基于Cite Space的我國路面工程領(lǐng)域發(fā)展狀況分析

林 垚，張 麗，張 晗

（交通運輸部科學研究院，北京 100029）

0 引言

傳統(tǒng)的科技發(fā)展狀況分析研究多采用定性方法，即咨詢各領(lǐng)域的專家學者，基于其知識積累和對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析研判進行歸納總結(jié)，存在主觀性過強、客觀性不足的局限。因此，國內(nèi)外學者開始探索將定量方法引入科技發(fā)展分析?？茖W計量法是定量分析方法的代表，它通過對科研成果的定量分析，可為科技發(fā)展現(xiàn)狀、特點、趨勢的辨識提供相對準確、直觀的數(shù)據(jù)，能結(jié)合專家咨詢法對分析結(jié)果進行印證。

基于科學計量法的科技發(fā)展分析應用可追溯至20 世紀90 年代美國蘭德公司開展的技術(shù)預測[1]。隨著科學計量法的不斷完善，國內(nèi)外學者在諸多領(lǐng)域開展了實證研究，包括冶金、醫(yī)藥、生物、材料、能源、航天、信息安全等，并逐步出現(xiàn)在國家、行業(yè)的技術(shù)預見中，如：日本自第8 次技術(shù)預見起，引入科學計量法識別快速發(fā)展的研究領(lǐng)域[2]；中國工程院在“中國工程科技2035 技術(shù)預見”中，對智能機器人和3D 打印領(lǐng)域進行了計量分析[3]，等等。目前，科學計量分析在交通運輸領(lǐng)域科技發(fā)展實證研究中的應用主要涉及智能交通、交通運輸設備制造等主題或領(lǐng)域。韓國第5 次技術(shù)預測[4]選擇了SCOPUS 數(shù)據(jù)庫中2000—2014 年主要科技期刊作為文獻計量對象，分別對交通運輸與機器人等13個領(lǐng)域進行了關(guān)鍵詞共詞演化分析，得出全新的技術(shù)與研究子領(lǐng)域或新興研究子領(lǐng)域。Shiue 等[5]檢索了WEB?PAT 中智能汽車相關(guān)專利數(shù)據(jù)，根據(jù)專利申請人與受讓人、國際專利分類（International Patent Classification,IPC），分別構(gòu)建社交網(wǎng)絡和主題網(wǎng)絡圖譜，從中識別出智能汽車的核心代表和技術(shù)。徐莉貞[6]在研究遼寧省交通運輸設備制造業(yè)技術(shù)預見時，利用文獻計量法和文本挖掘技術(shù)，從55本中文核心期刊1999—2006年的7萬多篇相關(guān)文獻中提取相關(guān)高頻詞，梳理出技術(shù)研究熱點。楊金彪[7]選取了德溫特創(chuàng)新索引（Derwent In?novations Index,DII）作為數(shù)據(jù)源，統(tǒng)計了1987—2017 年期間智能交通專利申請量、高產(chǎn)機構(gòu)、公開國、優(yōu)先權(quán)國分布，以及專利被引量、高被引專利、高被引IPC 分類號等，梳理出全球智能交通技術(shù)在不同階段、不同主題上的發(fā)展過程。在上述研究和應用中，通過對各類知識載體的數(shù)量統(tǒng)計與關(guān)聯(lián)圖譜的分析，揭示出研究產(chǎn)出、研究主題、研究力量等分布規(guī)律，提升了科技發(fā)展分析的科學性和可靠性。然而，目前科學計量分析在交通運輸領(lǐng)域科技發(fā)展實證研究中的應用仍然較為有限，尚未覆蓋交通運輸全領(lǐng)域。

路面工程是道路工程派生出來的一個重要分支。路面質(zhì)量直接影響公路的耐久性和服務功能，一直受到交通行業(yè)乃至社會大眾的廣泛關(guān)注。近年來，隨著路面養(yǎng)護技術(shù)、長壽命路面技術(shù)的快速發(fā)展，在路面裂縫自動化識別、加速加載試驗、新型路面結(jié)構(gòu)等方面出現(xiàn)了許多新的研究成果，很多成果代表著當前路面工程領(lǐng)域新的發(fā)展方向。路面工程屬于傳統(tǒng)學科領(lǐng)域，不同于上述已實證的新興交叉方向。本文嘗試利用科學計量法和可視化工具，通過表格和可視化圖譜對路面工程領(lǐng)域的研究進展進行定量和可視化分析，以期為該領(lǐng)域科技發(fā)展現(xiàn)狀總結(jié)與熱點跟蹤提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以中國科學引文數(shù)據(jù)庫（Chinese Sci?ence Citation Database,CSCD）[8]為數(shù)據(jù)源。CSCD由中國科學院文獻情報中心創(chuàng)建，是我國第一個引文數(shù)據(jù)庫。它收錄了我國工程技術(shù)領(lǐng)域出版的高水平中英文學術(shù)期刊，是國內(nèi)評價學術(shù)水平的一個重要參考。

本文以“路面”為關(guān)鍵詞檢索2010—2019年CSCD 收錄的期刊，提取檢索結(jié)果中排名前200位的高頻關(guān)鍵詞。在咨詢路面工程領(lǐng)域?qū)＜液髮z索詞進行調(diào)整和補充，制定檢索式，主要檢索詞包括：路面、瀝青、水泥、集料、混凝土、混合料、改性劑、級配、配合比、油石比、空隙率、壓實度、平整度、車轍、裂縫、彎沉、模量、溫度場、接縫、灌縫、吸收層、加鋪層、封層、碾壓、攤鋪、離析、沉降等。本文檢索時間跨度為2010—2019年，檢索日期為2020年7月。通過主題檢索，共檢索到1 443 篇文獻。再逐一檢查，剔除與主題不相關(guān)者后，共得到有效文獻1 292篇。

1.2 研究方法

科學計量法是運用數(shù)學、統(tǒng)計學等方法對一定時期內(nèi)發(fā)表的研究成果、科學家、研究機構(gòu)等進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)科學技術(shù)發(fā)展狀況、特點和趨勢的一種定量分析方法[9]。本文使用的主要方法包括：

（1）總體現(xiàn)狀分析的計量方法?；谖墨I特征統(tǒng)計方法來實現(xiàn)，具體是對題名、關(guān)鍵詞、作者、機構(gòu)、年代、期刊等科技文獻實體的外部特征值進行統(tǒng)計，從數(shù)量指標上來完成相關(guān)內(nèi)容的分析，其分析結(jié)果通過統(tǒng)計圖表展現(xiàn)[10]。

（2）科研合作網(wǎng)絡分析的計量方法?？蒲泻献魇强蒲兄黧w（科研人員、機構(gòu)等）由于工作的需要與其他科研主體相互交流、合作而形成的一種關(guān)系?；谶@種關(guān)系形成的網(wǎng)絡即科研合作網(wǎng)絡?？刹捎弥行男缘戎笜朔治隹蒲兄黧w在網(wǎng)絡中所處的地位。

（3）面向研究熱點探測的計量方法。詞頻分析法和共詞分析法是研究熱點探測中運用最為廣泛的方法。以文獻的高頻關(guān)鍵詞或主題詞為對象，利用詞頻分析完成關(guān)鍵詞或主題詞的頻次統(tǒng)計，將出現(xiàn)頻次超過一定閾值的高頻詞提取出來進行共詞分析，構(gòu)建共詞網(wǎng)絡圖譜，以高頻詞聚類表征的主題來表示研究熱點。

1.3 研究工具

本文采用的分析工具為Excel 和Cite Space 5.6.R2[11]。Cite Space 是由美國德雷塞爾大學計算機與情報學教授陳超美開發(fā)的科技文本挖掘及可視化軟件。它能夠通過可視化的手段呈現(xiàn)科學知識結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況[12]。其主要功能包括共被引和耦合網(wǎng)絡分析、科研合作網(wǎng)絡分析、主題和領(lǐng)域共現(xiàn)網(wǎng)絡分析等。Excel用于實現(xiàn)總體現(xiàn)狀分析，Cite Space用于實現(xiàn)科研合作網(wǎng)絡分析和研究熱點探測。

2 數(shù)據(jù)分析與圖譜解讀

2.1 論文產(chǎn)出分析

圖1 為路面工程領(lǐng)域2010—2019 年年度發(fā)文量及基金論文數(shù)量統(tǒng)計。如圖1 所示，2010—2019 年期間，該領(lǐng)域發(fā)文量平穩(wěn)，基金論文平均占比為87.3%?；鹫撐恼急仁侵竾?、省部級等重要基金資助的論文占全部論文的比例，是衡量期刊論文學術(shù)質(zhì)量的重要指標。按照基金級別劃分，該領(lǐng)域依托國家級和省部級基金項目產(chǎn)出的論文數(shù)量最多，分別為675篇、992篇，超出總發(fā)文量的50%。排名前15位的路面工程領(lǐng)域高發(fā)文基金項目如圖2所示。

圖1 路面工程領(lǐng)域2010—2019年年度發(fā)文量及基金論文數(shù)量統(tǒng)計

圖2 排名前15位的路面工程領(lǐng)域高發(fā)文基金項目

2.2 研究機構(gòu)分析

路面工程領(lǐng)域涉及一級發(fā)文機構(gòu)共229 個，總被引頻次排名前10 的研究機構(gòu)如表1 所示。這些機構(gòu)的論文篇均被引頻次大于8 次/篇，南京理工大學的篇均被引頻次最高，為16 次/篇。從表1中列舉的二級機構(gòu)可以看出，路面工程領(lǐng)域的高被引機構(gòu)集中在高?；蚩蒲性核聦俚墓穼W院、土木工程學院、交通學院、道路中心，以及依托上述機構(gòu)建立的實驗室，部分高校的材料學院、信息工程學院、計算機科學與工程學院等也涉足了此領(lǐng)域研究。

科學合作是研究者為生產(chǎn)新的科學知識這一共同目的而在一起工作[13]。Cite Space 提供3 個層次的科學合作網(wǎng)絡分析，分別為國家合作（宏觀）、機構(gòu)合作（中觀）和學者合作（微觀）。本文將在一篇論文中同時出現(xiàn)不同機構(gòu)或作者的情形確定為存在合作關(guān)系，對中觀和微觀合作關(guān)系進行分析。

表1 路面工程領(lǐng)域排名前10位的高被引機構(gòu)

圖3 為發(fā)文機構(gòu)合作聚類圖譜。圖中設置時區(qū)分割為1，閾值為（1,2,25）、（4,3,20）、（4,3,20），保留前5%節(jié)點，得到節(jié)點226 個，連線213 條，Q值為0.851 9，S值為0.501 4。Q值即Modularity 值，它是網(wǎng)絡模塊化評價指標，其取值區(qū)間為[0,1]。Q值越大，表示聚類越好。Q＞0.3時聚類顯著。S值即Silhouette 值，它是網(wǎng)絡同質(zhì)性評價指標。S值越接近1，表示網(wǎng)絡同質(zhì)性越高。S＞0.5時，聚類結(jié)果為合理[5]。圖3中Q值與S值符合上述標準。

圖3 科研機構(gòu)路面工程領(lǐng)域合作網(wǎng)絡圖

圖3中節(jié)點的大小代表機構(gòu)發(fā)表論文的多少。節(jié)點越大，發(fā)文量越高，節(jié)點標簽亦越大。節(jié)點中不同顏色的色環(huán)代表了機構(gòu)發(fā)文的不同時段。若節(jié)點被紫紅色色環(huán)環(huán)繞，說明這些機構(gòu)的中心度＞0.1，為高中心度機構(gòu)。Cite Space 用中介中心性來衡量節(jié)點中心度，從而發(fā)現(xiàn)研究機構(gòu)的重要性。中心度越高，說明該機構(gòu)越活躍，不僅發(fā)表文獻多，而且越能起到合作聯(lián)系的作用。節(jié)點間的連線揭示機構(gòu)共現(xiàn)關(guān)系，其粗細反映共現(xiàn)強度。不同顏色的節(jié)點與連線代表具有同質(zhì)性的科學共同體。

由此可得，長安大學、同濟大學、交通運輸部公路科學研究院、長沙理工大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學等為高發(fā)文機構(gòu)。對照圖中頂部的時間坐標，長安大學、同濟大學的發(fā)文時段為2010—2019年，交通運輸部公路科學研究院、長沙理工大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學的發(fā)文稍晚于前者，集中于2011—2019年。其中，長安大學、同濟大學、交通運輸部公路科學研究院、長沙理工大學為高中心度機構(gòu)。華南理工大學、中南大學的發(fā)文不多，然而在機構(gòu)合作中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。圖中顯示了8個較突出的科學共同體。每個科學共同體中有1～2 個高發(fā)文機構(gòu)，以他們?yōu)橹行陌l(fā)出合作連線，多為星狀連接。科學共同體間的合作關(guān)系有強有弱，合作對象主要為高校、科研院所及部分企業(yè)。

通過關(guān)鍵術(shù)語，表2 列舉了各科學共同體在路面工程領(lǐng)域的合作研究內(nèi)容。關(guān)鍵術(shù)語是通過從論文標題、關(guān)鍵詞或摘要中提取名詞性術(shù)語得出，采用的方法主要有潛語義索引（Latent Se?mantic Index,LSI）算法、對數(shù)似然率（Logarith?mic Likelihood Ratio,LLR）算法及互信息（Mutu?al Information,MI）算法[12]。表2 中，“類號”即聚類結(jié)果的編號，對應于圖3 聚類得出的8 個科學共同體，關(guān)鍵術(shù)語是采用LLR 算法從關(guān)鍵詞中提取。

表2 科研機構(gòu)在路面工程領(lǐng)域合作研究內(nèi)容

2.3 研究人員分析

路面工程領(lǐng)域涉及830 個第一作者，總被引頻次排名前15 的作者見表3。其中，譚憶秋、李盛、郭寅川等的被引頻次和發(fā)文量排名均位于前列，說明他們在科研產(chǎn)出規(guī)模與影響力上皆表現(xiàn)突出。不同于高發(fā)文作者或高被引作者，程玲、徐威、孫曉立3人的發(fā)文量不高，而他們的論文篇被引頻次排位前三，超過34次/篇。此指標反映出這3位作者發(fā)表高水平論文的概率較其他作者更大。

表3 路面工程領(lǐng)域排名前10位的高被引作者

表3 （續(xù)）

將作者間的合作關(guān)系進行聚類，如圖4所示。圖中設置時區(qū)分割為1，提取每個時區(qū)中出現(xiàn)頻次排名前60%的作者，保留前5%節(jié)點，得到節(jié)點327 個，連線308 條，Q值為0.945 9，S值為0.656 1。如圖4所示，黃曉明、談至明、王選倉、譚憶秋、張爭奇、田波、沙愛民、陳拴發(fā)等作者的合作發(fā)文較多。其中，黃曉明、王選倉、張爭奇、譚憶秋的發(fā)文時段較廣，且在近1～2 年內(nèi)仍為活躍作者。圖中顯示了7 個較突出的科學共同體。以黃曉明、田波為代表的科學共同體形成了較為豐富的作者間關(guān)聯(lián)，為網(wǎng)狀連接。其余共同體的作者關(guān)聯(lián)由高發(fā)文作者發(fā)出，多為星狀連接。通過梳理其中代表作者的合作關(guān)系發(fā)現(xiàn)，機構(gòu)內(nèi)部合作多于與外部機構(gòu)合作。在上述提及的代表作者中，黃曉明、沙愛民與外部機構(gòu)作者的合作較多，合作開放程度較其他作者稍高。

圖4 路面工程領(lǐng)域作者合作網(wǎng)絡圖

同樣應用LLR 算法，分析各作者共同體的合作研究內(nèi)容，如表4所示。

表4 作者在路面工程領(lǐng)域合作研究內(nèi)容

2.4 研究熱點分析

關(guān)鍵詞是對文獻主題的高度概括。對2010—2019 年路面工程領(lǐng)域關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次由高到低進行排序，排名前30 位的高頻關(guān)鍵詞如表5 所示。關(guān)鍵詞的詞頻越高，表明該領(lǐng)域?qū)ζ涞年P(guān)注度越高。高頻關(guān)鍵詞詞頻分析通常用來研究該領(lǐng)域的發(fā)展動向。根據(jù)表5 可知，從研究對象看，對瀝青路面的關(guān)注明顯多于水泥路面；從研究內(nèi)容上看，路面工程領(lǐng)域的研究熱點集中于路面材料性能、結(jié)構(gòu)力學理論、路面性能預測、路面病害檢測、路面養(yǎng)護技術(shù)等方向。

表5 路面工程領(lǐng)域排名前30位的高頻關(guān)鍵詞

在詞頻分析的基礎(chǔ)上，本文利用Cite Space對關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)分析，即共詞分析。共詞分析是統(tǒng)計一組詞語在同一篇文獻中同時出現(xiàn)的次數(shù)，然后利用聚類分析生成共詞文獻簇，進而分析這些詞所代表的主題結(jié)構(gòu)變化。圖5 為路面工程領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類網(wǎng)絡圖。

圖5 路面工程領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖

圖5中設置時區(qū)分割為2，閾值為（2,2,25）、（4,3,27）、（4,3,27），保留前5%節(jié)點，得到節(jié)點105 個，連線117 條，Q值為0.763 2，S值為0.530 2。從整體上看，瀝青路面、水泥路面、有限元、瀝青混合料、路用性能、半剛性基層、車轍、溫度場、數(shù)值模擬、反射裂縫等關(guān)鍵詞節(jié)點較大，出現(xiàn)頻次在30次以上。通過各節(jié)點的年輪顏色可以判斷，這些詞幾乎覆蓋了整個研究時段。然而，水泥路面、瀝青混合料、路用性能、溫度場等關(guān)鍵詞的中心度在0.06～0.07之間，即關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次高并不意味著中心度亦高。上述未提及的高頻關(guān)鍵詞中心度大于0.16。應變、力學響應、應力吸收層、黏彈性、裂縫長度、級配、動力響應等關(guān)鍵詞的節(jié)點較小，最小出現(xiàn)頻次為5 次。然而，它們的中心度較高，中介中心性大于0.2。高頻關(guān)鍵詞的利用頻次較高，為該領(lǐng)域重要的知識基礎(chǔ)；高中介中心度關(guān)鍵詞是連接高頻關(guān)鍵詞的重要術(shù)語，對該領(lǐng)域的研究演進作出重要貢獻。具備高頻和高中介中心性兩大特性的關(guān)鍵詞，代表著研究熱點主題。由此可得，圍繞瀝青路面、半剛性基層、車轍、反射裂縫、有限元等的研究是近10年內(nèi)該領(lǐng)域的熱點方向。經(jīng)過聚類，圖中主要顯示了9 組關(guān)鍵詞簇。采用LLR 算法，得到各聚類的主題標簽依次為：瀝青加鋪層、水泥混凝土路面、微表處、水泥穩(wěn)定材料、瀝青混合料、裂縫寬度、性能試驗、半剛性瀝青路面、軸載換算。

突發(fā)性探測是從文獻標題、摘要、關(guān)鍵詞、描述詞中提取使用頻次突然增多或在短時間內(nèi)突然出現(xiàn)的關(guān)鍵詞[14]，從而探測該領(lǐng)域研究興趣的變化。表6列舉了路面工程領(lǐng)域突現(xiàn)強度排名前5位的關(guān)鍵詞，突現(xiàn)值越高，說明在文獻中出現(xiàn)頻率增長越快。

表6 路面工程領(lǐng)域的突現(xiàn)關(guān)鍵詞

如表6 所示，路用性能的突現(xiàn)強度最高，時間跨度為2018—2019 年，即從2018 年成為研究“中心”后持續(xù)至2019 年，說明未來還可能受到持續(xù)的關(guān)注。類似的關(guān)鍵詞還有裂縫檢測、加速加載試驗等。

3 發(fā)展現(xiàn)狀討論

3.1 機構(gòu)分布及合作方向

路面工程領(lǐng)域的高發(fā)文機構(gòu)主要包括長安大學、同濟大學、交通運輸部公路科學研究院、長沙理工大學、哈爾濱工業(yè)大學、東南大學等，其二級機構(gòu)集中在道路或土木工程學科方向。由表1可以看出，這些機構(gòu)的文章被引頻次亦較高，在科研產(chǎn)出影響力上表現(xiàn)出較大優(yōu)勢。由圖3可知，這些機構(gòu)同時為高中介中心性機構(gòu)，在學術(shù)共同體中發(fā)揮重要媒介作用，并在10年內(nèi)保持著較高的活躍度。如表2 所示，代表性機構(gòu)的學術(shù)合作方向涵蓋了理論分析、應用技術(shù)、材料特性等方面，具體研究方向如下：0#為水泥混凝土路面方向，例如傳荷能力、板底脫空處理等；1#為水泥路面、透水性瀝青路面、路面集料等方向，例如滑模攤鋪工藝、機制砂等；2#為瀝青混合料方向，例如瀝青浸漬法的理論密度、排水性瀝青混合料等；3#為路面車轍預估、路面平整度、混合料的疲勞性能等多個方向；#4 偏重于實際應用，例如級配碎石性能、路面車轍的控制標準、路面抗滑性能衰減等；5#集中在理論分析層面，例如行車速度對路面性能的影響、移動荷載作用下的力學響應等；6#為路面養(yǎng)護方向，例如微表處、預防性養(yǎng)護措施等；7#的合作領(lǐng)域較多，包含了路面結(jié)構(gòu)層的層間聯(lián)結(jié)、車轍性能預估、結(jié)構(gòu)的力學響應分析等內(nèi)容。

3.2 學者分布及合作方向

路面工程領(lǐng)域的高發(fā)文或高被引作者如表3、圖4 所示，他們的所屬單位與上述代表性機構(gòu)范圍基本吻合。由于路面工程與其他學科相關(guān)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，很多其他機構(gòu)學者加入到該領(lǐng)域研究中，并發(fā)表了高水平論文。如在第一作者中，21%的學者的二級機構(gòu)隸屬材料科學與工程、環(huán)境科學與工程、電子信息工程等學科方向；在高被引作者中，程玲、徐威發(fā)表了有關(guān)瀝青節(jié)能攤鋪、路面裂縫檢測的研究成果，他們的專業(yè)分別為機械工程、計算機科學與工程。盡管如此，道路工程、土木工程等傳統(tǒng)方向的資深學者仍為學術(shù)合作的核心。根據(jù)表4 所示，以黃曉明、王選倉、沙愛民、張爭奇、田波、談至明、譚憶秋為中心的學術(shù)共同體的合作研究方向分別是：0#連續(xù)配筋水泥路面、瀝青混合料性能方向；1#復合式路面、舊水泥路面改造方向；2#路面性能檢測方向；3#路面的表面特性方向；4#水泥路面應用技術(shù)方向；5#水泥路面的力學模型方向；6#瀝青路面結(jié)構(gòu)力學分析與功能性材料方向。

3.3 熱點主題方向

根據(jù)圖5所示聚類結(jié)果，結(jié)合文獻分析可得，路面工程領(lǐng)域的熱點主題包括：

0#反射裂縫防治技術(shù)研究方向，主要包括級配碎石、應力吸收層等反射裂縫防治技術(shù)措施，舊水泥路面改造的抗裂技術(shù)，以及加鋪層材料的抗剪性能、疲勞壽命研究等；

1#水泥路面方向，主要包括水泥路面的力學分析方法，如車路耦合動力學研究方法，模量、應變等力學響應研究，以及重載、溫度梯度等邊界條件對路用性能的影響分析等；

2#路面養(yǎng)護技術(shù)方向，主要包括預防性養(yǎng)護、微表處、就地熱再生等養(yǎng)護技術(shù)研究，以及基于加速加載試驗的瀝青路面與典型養(yǎng)護措施的長期性能研究等；

3#水泥穩(wěn)定材料性能研究方向，主要包括水泥混凝土配合比設計，溫度應力對材料性能的影響研究，以及路面的抗滑性能研究等；

4#瀝青混合料性能研究方向，主要包括瀝青混合料的高溫性能、低溫性能、水穩(wěn)定性研究，以及材料性能的理論分析方法研究，如斷裂力學、模擬試驗等；

5#路面結(jié)構(gòu)研究方向，特別是水泥路面的有限元分析，主要包括連續(xù)配筋混凝土路面的力學分析，路面的裂縫間距、長度計算，以及路面結(jié)構(gòu)的動力響應研究等；

6#瀝青混合料性能試驗研究方向，主要包括混合料的抗裂性能、彎拉強度試驗研究，基于超聲波的性能檢測方法，以及瀝青混合料的力學參數(shù)研究等；

7#瀝青路面路用性能研究方向，主要包括半剛性基層、柔性基層瀝青路面的性能分析，溫度場對路面性能的影響分析，路面車轍的產(chǎn)生機理與防治技術(shù)研究，以及瀝青路面性能的預估模型研究等；

8#路面結(jié)構(gòu)力學設計方法研究方向，主要包括復合式路面的力學響應分析，基于疲勞等效的瀝青路面軸載換算方法，以及路面的永久變形、抗剪強度研究等。

另外，分析結(jié)果也顯示出路面裂縫檢測的研究方向，該方向與其他聚類交叉較少，主要包含裂縫的圖像處理、裂縫識別等技術(shù)。

3.4 突現(xiàn)詞分布

如表6 所示，從內(nèi)容上看，突現(xiàn)詞主要分布在路面病害、路用性能等方向。路面病害方向的關(guān)鍵詞包含路面裂縫、裂縫檢測等。隨著我國高速公路養(yǎng)護任務的日益繁重，路面病害特別是裂縫類病害的檢測與防治在2014年后受到了更多關(guān)注。路用性能方向的關(guān)鍵詞包括路用性能、加速加載試驗等。這一方向的突現(xiàn)詞是由于長壽命路面、永久性路面理念在國內(nèi)逐步得到推廣，對瀝青路面長期性能的試驗研究明顯增多引起的，從2018 年起出現(xiàn)激增。從上述突現(xiàn)詞的時間跨度看，這兩個方向可能在今后一段時間內(nèi)持續(xù)成為研究熱點。

3.5 討論

綜上所述，2010—2019 年，我國路面工程領(lǐng)域產(chǎn)出了一批依托各類基金項目的較高質(zhì)量的科研成果，形成了以高校和科研院所為中心的研究力量，包括代表性的個體和具有相似研究方向的科學共同體。然而，科學共同體的開放程度有限，鮮見多元合作和國內(nèi)外合作。從研究力量的學科方向來看，包含交通及相關(guān)學科方向，其中相關(guān)學科方向占據(jù)了一定比例。從研究合作方向、熱點主題以及突現(xiàn)詞來看，隨著我國高速公路從大規(guī)模建設時期向養(yǎng)護運營時期轉(zhuǎn)變，以及對環(huán)保性、耐久性、功能性方面要求的日益提升，路面工程的發(fā)展呈現(xiàn)出以下特點：一是對我國高等級公路典型路面裂縫的研究深入，從裂縫發(fā)生機理到防治技術(shù)，再到裂縫檢測與自動識別，形成了一系列技術(shù)成果；二是對路面結(jié)構(gòu)、材料耐久性的關(guān)注越來越多，特別是利用加速加載等先進的試驗方法，對不同類型的路面結(jié)構(gòu)、組合方式、材料性能、力學響應等進行了深入研究；三是在路面養(yǎng)護技術(shù)、功能性材料等方向取得了很多突破，例如各種養(yǎng)護技術(shù)的長期效果，以及降噪、排水、連續(xù)配筋式路面和材料的理論分析與應用技術(shù)等。

4 結(jié)語

本文應用科學計量法和Cite Space 分析工具，較為清晰地展現(xiàn)了路面工程領(lǐng)域的論文產(chǎn)出、發(fā)文機構(gòu)、發(fā)文作者、主要研究內(nèi)容等發(fā)展現(xiàn)狀。從圖表所展示的結(jié)果參數(shù)來看，可視化圖譜具有較好的可靠性。將圖表結(jié)果與相關(guān)文獻進行對比后發(fā)現(xiàn)，圖表能有效揭示路面工程的研究現(xiàn)狀，且結(jié)論總體可靠。這一分析結(jié)果可作為定性分析的參考與補充。

然而，本文僅選取了CSCD 收錄的中文期刊進行了實證研究，對其他期刊數(shù)據(jù)源，以及會議論文、專利等其他類型數(shù)據(jù)源未作采集，因而分析結(jié)果在全面性和時效性上存在局限。此外，本文主要展示了路面工程領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，對其發(fā)展演化過程和研究前沿未作揭示。除Cite Space外，科學計量分析工具還有多種。有分析認為，VOSviewer 在英文文獻應用中的準確度高于Cite Space。因此，下一步研究將針對國內(nèi)外多元數(shù)據(jù)源，研究引文分析等前沿探測方法，并對比不同計量分析工具進行實證，結(jié)合本文的研究成果，提煉形成較為完善的交通運輸科技發(fā)展態(tài)勢計量分析方法體系。