李雪山，李 夢(mèng)，瞿匯江

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 科學(xué)技術(shù)信息研究所, 北京 100081）

近10年來(lái)我國(guó)鐵路領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的分析評(píng)價(jià)

李雪山，李 夢(mèng)，瞿匯江

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 科學(xué)技術(shù)信息研究所, 北京 100081）

以近10年來(lái)我國(guó)鐵路領(lǐng)域3種EI期刊中的發(fā)表文章為對(duì)象進(jìn)行分析研究，采用CiteSpace 信息可視化工具展開(kāi)定量評(píng)價(jià)，得出了近10年來(lái)我國(guó)鐵路領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及研究前沿情況，為科研人員準(zhǔn)確把握鐵路的研究動(dòng)向與趨勢(shì)提供參考。

知識(shí)圖譜；鐵路；CiteSpace；情報(bào)；可視化

近些年來(lái)，我國(guó)鐵路的發(fā)展建設(shè)成果為世人所矚目，運(yùn)營(yíng)速度居世界領(lǐng)先水平，技術(shù)裝備現(xiàn)代化程度顯著提高。為適應(yīng)鐵路的快速發(fā)展，鐵路科研工作者不斷學(xué)習(xí)和更新知識(shí)，調(diào)整著研究?jī)?nèi)容和研究方法。對(duì)近期的鐵路研究熱點(diǎn)及前沿進(jìn)行系統(tǒng)的分析評(píng)價(jià)，可幫助鐵路科研人員更好地掌握當(dāng)前研究狀況，準(zhǔn)確選擇研究方向。

本文采用CiteSpace知識(shí)信息可視化軟件對(duì)近10年來(lái)《鐵道學(xué)報(bào)》、《中國(guó)鐵道科學(xué)》、《西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)》中刊登的所有的科技文章進(jìn)行分析，以知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖譜的形式展示鐵路的研究熱點(diǎn)，以期對(duì)我國(guó)鐵路近時(shí)期的科研發(fā)展脈絡(luò)及演化進(jìn)程有一個(gè)大體與客觀的認(rèn)識(shí)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及分析工具

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

《鐵道學(xué)報(bào)》、《中國(guó)鐵道科學(xué)》、《西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)》作為鐵路行業(yè)重要的EI期刊，其所刊文章能在一定程度上代表鐵路的研究動(dòng)向和研究熱點(diǎn)。在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中，檢索2006～2015年3種期刊的文章共4 920篇，全部記錄以RefWorks格式導(dǎo)出，然后導(dǎo)入到CiteSpace中進(jìn)行分析。

1.2 分析工具

CiteSpace是美國(guó)德雷賽爾大學(xué)（Drexel University）陳超美教授團(tuán)隊(duì)利用Java研發(fā)的用于分析文獻(xiàn)和可視共現(xiàn)分析結(jié)果的知識(shí)圖譜工具[1]。該軟件具有統(tǒng)計(jì)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、聚類(lèi)分析等功能，將枯燥的文獻(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)通過(guò)可視化知識(shí)圖譜展示出來(lái)，可以定量地評(píng)價(jià)研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)[2]。該軟件已越來(lái)越多地被廣大科技工作者和情報(bào)分析工作者所利用。

2 鐵路研究熱點(diǎn)與鐵路研究前沿

2.1 鐵路的研究熱點(diǎn)分析

熱點(diǎn)研究領(lǐng)域的確定通常依據(jù)：（1）高頻關(guān)鍵詞，即學(xué)科領(lǐng)域中高頻出現(xiàn)的關(guān)鍵詞；（2）高中心性關(guān)鍵詞，中心性高的關(guān)鍵詞易成為關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖譜演進(jìn)的拐點(diǎn)，也在一定程度上代表學(xué)科的研究熱點(diǎn)。熱點(diǎn)研究領(lǐng)域是在一段時(shí)期內(nèi)，有內(nèi)在聯(lián)系的、數(shù)量相對(duì)較多的一組論文所探討的科學(xué)問(wèn)題或?qū)ｎ}[3]。

為了對(duì)3種期刊中文章的高頻關(guān)鍵詞和高中心性關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析，利用CiteSpaceIII 的關(guān)鍵詞聚類(lèi)功能，確定近年來(lái)我國(guó)鐵路領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2.1.1 以高頻關(guān)鍵詞為基準(zhǔn)

CiteSpace軟件中的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇為keyword，演算路徑選擇最小生成樹(shù)，閾值選擇為每個(gè)年度片段中前50個(gè)高頻關(guān)鍵詞（Top50），得到如圖1所示視圖。

圖1 2006～2015年鐵路科研熱點(diǎn)知識(shí)圖譜

圖1所示知識(shí)圖譜顯示了我國(guó)鐵路近10年來(lái)基于高頻關(guān)鍵詞的研究熱點(diǎn)。1個(gè)關(guān)鍵詞由1個(gè)圓形節(jié)點(diǎn)表示，圓圈的直徑視為該關(guān)鍵詞的頻次大小。近10年來(lái)，我國(guó)鐵路領(lǐng)域研究的高頻關(guān)鍵詞主要為高速鐵路、有限元、高速列車(chē)、城市軌道交通、數(shù)值模擬、客運(yùn)專(zhuān)線、無(wú)砟軌道、青藏鐵路、盾構(gòu)隧道、接觸網(wǎng)、故障診斷、遺傳算法等,如表1所示。

為了進(jìn)一步掌握近10年來(lái)的具體情況，按2年為1個(gè)時(shí)間段，將這10年劃分為5個(gè)時(shí)間單元。圖2顯示了不同時(shí)間單元內(nèi)關(guān)鍵詞的頻次，代表各時(shí)期研究熱點(diǎn)的變化。2006～2007年，研究熱點(diǎn)主要集中在高速列車(chē)、高速鐵路、城市軌道交通、青藏鐵路、客運(yùn)專(zhuān)線、遺傳算法、有限元、斜拉橋、數(shù)值模擬、凍土、溫度場(chǎng)等方面，各方面的研究數(shù)量相對(duì)均衡；2008～2009年，研究熱點(diǎn)在基本保持以上專(zhuān)業(yè)的情況下新增試驗(yàn)、無(wú)砟軌道、盾構(gòu)隧道3個(gè)專(zhuān)業(yè)，對(duì)斜拉橋、數(shù)值模擬、凍土、溫度場(chǎng)的研究數(shù)量明顯下降；2010～2011年，對(duì)盾構(gòu)隧道、遺傳算法的研究數(shù)量顯著下降，對(duì)穩(wěn)定性、動(dòng)力特性的研究數(shù)量顯著上升，同時(shí)高速鐵路、有限元分析、高速列車(chē)的研究數(shù)量明顯增加；2012～2013年，對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線、青藏鐵路、無(wú)砟軌道、試驗(yàn)研究、動(dòng)力特性的研究數(shù)量顯著下降，對(duì)盾構(gòu)隧道、動(dòng)車(chē)組、故障診斷、接觸網(wǎng)的研究數(shù)量顯著上升，特別是對(duì)高速鐵路的研究有了跳躍式增長(zhǎng)；2014～2015年，基本延續(xù)了2012年以來(lái)的研究趨勢(shì)，高速鐵路依然是研究熱點(diǎn)。

表1 2006～2015年我國(guó)鐵路科研熱點(diǎn)關(guān)鍵詞

2.1.2 以高中心性關(guān)鍵詞為基準(zhǔn)

在知識(shí)圖譜網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的中心性是用來(lái)測(cè)度網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心性的指標(biāo)，它是指網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過(guò)某個(gè)節(jié)點(diǎn)并連接兩點(diǎn)的最短路徑占這兩點(diǎn)之間的最短路徑線總數(shù)之比[4]。通常來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)的中心度越高，與其他節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系越緊密，被認(rèn)為是連接不同學(xué)科領(lǐng)域的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

運(yùn)行CiteSpace軟件獲得相關(guān)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)匯總表( Network summary table)對(duì)照，得出結(jié)果，10年來(lái)在我國(guó)鐵路的研究中，0.02 以上中心度的關(guān)鍵詞有36個(gè)，如表2所示。其中，15個(gè)關(guān)鍵詞的中心度超過(guò)0.04，排在最前列，分別是高速鐵路、有限元、高速列車(chē)、試驗(yàn)研究、動(dòng)力特性、客運(yùn)專(zhuān)線、遺傳算法、城市軌道交通、模型試驗(yàn)、盾構(gòu)隧道、數(shù)值模擬、無(wú)砟軌道、斜拉橋、穩(wěn)定性、列車(chē)運(yùn)行圖，這些是近10年來(lái)我國(guó)鐵路研究中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，優(yōu)化模型、輪軌接觸、滾動(dòng)接觸疲勞、故障診斷、溫度場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、地鐵車(chē)站、受電弓、模擬退火算法、動(dòng)車(chē)組、軌道不平順、可靠性、計(jì)算方法等中心度為0.02及以上，也是鐵路研究的重要專(zhuān)業(yè)。較其它學(xué)科，鐵路具有存在中心度關(guān)鍵詞多的特點(diǎn)，這也充分表明了它是涉及多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)專(zhuān)業(yè)的綜合性應(yīng)用學(xué)科。

圖2 2006～2015年鐵路科研高頻關(guān)鍵詞

表2 2006～2015年鐵路科研高中心度關(guān)鍵詞

2.2 鐵路研究前沿分析

顧名思義，研究前沿是未來(lái)最值得關(guān)注的研究主題或研究領(lǐng)域，是潛在的研究熱點(diǎn)。CiteSpace 采用Kleinberg突變?cè)~檢測(cè)算法分析評(píng)價(jià)研究前沿，用以識(shí)別研究前沿的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。突變?cè)~算法是利用突然出現(xiàn)的主題術(shù)語(yǔ)揭示學(xué)科新興的研究趨勢(shì)和突然的興趣變化，是結(jié)合詞頻在某個(gè)特定時(shí)間段的分布，從題目、摘要和文獻(xiàn)記錄的標(biāo)識(shí)符中抽取頻次變化高、頻次增長(zhǎng)快的“突變?cè)~”（burst），監(jiān)測(cè)詞頻變化趨勢(shì)，而不僅僅是參照詞頻的高低研究學(xué)科的前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)[5]。

分析近10年來(lái)我國(guó)鐵路研究的突變?cè)~時(shí)，在CiteSpace中選擇pathfinder，導(dǎo)出視圖的網(wǎng)絡(luò)匯總表，選擇出突變率排在前12位的關(guān)鍵詞，即我國(guó)鐵路領(lǐng)域的研究前沿，如表3所示。

可見(jiàn)，近10年來(lái)，高速鐵路、青藏鐵路、高速動(dòng)車(chē)組、多年凍土、遺傳算法、客運(yùn)專(zhuān)線、GSM-R等12 個(gè)專(zhuān)業(yè)是我國(guó)鐵路研究數(shù)量增長(zhǎng)明顯的專(zhuān)業(yè)，可以被認(rèn)為是鐵路的研究前沿。

表3 2006～2015年鐵路科研突變?cè)~列表

2006～2010年，我國(guó)鐵路的潛在研究重點(diǎn)主要集中于青藏鐵路、多年凍土、遺傳算法、移動(dòng)通信、鋼管混凝土、鐵路橋梁、動(dòng)力學(xué)等7個(gè)方面，也是我國(guó)鐵路科研前沿專(zhuān)業(yè)較多的階段；2007年，客運(yùn)專(zhuān)線、無(wú)砟軌道成為新的研究前沿，得到研究者迅速和廣泛的關(guān)注；2013～2015年，高速鐵路、高速動(dòng)車(chē)組成為新的研究前沿，特別是在高速鐵路，吸引了眾多的科研工作者投入其中。

通過(guò)近10年我國(guó)鐵路領(lǐng)域熱點(diǎn)和前沿問(wèn)題的數(shù)據(jù)分析可以看出，鐵路科研工作與時(shí)俱進(jìn)，與現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步、鐵路建設(shè)規(guī)劃及相關(guān)政策密切相關(guān)。鐵路科研人員的工作與我國(guó)鐵路發(fā)展的實(shí)際需要和發(fā)展過(guò)程中遇到的新問(wèn)題緊密關(guān)聯(lián)，不斷地將研究成果應(yīng)用到鐵路建設(shè)之中。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文利用CiteSpaceIII 科學(xué)知識(shí)圖譜工具，對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中2006～2015 年鐵路行業(yè)3種EI期刊的發(fā)表文章進(jìn)行了分析研究，對(duì)近10年來(lái)我國(guó)鐵路領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與研究前沿進(jìn)行了定量分析，分析結(jié)果表明，我國(guó)鐵路研究近10年來(lái)的熱點(diǎn)領(lǐng)域主要為高速鐵路、有限元、高速列車(chē)、城市軌道交通、數(shù)值模擬、客運(yùn)專(zhuān)線、模型試驗(yàn)、盾構(gòu)隧道、無(wú)砟軌道、青藏鐵路、接觸網(wǎng)等方面，未來(lái)的發(fā)展前沿將集中在高速鐵路、高速動(dòng)車(chē)組等專(zhuān)業(yè)。

由于本研究?jī)H以2006～2015年的《鐵道學(xué)報(bào)》、《中國(guó)鐵道科學(xué)》、《西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)》這3種期刊的所有科研論文為對(duì)象進(jìn)行分析，樣本雖具有一定代表性，但不能覆蓋所有的鐵路科研內(nèi)容，得出的結(jié)論可能有一定偏頗。

通過(guò)CiteSpace這種關(guān)鍵詞詞頻共現(xiàn)和突變率統(tǒng)計(jì)分析的新量化手段，對(duì)近10年我國(guó)鐵路的研究發(fā)展情況進(jìn)行了總結(jié)與梳理，希望能為我國(guó)鐵路科研人員更好地掌握研究動(dòng)向提供參考。

[1]肖 明.知識(shí)圖譜工具實(shí)用指南［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[2]代峰剛，蔡煥杰.基于CiteSpace的農(nóng)業(yè)節(jié)水研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2015，26（1）：212-218.

[3]趙蓉英，許麗敏．文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)發(fā)展演進(jìn)與研究前沿的知識(shí)圖譜探析[J].中國(guó)圖書(shū)館學(xué)報(bào)， 2010，36（5）：60-68 .

[4]馬海群，呂 紅．基于中文社會(huì)科學(xué)引文索引的中國(guó)情報(bào)學(xué)知識(shí)圖譜分析[J].情報(bào)學(xué)報(bào)， 2012，31（5)：470-478.

[5]朱 亮，趙瑞雪，寇遠(yuǎn)濤，等． 基于CiteSpaceⅡ的“共引分析”領(lǐng)域知識(shí)圖譜分析[J].數(shù)字圖書(shū)館論壇，2012（12）：58-63．

責(zé)任編輯 付 思

Evaluation and analysis on research hotspots for China railway over past decade

LI Xueshan,LI Meng,QU Huijiang
( Scientifc &Technical Information Research Institute,China Academy of Railway Sciences,Beijing 100081,China)

Taking CiteSpace as the information visualization quantitative evaluation tool,this paper studied and analyzed all the thesis of three major EI journals in China railway industry over the past decade,drawn the research hotspots and research frontier of the railway feld in China.It provided reference for researchers to grasp research direction and trend better with a scientifc literature measurement method.

knowledge graph;railway;CiteSpace;information;visualization

U29-39

A

1005-8451（2016）09-0042-04

2016-06-15

李雪山，副研究員；李 夢(mèng)，助理研究員。