13.2. Методи зниження інтенсивностей небезпечних помилок людини в людинно-машинних системах

Як відмічалося вище, характер і ступінь впливу людини, як елемента людино-машинної (автоматизованої) системи, на безпеку руху визначаються характером і ступенем його участі у функціонуванні системи. За характером участі в підсистемах поїзної і маневрової роботи розрізняють машиністів локомотивів, диспетчерів, технічний персонал, що обслуговує, ремонтників і т.д. Ступінь участі людини в роботі такої системи визначається розподілом функцій між ним і технічними засобами, тобто "машиною". Наприклад, при застосуванні обладнань автоматичного ведення поїзда машиніст лише спостерігає за тим, як цей пристрій керує набором швидкості поїзда, переходом його руху в режим вибігу та у режим гальмування перед зупинкою.

Особливо істотний вплив на безпеку руху виявляють помилки операторів, які керують рухом у реальному масштабі часу. На залізничному транспорті до операторів відносяться водії транспортних засобів, а саме, машиністи й помічники машиністів електровозів, тепловозів, електропоїздів, автомотрис, поїзні (дільничні) і станційні (вузлові) диспетчери, чергові по станціях, по гірці та ін.

Діяльність оператора складається з окремих операцій, виконуваних відповідно до деяких програм (інструкцій). У випадках, коли виконання операцій призводить до катастроф або аварій, говорять про небезпечну помилкову дію оператора, тобто про його небезпечну помилку.

Небезпечні помилки оператора обумовлюються різними факторами, що впливають на процес його формування як фахівця й використання як елемента людино-машинної системи. Цей процес, тобто своєрідний життєвий цикл оператора, включає наступні етапи: визначення множини функцій оператора щодо забезпечення безпеки руху шляхом розподілу між ним і технічними засобами; розробка програм (інструкцій) дій оператора з виконання цих функцій у безпечних та небезпечних станах руху поїзда; оцінка професійної придатності кандидата в оператори; внесення програм у пам'ять людини й вироблення в нього умінь та навичок виконання функцій забезпечення безпеки руху шляхом його навчання; професійна діяльність оператора, відповідна до етапу експлуатації автоматичної системи.

Відповідно до цих етапів класифікуються й причини небезпечних помилок операторів: нераціональний розподіл функцій забезпечення безпеки руху між оператором і технічними засобами; помилки в складанні програм (інструкцій) дій оператора в безпечних та небезпечних станах руху поїзда; помилки при підборі кандидатів в оператори за психофізіологічними факторами; недоліки методології та процесу навчання оператора; вплив факторів зовнішнього середовища й самого процесу праці на діяльність оператора.

Розглянемо особливості методів зниження інтенсивності небезпечних помилок оператора, обумовлених його психофізіологічними властивостями й поточним психофізіологічним станом. Ці помилки виникають через недоліки професійного відбору й професійного навчання операторів, а також через вплив на операторів факторів зовнішнього середовища й самого процесу праці. Ці методи розробляються й досліджуються в рамках таких наукових напрямків, як фізіологія й психологія людини, і, зокрема, у рамках наукової дисципліни, що одержала назву "залізнична медицина" [44,45].

Психологи виділяють чотири психофізіологічні якості людини, які є професійно необхідними якостями оператора, - це екстравертність психіки, уміння концентрувати свідомість, емоційна стійкість і сенсорна координація. Ці якості не можливо розвинути тренуванням, тобто не можуть бути отримані в процесі навчання, і не можливо компенсувати, тобто вони не можуть бути компенсовані за рахунок розвитку інших здібностей оператора. Якщо відсутня хоча б одна з цих якостей, то людина не може працювати оператором, зокрема, водієм транспортного засобу [44,45].

Екстравертність і інтравертність - це показники якості психіки оператора які пов'язані з його темпераментом. Екстравертність властива людям сильного й рухливого типу, а інтравертність властива людям зі слабкою й інертною нервовою системою. Дослідження показали, що у звичайних відносно легких умовах праці менше помилок роблять інтраверти, а в екстремальних ситуаціях, навпаки, менше помиляються екстраверти. З урахуванням цих результатів можна зробити висновок про те, що для водіїв транспортних засобів слід відбирати людей сильного типу й шляхом навчання підсилювати їхню мотивацію до більш безпечної роботи в легких режимах. Що стосується водіїв транспортних засобів зі слабкою психікою, то неможливо за допомогою їх навчання знизити ймовірність небезпечних помилок в екстремальних ситуаціях.

Іншою характеристикою психіки людини, що також визначає, його здатність робити небезпечні помилки, є увага. Під увагою розуміється здатність людини концентрувати свою свідомість тільки на одному з множини об'єктів, тільки на одному найважливішому у цей момент для забезпечення безпеки руху завданні. Через те, що людина має, як правило, одноканальну систему сприйняття, він одночасно досить чітко може або бачити, або чути. Машиністові поїзда для забезпечення безпечного ведення поїзда одночасно потрібно стежити за багатьма параметрами руху й зовнішнього середовища, у якому рухається поїзд. У силу цього він повинен мати властивість розподілу уваги між декількома джерелами інформації, тобто властивістю переключення своєї свідомості з одного джерела на іншій.

Емоційна стійкість - це здатність людини зберігати самовладання й працездатність при впливі на нього емоціогенних факторів і адаптуватися до останнього. Емоційна стійкість обумовлюється такими психофізіологічними властивостями, як емоційна збудливість і стійкість нервової системи в цілому. Експериментально встановлене, що у "водіїв-аварійників" різко збільшується кількість помилок під дією емоціогенних факторів.

Сенсомоторна координація – це динамічний взаємозв'язок між сприйманням оператора сигналу й реакцією на нього. Вона залежить від перцептивних і психомоторних якостей людини. Було експериментально доведене, що у водіїв автомобілів, водіїв міського транспорту, льотчиків з поганою сенсомоторною координацією аварійність приблизно у два рази вище, чим у тих же операторів з гарною сенсомоторною координацією. Якість сенсомоторної координації оцінюється цілком відпрацьованими апаратними методиками.

Розглянуті вище психофізіологічні якості людини досить точно оцінюються різними методами: співбесідою, самозвітами, спостереженнями й тестуванням. Тому ефективними методами зниження інтенсивності небезпечних відмов операторів є методи їх професійного добору. Нині для цієї мети створені спеціальні прилади, що оцінюють індивідуальні психофізіологічні якості людини [37]. Для оцінки уваги застосовуються бланковскі методики типу коректурних проб і апаратних засобів типу "Фільтр". Емоційну стійкість виявляють методом Горбова, а швидкість переключення уваги визначають за таблицями Шульте-Платонова. Сенсомоторна координація звичайно оцінюється за допомогою спеціальних приладів, що фіксують, приміром, точність проведення штиря по середині лунки розрізу та ін.

Термін „професійний добір" у широкому розумінні включає поряд із психологічним ще й медичний професійний добір. Медичний огляд операторів здійснюється при їх працевлаштуванні на роботу й далі періодично залежно від конкретного виду діяльності, а також при зарахуванні в навчальний заклад. У процесі медичного огляду повинні виявлятися особи з незадовільним станом здоров'я, зокрема, хворі на шизофренією, розумову відсталість, зі специфічними порушеннями сну, осіб що страждають хронічним алкоголізмом, епілепсією, ішемічною хворобою серця, зі стенокардією II функціонального класу та інших хвороб.

Однак припустимих психофізіологічних характеристик людини недостатньо, щоб вона безпечно виконувала функції оперативного керування рухом. Оператор повинен мати ще необхідний обсяг знань, умінь та навичок. Важливим показником умінь оператора – працювати без помилок є здатність оператора правильно оцінювати поточну ситуацію, виробляти адекватні їй рішення, прогнозувати можливі переходи руху в небезпечні стани й вміти запобігати їм.

Знання, уміння, навички оператор здобуває в процесі його навчання, тому до методів зниження інтенсивності небезпечних помилок відносяться й методи навчання операторів. Навчання повинне здійснюватися відповідно з принципами єдності навчання, його свідомості й активності, системності й послідовності організації навчального процесу [37,44-46]. Навички формуються в процесі вправ, у тому числі і на спеціальних тренажерах. При цьому вправи бувають тренувального або навчального характеру, у вигляді усного або письмового тренажу й т.д.

Оператор із задовільним здоров'ям, психофізіологічними даними, знаннями, уміннями та навичками може в певних умовах з досить високою ймовірністю робити небезпечні помилки у своїй роботі. Це має місце у випадках його стомлення, стресу, приймання ліків, наркотику або алкоголю, а також внаслідок впливу деяких природних, техногенних або соціальних факторів. У таких випадках для зниження інтенсивності небезпечних помилок оператора необхідно здійснювати в процесі його діяльності безперервний контроль над його поточним станом, а також здатністю забезпечувати безпеку руху.

З метою виявлення у осіб локомотивних бригад загострення якого-небудь хронічного захворювання, уживання ними алкоголю, а також для оцінки працездатності проводяться предрейсові медичні огляди. Для скорочення часу їх проведення застосовуються спеціальні технічні засоби. Наприклад, експрес-діагностичний прилад "Бар'єр", що служить для швидкого визначення артеріального тиску, частоти серцевих скорочень, температури тіла, простої сенсомоторної реакції на світловий і/або звуковий сигнали.

Поїзна робота машиніста відрізняється високим рівнем нервово-емоційної напруги. На ділянках з напруженим рухом йому доводиться обробляти великий обсяг інформації - до 180 виробничих сигналів за 1 годину або до 10 тисяч умовних одиниць інформації за 6- годинну поїздку [37]. Крім того, "набігання" шпал, ритмічне погойдування, рівномірний перестук коліс й т.п. - усе це сприяє тому, що машиніст засинає, переходить у стан монотонії, тобто відбувається його отупіння, одурманення. Суттєво ускладнюється робота машиніста без помічника ("в одну особу"), при водінні здвоєних поїздів, при швидкісному пасажирському русі. Так, при роботі "в одну особу" на 9-10-ій годині роботи спостерігається істотне збільшення часу сприйняття світлового сигналу (на 7-14 %), зменшується обсяг оперативної пам'яті (на 16 %), відзначаються випадки психічної релаксації з "втратою" зорового образу. У осіб локомотивних бригад швидкісних поїздів відзначається швидкий розвиток стомлення. Усе це створює передумови для здійснення машиністами небезпечних помилок. Для зниження їх інтенсивності рекомендуються спеціально розроблені режими праці й відпочинку машиністів [44]. Наприклад, при роботі в "одну особу" машиністам рекомендується проходити спеціальну тренажерну підготовку з метою закріплення навичок керування поїздом у небезпечних ситуаціях; обмежити тривалість поїздки в пасажирському русі десятьма годинами, а у вантажному русі - дванадцятьма годинами; суворо дотримуватися режиму відпочинку в пункті обороту.

В організмі людини діють близько 100 біологічних ритмів, порушення яких у більшому або меншому ступені підвищують ймовірність його небезпечної помилки. До суттєвих наслідків призводять, наприклад, порушення добових ритмів. Найбільше число помилок відбувається в нічний час доби з 1 до 5 годин та в денний час доби з 12 до 16 годин.

Встановлене, що ймовірність помилок підвищується в періоди збільшення активності Сонця, під час проходження атмосферних фронтів, а також при перепадах атмосферного тиску.

З усього вище сказаного відносно можливості різкої зміни поточного стану здоров'я людини, його психофізіологічних характеристик випливає, що для підвищення безпеки руху їх необхідно контролювати в процесі діяльності машиніста.

До пристроїв контролю можливості машиніста виконувати функції безпечного керування рухом поїзду відносяться пристрої Л-143 і УКБМ із рукоятками пильності. Для підтвердження своєї здатності керувати поїздом машиніст повинен періодично натискати на рукоятку пильності, а в противному випадку буде ввімкнене екстрене гальмування поїзда. Однак такий спосіб контролю має ряд недоліків: занадто часта перевірка дратує оператора й відволікає його від управлінської діяльності; при занадто рідкій перевірці може бути пропущене небезпечне зниження пильності машиніста; можливість автоматичного натискання на рукоятку пильності в дрімотному стані.

Відзначені недоліки обладнань контролю пильності розглянутого типу відсутні в приладах, робота яких ґрунтується на фізіологічному контролі стану машиніста. Цей прилад має елемент, що вимірює який-небудь фізіологічний параметр машиніста, що однозначно відображає його здатність безпечно керувати рухом поїзду. Наприклад, у приладі Л-163 у якості такого параметра використовується опір шкіри.

Більшою інтенсивністю небезпечних помилок мають молоді люди до 25 років і без достатнього стажу роботи, а також люди у віці 50 років і більш. Так, вікова границя для машиністів локомотивів за результатами деяких досліджень - 50 років [37,45].

Було встановлено також, що помилки частіше роблять водії транспортних засобів з надмірною самовпевненістю, які відносяться з неповагою й недостатньою чуйністю до інших людей, особистості незалежного й егоцентричного типів, а також безвідповідальні й неакуратні, агресивні й імпульсивні, схильні до конфліктів.

На безпеку оператора істотно впливає мотивація його діяльності. Розрізняють п'ять основних мотивів будь-якої трудової діяльності: вигода, безпека, зручність, задоволеність і бути не гірше інших. У різних операторів сила окремих мотивів різна. Мотиви в процесі трудової діяльності можуть вступати в конфлікти. Наприклад, виникають конфлікти між мотивами вигоди й безпеки, коли виконання інструкції із забезпечення безпеки руху призводить до збільшення трудомісткості процесу й зниженню вигоди оператора. Там, де стимулюється мотив вигоди, оператори допускають більше небезпечних помилок і навпаки. Досягти більшої мотивації безпечної роботи машиніста локомотива можна завдяки застосування позитивної стимуляції, розрахованої на заохочення, і негативної - орієнтованої на покарання. Досвід їх застосування показав більшу ефективність позитивної стимуляції, тобто заохочень за роботу без небезпечних помилок.