國內(nèi)綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域文獻(xiàn)計量分析*

陳剛 張培興 王博冉 劉紫禪 王澤本 張瑞萍

(1.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050061；2.中鐵十一局集團(tuán)橋梁有限公司，江西 鷹潭 335003；3.河北省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展地理信息大數(shù)據(jù)平臺，河北 石家莊 050061)

0 引言

城市地下綜合管廊是不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，對于城市建設(shè)及城市文明發(fā)展具有重要支撐作用，近年來受到國家的重點推動發(fā)展迅速[1-4]。目前，我國綜合管廊試點工程大多已完工并進(jìn)入運(yùn)維期，運(yùn)維管理相關(guān)研究逐漸成為重點，眾多學(xué)者著手于綜合管廊運(yùn)維管理研究，涌現(xiàn)出大量的文獻(xiàn)。通過對中國知網(wǎng)的檢索，發(fā)現(xiàn)僅有數(shù)位研究人員開展了針對綜合管廊文獻(xiàn)的梳理工作，運(yùn)維階段作為綜合管廊全生命周期最重要的階段，鮮有研究人員開展相關(guān)研究，說明對于該領(lǐng)域的文獻(xiàn)梳理屬于研究工作中的薄弱環(huán)節(jié)。

綜上，運(yùn)用文獻(xiàn)計量相關(guān)方法及VOSviewer軟件，以中國知網(wǎng)為數(shù)據(jù)來源，構(gòu)建綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的知識框架，為綜合管廊運(yùn)維管理優(yōu)化及相關(guān)科學(xué)進(jìn)一步深入探究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以中國知網(wǎng)作為數(shù)據(jù)來源進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，采用高級檢索模式，以“綜合管廊”為主題詞，以“運(yùn)維”或“監(jiān)控”為檢索詞，檢索時間為2006年1月—2021年9月，共得到451條檢索結(jié)果，剔除報道、會議、政策解讀等無關(guān)文獻(xiàn)后，得到有效文獻(xiàn)372篇。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計量學(xué)是綜合數(shù)學(xué)及統(tǒng)計學(xué)方法，對文獻(xiàn)特征及數(shù)量進(jìn)行描述，繼而對文獻(xiàn)所在領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行評價及預(yù)測。VOSviewer是應(yīng)用較為廣泛的可視化軟件，以文獻(xiàn)計量學(xué)相關(guān)方法為原理，以可視化圖譜的方式展現(xiàn)特定領(lǐng)域的發(fā)展特征。本文運(yùn)用文獻(xiàn)計量學(xué)相關(guān)方法及VOSviewer軟件分析我國綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的研究主題及研究前沿。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 文獻(xiàn)年度變化趨勢

2006年1月—2021年9月，綜合管廊運(yùn)維管理相關(guān)文獻(xiàn)量總計為372篇，具體年份分布如圖1所示。2015年以前，由于我國綜合管廊并未開展大規(guī)模建設(shè)，僅有少數(shù)學(xué)者開展了綜合管廊運(yùn)維管理研究。2015—2018年，屬于上升階段，由于在2013年開始國家層面陸續(xù)發(fā)布政策開始推進(jìn)綜合管廊建設(shè)，眾多研究人員注意到了綜合管廊運(yùn)維管理的重要性，并開始相應(yīng)研究工作，文獻(xiàn)數(shù)量增多，文獻(xiàn)數(shù)量于2018年達(dá)到峰值，全年共發(fā)表了100篇文獻(xiàn)。2018年后，綜合管廊工程的進(jìn)展放緩，相關(guān)文獻(xiàn)量略有下降。從發(fā)文量總體趨勢來看，近年來綜合管廊運(yùn)維管理得到重視。

圖1 2006—2020年國內(nèi)綜合管廊運(yùn)維管理相關(guān)發(fā)文量分布情況

2.2 作者合作網(wǎng)絡(luò)

作者合作狀況可以體現(xiàn)文獻(xiàn)作者的分布情況，從而識別特定領(lǐng)域的主要研究團(tuán)隊及各團(tuán)隊之間的合作關(guān)系。通過VOSviewer軟件對372篇文獻(xiàn)中的作者進(jìn)行分析，設(shè)置閾值document≥2，繪制綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的作者合作網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示。在圖2中，節(jié)點大小表示作者的發(fā)文數(shù)量，連線表示作者之間存在聯(lián)系，連線粗細(xì)表示合作強(qiáng)度，總計分為19個聚類。

圖2 作者合作網(wǎng)絡(luò)

對人員≥4且產(chǎn)出論文有被引用的團(tuán)隊進(jìn)行分析，總計得到6個團(tuán)隊。以文獻(xiàn)量為主、被引次數(shù)為輔進(jìn)行團(tuán)隊排名，見表1。由表1可知，鄭立寧所在團(tuán)隊取得了較為豐碩的成果，且研究成果的被引頻次較高，對于該領(lǐng)域的發(fā)展做出較大的貢獻(xiàn)，研究方向主要為BIM、GIS、智能機(jī)器人等在運(yùn)維管理中所需技術(shù)的研究，同時對標(biāo)準(zhǔn)指定、運(yùn)用費(fèi)用分?jǐn)偟冗M(jìn)行了探究[5-8]；韋海民所在團(tuán)隊通過文獻(xiàn)計量分析對國內(nèi)外綜合管廊的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了梳理，同時在PPP項目及綜合管廊運(yùn)維管理平臺構(gòu)建中做了一定的研究[9-13]；李雙鳳所在團(tuán)隊對綜合管廊的內(nèi)部隱患及有毒物質(zhì)的來源、控制方面進(jìn)行了深入分析[14-15]；周文所在團(tuán)隊探究了基于BIM+GIS的管廊運(yùn)維管理平臺的構(gòu)建[16-17]；畢天平所在團(tuán)隊在基于BIM+GIS的管廊運(yùn)維管理平臺的構(gòu)建中做了大量的研究，同時對適用于綜合管廊巡檢中的智能機(jī)器人做了初步設(shè)計[18-19]；錢楓所在團(tuán)隊主要研究了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在綜合管廊智慧監(jiān)控中的應(yīng)用[20-21]。

表1 研究團(tuán)隊排名

2.3 研究機(jī)構(gòu)

對研究機(jī)構(gòu)數(shù)量及類型進(jìn)行分析，能夠幫助研究人員識別目前哪些研究機(jī)構(gòu)的研究較為深入，從而找到標(biāo)桿機(jī)構(gòu)，為研究人員及研究機(jī)構(gòu)提供合作指引的同時提高研究效率。

2.3.1 研究機(jī)構(gòu)類別

對研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行分類，以機(jī)構(gòu)是否以盈利為目的作為分類依據(jù)，將研究機(jī)構(gòu)分為兩類，高校、研究院、事業(yè)單位歸為一類(以下簡稱“高校類機(jī)構(gòu)”)，企業(yè)及企業(yè)下屬的研究機(jī)構(gòu)歸為一類(以下簡稱“企業(yè)類機(jī)構(gòu)”)。限于篇幅，節(jié)選發(fā)文量≥4的研究機(jī)構(gòu)為代表(表2)。在高校類研究機(jī)構(gòu)中，西安建筑科技大學(xué)的文獻(xiàn)量最多，總計文獻(xiàn)量8篇；在企業(yè)類研究機(jī)構(gòu)中，上海市政工程設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司最多，總計文獻(xiàn)量10篇。在綜合管廊運(yùn)維管理的研究領(lǐng)域中，在不排除機(jī)構(gòu)合作的基礎(chǔ)上，高校類機(jī)構(gòu)總計124所，總文獻(xiàn)量為128篇，平均文獻(xiàn)量為1.03篇；企業(yè)類機(jī)構(gòu)總計220所，總文獻(xiàn)量為306篇，平均文獻(xiàn)量為1.39篇。由此可以看出，企業(yè)由于以盈利為目的，對于研究成果的轉(zhuǎn)化動力較高校類研究機(jī)構(gòu)高，企業(yè)的研究成果更大概率來源于實際項目并能夠服務(wù)于實際項目，因此在該領(lǐng)域中企業(yè)類研究機(jī)構(gòu)的作用較大。

高校類研究人員學(xué)歷較高，學(xué)術(shù)素養(yǎng)較好，具有扎實的理論基礎(chǔ)，在理論研究中較為深入，但研究所需費(fèi)用是掣肘深入研究的一大難題，其研究成果也可能無法應(yīng)用于實際。企業(yè)類研究機(jī)構(gòu)的研究更能貼合實際項目，研究成果的針對性更強(qiáng)。校企合作不僅能夠為高校類研究人員提供相應(yīng)的研究費(fèi)用，還能使研究得到實際項目的支撐，因此校企合作能夠使學(xué)術(shù)研究及成果應(yīng)用之間產(chǎn)生良性循環(huán)。通過對372篇文獻(xiàn)中高校類機(jī)構(gòu)與企業(yè)類機(jī)構(gòu)的合作頻次進(jìn)行統(tǒng)計，校企合作發(fā)文量如圖3所示，綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的校企合作從2016年開始，合作次數(shù)于2018年達(dá)到峰值，2019年、2020年開始下降，2021有所增長，總體來看仍呈增長態(tài)勢。在對校企合作機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，僅有正元地理信息有限責(zé)任公司、正元地理信息研究開發(fā)中心、北京市智慧管線安全評價及運(yùn)營監(jiān)管工程技術(shù)研究中心在2017年合作發(fā)表文獻(xiàn)2篇，其余校企機(jī)構(gòu)合作僅發(fā)表1篇，說明目前在該領(lǐng)域并未建立起長久、穩(wěn)固的研究合作關(guān)系。

圖3 校企合作發(fā)文量

2.3.2 研究機(jī)構(gòu)地理分布

對研究機(jī)構(gòu)地理分布進(jìn)行分析，識別目前哪些區(qū)域的研究機(jī)構(gòu)數(shù)量多、成果豐富，以期為下一批綜合管廊試點城市的選定提供依據(jù)。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，目前綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)分布在全國69個城市。從文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量來看，北京、上海最多，分別為60篇、46篇；成都、南京、西安、廣州、杭州、天津、武漢次之，文獻(xiàn)數(shù)量均在10篇以上；其余城市較少，文獻(xiàn)數(shù)量在10篇以下。從研究機(jī)構(gòu)數(shù)量來看，總計可分為5個熱點地區(qū)，分別為北京—天津地區(qū)、上海—杭州—南京地區(qū)、武漢地區(qū)、廣州—深圳地區(qū)、成都地區(qū)。在選定綜合管廊試點城市時，建議將研究機(jī)構(gòu)及文獻(xiàn)成果的地理分布作為參考依據(jù)之一，在上述列舉文獻(xiàn)成果及研究機(jī)構(gòu)數(shù)量排名靠前的城市周邊建設(shè)管廊試點工程，從而能夠快速獲得文獻(xiàn)成果、研究機(jī)構(gòu)在理論及實際工程方面的參考及幫助。

表2 高校類機(jī)構(gòu)及企業(yè)類機(jī)構(gòu)文獻(xiàn)量表

2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

關(guān)鍵詞是對一篇文獻(xiàn)的高度概括，能夠在很大程度上體現(xiàn)作者的核心思想及文章的主要內(nèi)容，通過對于關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析，可以客觀地把握綜合管廊運(yùn)維管理研究中的主題及研究前沿。利用VOSviewer軟件，選擇關(guān)鍵詞共現(xiàn)功能，總計得到關(guān)鍵詞813個。由于出現(xiàn)頻次較少的關(guān)鍵詞參考意義不大，設(shè)置出現(xiàn)頻次≥3的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵詞62個，對62個關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析，生成關(guān)鍵詞聚類視圖及關(guān)鍵詞平均時間分布圖(圖4、圖5)。

圖4 關(guān)鍵詞聚類視圖

圖5 關(guān)鍵詞平均時間分布

在關(guān)鍵詞聚類視圖中，節(jié)點大小代表出現(xiàn)頻次，節(jié)點顏色一致則歸屬同一聚類，線條的粗細(xì)表示兩個關(guān)鍵詞的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，通過節(jié)點顏色及連線的粗細(xì)可以了解關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)性及關(guān)聯(lián)強(qiáng)度。從圖4可知，62個關(guān)鍵詞大體被分為三個主要聚類，即綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域的三個主要研究主題：①綜合管廊運(yùn)維管理平臺的構(gòu)建方法，主要包括關(guān)鍵詞綜合管廊、BIM技術(shù)、GIS技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控系統(tǒng)、全生命周期、信息集成等。該研究主題通過構(gòu)建BIM+GIS集成管理平臺對綜合管廊進(jìn)行可視化運(yùn)維管理，監(jiān)控系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)作為采集層為管理平臺提供運(yùn)維數(shù)據(jù)支持。②城市大數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建方法，主要包括關(guān)鍵詞智慧運(yùn)維、智慧城市、智能化、關(guān)鍵技術(shù)、大數(shù)據(jù)等。該研究主題通過構(gòu)建城市大數(shù)據(jù)中心，為城市的智能化管理賦能，通過大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)分析對實現(xiàn)綜合管廊的智慧運(yùn)維。③綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建方法，主要包括關(guān)鍵詞地下管廊、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)值模擬、防火分區(qū)等。該研究主題通過構(gòu)建綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)對管廊的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，并通過數(shù)值模擬、防火分區(qū)等方法降低事故發(fā)生的概率。

在圖5中，節(jié)點以時間為依據(jù)呈現(xiàn)不同的顏色，節(jié)點內(nèi)環(huán)顏色越淺表示其受關(guān)注的時間越接近現(xiàn)在，因此依據(jù)節(jié)點的顏色，可以看出相關(guān)研究的大體時間分布、研究持續(xù)性及是否處于研究前沿[22]。如圖5所示，除去無代表性的關(guān)鍵詞“施工階段”“運(yùn)維”“關(guān)鍵技術(shù)”等，合并同義詞，“大數(shù)據(jù)”“環(huán)境監(jiān)測”“火災(zāi)報警”“監(jiān)控系統(tǒng)”等被研究的時間較早，近年來被研究頻次較低，研究熱度相對較低；“綜合管廊”“BIM”“GIS”“物聯(lián)網(wǎng)”“智能化”“監(jiān)控系統(tǒng)”等平均時間分布較早，但仍保持一定的研究熱度；“安全防范”“報警系統(tǒng)”“巡檢機(jī)器人”及“信息化”時間分布接近現(xiàn)在，被研究的頻次較高，屬于研究前沿。

3 結(jié)語

本文通過對中國知網(wǎng)收錄的372篇綜合管廊運(yùn)維管理相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，構(gòu)建了目前國內(nèi)綜合管廊運(yùn)維管理研究的知識框架，初步得出以下結(jié)論：

(1)從發(fā)文量變化趨勢來看，綜合管廊運(yùn)維管理相關(guān)研究整體呈上升趨勢，近年來有所降低。

(2)有關(guān)管廊運(yùn)維管理正在形成若干研究團(tuán)隊，但團(tuán)隊數(shù)量少，且團(tuán)隊發(fā)文量及被引頻次較少，僅有一次跨機(jī)構(gòu)合作。

(3)在研究機(jī)構(gòu)中，企業(yè)類研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量較為豐富；校企合作呈曲折上升趨勢，但合作關(guān)系不夠牢固；研究機(jī)構(gòu)及其成果的地理分布上，北京、上海最為集中，并形成了5個熱點區(qū)域。

(4)綜合管廊運(yùn)維管理研究領(lǐng)域三大研究主題為綜合管廊運(yùn)維管理平臺構(gòu)建、城市大數(shù)據(jù)中心構(gòu)建、綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建，其中安全防范、報警系統(tǒng)、巡檢機(jī)器人、信息化為研究前沿。