陳剛 張培興 王博冉 劉紫禪 王澤本 張瑞萍

(1.河北經(jīng)貿大學管理科學與工程學院，河北 石家莊 050061；2.中鐵十一局集團橋梁有限公司，江西 鷹潭 335003；3.河北省經(jīng)濟社會發(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設施，對于城市建設及城市文明發(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入運維期，運維管理相關研究逐漸成為重點，眾多學者著手于綜合管廊運維管理研究，涌現(xiàn)出大量的文獻。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的梳理工作，運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研究，說明對于該領域的文獻梳理屬于研究工作中的薄弱環(huán)節(jié)。

綜上，運用文獻計量相關方法及VOSviewer軟件，以中國知網(wǎng)為數(shù)據(jù)來源，構建綜合管廊運維管理研究領域的知識框架，為綜合管廊運維管理優(yōu)化及相關科學進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)來源進行文獻檢索，采用高級檢索模式，以“綜合管廊”為主題詞，以“運維”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條檢索結果，剔除報道、會議、政策解讀等無關文獻后，得到有效文獻372篇。

1.2 研究方法

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

2 研究結果及分析

2.1 文獻年度變化趨勢

2006年1月—2021年9月，綜合管廊運維管理相關文獻量總計為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，僅有少數(shù)學者開展了綜合管廊運維管理研究。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)布政策開始推進綜合管廊建設，眾多研究人員注意到了綜合管廊運維管理的重要性，并開始相應研究工作，文獻數(shù)量增多，文獻數(shù)量于2018年達到峰值，全年共發(fā)表了100篇文獻。2018年后，綜合管廊工程的進展放緩，相關文獻量略有下降。從發(fā)文量總體趨勢來看，近年來綜合管廊運維管理得到重視。

圖1 2006—2020年國內綜合管廊運維管理相關發(fā)文量分布情況

2.2 作者合作網(wǎng)絡

作者合作狀況可以體現(xiàn)文獻作者的分布情況，從而識別特定領域的主要研究團隊及各團隊之間的合作關系。通過VOSviewer軟件對372篇文獻中的作者進行分析，設置閾值document≥2，繪制綜合管廊運維管理研究領域的作者合作網(wǎng)絡，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，連線粗細表示合作強度，總計分為19個聚類。

圖2 作者合作網(wǎng)絡

對人員≥4且產出論文有被引用的團隊進行分析，總計得到6個團隊。以文獻量為主、被引次數(shù)為輔進行團隊排名，見表1。由表1可知，鄭立寧所在團隊取得了較為豐碩的成果，且研究成果的被引頻次較高，對于該領域的發(fā)展做出較大的貢獻，研究方向主要為BIM、GIS、智能機器人等在運維管理中所需技術的研究，同時對標準指定、運用費用分攤等進行了探究[5-8]；韋海民所在團隊通過文獻計量分析對國內外綜合管廊的研究現(xiàn)狀進行了梳理，同時在PPP項目及綜合管廊運維管理平臺構建中做了一定的研究[9-13]；李雙鳳所在團隊對綜合管廊的內部隱患及有毒物質的來源、控制方面進行了深入分析[14-15]；周文所在團隊探究了基于BIM+GIS的管廊運維管理平臺的構建[16-17]；畢天平所在團隊在基于BIM+GIS的管廊運維管理平臺的構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器人做了初步設計[18-19]；錢楓所在團隊主要研究了互聯(lián)網(wǎng)技術在綜合管廊智慧監(jiān)控中的應用[20-21]。

表1 研究團隊排名

2.3 研究機構

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

2.3.1 研究機構類別

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

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

圖3 校企合作發(fā)文量

2.3.2 研究機構地理分布

對研究機構地理分布進行分析，識別目前哪些區(qū)域的研究機構數(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)，目前綜合管廊運維管理研究領域的研究機構分布在全國69個城市。從文獻發(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，文獻數(shù)量均在10篇以上；其余城市較少，文獻數(shù)量在10篇以下。從研究機構數(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?！贾荨暇┑貐^(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，建議將研究機構及文獻成果的地理分布作為參考依據(jù)之一，在上述列舉文獻成果及研究機構數(shù)量排名靠前的城市周邊建設管廊試點工程，從而能夠快速獲得文獻成果、研究機構在理論及實際工程方面的參考及幫助。

表2 高校類機構及企業(yè)類機構文獻量表

2.4 關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡

關鍵詞是對一篇文獻的高度概括，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容，通過對于關鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡分析，可以客觀地把握綜合管廊運維管理研究中的主題及研究前沿。利用VOSviewer軟件，選擇關鍵詞共現(xiàn)功能，總計得到關鍵詞813個。由于出現(xiàn)頻次較少的關鍵詞參考意義不大，設置出現(xiàn)頻次≥3的關鍵詞進行分析，得到關鍵詞62個，對62個關鍵詞進行共現(xiàn)網(wǎng)絡分析，生成關鍵詞聚類視圖及關鍵詞平均時間分布圖(圖4、圖5)。

圖4 關鍵詞聚類視圖

圖5 關鍵詞平均時間分布

在關鍵詞聚類視圖中，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，線條的粗細表示兩個關鍵詞的關聯(lián)強度，通過節(jié)點顏色及連線的粗細可以了解關鍵詞之間的關聯(lián)性及關聯(lián)強度。從圖4可知，62個關鍵詞大體被分為三個主要聚類，即綜合管廊運維管理研究領域的三個主要研究主題：①綜合管廊運維管理平臺的構建方法，主要包括關鍵詞綜合管廊、BIM技術、GIS技術、物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控系統(tǒng)、全生命周期、信息集成等。該研究主題通過構建BIM+GIS集成管理平臺對綜合管廊進行可視化運維管理，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維數(shù)據(jù)支持。②城市大數(shù)據(jù)中心的構建方法，主要包括關鍵詞智慧運維、智慧城市、智能化、關鍵技術、大數(shù)據(jù)等。該研究主題通過構建城市大數(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)綜合管廊的智慧運維。③綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)的構建方法，主要包括關鍵詞地下管廊、環(huán)境監(jiān)控、數(shù)值模擬、防火分區(qū)等。該研究主題通過構建綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)對管廊的內部環(huán)境進行監(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)點內環(huán)顏色越淺表示其受關注的時間越接近現(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，除去無代表性的關鍵詞“施工階段”“運維”“關鍵技術”等，合并同義詞，“大數(shù)據(jù)”“環(huán)境監(jiān)測”“火災報警”“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 結語

本文通過對中國知網(wǎng)收錄的372篇綜合管廊運維管理相關文獻進行分析，構建了目前國內綜合管廊運維管理研究的知識框架，初步得出以下結論：

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

(2)有關管廊運維管理正在形成若干研究團隊，但團隊數(shù)量少，且團隊發(fā)文量及被引頻次較少，僅有一次跨機構合作。

(3)在研究機構中，企業(yè)類研究機構發(fā)文量較為豐富；校企合作呈曲折上升趨勢，但合作關系不夠牢固；研究機構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)綜合管廊運維管理研究領域三大研究主題為綜合管廊運維管理平臺構建、城市大數(shù)據(jù)中心構建、綜合管廊監(jiān)控系統(tǒng)構建，其中安全防范、報警系統(tǒng)、巡檢機器人、信息化為研究前沿。