人，構(gòu)建發(fā)明人合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖，發(fā)現(xiàn)發(fā)明人之間具有明顯的合作關(guān)系，見圖3。圖3 中，節(jié)點大小與專利數(shù)量成正比，節(jié)點間連線的粗細(xì)與合作數(shù)量成正比[7]。

圖3 駕培駕考行業(yè)中國專利發(fā)明人合著分析圖

由圖3 發(fā)現(xiàn)，該行業(yè)有4 大研究團(tuán)隊，分別是以金會慶為核心的安徽三聯(lián)集團(tuán)團(tuán)隊、以錢嵊山為中心的多倫科技股份有限公司團(tuán)隊、以許福運為中心的山東建筑大學(xué)團(tuán)隊和以康正海為中心的柳州桂通科技股份有限公司團(tuán)隊，此外南昌墨泥軟件有限公司的蔡十華和曾紀(jì)國團(tuán)隊、廣州吉歐電子科技有限公司的趙翔和李仁德團(tuán)隊等，也是駕培駕考研究領(lǐng)域比較突出的團(tuán)隊。

由此可見，中國駕培駕考行業(yè)的發(fā)明人間并沒有明顯的專利數(shù)量差異，但常以某一企業(yè)為研究團(tuán)隊進(jìn)而劃分出明顯且緊密的團(tuán)隊內(nèi)部合作關(guān)系，團(tuán)隊間合作極為松散，有待進(jìn)一步加強。

4 主題詞及其分布

基于ITGInsight 繪制的中國駕培駕考行業(yè)專利研究主題分布如圖4 所示。

可以將中國駕培駕考行業(yè)專利研究分為以下幾方面：

1）駕駛員操作信息方面的分析研究。主題詞包括：遠(yuǎn)程、傳感器、路徑、網(wǎng)絡(luò)、報告、環(huán)境等，其中主要是關(guān)于控制室遠(yuǎn)程監(jiān)控駕駛車內(nèi)考試情況的專利；

圖4 駕培駕考行業(yè)中國專利主題詞熱點分析

2）車輛運動狀態(tài)相關(guān)信息采集的分析研究。主題詞涵蓋加速度、速度、區(qū)域、視覺、方向等。

此外，還有車輛材料、底盤、輪胎等與車輛相關(guān)的主題詞。

技術(shù)主題演化跟蹤的基本過程為按時間段從中國駕培駕考行業(yè)專利名稱中抽取主題詞并統(tǒng)計頻次，按數(shù)量降序排列出前N 個主題詞；計算各時間段主題詞間的同現(xiàn)關(guān)系強度，上一階段的同現(xiàn)關(guān)系作為上一階段主題詞與下一階段主題詞之間的關(guān)系強度[8]。

篩選出1986～2017 年中每年數(shù)量最多的前100個主題詞，應(yīng)用ITGInsight 繪制主題詞演化圖，見圖5。

根據(jù)主題詞演化趨勢，可分為3 個時間段：1986～1995 年為駕培駕考行業(yè)萌芽期，該時間段專利數(shù)量很少，發(fā)展也較為緩慢，年度間的演變關(guān)系較為稀疏；1996～2006 年為緩慢增長期，呈現(xiàn)出緩慢且穩(wěn)步增長的發(fā)展趨勢，年度間的演化關(guān)系穩(wěn)定；2007～2017 年為快速發(fā)展期，自2006 年出現(xiàn)第一個峰值后，該時間段呈現(xiàn)出極速增長趨勢，2016～2017年增長態(tài)勢趨緩，行業(yè)有步入成熟期的趨勢。

1）1986～1995 年。

圖5 中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖

1986 年，駕培駕考行業(yè)主要是對車輛基礎(chǔ)部件進(jìn)行分析研究。1988 年，國務(wù)院頒布了《中華人民共和國道路交通管理條例》，允許私人參加機動車駕駛考試。

圖6 為1986～1995 年中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖。

圖6 1986～1995 年中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖

由圖6 可以看出，1989～1991 年，行業(yè)發(fā)展已經(jīng)顯示出一定方向，能夠表現(xiàn)出年度間的承接關(guān)系。但該階段行業(yè)發(fā)展較為混亂。1993 年，國務(wù)院形成了《關(guān)于研究道路交通管理分工和地方交通公安機構(gòu)干警評授警銜問題的會議紀(jì)要》，各部門明確職責(zé)，駕駛培訓(xùn)開始出現(xiàn)市場化的傾向。1993～1994 年間的演化關(guān)系較為明顯。1995 年主要研究主題是車輛定位、行駛方向、儀表盤等，研究方向初步明確。1986～1995 年為行業(yè)萌芽期，主要對車輛基礎(chǔ)部件進(jìn)行研究，在政策的鼓勵下逐年演化趨勢開始呈現(xiàn)，但是由于相關(guān)政策法規(guī)不夠完善，市場需求較小，相關(guān)研究缺乏固定的主題與方向，每年主題詞的排名存在較大差異。

2）1996～2006 年。

1996～2006 年為駕培駕考緩慢增長期，專利申請量較上一時期有所增加，技術(shù)研發(fā)點較寬泛，包括圖像處理、障礙物設(shè)置、道路軌跡、測試儀、訓(xùn)練機、模擬器、計算機應(yīng)用、紅外線等方面。圖7 為1996～2006 年中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖。

由圖7 可知，政策法規(guī)的頻繁出臺為駕培駕考行業(yè)發(fā)展帶來了第一個峰值。篩選1996～2005 年每年數(shù)量最多的前30 個主題詞繪制主題詞演化圖，如圖8 所示。

1996～2000 年，研究的重點從上一階段汽車基礎(chǔ)部件的研究過渡到了車輛坐標(biāo)數(shù)據(jù)、車輛環(huán)境、控制桿等方面的研究。1996～1998 年，除了氣囊、車身等基礎(chǔ)構(gòu)件的研究外，主要研究坐標(biāo)數(shù)據(jù)、方向等關(guān)于車輛位置信息的獲取。1999～2000 年，主要關(guān)于圖像、顯示裝置、投影等駕培或車載成像設(shè)備的研究。

圖7 1996～2006 年中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖

圖8 中國駕培駕考行業(yè)緩慢發(fā)展期（1996～2005 年）

2001～2005 年，駕培駕考行業(yè)政策密集出臺。2004 年，《預(yù)防道路交通事故“五整頓”、“三加強”實施意見》拉開了駕考電子化改革的序幕。隨后，《機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》明確規(guī)定了駕考項目與具體內(nèi)容，同時《中國人民共和國道路交通安全法》的頒布使駕培行業(yè)有了制度上的保障。2005 年，《車管所等級評定辦法》將考試中計算機的使用納入車管所的評定標(biāo)準(zhǔn)。2006 年，《機動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》重新劃分樁考和路考項目，并要求在部分機動車的樁考中使用計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)。該時間段內(nèi)，研究廣泛且方向分散，但在政策法規(guī)促進(jìn)下，駕考的電子化開始成為主要研究方向。

2006 年，主要研究方向是定位裝置、視線捕捉、視覺效應(yīng)等，這些研究方向隨著駕考行業(yè)的技術(shù)與政策的發(fā)展而變化。

3）2007～2017 年。

篩選2007～2017 年中每一年度數(shù)量最多的前10 個主題詞繪制主題詞演化圖，見圖9。

圖9 2007～2017 年中國駕培駕考行業(yè)主題詞演化圖

從圖9 可以看出，該時間段，模塊、車輛、信息、單元、信號這幾個主題詞已經(jīng)成為基本主題詞。

該時間段，主題詞演變較為穩(wěn)定且關(guān)系明顯。2015 年，《國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)公安部交通運輸部關(guān)于推進(jìn)機動車駕駛?cè)伺嘤?xùn)考試制度改革意見的通知》[9]開啟市場化、便民化、信息化的培訓(xùn)新時代，結(jié)合主題演化情況，說明相關(guān)政策已經(jīng)趨于完善，技術(shù)研發(fā)趨于成熟。此外，“智能”成為2017 年新增主題詞出現(xiàn)在主題詞排行第20 位。查詢原始數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，主題詞“智能”下的專利主要是關(guān)于智能駕駛訓(xùn)練系統(tǒng)或方法，諸如剎車輔助裝置、行駛安全控制、行駛軌跡記錄、虛擬現(xiàn)實、人機交互、駕駛?cè)祟^部姿勢或操作行為的感知等?？梢哉J(rèn)為，“智能”作為突變詞正是駕培駕考行業(yè)的研究方向。該行業(yè)在一定程度上追隨人工智能的腳步，正向深度學(xué)習(xí)、智能交通、三維仿真的方向探索。

由此可見，自2015 年國辦發(fā)88 號令起，駕培駕考行業(yè)的主要發(fā)展特點是簡政放權(quán)、放管結(jié)合，北京市于2017 年完成“考培分離”，標(biāo)志著相關(guān)制度的全部落實，“智能交通”正是未來研究和市場普及的重點方向。

5 發(fā)展趨勢

從技術(shù)、政策和創(chuàng)新主體3 方面預(yù)測駕培駕考行業(yè)的發(fā)展趨勢為：

1）技術(shù)上推進(jìn)智能化。2015～2017 年，關(guān)于“智能”的專利數(shù)量分別是30、45、70 件，駕培駕考行業(yè)雖然開始步入成熟期，但是該方向正值當(dāng)前行業(yè)的研究前沿與熱點，相關(guān)研究主要包括智能駕駛、智能駕考和智能駕培3 個方面。其中，智能駕駛包括機器人智能剎車輔助、機器人自動駕駛等方面；智能駕考包括行車規(guī)范判斷、車輛位姿及軌跡感知、駕駛?cè)祟^部位姿感知、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測、車輛安全控制等方面；智能駕培包括模擬駕駛、機器人教練等方面。為了推進(jìn)智能化，當(dāng)前研究需要攻克定位精度、虛擬現(xiàn)實、生物特征識別與認(rèn)證等關(guān)鍵技術(shù)，從駕培和駕考2 個角度實現(xiàn)智能化。虛擬現(xiàn)實、人機交互、機器人教練等技術(shù)可以輔助模擬駕駛，降低對訓(xùn)練環(huán)境的依賴；圖像識別、生物特征識別、數(shù)據(jù)監(jiān)測等技術(shù)可以在輔助考試中對車輛和考生狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，提高測評精度，減少人力投入。

2）政策引導(dǎo)鼓勵“智能駕考”。自1986 年以來，駕培駕考行業(yè)從門檻高經(jīng)歷了報考身份限制解除、電子化改革，緩慢走向社會化，直至2017 年逐步實現(xiàn)考培分離。該行業(yè)很大程度上依據(jù)相關(guān)政策的指導(dǎo)在市場的調(diào)控作用下發(fā)展進(jìn)步，2016 年，《“十三五”汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃意見》中提出了8 個發(fā)展目標(biāo)，其中之一就是“積極發(fā)展智能網(wǎng)聯(lián)汽車”。同時，《中國制造2025》也將智能網(wǎng)聯(lián)汽車作為重點發(fā)展方向。由此可見，“智能駕考”也是政策引導(dǎo)與鼓勵的方向。

3）創(chuàng)新主體向“智能化”方向轉(zhuǎn)變。從駕培駕考行業(yè)申請人和發(fā)明人團(tuán)隊分析中可以看出，企業(yè)是該行業(yè)最主要的創(chuàng)新主體，且競爭格局基本成型。作為領(lǐng)軍企業(yè)的安徽三聯(lián)集團(tuán)、北京合眾思壯科技股份有限公司和多倫科技股份有限公司目前在先發(fā)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上已經(jīng)將研究重點轉(zhuǎn)向計算機系統(tǒng)集成、智能交通、三維虛擬仿真等方向；北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司以大數(shù)據(jù)、云計算為基礎(chǔ)，在智能駕培駕考行業(yè)具有競爭力，成為該行業(yè)的后起之秀；安徽嘻哈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司和北京易駕佳信息科技有限公司均成立于2015 年，雖然專利數(shù)量還無法與行業(yè)老牌勁旅匹敵，但憑借人工智能技術(shù)、機器人教練等快速發(fā)展，成為該行業(yè)不容小覷的挑戰(zhàn)者。由此可見，在市場調(diào)控的大環(huán)境下，行業(yè)的創(chuàng)新主體正向著“智能化”方向轉(zhuǎn)變。

綜上所述，駕培駕考行業(yè)“智能化”是當(dāng)前的研究前沿，也是大勢所趨。

6 結(jié)束語

本文對駕培駕考行業(yè)7 361 件中國專利進(jìn)行了文獻(xiàn)計量分析、主題分布及演化分析。結(jié)果表明：

1）我國駕培駕考行業(yè)于1986 年開始進(jìn)入萌芽期，2006～2015 年進(jìn)入快速增長期，專利申請量和專利申請人數(shù)量均出現(xiàn)了明顯的增長；2015 年，行業(yè)歷經(jīng)一次大的發(fā)展，專利申請量創(chuàng)下新高；2016 年，專利申請量增長趨勢減緩，預(yù)示著行業(yè)成熟期的到來。

2）安徽三聯(lián)集團(tuán)、北京合眾思壯科技股份有限公司和多倫科技股份有限公司是進(jìn)入駕培駕考行業(yè)最早的企業(yè)，也是當(dāng)前駕培駕考行業(yè)的龍頭企業(yè)；北京星網(wǎng)宇達(dá)科技股份有限公司、北京精英智通科技股份有限公司和柳州桂通科技股份有限公司均屬于較晚進(jìn)入駕培駕考行業(yè)的后起之秀；安徽嘻哈網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司和北京易駕佳信息科技有限公司是駕培駕考行業(yè)新進(jìn)入者，也是該行業(yè)人工智能技術(shù)應(yīng)用的主要推動者。

3）駕培駕考行業(yè)在1986～1995 年為萌芽期，相關(guān)研究缺乏固定的主題與方向，技術(shù)研究方向變化大；1996～2006 年為發(fā)展初期，研究重點從前一階段的車輛基礎(chǔ)部件轉(zhuǎn)移到了車輛坐標(biāo)數(shù)據(jù)、車輛環(huán)境等方面的研究；2007～2017 年為快速發(fā)展時期，“智能”逐漸成為未來駕培駕考行業(yè)發(fā)展的方向。

4）駕培駕考行業(yè)經(jīng)過30 余年的發(fā)展，GNSS 差分定位、車輛信息采集、指紋/面部識別等關(guān)鍵技術(shù)已相當(dāng)成熟，利用虛擬現(xiàn)實和人工智能等新興信息技術(shù)推動行業(yè)的智能化是未來重要的發(fā)展方向。