在中国城市化发展不断加速的今天，交通拥堵这一顽疾也随之出现并愈加严重，车辆排成一字长龙在路上缓缓前行的情景越来越多地出现在祖国各地。2010年，国务院参事、中国科学院可持续发展战略研究组组长、首席科学家牛文元的最新研究成果提醒人们重视交通拥堵的“价值”――因交通拥堵和管理问题，中国15座城市每天损失近10亿元财富。
诚然，交通拥堵从根本上说，有城市发展太快，城市和道路规划滞后，小客车加速进入家庭，国人过分使用汽车等原因，然而，除此之外，很多城市交通管理的技术缺位也加剧了城市交通的拥堵。目前针对此类问题的研究在国内正蓬勃开展，本文试图从专利技术的角度分析并提出缓解城市交通拥堵的对策。
专利是指受到《专利法》保护的发明创造，是受国家认可并在公开的基础上进行法律保护的专有技术。专利是人类智慧的结晶，已经向公众公开的专利文献包含了世界上90%以上科技信息的内容，在各个技术领域均有大量的专利技术被创造和公开，当然也包括本文所述的道路交通领域。本文从参与交通的三大主体――行人、车辆和道路的角度给出相应的几个专利案例进行分析，并供读者思考。
一、基本交通参与者：行人
行人作为交通最基本的参与元素，很少会直接拥堵在道路上。行人导致交通拥堵常见的情形是过街时与行驶中的车辆相冲突。我国公民的交通安全意识较为淡薄，行人闯红灯、自行车与机动车混行、抢行等情况也较普遍。在一些大型商贸区、建材批发市场等地，经常出现人车混行、相互干扰的情况，导致交通事故频发，造成交通拥堵［1］ 。以北京市中关村一号桥为例，该桥所在路口周边汇集若干购物中心，海龙、鼎好、科贸、太平洋等大型电子市场均为吸引人流车流汇聚的出行节点。行人闯红灯，与车辆抢行等是影响该路口通行效率的重要原因。据笔者2010年对该路口早晚高峰调查，行人对车辆干扰的情况下，车辆通过该路口的时间长达5-10分钟，中关村一号桥地区成为北京市北部拥堵最严重的地区之一。
我们知道，将行人与车辆分离较为有效、成本较低的方法是为行人修建过街天桥。2008年7月，该路口建成了一条连通中关村大街东西向的过街天桥，但投入使用后对交通拥堵的缓解十分有限。东西向过街的人群被疏导到天桥上，而南北向过街的人群对交通造成的压力仍然很大。仔细思索其中原因，该路口的特点是路口四周人流量都很大，在没有设置天桥的路口，不用说行人违反信号灯指示通过马路，即使行人按照信号灯的指示通过马路，右转的车辆与直行的行人间的冲突也很严重。也就是说，这样普通的过街天桥无法满足需要，那么什么样的天桥能够满足这种类型路口的交通需求呢？
这个问题可以从专利文献中寻找答案。由于每一项专利技术都以专利文件为载体，因此从国家知识产权局网站可以很方便地检索到需要的向中国申请的专利文件。进入www.sipo.省略这个网站，点击进入右侧的“高级搜索”栏目，在下级页面发明名称搜索栏中键入“天桥”，在摘要搜索栏中键入“路口”，可以看到有8篇公开的专利文件与此类技术相关，其中专利号为“200620120534.9”，发明名称为“四连通过街天桥”的一份专利文件提供了供行人在路口向各个方向行走的四连通式的过街天桥［2］（见图1），其发明的构思正是在城市人流量大的路口设置“口”字型过街天桥，连通路口的各个方向，实现各个方向都做到人车分流的效果。
据2012年1月1日出版的《北京日报》报道：“北京市海淀区中关村1号桥过街天桥正式投入使用。这是北京市目前最大的口字型人行天桥。该桥的启用，可以有效缓解中关村地区人车混行的局面，提高道路的通行能力（见图2）。”
我们可以看到，新建的中关村一号桥过街天桥与上述的专利文献中的技术方案构思高度一致，而这篇专利的公开日期是2007年10月，如果这项专利技术能够被决策者早一点发现和实施，相信中关村地区的交通拥堵能够早一点得到缓解。
二、核心交通参与者：车辆
城市交通拥堵主要指车辆的拥堵，交通拥堵的程度可以从宏观和微观角度进行表述。从宏观角度，车辆从出发地到目的地的平均速度可以反映整个出行路线的拥堵程度，在大城市中通常以平均行驶速度低于20公里/小时为道路拥堵的标志。从微观角度，车辆通过某路段平均速度，等待红灯的时间，通过一个路口等待红灯的次数等都可反映该街道和路口的拥堵程度。当我们面对整个城市出行的车辆远远超过道路承载能力时，往往是无能为力的，这种拥堵情况只有通过增加路网密度、减少车辆出行等手段给予根本的解决。但在非高峰时段，通常有些路段非常拥堵，而与之平行的路段却很通畅，虽然有的城市在街道电子指示牌上会列出前方某些路段的拥堵情况，但对出行的车辆个体的指导却不够具体，信息也不够完整。对每个独立的出行个体而言，如果有一种技术能够提前通知出行者即将经过的每一条道路的拥堵状况并在出行的路途中实时更新并给出路径选择的建议，那么势必能够引导出行的个体绕开较为拥堵的路段，进而改善整体的交通拥堵情况。
那么这样的技术是否存在呢？进入国家知识产权局网站专利检索入口，在发明名称一栏中输入“车辆”，在发明摘要一栏中输入“拥堵”，共检索到33篇文献，在检索结果中有申请号为“200810202793.x”，发明名称为“车辆动态路径导航系统”的专利文件［3］。这篇专利文件公开的车辆动态路径导航系统综合了交通信息采集子系统、通信子系统、交通信息综合处理平台和交通信息发布子系统。根据其说明书所述，该系统首先采集车流量、车辆速度、占有率等交通信息，并将该信息通过光纤或无线通讯传送回中心计算机系统，经过计算得到当前路径的拥堵情况，GPS模块将车辆位置和行驶信息发送到中心计算机系统，并从中心计算机系统中得到临近道路状态信息和路径优化信息，在车载GPS设备显示出来。这套系统采用了改进的Dijkstra算法并考虑了基于行程时间的道路权重对行车路径进行优化，加快发布实时交通信息和诱导信息，有效地提高路网的交通运行效率，避免车辆数超过道路的实际通行能力，从而改善交通拥堵问题。
除此之外，在城市公共交通领域，纽约时报2010年评选出的当年50大发明中有一项来自中国的专利技术――带有上下车装置和快速逃生装置的高架宽体电车(专利号201020003648.1)（见图3），这项专利技术利用城市中小轿车上方的空间，采用宽体电力驱动的高架电车，车厢宽度为两条机动车行车道，车厢位置在地面2米至4米之间，其下部2米以下的空间可以正常行驶小客车，这项专利将城市道路的空间更充分地利用起来，相比于现有的公共交通工具，这种宽体高架电车载客量大，对地面交通影响较小，相对于地铁而言无需挖掘隧道，造价更低［4］。这项专利技术为缓解城市交通拥堵提出了另外一种解决方案，值得有关部门调查研究。
三、城市交通的载体：道路
城市道路是承载城市交通的基础，是反映城市发展水平的重要标准，随着中国各地城市化进程的不断加快，城市的边界向外不断扩展，与之相匹配的城市道路也随之不断延伸，但是中国城市道路的修建速度和路网密度显然还不能与汽车数量的增长相匹配，中国汽车工业协会2010年1月11日发布2009年国产汽车产销统计，2009年国产汽车产销突破1300万辆，已超过美国成为世界汽车产销量最大的国家。汹涌而至的汽车浪潮席卷全国，现有的路网已不堪重负，中国还没有做好从一个自行车王国迅速进入奔驰在四个轮子上国度的准备，由此引起的堵车问题在全国各地逐渐显现。
车辆的增长是导致城市交通拥堵的重要原因，而中国城市核心区过分集中，吸引大量的市郊人口进城是另一个导致交通拥堵的重要因素，这从大城市早晚的“潮汐式”交通就可看出，早晨进城方向的道路拥挤不堪，出城方向的道路上的车辆则寥寥无几，傍晚下班时间恰好相反，出城方向的道路开始拥堵，进城方向的道路上的车辆相对少很多。
针对这样的现状，是否有相应的专利技术能够解决，或者能够提供一些思路呢？我们进入国家知识产权局网站的高级检索界面，在发明摘要栏中使用拥堵和流量作为关键词进行检索，在51篇公开的发明专利文件中找到一篇申请号为“200910010683.8”，发明名称为“智能可变式道路交通标线”的专利文件［5］，该专利文件正是针对城市潮汐式交通的现象，针对具有多车道的道路，在每条车道两边平行设置两排具有两种颜色的车道灯，在非早晚高峰交通出行时段，进城和出城方向的车道数n一样。在早高峰时，通过车道灯的变换，将与进城方向相邻的出城方向的车道灯颜色变换为进城方向的车道灯颜色，表示进城方向车道占用出城方向的车道，进城方向的车道数变为n+1，出城方向的车道数变为n-1。在晚高峰时，则将与出城方向相邻的进城方向的车道灯颜色变换为出城方向的车道灯颜色，表示出城方向车道占用进城方向的车道，出城方向的车道数变为n+1，进城方向的车道数变为n-1。以上变换还可以使用悬于车道上方的车道开启和关闭指示灯进行配合使用。
此外，针对城市道路交叉口设计不合理，通行效率低下的缺点，很多设计、施工单位都提出了一些很有创造力的想法，这些想法也有相当一部分反映在公开的专利文献中，各位读者有兴趣的话可以在国家知识产权局的网站上进行检索。
我们的思路可以不局限于国内，将眼光投向世界范围，全世界发明人的智慧汇聚在更多的、浩如烟海的专利文献中，供我们学习、参考和使用。使用英语为检索语言的比较权威和全面的国际专利检索和审查机构主要有欧洲专利局、美国专利局和日本专利局，它们都有国际互联网的检索入口。以欧洲专利局为例，在使用车道(lane)、交通(traffic)等关键词检索到的专利文献中可以发现，上文所述的改变车道灯颜色变更车道数量的技术早在2000年公开的公开号为“JP特开2000-8335A”，发明名称为“道路交通车道线切换诱导系统”这篇日本专利文件［6］中已经做了详细的阐述。
进入新世纪的第二个10年，我国的道路交通建设已初具规模，但与之不相适应的是，我们在如何管理道路交通，缓解城市交通拥堵，方便广大交通参与者出行等方面的水平还不够高，还有很大的潜力可以挖掘。专利文献作为一种科技信息，记录了长期以来人类科技进步与发展的脚步，它不仅是一种技术的汇聚，更重要的是提供了可让我们学习和借鉴的一种思路。面对诸如城市交通拥堵此类难题，寻找可用之专利技术，善用能用之专利文献，广汇世界科技为我所用，这又何尝不是一座值得我们用心去发掘的宝库呢。
参考文献
[1]邵杰，何斌．北京道路交通拥堵原因及对策分析[J].道路交通与安全，2008（1）.
[2]孙红志.四连通过街天[P].中国,200964557，2006-10-24.
[3]上海经达实业发展有限公司.车辆动态路径导航系统[P].中国，101739839，2010-6-16.
[4]中联运（北京）立体快巴科技发展有限公司.带有上下车装置和快速逃生装置的高架宽体电车[P].中国，201736832，2011-2-9.
[5]吴铁锋.智能可变式道路交通标线[P].中国，101538834，2009-9-23.
[6]三菱重工株式会社.道路の切替えシステム[P].日本，特开2000-8335A，2000-1-11.
（责任编辑：骆小平）