盾构隧道学科的演化及前沿术语可视化分析.pdf

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1、轨道交通与地下工程器TrackTraffic＆UndergroundEngineedng盾构隧道学科的演化及前沿术语可视化分析黄欣l，2(1．中铁十八局集团有限公司，天津300222；2．中铁滨海勘察设计院，天津300222)摘要：为了系统地分析研究“盾构隧道”学科的基础知识、演化过程和前沿术语，以CNKI数据库收录的国内1819条及WOS数据库收录的1441条有关“盾构隧道”论文引文数据为样本。利用可视化分析软件CiteSpacelI对所得数据进行文献共被引、作者共被引和前沿术语共被引等分析，绘制了盾构隧道科学知

2、识图谱，并基于所得图谱展开分析了盾构隧道学科的基础知识、国内科研分布机构和学科动态等。同时，挖掘了关键节点，分析了关键节点代表的在盾构隧道历史上起到重大作用的专著或论文的重要性．并对该学科研究的前沿术语及由其推动发展的行业进行了预测。关键词：隧道；盾构；可视化；分析中图分类号：U455．43文献标志码：B文章编号：1009—7767(2015)03一0081—04DisciplineEvolutionofShieldTunnelandVisualizationAnalysisofFrontierTerminolog

3、yHuangXin1890年。英国伦敦首次使用盾构技术建成了l条全长5．2km的地铁，奠定了现代盾构法施工的基础，而我国直到1963年才开始在上海采用盾构技术进行隧道施工。21世纪是地下空间开发利用的时代．盾构隧道作为地下空间开发的重要组成部分，其基础知识群、学科发展动态及引发的其他学科和行业的发展变化是值得关注的。学者们对用于辨别和跟踪学科发展前沿的定量方法已经做了大量的研究。笔者利用信息可视化工具CitespacelI。分析了盾构隧道的相关数据．研究了盾构隧道学科发展的基础、动态及未来前沿．以期为今后类似的研究

4、提供参考和借鉴。1数据处理及可视化分析CiteSpacelI是一种适用于多元、分时、动态的复杂网络分析的新一代信息可视化技术【l’21。该软件通过可视化研究，不仅能探测到科学学科的发展趋势和发展过程中的重要变化．而且还可得到一个该学科或该知识域在一定时期内的发展趋势、动向及前沿领域的演化历程。1．1数据获得方式CiteSpacelI所需的领域文献主要通过以下2种方式获得【31：基于关键词检索和基于领域核心期刊定位。1．2图谱中节点年环含义CiteSpacelI利用聚类视图和时区视图，研究知识基础及前沿术语的趋势与变

5、化，并通过确定研究前沿的关注焦点揭示导致研究前沿演变的重要知识转折点或发掘不同研究前沿间的联系【41。CiteSpacelI软件生成的节点年环的不同颜色反映了各个知识节点出现及发生联系的时间段，节点的年轮状同心圆结构反映了节点在不同时间段出现的情况(节点代表共引的内容，比如作者共引、文章共引等)．各同心环的大小则反映了节点在当时年代的数量多少。各节点间不同颜色的连线反映了节点之间发生关联的年代，线的粗细反映了两者之间关联性的大小。2盾构隧道学科的可视化分析2．1数据来源在盾构隧道学科的可视化分析中，笔者采用了关键词

6、检索方式．其国内数据主要来源于CNKI数据库，且采用的是高级检索。主题词为：“隧道”和“盾构”，共得到数据1819条；国外数据主要来源于WOS数据库，主题词为“tunnelshield”，共从SSCI、SCI—EWPANDED、CCP—EXPANDED、CPCI—S和CPCI—SSH等数据库中得到数据l441条。其检索的截止时间为2013年10月22日。2015年$3期(5一)第33毫啼荭故术81器轨道交通与地下工程TrackTraffic＆UndergroundEngineering2．2研究分布情况笔者在WOS

7、上以关键词“tunnel*shield”进行搜索．共得到1990--2013年间相关数据1441条．各国发表的论文数量见图1。其中，中国发文量最多，这与我国近年来各大城市地铁的快速发展密不可分，而盾构隧道行业的发展．也促使我国盾构隧道科研论文产量超越了其他国家。400300捏蛔餐200“磐1000中咽日本美围德圈椅、!法咽意大利瑞士加拿大西班牙图l1990—2013年问各国发表的盾构隧道论文量2．3关键点分析CiteSpacell分析了199卜2013年间世界各国有关盾构隧道方面的论文。笔者将时间切片设置为2年，同

8、时分别在前中后3个时间分区中设定了引文数量、共被引频次和共被引系数3个层次的阈值，分别为(2，2，20)、(4，3，20)、(4，3，20)。共引网络时区视图见图2。，措◇：。2’⑨图2网络中有3个关键点。点l为美国土木工程师82．事荭故木2015No．3(May)V01．33Peck提出的地表沉降曲线近似概率的正态分布曲线，其提出的Peck公式是隧道沉降计