國內(nèi)船閘領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的文獻(xiàn)計(jì)量分析

曹棟梁?史冬慶?陳坤?胡志芳

摘 要：以中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中2008年至2018年國內(nèi)船閘領(lǐng)域的文獻(xiàn)為對象，利用文獻(xiàn)可視化分析軟件Citespace對文章中的關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析、聚類分析、突現(xiàn)詞分析，繪制機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵詞熱點(diǎn)和時(shí)區(qū)視圖等圖譜，通過信息可視化手段分析我國近十年內(nèi)船閘領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：船閘;文獻(xiàn);軟件分析;文獻(xiàn)可視化分析軟件;圖譜

中圖法分類號(hào)：U641? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0419

1? ? 研究背景

近年來，交通運(yùn)輸行業(yè)改革發(fā)展取得重大突破，實(shí)現(xiàn)了交通基礎(chǔ)設(shè)施跨越式發(fā)展，內(nèi)河“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”航道運(yùn)輸體系已經(jīng)初步建成，全面開創(chuàng)了水運(yùn)發(fā)展新局面。2017年由國務(wù)院印發(fā)的《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）站在交通運(yùn)輸發(fā)展新的起點(diǎn)上著眼交通運(yùn)輸發(fā)展全局，圍繞實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸綜合服務(wù)能力和水平的跨越式發(fā)展，明確了“十三五”時(shí)期現(xiàn)代水運(yùn)發(fā)展的目標(biāo)、任務(wù)和重點(diǎn)，充分體現(xiàn)了當(dāng)前形勢下我國水運(yùn)發(fā)展的新理念、新思維、新戰(zhàn)略。船閘作為內(nèi)河航運(yùn)的重要設(shè)施，是內(nèi)河水運(yùn)發(fā)展的重要基礎(chǔ)支撐和保障，在黃金水道建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。

2? ?數(shù)據(jù)來源和分析方法

2.1? ?數(shù)據(jù)來源

本次研究所有數(shù)據(jù)樣本均來源于中國知網(wǎng)（CNKI），設(shè)置檢索主題為船閘，發(fā)表時(shí)間為2008年至2018年，經(jīng)過篩選后，最終獲得3 443篇文獻(xiàn)。

2.2? ?分析方法

在Citespace軟件中選擇時(shí)間區(qū)間為2008—2018年，單個(gè)時(shí)間分區(qū)長度為1年，主題詞來源選擇title、abstract、author、keywords、keywords plus，分別設(shè)置keyword、institution、author等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并設(shè)置節(jié)點(diǎn)數(shù)量、大小，設(shè)置閾值為前20個(gè)高頻詞，獲得文獻(xiàn)記錄的研究機(jī)構(gòu)、突現(xiàn)詞和被引次數(shù)等指標(biāo)，通過聚類分析，完成科學(xué)知識(shí)圖譜。

3? ?船閘領(lǐng)域的文獻(xiàn)計(jì)量分析

3.1? ?文獻(xiàn)數(shù)量分析

通過對檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繪制圖表，國內(nèi)船閘領(lǐng)域近十年來相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量情況見圖1。通過圖表可知，國內(nèi)船閘領(lǐng)域在2008—2018年期間總體文章數(shù)量較平穩(wěn)，每年的發(fā)文量基本在270 ～360篇之間，其中2014年文獻(xiàn)數(shù)量最高，近4年來文獻(xiàn)數(shù)量持續(xù)走低，2018年的文獻(xiàn)數(shù)量上近十年來最低值。從總體來看船閘領(lǐng)域的關(guān)注度基本平穩(wěn)，近年來略有偏低。

3.2? ?文獻(xiàn)來源分析及學(xué)科分析

通過統(tǒng)計(jì)分析10年來各個(gè)出版機(jī)構(gòu)的文獻(xiàn)數(shù)量，我國國內(nèi)船閘領(lǐng)域期刊數(shù)量前30名見圖2。在前30的期刊中，《中國水運(yùn)》（含下半月）的出刊論文最多，達(dá)344篇，占文章總數(shù)量的13.88%，其中《中國水運(yùn)》（含下半月）《珠江水運(yùn)》《水運(yùn)工程》三者期刊的論文數(shù)量均超過百篇，三者之和占文章總數(shù)量的30.15%;根據(jù)CNKI提供的期刊數(shù)據(jù)，10年期間核心期刊689篇（含EI檢索21篇），占期刊總數(shù)的19.82%，其中《水運(yùn)工程》有344篇占在核心期刊總數(shù)量的55.66%。

根據(jù)文獻(xiàn)的來源將文獻(xiàn)按學(xué)科進(jìn)行分類，詳見圖3，文獻(xiàn)大部分來自于交通運(yùn)輸學(xué)科，其次是水利工程學(xué)科和交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)，說明船閘領(lǐng)域的研究主要集中上述三個(gè)方面。

3.3? ?文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)分析

通過在Citespace的Node Types中選擇institution，設(shè)置閾值為20，得到2008—2018年船閘領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)知識(shí)圖譜，見圖4。根據(jù)分析結(jié)果可知，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖中有3 443篇文獻(xiàn)中，其中包含N=164個(gè)機(jī)構(gòu)（節(jié)點(diǎn)），E=110次連接，密度為density=0.0082，說明各個(gè)機(jī)構(gòu)間有一定的合作，但機(jī)構(gòu)間學(xué)術(shù)交流還有提升空間。

在各個(gè)機(jī)構(gòu)的發(fā)文量中，長江三峽通航管理局?jǐn)?shù)量最多，其次分別為交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所工程泥沙交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、南京水利科學(xué)研究院。

3.4? ? 研究熱點(diǎn)分析

一般論文的中心論點(diǎn)會(huì)集中反映在關(guān)鍵詞上，它能反映論文最核心的信息，因此對論文的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，分析該領(lǐng)域的發(fā)展發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也能挖掘該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。將Citespace中的Node Types設(shè)置為Keyword，閾值設(shè)置為20，其余默認(rèn)，得到船閘領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜，如圖5所示。圖中年輪的顏色和厚度分別表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)的時(shí)間和數(shù)量，節(jié)點(diǎn)大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次，節(jié)點(diǎn)之間連線的顏色表示兩個(gè)關(guān)鍵詞最早共同出現(xiàn)的時(shí)間，連線的粗細(xì)表示關(guān)鍵詞之間共現(xiàn)的高低。為了進(jìn)一步方便查看圖譜，將關(guān)鍵詞中的船閘和水閘在圖譜中隱藏，合并同類詞，圖譜中出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞為三峽船閘、船舶、船閘工程、輸水系統(tǒng)、過閘、航道、長洲樞紐、引航道、數(shù)值模擬等。

通過對以上關(guān)鍵詞的分類，可以進(jìn)一步明確當(dāng)前船閘領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)：①國內(nèi)船閘領(lǐng)域研究主要集中在長江流域三峽船閘，珠江流域長洲樞紐;②船閘領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)主要集中在船舶、航道、以及船閘的輸水系統(tǒng)、引航道、人字門、口門區(qū)等部位進(jìn)行研究;③船閘相關(guān)的研究方式最多的是采用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)。

3.5? ? 國內(nèi)船閘領(lǐng)域的發(fā)展趨勢分析

對國內(nèi)船閘領(lǐng)域的發(fā)展趨勢主要通過對近十年來關(guān)鍵詞的變化來分析。通過運(yùn)用Citespace 對關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，參數(shù)設(shè)置與之前相同，運(yùn)用Citespace軟件自身的Bursts功能，分析通過突現(xiàn)詞探測技術(shù)和算法，得出突現(xiàn)詞詞頻的時(shí)間分布，獲取變化頻率高的關(guān)鍵詞。具體操作步驟同上，在最小持續(xù)時(shí)間（minimum duration）取3。導(dǎo)出Citespace中的數(shù)據(jù)，整理出船閘領(lǐng)域的突現(xiàn)詞圖見下表1。

由上表可知，2008年至2011年期間，突現(xiàn)的關(guān)鍵詞有西江航運(yùn)干線、長洲樞紐、貨運(yùn)量等相關(guān)詞匯，通過分析關(guān)鍵詞西江航運(yùn)干線來源，發(fā)現(xiàn)這個(gè)關(guān)鍵詞在3年期間有24篇文獻(xiàn)，大部分發(fā)表在《珠江水運(yùn)》上，說明這個(gè)階段比較關(guān)注西江航運(yùn)干線相關(guān)船閘的貨運(yùn)量，主要針對珠江水運(yùn)經(jīng)濟(jì)分析。

2013年至2016年期間，這個(gè)階段突現(xiàn)的關(guān)鍵詞有過閘、平面布置、水路運(yùn)輸?shù)?，通過分析關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)來源，發(fā)現(xiàn)部分文獻(xiàn)繼續(xù)關(guān)注珠江水運(yùn)經(jīng)濟(jì);部分文獻(xiàn)關(guān)注船舶的進(jìn)閘方式，分析過閘效率;另外有部分文獻(xiàn)針對船閘平面布置進(jìn)行了研究。

2015年至2018年期間，這個(gè)階段突現(xiàn)的關(guān)鍵詞有二線船閘、模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬等，表明該階段國內(nèi)的船閘研究熱點(diǎn)較多的集中二線船閘上，而研究內(nèi)容方面主要以模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬為主。通過分析突現(xiàn)關(guān)鍵詞的相關(guān)文獻(xiàn)，模型試驗(yàn)主要集中在船閘水力學(xué)相關(guān)的模型試驗(yàn)，大部分的研究根據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤⑽锢砟Ｐ?，通過模型試驗(yàn)來分析船閘相關(guān)水力學(xué)問題。

近6年來關(guān)于數(shù)值模擬的論文數(shù)量為59篇，其中2015年發(fā)表數(shù)量最多達(dá)14篇，可見船閘領(lǐng)域在數(shù)值模擬方面的研究自2012年以來一直持續(xù)，近年來關(guān)于數(shù)值模擬的研究熱度持續(xù)升高，且研究方向主要集中在船閘水力學(xué)和混凝土結(jié)構(gòu)分析方面，其中在船閘水力學(xué)流場模擬中，主要對船閘中引航道、輸水廊道和閘室等部位水流條件進(jìn)行分析;在混凝土結(jié)構(gòu)方面主要通過ANSYS、ABAQUS等相關(guān)軟件對溫度場、應(yīng)力應(yīng)變場的仿真計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。

將視圖顯示類型選擇為時(shí)區(qū)視圖（Timezone），得到圖2008—2018年船閘領(lǐng)域研究前沿知識(shí)圖譜，詳見圖6。通過時(shí)區(qū)視圖可以從時(shí)間的維度上來表示知識(shí)的演進(jìn)，能清晰的展現(xiàn)出文獻(xiàn)的更新和相互影響[17]。通過上述時(shí)區(qū)視圖發(fā)現(xiàn)，在2008年2011年期間，船閘的研究主要集中在三峽船閘、長洲船閘、京杭運(yùn)河等國內(nèi)船閘建設(shè)期間的相關(guān)研究，研究方向以船閘設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，以及貨運(yùn)量和水運(yùn)經(jīng)濟(jì)方面的研究為主。2012年以后船閘領(lǐng)域的研究持續(xù)關(guān)注通航的水流條件，特別關(guān)注航道、船閘口門區(qū)，輸水系統(tǒng)等部位對通航的影響，在研究方法上主要以模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬為主。2016年，經(jīng)過10年的拓建的巴拿馬運(yùn)河開通運(yùn)營，國內(nèi)多篇文獻(xiàn)對其進(jìn)行了介紹，主要以新聞宣傳為主，文獻(xiàn)主要集中在船舶、經(jīng)濟(jì)等方面。近兩年來，在交通和經(jīng)濟(jì)方面比較關(guān)注在新時(shí)代下長江航運(yùn)的發(fā)展;在工程技術(shù)方面BIM技術(shù)在船閘工程建設(shè)中應(yīng)用關(guān)注較多，船閘領(lǐng)域中模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方面的研究熱度一直未減。

4? ?結(jié)論與建議

本文通過利用文獻(xiàn)可視化分析軟件Citespace 對國內(nèi)船閘的發(fā)文量、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等指標(biāo)進(jìn)行分析，對該領(lǐng)域的發(fā)展路徑和研究熱點(diǎn)進(jìn)行探討，得到以下結(jié)論。

1.? 國內(nèi)船閘領(lǐng)域在近10年期間總體文獻(xiàn)數(shù)量較平穩(wěn)，其中《中國水運(yùn)》（含下半月）《珠江水運(yùn)》《水運(yùn)工程》三者期刊的論文數(shù)量均超過百篇，三者之和占文章總數(shù)量的30.15%。而核心期刊中《水運(yùn)工程》占在所有核心期刊總數(shù)量一半以上。

2.? 在國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)中，南京水利科學(xué)研究院、交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所、河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院這三者研究機(jī)構(gòu)與其他單位交流合作最多，聯(lián)系較為緊密，其余研究單位之間合作較少，在研究合作方面總體呈現(xiàn)為局部集中，整體分散的分布局面。

3.? 國內(nèi)船閘領(lǐng)域研究主要集中在長江流域、珠江流域上;船閘的研究部位主要針對于輸水系統(tǒng)、航道、引航道、人字門、口門區(qū)等;研究方向以船閘設(shè)計(jì)、施工技術(shù)，以及貨運(yùn)量和水運(yùn)經(jīng)濟(jì)方面的研究為主。研究方式多采用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)。

4.? 筆者認(rèn)為未來船閘領(lǐng)域在新時(shí)代下長江航運(yùn)的發(fā)展、信息技術(shù)在船閘工程中的應(yīng)用可能是未來研究的熱點(diǎn)，而模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬方面的研究將一直被持續(xù)關(guān)注。

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