韋海民， 賀廣學

(西安建筑科技大學管理學院， 陜西 西安 710055)

0 引言

城市地下綜合管廊作為集中敷設市政公用管線的公共隧道，能有效解決傳統(tǒng)管線敷設造成的道路反復開挖、環(huán)境惡化等諸多城市頑疾，并極大改善城市人居環(huán)境和提升城市綜合承載力，是保障城市可持續(xù)發(fā)展的市政基礎設施重點工程和“生命線”[1]?？v觀綜合管廊發(fā)展歷史，國外綜合管廊發(fā)展已經歷時一百多年，法國、英國等歐洲國家最早在綜合管廊建設方面取得重要成果，日本在汲取歐洲國家研究成果的基礎上發(fā)展成為了世界上綜合管廊建設最先進的國家。目前，綜合管廊已在全球多個國家受到重視和應用。我國綜合管廊的發(fā)展起步較晚，始于20世紀末，臺灣地區(qū)研究綜合管廊早于大陸，目前已形成了較為完善的建設體系。自2013年開始，大陸綜合管廊發(fā)展陸續(xù)得到政府一系列政策扶持，2015年在全國范圍內開展了綜合管廊試點城市建設，現(xiàn)階段國內綜合管廊正處于大規(guī)模推廣建設階段[2]，未來發(fā)展前景廣闊。

近年來，國內地下綜合管廊的大規(guī)模建設引發(fā)了眾多學者的廣泛關注，掀起了綜合管廊研究熱潮，并涌現(xiàn)出大量研究成果。以綜合管廊為主題的綜述研究已有部分研究成果： 錢七虎等[3]對中外綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀進行梳理，在分析綜合管廊優(yōu)勢基礎上，明確了建設中存在的問題，并提出相應對策；卜令方等[4]從多個方面總結了我國綜合管廊建設取得的成果，在探討存在問題基礎上對綜合管廊發(fā)展進行了展望；Wang Tianyu等[2]對我國1959—2020年既有和擬建的綜合管廊進行梳理分析，總結了影響我國綜合管廊發(fā)展的關鍵問題；鄭立寧等[5]通過梳理大量文獻，對綜合管廊智能運維管理模式的關鍵技術進行綜述，并分析了綜合管廊智能化運維管理所面臨的技術挑戰(zhàn)；油新華[6]結合我國綜合管廊建設的典型工程案例，論述了我國綜合管廊建設和管理的發(fā)展現(xiàn)狀，并詳細分析了綜合管廊建設的重大技術。國外研究綜合管廊起步較早，工程案例研究較多。Jiang Luzhen[7]從理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究等方面對國內外綜合管廊抗震進行綜述，并探討了未來的研究趨勢。此外，國外鮮有涉及綜合管廊的綜述文獻。

縱觀綜合管廊現(xiàn)有研究文獻，綜述性文獻偏梳理建設實踐方面，多以部分文獻的定性研究為主，著重研究其特定方面的現(xiàn)狀與趨勢，缺乏基于全球文獻視角的量化與可視化研究。為了更全面、更有效地了解綜合管廊領域的研究現(xiàn)狀、研究熱點及趨勢，本文以Web of Science和Scopus數(shù)據(jù)庫中的綜合管廊相關文獻為研究對象，采用可視化軟件CiteSpace對綜合管廊進行知識圖譜分析。通過對文獻的發(fā)展態(tài)勢分析、合作特征分析、文獻共被引分析及關鍵詞共現(xiàn)分析，識別研究熱點與前沿，探討綜合管廊研究的知識結構、演變歷程和發(fā)展趨勢，以期為綜合管廊領域的理論研究與實踐應用提供指導及借鑒。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

隨著大數(shù)據(jù)及信息化技術的飛速發(fā)展，通過繪制可視化的科學知識圖譜來進行文獻數(shù)據(jù)信息挖掘受到眾多學者的青睞，并借助此識別學科研究領域知識結構以及演進歷程[8]。目前常見的知識圖譜繪制工具有十多種，近些年，CiteSpace在國內外被廣泛地應用于文獻的可視化分析，是當前最受歡迎的知識圖譜繪制軟件之一[9]。CiteSpace軟件是由Chen Chaomei[10]開發(fā)的Java應用程序，通過繪制知識圖譜以可視化的方式來呈現(xiàn)某一學科領域的演進歷程、研究熱點及前沿。

本研究以綜合管廊領域的相關文獻為研究對象，運用可視化工具CiteSpace繪制綜合管廊研究知識圖譜，通過對研究綜合管廊的文獻數(shù)量變化、合作特征、文獻共被引及關鍵詞共現(xiàn)等維度進行分析，探討國內外綜合管廊研究的發(fā)展趨勢、合作現(xiàn)狀、演進歷程和熱點前沿。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究以Web of Science和Scopus數(shù)據(jù)庫中的文獻為數(shù)據(jù)來源，文獻檢索時間為2018年12月18日。為全面囊括綜合管廊領域的研究內容，檢索主題詞為utility tunnel(綜合管廊)、common duct(共同溝)、common utility duct(共同管道)、common service tunnel(公共服務隧道)、common utility tunnel(公用隧道)、pipe gallery(管廊)、underground utility(地下公用事業(yè))等相關詞語，檢索時間設置為1970—2018年，文獻類型為all document types(所有文檔類型)。對文獻檢索原始數(shù)據(jù)進行人工識別及篩選，剔除與研究主題無關的文獻，將轉化后的Scopus標準數(shù)據(jù)與Web of Science數(shù)據(jù)進行合并，除去合并后的重復文獻，最終選取300篇文獻數(shù)據(jù)作為分析對象。

2 地下綜合管廊研究的文獻特征分析

2.1 發(fā)展態(tài)勢

文獻發(fā)表量的變化是某研究領域科學知識量變化的直接反映，其變化狀況作為衡量某學科領域研究進展與研究活躍度的重要指標[11]。對300篇文獻進行年度數(shù)量統(tǒng)計，文獻量隨時間變化情況如圖1所示。分析發(fā)現(xiàn)，國際綜合管廊研究態(tài)勢整體呈升溫趨勢。1998年之前文獻年發(fā)表量不超過5篇，1999—2008年最大年發(fā)文數(shù)量為10篇，文獻數(shù)量增長緩慢，2008年之后文獻數(shù)量顯著增加，其中在2013年出現(xiàn)峰值，表明該時期為綜合管廊研究的關鍵時期。近幾年來，隨著綜合管廊研究熱度的不斷上升，其相關研究內容不斷豐富及深入。從圖1可以看出，中國綜合管廊研究發(fā)展態(tài)勢與國際具有高度的契合性，研究熱度大幅度上升，2015年后中國國內綜合管廊核心文獻發(fā)表量遠超過國際，中國綜合管廊研究在國際綜合管廊研究中的作用越來越顯著。

圖1 文獻數(shù)量、時間分布圖

2.2 合作特征

縱觀現(xiàn)代科學研究的發(fā)展，科學研究綜合化程度日益提高，學科之間相互交叉融合，越來越需要不同領域學者相互合作完成，合作特征已成為探索領域研究發(fā)展的重要指標[12]。本研究以國家和作者2個維度進行合作特征分析。該可視化分析時區(qū)為1970—2018年，時間分段為1年，節(jié)點類型分別選取國家和作者，閾值設置為每個時間分段內被引頻次位于前50的文獻，繪制綜合管廊研究合作國家知識圖譜、合作作者知識圖譜如圖2和圖3所示，相應的主要合作國家、作者如表1和表2所示。

圖3 高頻作者知識圖譜

表1 合作國家頻次及中心性

中心性作為測度網絡節(jié)點重要程度的指標，在CiteSpace網絡圖譜中使用該指標發(fā)現(xiàn)關鍵文獻，通過節(jié)點樹外圈紫色標注來顯示該類論文(或作者、或機構等)的重要性。在本研究中，中心性的大小取決于不同國家或學者在論文中共現(xiàn)的次數(shù)。中心性越高，則代表國家或學者在領域中越活躍，越能發(fā)揮合作聯(lián)系的作用[12]。

分析圖2和表1可得： 從發(fā)文頻次來看，文獻貢獻量最大的國家為China(中國)，達到115篇，其次是USA(美國)、Spain(西班牙)、England(英國)、Canada(加拿大)、Japan(日本)、Germany(德國)；從中心性指標來看，美國最高，為0.58，是研究最活躍的國家，具有很強的國際合作能力；除美國之外，中國、英國、西班牙的中心性均大于0.1，表明這些國家不僅相關研究文獻產出量多，而且在文獻合作上具有較強的關聯(lián)性；South Korea(韓國)發(fā)文量雖然達到12篇，但是其中心性大小為0，說明韓國多數(shù)研究僅局限在國內完成，與國際合作較少。此外，綜合管廊研究影響力較大的國家為美國、日本、西班牙及德國。

表2 高頻作者及中心性

分析圖3與表2可知： 綜合管廊研究發(fā)文量最多的作者為Curiel-Esparza J與Canto-Perello J，均為13篇，其余發(fā)文量較多的作者有Rogers C D F、Li Jie、Chen Jun、Hunt D V L等；從研究作者的中心性指標來看，所有作者中心性均不顯著，均為0，表明該研究領域作者之間的合作關聯(lián)性較差，尚未形成具有重要影響力的合作網絡；從作者突現(xiàn)度指標來看，最活躍的作者為Li Jie，他在綜合管廊抗震性能方面所做的研究，為綜合管廊抗震設計規(guī)范及結構可靠度奠定了基礎。

利用CiteSpace軟件的Geographical功能和Google Earth軟件繪制合作網絡的地理分布圖譜，如圖4和圖5所示。圖4和圖5更加清晰直觀地呈現(xiàn)了不同合作作者之間空間位置上的聯(lián)系。分析圖4和圖5可知，全球綜合管廊研究主要集中在歐洲(英國、德國、France(法國)、Russia(俄羅斯)、西班牙、Czech Republic(捷克)、Holland(荷蘭)、Finland(芬蘭)等)、北美洲(美國、加拿大等)、大洋洲(Australia(澳大利亞)、New Zealand(新西蘭)等)和亞洲(中國、日本、Singapore(新加坡)、韓國、Malaysia(馬來西亞)、Turkey(土耳其)等)。其中，北美洲與歐洲、亞洲、大洋洲均有聯(lián)系，為合作聯(lián)系最為活躍的大洲；亞洲與歐洲合作關系較弱，有待進一步加強。

圖4 地理分布圖譜

圖5 合作網絡的地理圖譜

3 地下綜合管廊研究知識基礎分析

研究領域可以被概念化成從研究前沿到知識基礎的時間映射，共被引文獻集合組成了研究領域的知識基礎，而引用這些知識基礎的施引文獻則形成了研究領域的研究前沿[13]。本研究運用可視化軟件CiteSpace的核心功能繪制綜合管廊文獻共被引網絡聚類圖譜，參數(shù)設置： 時間跨度為1970—2018年，時間分段為1年，節(jié)點類型選擇Cited Reference(被引文獻)，閾值(C，CC，CCV)均設置為2，利用最小樹算法(MST)進行網絡修剪，采用對數(shù)似然算法(LLR)從施引文獻標題中提取聚類標簽，最終得到綜合管廊文獻共被引網絡聚類圖譜，如圖6所示。圖6可清晰地呈現(xiàn)出該領域的知識結構，以此分析研究領域的奠基性文獻和理論基礎。

根據(jù)圖6顯示的參數(shù)結果，一般認為CiteSpace網絡圖譜的模塊度(Modularity Q)>0.5時，形成的聚類群組是顯著的；而當平均輪廓值(Mean Silhouette)>0.5時，聚類各群組同質性是合理的。本研究綜合管廊文獻共被引網絡圖譜中共形成181個節(jié)點和192條連線，網絡密度為0.011 8，共形成大小聚類22個，其中較為顯著的聚類群組有7個，該聚類圖譜的整體模塊度為0.821 4，平均輪廓值為0.731 1，參數(shù)均在合理范圍內，能夠反映聚類間的結構特征和文獻間的重要連接關系[11]。

最大的群組(#0)為liveable cities(宜居城市)，輪廓值為0.969。1966年，聯(lián)合國第2次人居大會提出城市宜居理念，此后引起廣泛關注。城市基礎設施(包括綜合管廊)系統(tǒng)作為可持續(xù)性、宜居性和彈性城市的基礎[14]，群組中最活躍的是Hunt D V L等[15]在城市地下空間發(fā)展現(xiàn)狀分析基礎上，強調了地下空間對創(chuàng)造和維護城市宜居、可持續(xù)及彈性的優(yōu)勢，并研究了實現(xiàn)更宜居城市的意義。群組(#2)為urban underground engineering (城市地下工程) ，輪廓值為0.77。城市地下工程研究較多的為隧道工程建設[16]，群組中最活躍的是Curiel-Esparza J等[17]提出的建立城市地下工程可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，該可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中應包括地下綜合管廊系統(tǒng)，并指出市政工程師應作為城市地下基礎設施可持續(xù)發(fā)展的關鍵推動者。群組(#3)為utility tunnels networks(綜合管廊網絡)，輪廓值為0.993。完備的綜合管廊系統(tǒng)網絡才能發(fā)揮其規(guī)模效應，兼容性作為綜合管廊系統(tǒng)的重點問題，包括市政管線網絡與交通網絡的兼容性、市政管線系統(tǒng)網絡之間的兼容性及市政管線系統(tǒng)在管廊環(huán)境中的兼容性。群組中最活躍的是Canto-Perello J等[18]對綜合管廊與交通網絡布局協(xié)調的研究，提出通過加強市政公用設施規(guī)劃布局，以提高綜合管廊網絡與交通系統(tǒng)網絡的兼容性。群組(#4)為sustainability(可持續(xù)性)，輪廓值為0.804。可持續(xù)性作為綜合管廊研究的重要問題[17]，群組中最活躍的是Sterling R等[19]對城市地下空間的可持續(xù)性問題研究，強調地下結構的長期規(guī)劃需要考慮全生命周期成本效益和選擇對城市可持續(xù)性貢獻最大的項目。Cano-Hurtado J J等[20]在歐洲城市綜合管廊分析基礎上，指出綜合管廊是實現(xiàn)城市地下空間可持續(xù)發(fā)展的最有效解決辦法。群組(#5)為seismic response(地震響應)，輪廓值為0.71。群組中最活躍的是Chen Jun等[21]在非均勻地震波激勵條件下，設計振動臺試驗對綜合管廊結構模型的抗震性能進行探討，研究中詳細介紹了試驗設備、結構模型、非均勻地震波激勵模擬等試驗的技術細節(jié)，為后續(xù)相關研究提供了參考。群組(#10)為utility tunnels security(綜合管廊安全)，輪廓值為0.986。安全問題作為綜合管廊研究的熱點[18]，治理與安全管理是綜合管廊各項決策的重要組成部分[22]。群組中最活躍的是Canto-Perello J等[23]開發(fā)的一種基于顏色標度法、德爾菲法和層次分析法的專家系統(tǒng)，對綜合管廊的臨界性威脅進行評價，為市政公用管線安全政策的系統(tǒng)規(guī)劃提供決策支持。

4 地下綜合管廊研究演進歷程與研究熱點分析

4.1 研究演進歷程分析

關鍵詞作為研究論文主題和思想的高度反映，對學術研究具有非常大的參考價值。高頻次關鍵詞的分布和演變可以更加直觀、準確地呈現(xiàn)學科領域的研究演變歷程及研究熱點[24]。因此，本研究通過繪制關鍵詞共現(xiàn)網絡時區(qū)圖譜，探析綜合管廊領域的研究演進歷程與研究熱點。

以時間為橫軸、研究熱點詞匯為縱軸，繪制綜合管廊研究的關鍵詞時區(qū)圖譜，如圖7所示。通過對圖7的深入分析，將綜合管廊關鍵詞的演變劃分為3個階段(第1階段： 2006年以前；第2階段： 2007—2013年；第3階段： 2014—2018年)。2006年以前的主要高頻次關鍵詞有tunnel(隧道)、utility tunnel(綜合管廊)、underground space(地下空間)、excavation(挖掘)、design(設計)、pipeline(管道)、construction (施工)、underground structure(地下結構)、urban planning(城市規(guī)劃)、trenching(挖溝)、computer simulation(計算機模擬)。其中，隧道、挖掘、地下空間等具有較高的中心性，是該階段研究的重點內容。傳統(tǒng)市政管線敷設導致城市街區(qū)和道路反復開挖，給城市經濟、社會和環(huán)境的發(fā)展造成惡劣影響，而且隨著城市地下空間開發(fā)利用的興起，綜合管廊被認為是城市地下空間可持續(xù)發(fā)展的技術應用而生[20]。綜合管廊建設實踐較早，諸多國家通過制定相關的法律法規(guī)，并成立專業(yè)機構統(tǒng)籌協(xié)調綜合管廊建設發(fā)展；然而，理論研究卻較晚，研究主要結合工程實例開展，在可行性、規(guī)劃、設計、施工及與地下空間關聯(lián)方面的研究較多。日本作為該時期共同溝研究的集大成者，在汲取歐洲國家共同溝技術成果的基礎上[25]，形成了系統(tǒng)的理論成果，《共同溝特別措施法》和《共同溝》系統(tǒng)論述了共同溝規(guī)劃設計和建設管理方面的相關立法與技術[26]，為綜合管廊發(fā)展奠定了理論基礎。

2007—2013年的主要高頻次關鍵詞有soil(土壤)、underground utility(地下管線)、model(模型)、earthquake(地震)、shaking table test(振動臺試驗)、urban utility(城市管線)、seismic response(地震響應)、finite element method(有限元法)、seismic design(抗震設計)、sustainable development(可持續(xù)發(fā)展)、project(工程)、decision making(決策)、reliability(可靠性)、cost(成本)等。其中，土壤、地下管線、地震、振動臺試驗等關鍵詞的中心性較高，表明這一時期的研究主要集中在綜合管廊建設成本、決策和以可靠性為核心的抗震性能方面。綜合管廊造價成本一直是各利益相關者關注的重點，合適的決策方法將成為推動綜合管廊建設發(fā)展的關鍵。綜合管廊抗震研究對保護生命線工程安全和城市防災減災具有重要的理論與現(xiàn)實意義。日本和美國較早對城市地下結構的抗震方面開展研究。日本在《共同溝》[26]中對共同溝抗震設計有明確規(guī)定。在1995年日本阪神地震中部分共同溝受到不同類型的破壞，結構抗震研究引發(fā)了正在興起建設共同溝國家學者的重視，中國、韓國等國家在這一時期對綜合管廊抗震性能進行了大量研究，拓展了綜合管廊抗震研究理論。

2014—2018年的主要關鍵詞有model、sustainability(可持續(xù)性)、China、infrastructure(基礎設施)、excavation(挖掘)、system(系統(tǒng))、decision making、public private partnership(公私合作伙伴關系)、risk management(風險管理)、life cycle management(生命周期管理)、maintenance(維護)、underground space(地下空間)、underground utility(地下公用管線)、construction(施工)。其中： 模型以高頻次關鍵詞出現(xiàn)，具有較高的中心性，表明該時期綜合管廊的研究方法較多；可持續(xù)性以高頻次關鍵詞出現(xiàn)，表明綜合管廊的可持續(xù)發(fā)展日益受到重視；基礎設施、系統(tǒng)、風險管理、管理、維護等關鍵詞的出現(xiàn)，表明綜合管廊研究逐漸從前期建設轉向后期運營與管理。此外，公私合作伙伴關系以高頻次關鍵詞出現(xiàn)，表明中國在此時期綜合管廊研究增加顯著，研究成果較多；關于綜合管廊的PPP研究主要發(fā)生在中國、加拿大等國家，尤其近幾年中國政府大力推廣采用PPP模式建設發(fā)展綜合管廊。

4.2 研究熱點及趨勢分析

在關鍵詞研究演進分析的基礎上，采用最小樹算法對關鍵詞共現(xiàn)網絡進行修剪合并，繪制綜合管廊研究關鍵詞共現(xiàn)圖譜來直觀呈現(xiàn)研究熱點，并探討其研究趨勢，如圖8所示。根據(jù)研究關鍵詞及上述研究演變分析可以得出，綜合管廊研究的熱點主要集中在可行性、決策、投融資、規(guī)劃、設計、施工、風險、安全、運維、管理等方面。

圖8 綜合管廊研究熱點圖譜

綜合管廊可持續(xù)成本是可行性和決策的關鍵影響因素。Canto-Perello J等[27]研究了綜合管廊概念的可行性，指出其可行性取決于系統(tǒng)兼容性，建設成本高昂是制約其發(fā)展的主要因素；Hunt D V L等[28]在綜合管廊可持續(xù)(經濟、社會及環(huán)境)成本分析基礎上，研究了綜合管廊建設的經濟臨界點，有助于完善可持續(xù)性經濟成本模型；Hojjati A等[29]構建了較為全面的可持續(xù)成本指標體系和成本模型，為綜合管廊全面成本計算奠定了基礎； Legrand L等[30]提出了一種綜合標準的多準則決策方法，該方法有利于決策者從多角度考慮問題。采用系統(tǒng)和綜合的方法對綜合管廊經濟、社會及環(huán)境成本效益的量化研究需進一步深化，為綜合管廊項目可行性與決策提供支持。綜合管廊建設資金問題一直是制約其發(fā)展的難題[28,30]，基于不同的國情，各國學者進行了探討，目前國內外解決建設投資及收費問題的主要辦法有： 歐洲國家綜合管廊的建設投資由政府承擔，建成后政府擁有所有權以出租方式提供給使用者，其收費是按照公共產品定價通過市議會確定，并逐年進行價格調整[28]。日本綜合管廊建設投資和運維費用由道路部門與管線單位共同分擔，其分擔比例沒有明確規(guī)定。中國臺灣綜合管廊建設投資由主管部門和管線單位按比例承擔，運維管理費按照具體分攤辦法由各管線單位負擔； Sun Feng等[31]提出公私合作共同投資建設運營綜合管廊，有利于充分發(fā)揮雙方優(yōu)勢，為綜合管廊項目增效和增收，Wang Xuetong等[32]將公私合作模式引入綜合管廊發(fā)展中；中國大陸積極推廣采用PPP模式創(chuàng)新解決綜合管廊建設資金問題，并特許社會資本適當經營期以回收投資及利潤，F(xiàn)ang Jun等[33]對綜合管廊PPP項目價格形成機制的探討，為PPP模式下綜合管廊入廊定價和調價奠定了理論基礎，而關于綜合管廊PPP項目收費價格，目前尚處于探索階段。此外，美國、加拿大等國家通過多元化的投融資模式以解決資金問題[2]。Alaghbandrad A等[34]認為PPP對綜合管廊的全生命周期成本分擔是一種很有前景的方法，運用博弈論構建了綜合管廊PPP項目融資和成本分擔模型，為綜合管廊項目投融資策略提供了分析工具。未來隨著綜合管廊投融資模式的創(chuàng)新豐富，將極大推動全球綜合管廊建設發(fā)展進程，尤其是財政資金不足的國家及地區(qū)，譬如中國、印度等發(fā)展中國家。

規(guī)劃設計一直是綜合管廊研究的重點內容。Al-Bataineh M等[35]運用基于場景的仿真建模方法實現(xiàn)了綜合管廊規(guī)劃的可視化；Canto-Perello J等[36]采用SWOT分析法和層次分析法對綜合管廊戰(zhàn)略規(guī)劃進行研究。前瞻性的戰(zhàn)略規(guī)劃對地下空間及綜合管廊可持續(xù)發(fā)展至關重要，后續(xù)要注重系統(tǒng)、可持續(xù)規(guī)劃研究。Canto-Perello J等[16]的研究指出人因工程是訪問式綜合管廊設計的關鍵參數(shù)，其橫截面設計必須滿足公用設施和人工操作的空間需求；Sim Y J等[37]基于PDCA法建立了綜合管廊優(yōu)化設計評價模型。隨著BIM技術在隧道工程領域的應用，三維設計中碰撞檢驗能夠有效解決綜合管廊設計中的多管線協(xié)調問題，提高綜合管廊項目的設計效率，降低成本及后期施工難度，因此需加強BIM技術在設計階段的研究。此外，綜合管廊抗震設計一直作為研究的熱點，綜合管廊作為新興的淺層地下結構設施，主要通過有限元分析、振動臺試驗、數(shù)值模擬等方法研究綜合管廊結構的地震反應、破壞規(guī)律及抗震可靠度[7]。Jiang Luzhen等[38]通過振動臺試驗和有限元分析，研究了地震波作用下綜合管廊結構破壞因素；Chen Jun等[21, 39]通過振動臺試驗研究了綜合管廊結構模型的抗震性能，指出綜合管廊抗震設計中應考慮地震激勵的空間分布效應，在此基礎上建立了綜合管廊系統(tǒng)的有限元模型進行數(shù)值模擬，實測試驗結果驗證了該模型的有效性；Yang Jian等[40]采用FLAC3D軟件對綜合管廊的液化土動力特性進行了研究，為綜合管廊抗震設計提供了參考。為保證綜合管廊結構體系的可靠度，未來更多的是基于不同地質環(huán)境和新結構進行地震反應與抗震可靠度研究，并對綜合管廊結構損傷進行定性和定量評價。

綜合管廊建設大多集中在新城市化的發(fā)展中，在歷史城市中心鮮有涉及[41]，要統(tǒng)籌老城區(qū)更新和改造積極推進綜合管廊建設發(fā)展。新區(qū)綜合管廊施工技術較為成熟，在密集的城市建設綜合管廊施工非常復雜，地基下沉和道路塌陷等安全隱患作為社會關注的焦點[42]，綜合管廊施工中的環(huán)境影響與安全問題需深入研究。Mohamed Y等[43]將創(chuàng)新問題解決理論(TRIZ)引入綜合管廊領域進行施工研究，為構建施工技術問題創(chuàng)新解決方案提供了一種獨特的方法；Petrukhin V P等[44]利用試驗確定了綜合管廊施工影響區(qū)域寬度；Marshall A M等[45]基于空腔脹縮分析法研究了綜合管廊施工對既有建筑樁基礎的影響，該研究對獲取安全的隧道與樁基間距評價或隧道體積損失具有重要的理論與現(xiàn)實意義。此外，為了減少施工對城市交通和環(huán)境的影響，裝配式管廊、掘進機技術等綠色施工方法逐漸成為建設趨勢，同時隨著BIM技術的推廣應用，為提高綜合管廊施工的效率與質量，應加強BIM技術在綜合管廊施工管理中的研究與應用[46]。為滿足城市未來的發(fā)展需求，地下空間逐漸向深層地下發(fā)展[47]，日本提出21世紀在人口最為密集的特大城市利用深層地下空間建設更大、更系統(tǒng)的綜合管廊網絡體系設想，并且地下空間朝著綜合一體化方向發(fā)展，將地下空間的規(guī)劃、設計、施工集成為一體的綜合管廊綠色建造模式成為重要發(fā)展趨勢[6]，該模式已在日本東京臨海副都心和中國西安幸福林帶項目中得到成功運用。

綜合管廊內收容多種市政管線，涉及風險因素眾多，各類管線的兼容性需充分論證，安全管理事關綜合管廊全局。Canto-Perello J等[48]對綜合管廊設計和運營中的風險進行評估，分析了各種管線的潛在危險，并提出綜合管廊必須制定防洪計劃以消除浸水危險；Curiel-Esparza J等[49]對綜合管廊內的有害氣體進行識別，為管廊內有害氣體的監(jiān)控與防治提供了有益參考。綜合管廊的安全政策是人們關注的焦點問題[50]，Canto-Perello J等[23]詳細分析了綜合管廊的臨界性和潛在威脅，提出應加強綜合管廊安全政策制定，確保市政管線不受潛在威脅。此外，綜合管廊運行中要加強監(jiān)視工作和訪問權管理，在西班牙馬德里和巴塞羅那綜合管廊系統(tǒng)訪問權管理方面，嚴格的訪問權控制取得了滿意效果。

綜合管廊PPP項目涉及眾多公共和私人部門參與，具有風險程度高、管理難度大等特征，加強風險管理對項目規(guī)范、平穩(wěn)運行具有重要意義。Wang Weiming等[51]運用模糊綜合評價法構建綜合管廊PPP項目風險評價模型，為項目合理的風險分擔和控制提供了依據(jù)。為了更加有效地進行項目合同談判和風險應對，在合理的風險分擔研究基礎上，應探索適宜的綜合管廊PPP項目風險分擔機制，以確保綜合管廊公私合作項目的成功。此外，綜合管廊在運營管理方面的研究較為薄弱[52]，高效、智能的管理模式能夠保證綜合管廊的安全運維[48]，并有效控制運維成本，降低風險。目前綜合管廊運維管理研究主要集中在信息系統(tǒng)集成方面： Alaghbandrad A等[53]系統(tǒng)論述了基于BIM的綜合管廊信息管理模式，并提出該模式在綜合管廊建設及運營管理中的優(yōu)勢與作用；Lee P C等[52]提出了一種基于BIM和GIS的綜合管廊運維集成管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足了可視化、數(shù)據(jù)互操作性和維修管理工作輔助的需求；Kang Kai等[54]基于BIM和物聯(lián)網技術建立了綜合管廊運維監(jiān)測系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的智能傳感。未來更多的將是信息化、人工智能等新技術在綜合管廊運維管理中的應用，智能化、智慧化的運維管理模式將成為研究新興趨勢[5-6]。

5 結論與建議

借助可視化軟件CiteSpace對1970—2018年Web of Science與Scopus核心數(shù)據(jù)庫中綜合管廊領域的研究成果進行知識圖譜分析，以可視化的知識圖譜呈現(xiàn)了本研究領域的發(fā)展態(tài)勢、合作現(xiàn)狀、知識基礎、演進歷程及研究熱點，并探討了其未來研究趨勢。以CiteSpace為研究工具對綜合管廊進行綜述研究是一個新的嘗試，文中繪制的綜合管廊領域的知識圖譜及相關研究結論，可為學者直觀地了解本領域研究發(fā)展狀況和開辟新的研究前沿提供理論參考與借鑒。

本研究主要結論如下。

1)從文獻時間分布來看，國內外綜合管廊研究文獻總體呈現(xiàn)遞增的態(tài)勢，近幾年來這種趨勢越來越顯著，尤其中國綜合管廊研究在全球綜合管廊研究中的貢獻越來越大。

2)通過分析研究地區(qū)及研究作者可知，綜合管廊研究成果較為豐富的國家為中國、美國、西班牙、英國、加拿大、日本，綜合管廊研究的代表學者為Curiel-Esparza J、Canto-Perello J、Rogers C D F、Hunt D V L、Li Jie、Chen Jun。

3)根據(jù)研究熱點關鍵詞及其演變歷程分析可以得出，地下綜合管廊研究熱點主要集中在： 成本效益量化研究，投融資模式創(chuàng)新與應用，PPP模式下項目風險管理、收費定價及績效評價等，綠色建造技術及一體化建設模式，可持續(xù)規(guī)劃與優(yōu)化設計，基于BIM、GIS、物聯(lián)網等信息技術的信息化、智能化運維管理。此外，特大城市地下綜合管廊將趨于向深層地下空間發(fā)展，建設規(guī)模更大的管廊網絡體系。人工智能、5G等新技術在綜合管廊領域的研究也將成為趨勢。

針對研究現(xiàn)狀，提出如下建議：

1)縱觀綜合管廊國際現(xiàn)有研究內容，研究成果有待進一步豐富與系統(tǒng)化。國外研究成果較少，但學術水平與影響力較高；中國現(xiàn)階段研究成果較多，但其國際學術影響力較弱。在后續(xù)研究中應加強國際合作與交流，致力于深化研究的熱點及難點問題，為全球綜合管廊發(fā)展貢獻更大力量。

2)綜合管廊研究涉及經濟、技術、社會、環(huán)境等眾多因素，以及多個交叉學科領域。從推進綜合管廊發(fā)展來說，該領域研究應該更多地嘗試跨學科合作研究，從技術、政策、法律、價格、信息化等方面共同推進綜合管廊建設與運營。

3)綜合管廊發(fā)展逐漸從技術轉變?yōu)楣芾恚壳熬C合管廊運營管理研究依然薄弱，后續(xù)應在綠色建造技術基礎上加強智能運維管理、治理等方面的研究。