ЭРГОНОМИКА

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ

ТРАНСПОРТЕ

Под общей редакцией

Г.М. Грошева, М.В. Иванова

ДопущеноФедеральным агентством железнодорожного транспорта

в качестве учебного пособия для студентов вузовжелезнодорожного транспорта

Москва

2009

УДК 656.2(075.8):666.1:331.3.015.11

ББК 30.17

Э74

А в т о р ы: Г.М. Грошев — введение, гл. 1, 2, 3, 7, 9, 10, 11, 12, 13, прил. 1—4;

М.В. Иванов — гл. 1, 5, 11, 12; И.Ю. Романова — гл. 3, 4, 5, 9, 11, 13, прил.

1—4; Ф.Н. Сапежинский — гл. 6; Я.В. Кукушкина — гл. 1, 2, 8, 10, 12, прил. 2;

О.А. Никифорова — гл. 4, 8, 11

Р е ц е н з е н т ы: начальник отдела организации труда в хозяйстве перевозок Цент-

ра организации труда и проектирования экономических нормативов — филиала

ОАО «РЖД» И.А. Ушкова; проф. кафедры «Управление эксплуатационной рабо-

той» РГОТУПСа, д-р техн. наук С.Ю. Елисеев; зав. кафедрой «Общая психология»

СПбГУ, проф., д-р психол. наук В.М. Аллахвердов

Эргономика на железнодорожном транспорте: Учебное пособие /

Г.М. Грошев, М.В. Иванов, И.Ю. Романова и др.; Под ред. Г.М. Гро-

шева, М.В. Иванова. — М.: ГОУ «Учебно-методический центр по

образованию на железнодорожном транспорте», 2009. — 390 с.

ISBN 978-5-9994-0005-5

Даны общие понятия эргономики и ее места в системе исследования трудо-

вой деятельности человека. Изложены требования действующих в этой области

нормативных документов. Приведены материалы, посвященные комплексной

эргономической оценке и проектированию автоматизированных рабочих мест,

количественной оценке неравномерности загрузки, напряженности и надежности

труда, взаимодействию операторов и техники в транспортных человеко-машинных

системах.

Рассмотрены вопросы организации и автоматизации профессионального отбора

и обучения оперативного персонала, определения экономической эффективности

эргономических разработок на железных дорогах.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов железнодорожного

транспорта, в первую очередь для специальности 190071 «Организация перевозок

и управление на транспорте (железнодорожном)» (дисциплина «Эргономика»).

Может быть использовано слушателями центров дополнительного профессиональ-

ного образования, институтов и курсов повышения квалификации, специалистами

железных дорог.

УДК 656.2(075.8):666.1:331.3.015.11

ББК 30.17

© Коллектив авторов, 2009

© ГОУ «Учебно-методический центр по

образованию на железнодорожном

транспорте», 2009

© ООО «Издательский дом «Транспорт-

ная книга», 2009

ISBN 978-5-9994-0005-5

Э74

3

Список основных использованных сокращений

АБ — автоблокировка

АБД ПК — автоматизированный банк данных парка контейнеров

АИС — автоматизированная информационная система

АИС ЭДВ — автоматизированная информационная система ор-

ганизации перевозок грузов по безбумажной технологии с использова-

нием электронной накладной

АКС ФТО — автоматизированная комплексная система фирменного

транспортного обслуживания

АОС ДНЦ/ДСП — комплексная автоматизированная система обуче-

ния диспетчеров поездных и дежурных по железнодорожным станциям

АОС — автоматизированная обучающая система

АПД — аппаратура передачи данных

АРМ — автоматизированное рабочее место

АСГОЛ-ГП — дорожно-сетевой комплекс построения графиков обо-

рота локомотивов и бригад и расчета показателей их использования

АСДК — автоматизированная система диспетчерского контроля

АСДЦ — автоматизированная система диспетчерской централизации

АСДУ — автоматизированная система диспетчерского управления

АСНТИ — автоматизированная система поиска научно-технической

информации

АСОВ — автоматизированная система организации вагонопотоков

АСОУП — автоматизированная система оперативного управления

перевозками

АСП ДНЦ — автоматизированная система профессионального пси-

хологического отбора поездных диспетчеров

АС РПФП — автоматизированная система расчетов плана формиро-

вания поездов

АСТП — автоматизированная система текущего планирования по-

ездообразования

АСУ — автоматизированная система управления

АСУ ГС — автоматизированная система управления грузовой

станцией

АСУЖТ — автоматизированная система управления железнодорож-

ным транспортом

4

АСУКП — автоматизированная система управления контейнерным

пунктом

АСУ-Л — автоматизированная система планирования и управления

пассажирскими перевозками

АСУП — автоматизированная система управления перевозками

АСУ ПС — автоматизированная система управления пограничной

станцией

АСУ СС — автоматизированная система управления сортировочной

станцией

БД — база данных

БТП — бланк текущего планирования диспетчера

ВДТ — видеодисплейный терминал

ВК — вычислительный комплекс

ВЛС — воздушные линии связи

ВМД — дорожная модель вагонов

ВНИИАС — Российский научно-исследовательский институт инфор-

матизации, автоматизации и связи

ВОЛС — волоконно-оптическая линия связи

ГАЦ — горочная автоматическая централизация

ГВЦ — главный вычислительный центр

ГДП — график движения поездов

ГИД — график исполненного движения

ГПЗУ — горочное программно-задающее устройство

ДГ — начальник оперативно-распорядительного отдела службы пере-

возок железной дороги

ДГГ — сменный главный диспетчер дороги;

ДГП — дорожный диспетчер;

ДГЦ — диспетчер поездной дорожного ДЦУП;

ДИСКОН — диалоговая информационная система управления кон-

тейнерными перевозками

ДИСКОР — диалоговая информационная система контроля опера-

тивного управления перевозками

ДИСПАРК — диалоговая информационная система контроля за дис-

локацией вагонного парка

ДИСТПС — автоматизированная система управления тяговым под-

вижным составом

ДК — диспетчерский контроль

ДНЦ — диспетчер поездной отделения дороги

ДНЦМ — диспетчер по местной работе отделения дороги

ДНЦО — дежурный по отделению

5

ДНЦС — старший диспетчер отделения дороги

ДНЦУ — диспетчер поездной узлового диспетчерского участка на

отделении дороги

ДСП — дежурный по железнодорожной станции

ДСПП — дежурный по парку железнодорожной станции

ДСЦ — диспетчер маневровый железнодорожной станции

ДСЦС — диспетчер станционный

ДЦ — диспетчерская централизация

ДЦУП — дорожный диспетчерский центр управления перевозками

ЕК АСУФР — единая корпоративная автоматизированная система

управления финансами и ресурсами

ЕК ИОДВ — единый комплекс интегрированной обработки дорожных

ведомостей

ЕМПП — единая комплексная модель перевозочного процесса

ЕСПД — единая сеть передачи данных

ИВЦ — информационно-вычислительный центр

ИОММ — автоматизированная система интегрированной обработки

маршрута машиниста

ИП — инвестиционный проект

ИТ — имитационные тренажеры

КБД — кодовый бортовой датчик

КИХ — корпоративное информационное хранилище

КЛС — кабельные линии связи

КМД — дорожная модель контейнеров

КПСС — компьютерный паспорт сортировочной станции

КСАУ СП — комплексная система автоматизированного управления

сортировочным процессом

КСАУ СС — комплексная система автоматизированного управления

сортировочной станцией

КТС — комплекс технических средств

ЛВС — локальная вычислительная сеть

МРЦ — маршрутно-релейная централизация

МСС — магистральная сеть связи

МЧ — дистанция погрузочно-разгрузочных работ

НГД — нормативный график движения поездов

НЛ — натурный лист поезда

НОД — отделение железной дороги

НСИ — нормативно-справочная информация

ОВПФ — опасные и вредные производственные факторы

ОДП — оперативно-диспетчерский персонал

6

ОМД — дорожная модель отправок

ОМПП — оперативная модель перевозочного процесса

ОП — обучающие примеры

ОС — операционная система

ОСКАР-М — автоматизированная система слежения, контроля и

управления вагонным парком на дорожном уровне

ОСКАР-СНГ — автоматизированная система слежения, контроля и

управления вагонным парком стран Содружества

ОСЖД — организация сотрудничества железных дорог

ОУ — орган управления

ОФК — отраслевой фонд классификаторов

ПАБ — полуавтоматическая блокировка

ПВК — профессионально важные качества

ПГДП — план-график движения поездов

ПГУПС — Петербургский государственный университет путей со-

общения

ПДНД — предельно допустимые нормы деятельности

ПИК — программно-информационный комплекс

ПК — программируемый контроллер

ПКО — пункт коммерческого обслуживания

ПО — программное обеспечение

ППЖТ — предприятия промышленного железнодорожного транспорта

ППО — прикладное программное обеспечение

ПТК — программно-технический комплекс

ПТО — пункт технического обслуживания

ПФП — план формирования поездов

ПЭВМ — персональная электронно-вычислительная машина

РД — руководящий документ

РЛС — радиорелейные линии связи

РМР — район местной работы

РУ — район управления в дорожном ДЦУ перевозками

РЭД — ремонтно-экипировочное депо

САИ — система автоматической идентификации

СИРИУС — сетевая интегрированная российская информационно-

управляющая система

СМО — система массового обслуживания

СОИ — средства отображения информации

СПО — специальное программное обеспечение

СПОД — система сбора, передачи и обработки данных

СППР — система поддержки принятия решений

ССС — станционная сеть связи

СТД — система телеобработки данных

СТЦ — станционный технологический центр обработки поездной

информации и перевозочных документов

СУБД — система управления базами данных

СФТО — система фирменного транспортного обслуживания

СЦБ — устройства сигнализации, централизации, блокировки

СЧМ — система «человек—машина»

ТГНЛ — телеграмма — натурный лист поезда

ТС — телесигнализация

ТУ — телеуправление

УПО — устранение причин ошибок

УПП — управление процессами перевозок

ЦД — Департамент управления перевозками ОАО «РЖД»

ЦС ГДП — система централизованного составления графиков дви-

жения

ЦУМР — центр управления местной работой отделения железной

дороги

ЦУП — центр управления перевозками

ЧД — чистый доход

ЧДД — чистый дисконтированный доход

ЭВМ — электронно-вычислительная машина

ЭС — экспертная система

ЭТРАН — электронная транспортная накладная

ЭТТ — эксплуатационно-технические требования

ЭЦ — электрическая централизация

8

Введение

Транспортная стратегия России до 2025 г. определяет основные на-

правления развития транспортной отрасли, в том числе железных дорог.

В условиях развивающихся рыночных отношений остро стоят задачи

повышения эффективности работы транспорта, снижения издержек,

уменьшения стоимости перевозок и др. Необходимость их решения

выдвигает принципиально новые требования к системе управления

перевозками на железных дорогах. Информационные технологии ста-

новятся одним из важнейших элементов их инфраструктуры и требуют

оптимизации управления.

Поэтапно развиваемая информатизация железнодорожного транс-

порта способствует выполнению важнейшей социально-экономической

задачи повышения производительности труда железнодорожников,

исключению потерь рабочего времени, более рациональному использо-

ванию трудовых ресурсов. Этого невозможно достичь без всестороннего

учета человеческого фактора.

Под влиянием научно-технического прогресса происходят каче-

ственные изменения в содержании и условиях труда, преображают-

ся устоявшиеся структуры профессиональной деятельности людей,

видоизменяются роль и функции человека при его взаимодействии

с техникой.

Создание оптимальных человеко-машинных технологий существенно

расширяет использование технических средств для облегчения и оздо-

ровления труда, снижает число ошибок, допускаемых человеком в про-

цессе трудовой деятельности. «Подгонка» техники к человеку и человека

к технике, т.е. проблема учета человеческого фактора, стала одной из

центральных для общественного развития.

Взаимодействие человека и технических средств в процессе трудовой

деятельности, взаимоотношения людей в малых коллективах, органи-

зацию их профессиональной подготовки изучают многие научные дис-

циплины, в том числе эргономика.

Основная задача этого учебного пособия — раскрыть предмет и задачи

эргономики, выработать у инженеров понимание эргономического под-

200-летию Петербургскогогосударственного университета

путей сообщения посвящается

хода к проектированию и созданию оптимальных для человека условий

трудовой деятельности.

Цель учебного пособия — оказать помощь студентам вузов желез-

нодорожного транспорта, в первую очередь факультета «Управление

процессами перевозок» специальности 190071 «Организация пере-

возок и управление на железнодорожном транспорте», в получении

профессиональных знаний об эргономическом обеспечении трудовой

деятельности человека в системах «человек—машина» (СЧМ), о методах

комплексной эргономической оценки автоматизированных рабочих

мест, о системах показателей для определения неравномерности за-

грузки, напряженности и надежности деятельности операторов СЧМ,

об организации взаимодействия человека и техники в транспортных

человеко-машинных системах, а также о методах оценки эффектив-

ности эргономических мероприятий.

10

Глава 1

ЭРГОНОМИКА В СИСТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

1.1. Предмет, задачи и принципы эргономики

Первые научные исследования трудовой деятельности человека на-

чались в середине XIX в., когда на смену человеческому пришел простой

машинный труд. Человек стал выполнять вспомогательные операции по

обслуживанию машин.

Научное изучение трудовой деятельности связывают с именем амери-

канского инженера Ф. Тейлора и его учеников. В результате их исследо-

ваний была создана и внедрена в производство концепция инженерного

проектирования методов работы, что и положило начало эргономике, хотя

тейлоризм рассматривал человека как часть машины или приложение к

ней. Дальнейшее развитие производства вызвало необходимость учета

психологической стороны процесса труда. Поэтому были исследованы

психологические свойства человека в процессе труда: восприятие, память,

мышление, способность концентрировать внимание и др., а также раз-

работаны некоторые психодиагностические методы отбора рабочей силы

для реализации определенных трудовых процессов. Выполненные иссле-

дования составили следующий важный этап в становлении эргономики и

способствовали все большему приспособлению машины к человеку.

В конце XIX и в начале XX вв. в промышленно развитых странах мира

(США, Великобритания, Германии, Японии и др.) стали организовывать-

ся специальные лаборатории, кафедры и институты, изучающие влияние

трудовых процессов и производственной среды на организм человека.

В это время бурно развивались психология, физиология и гигиена труда.

Результаты исследований этих наук нашли применение в промышлен-

ном производстве, например, концепция методов работы инженерного

проектирования Ф.Тейлора — на заводах Форда при организации кон-

вейерного производства.

Российские ученые в 20—30-е гг. ХХ в. сформулировали принципи-

ально новый подход к организации труда — проектирование и создание

11

технических средств и технологических процессов, обеспечивающих

работающему человеку нормальные условия труда. Они предложили

создать новую научную дисциплину — эргологию (учение о работе че-

ловека) или эргонологию (учение о законах работы). Однако эта идея

в СССР не была осуществлена.

К 40-м годам ХХ столетия во многих областях техники, физиологии,

биологии, психологии и других науках были достигнуты выдающиеся

успехи, использованные в годы Второй мировой войны для создания

оружия и сложной военной техники, в которой производительность

системы «человек—машина» была ограничена возможностями человека,

а не машины. Этот новый подход к решению проблем потребовал со-

вместной работы специалистов различного профиля: инженеров, ана-

томов, физиологов и психологов.

После Второй мировой войны начались работы по обобщению до-

стигнутого опыта и применению его к решению индустриальных про-

блем. Важным шагом в этом направлении было образование в 1949 г.

в Великобритании Эргономического научно-исследовательского обще-

ства. Так возникло объединение ученых смежных научных дисциплин

для совместной работы по решению общих проблем в проектировании

эффективной трудовой деятельности человека, использующих в процессе

работы технические средства и системы. Для обозначения новой научной

области был применен термин «эргономика».

Новая научная дисциплина эргономика (от греческих слов «ergon» —

работа, действие; «nomos» — закон) возникла в результате двух одно-

временно действующих процессов: дифференциации и интеграции

научных знаний.

Объектом исследования эргономики служит система «человек — машина —

среда», представляющая сложное функциональное целое, в котором

ведущая роль принадлежит человеку.

СЧМ — физические, целенаправленно замкнутые системы, включаю-

щие в себя человека в качестве управляющего звена (рис. 1.1).

Предметом эргономики как науки является изучение закономерностей

взаимодействия человека (группы людей) с техническими средствами,

Рис. 1.1. Структурная схема СЧМ

12

предметом деятельности и средой в процессе достижения цели деятель-

ности или при специальной подготовке к ее выполнению, т.е. конкретная

трудовая деятельность человека, использующего технические средства.

Задача эргономики как сферы практической деятельности — проек-

тирование и совершенствование процессов выполнения деятельности

человека и способов подготовки к ней, а также совершенствование тех

характеристик средств и условий деятельности, которые непосредственно

влияют на эффективность и качество, а также на психофизическое со-

стояние человека.

Основные задачи эргономики:

1) анализ и синтез деятельности операторов СЧМ;

2) изучение комплекса эргономических свойств человека, определяю-

щих эффективность его деятельности;

3) организация рабочего места оператора с учетом комплекса его

эргономических свойств;

4) профессиональный отбор и профессиональная подготовка операторов;

5) эргономическое проектирование и оценка СЧМ;

6) определение эффективности эргономических разработок.

К основным принципам эргономики относятся:

1) комплексный, системный подход к решению эргономических

проблем;

2) решение эргономических проблем одновременно в двух направлениях:

– от требований человека — к технике,

– от возможностей техники — к человеку;

3) исследование деятельности человека в СЧМ как решающего звена —

части комплексной системы;

4) рассмотрение человека как сложной биологической динамической

системы;

5) органическая связь со многими другими науками о человеке

и технике и использование их достижений при решении эргономиче-

ских задач.

1.2. Основные направленияэргономических исследований и разработок

на железнодорожном транспорте

Рассмотрим основные направления развития эргономических ис-

следований применительно к железнодорожному транспорту (рис. 1.2).

Во всех производственных и вспомогательных помещениях структурных

подразделений транспорта, в кабинах транспортных средств необходимо

13

Ри

с.

1.2

. О

сн

ов

ны

е н

ап

ра

вл

ен

ия

эр

гон

ом

ич

ес

ки

х и

сс

лед

ов

ан

ий

на

жел

езн

од

ор

ож

но

м т

ра

нс

по

рте

14

создать нормальные условия труда, в которых человек может произво-

дительно работать без лишних физических и психологических нагрузок

и не испытывать на себе каких-либо вредных воздействий окружающей

среды. Несмотря на различные мероприятия в области охраны труда и

технической эстетики, проведенные за последние годы, на железных

дорогах существуют рабочие места с неблагоприятной производствен-

ной средой. В некоторых случаях ситуация усугубляется необходимо-

стью работать в старых и неприспособленных помещениях. Далеко не

всегда правильно организовано освещение рабочих мест, а их интерьер

не удовлетворяет эстетическим требованиям. На ряде рабочих мест

(в цехах, кабинах локомотивов) высок уровень шумов. Сохранилось еще

и значительное число видов работ, связанных с тяжелыми физическими

нагрузками. Что же касается психологических нагрузок, то они система-

тически возрастают.

Для снижения физических нагрузок проводят много различных меро-

приятий. Все они непосредственно связаны с эргономикой. Важнейшие

из них — механизация и автоматизация производственных процессов,

внедрение новой техники. Конструкторы и изготовители транспортных

машин, механизмов и устройств в течение длительного времени не об-

ращали достаточного внимания на условия работы человека в системе

«человек — машина». Поэтому на железных дорогах страны используется

большое количество хорошего по техническим показателям оборудо-

вания и техники, которые тем не менее неудобны для эксплуатации и

обслуживания. Даже вновь поступающие машины и механизмы часто

не лишены недостатков.

Значительное количество операций выполняется вручную как в ци-

кле работы с машиной, так и вне этого цикла. Для всех этих операций

необходимо выбрать правильные и рациональные движения, учитывая

величину нагрузки, нужные точность выполнения, повторяемость и

скорость. Это позволит регулировать степень утомляемости и про-

изводительность труда работающего, а также существенно снизить

травматизм.

В связи со значительным увеличением скорости движения транспорт-

ных средств, усложнением конструкции машин и механизмов большое

значение приобрели правильный выбор и расположение органов управ-

ления ими.

При централизации управления необходимо организовывать пульты

управления и устройства отображения информации (индикаторы) с

учетом рабочей позы, нагрузок и ряда других факторов. Неправиль-

ное расположение оборудования может резко повысить физические и

15

психологические нагрузки, увеличить количество ошибок в действиях

оператора и, как следствие, привести к авариям и травматизму.

Отдельная эргономическая проблема — рациональное оформление ра-

бочего инструмента. Пока этим вопросом на транспорте занимались мало,

но следует надеяться, что пробел в ближайшее время будет устранен.

Учет требований эргономики очень важен и при разработке спецо-

дежды. Сшитая без учета этих требований, она неудобна, связывает и

ограничивает движения, вызывает раздражение и ухудшает самочувствие

работающих. Следствием этого становятся повышенная утомляемость и

снижение производительности труда. В некоторых случаях спецодежда

при неудачном покрое может стать причиной травматизма.

Снижение психологических нагрузок на транспорте — тоже эргоно-

мическая задача. Один из путей ее решения — создание комфортного

светоцветового климата и снижение уровня шумов. В некоторых случаях

решению этой задачи способствует централизация контроля и управления

транспортными объектами со специальных пультов. Очень важно для

снижения психологических нагрузок обеспечить безопасность и повысить

надежность работы оборудования, механизмов и машин.

Одна из причин психологической перегрузки работников транспор-

та — обилие информации, воспринимаемой органами зрения. Поэтому

дальнейшее изучение особенностей человеческого зрения и поиск

возможностей отсеивать излишнюю информацию — эргономическая

задача, для правильного решения которой необходим тщательный и

детальный анализ условий работы, характера и объема воспринимаемой

человеком информации. При этом надо иметь в виду, что резко сократить

объем информации можно, обеспечив надлежащую надежность работы

транспортных устройств. Уменьшить зрительную нагрузку помогают

рациональное освещение рабочих мест и зон, правильное размещение

индикаторов на пультах управления.

В процессе работы иногда возникают психологические нагрузки из-за

несовместимости работников в одном коллективе, поэтому оптималь-

ному взаимодействию людей также необходимо уделять пристальное

внимание. Как показывает опыт, рациональный режим труда и отдыха,

функциональная музыка и ряд других мероприятий могут существенно

снизить физическую и психологическую утомляемость работающих и

повысить производительность их труда.

Систематическая работа с кадрами, их грамотный профессиональный

отбор, повышение квалификации, обучение рациональным и эргономи-

чески обоснованным методам труда, инструктаж и обмен опытом также

позволяют снизить нагрузки.

16

Сферы применения эргономики на транспорте определяются тремя

группами задач:

1. Улучшение условий труда:

– уменьшение психологических нагрузок за счет снижения объема

информации, автоматизации процессов управления и контроля, обе-

спечение безопасности работы;

– работа с кадрами — профессиональный отбор, профессиональное

обучение, обмен опытом, повышение квалификации.

2. Обеспечение условий для производительной работы: удобных обо-

рудования, мебели, инструмента, одежды.

3. Создание комфортной рабочей среды, в том числе благоприятного

воздушного, светового и цветового климата; реализация мероприятий по

борьбе с шумом и вибрацией, улучшение производственного интерьера.

1.3. Методы эргономики

Рассматривая человека, машины, предмет деятельности и среду как

единую систему, эргономика решает проблему оптимального распределе-

ния и согласования функций между человеком и машиной, а также внутри

трудового коллектива, проектирует процесс деятельности, обосновывает

оптимальные требования к ее средствам и условиям и разрабатывает

методы их учета при создании и эксплуатации систем.

Методология эргономики — это идейные позиции, определяющие

значение, направление и содержание всех исследований.

Эргономика использует методы, которые применяются как при тео-

ретических исследованиях для выяснения закономерностей процессов

в СЧМ и испытаниях новых образцов техники, проводимых в целях

оценки их соответствия свойствам и возможностям человека. Для пра-

вильного определения сфер применения этих методов в эргономике их

классифицируют. В основу классификации положен способ получения

Рис. 1.3. Методы эргономики

17

данных о деятельности оператора. С этой точки зрения можно выделить

психологические, физиологические, математические и имитационные

методы (рис. 1.3).

1.3.1. Психологические методы

С помощью психологических методов анализируют деятельность

оператора (или ее отдельных сторон). В реальных или лабораторных

условиях оценивают влияние разного рода факторов на деятельность

оператора и ее результаты.

Психологические методы применяются для исследования и испы-

тания. В результате исследований (наблюдение, эксперимент, опрос)

раскрываются механизмы деятельности оператора, производится психо-

логический анализ деятельности. При испытаниях, проводимых обычно

с помощью тестов, определяют имеющийся уровень тех или иных пси-

хологических качеств и характеристик.

Перечислим основные психологические методы.

Наблюдение. Этот метод используют для выявления профессионально

значимых особенностей психических процессов путем изменения и со-

поставления внешних проявлений деятельности человека, мимики, речи

и результатов его труда.

Наблюдение производится как в рабочее (без отвлечения оператора от

работы), так и во внерабочее время. Большое значение при наблюдении

имеет анализ ошибочных действий оператора, позволяющий установить

причины их возникновения и разработать пути устранения.

Недостаток наблюдения как метода исследования заключается в

том, что не всегда с его помощью можно выявить интересующие нас

ситуации, так как необходимо затрачивать много времени на наблюде-

ния или изучение специальных бланков, чтобы получить достоверные

результаты.

Опрос. Проводится в форме устной беседы при помощи специальных

бланков и позволяет при необходимости изменять формулировку вопро-

са. Опрос можно проводить со специалистами различной квалификации

(для выявления передового опыта и трудностей, возникающих в произ-

водственной деятельности).

При опросе важны цели (зависящие от решаемой задачи) и качество

вопросов (оно должно обеспечивать достоверность ответов).

Опрос как вспомогательный метод при изучении деятельности ис-

пользуется в основном для предварительного изучения профессиональ-

ной деятельности. При опросе, как и при анкетировании, вопросы не

должны быть наводящими.

18

Анкетирование. В этом методе используют заранее установленную

структуру вопросов и набор вариантов ответов в устной форме или

с помощью специальных бланков. Анкетирование обладает меньшими

возможностями, чем беседа. Основное преимущество данного метода

состоит в том, что он позволяет одновременно опросить больший круг

лиц и произвести автоматизированную обработку полученных ответов.

Эксперимент. Это метод, с помощью которого изучают психологи-

ческие особенности деятельности оператора, вызванные изменением

условий, цели и способа выполнения деятельности. Различают лабора-

торный и естественный эксперименты.

Лабораторный эксперимент представляет собой одну из разновид-

ностей моделирования деятельности оператора (физическое модели-

рование). Перед экспериментом оператору ставится задача выполнить

определенные действия. Психологическая структура задачи должна в

наибольшей степени соответствовать работе в реальной действительно-

сти. Лабораторный эксперимент имеет лишь приближение к реальности,

поэтому его результаты должны проверяться.

Различают синтетический и аналитический лабораторные эксперименты.

При синтетическом эксперименте воссоздают как можно более точно цели

и условия данного вида трудовой деятельности, используя модели кабин,

стенды, тренажеры, имитаторы. При аналитическом эксперименте воспро-

изводят один элемент трудовой деятельности, а остальные ее элементы со-

знательно исключают, чтобы изучить влияние на нее различных условий.

Разновидностью аналитического эксперимента является тестовое

задание.

Тест — задание, с помощью которого у оператора проверяют уровень

развития того или иного психологического качества и оценивают его про-

фессиональную пригодность. Тесты могут быть бланковые (письменные)

и аппаратные.

К основным недостаткам этого метода относятся следующие:

• тест оценивает то или иное психическое качество человека вне связи

с реальной действительностью;

• тест дает знание о достигнутом уровне качества и не позволяет про-

гнозировать его развитие в процессе обучения и трудовой деятельности,

т.е. определить потенциальный уровень работника. Поэтому значение

результатов тестовых испытаний нельзя абсолютизировать.

Естественный эксперимент осуществляется на рабочих местах опе-

раторов в следующих формах:

• «вводные задачи», когда вводят изменение состояния объекта управ-

ления и анализируют дальнейшую деятельность оператора;

19

• изменение структуры изучаемой трудовой деятельности, когда

модифицируют рабочую позу, кнопки и рычаги управления, вводят до-

полнительные раздражители, отвлекающие оператора и т.д.

Естественный эксперимент используют только для анализа суще-

ствующей СЧМ, и не всякая ситуация может быть в нем воссоздана.

1.3.2. Физиологические методы

Физиологические методы применяют в эргономике для изучения

функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности,

для определения реакции различных систем организма на выполнение

данной деятельности. Анализ физиологических характеристик оператора

позволяет оценить, какими средствами, какой ценой достигается выполне-

ние им задачи. Для этого производят периодический врачебный контроль

психофизиологических параметров здоровья человека.

Перечислим основные физиологические методы.

Кожно-гальваническая реакция. Характеризует изменения электрического

сопротивления кожи и является одним из наиболее результативных способов

регистрации возникновения эмоционального напряжения у оператора.

Пневмограмма. Запись внешнего дыхания. Используется для оценки

психофизиологической напряженности (например, в состоянии возбуж-

дения частота дыхания увеличивается до 50—60 колебаний в минуту).

Речевой ответ. Изучается по спектральным и временным характе-

ристикам речи оператора. По интонации голоса (изменению спектра)

можно судить о возникновении у оператора эмоциональных состояний,

напряженности и утомления (изменяются длительность слов и протяжен-

ность пауз между словами).

Электрокардиограмма. Регистрирует электрические явления, возни-

кающие в сердечной мышце, используется для определения напряжен-

ности работы оператора.

Электромиограмма. Регистрируется биопотенциал мышц человека. Ис-

пользуется при изучении рабочей позы и управляющих движений оператора.

Электроокулограмма. Характеризует электрическую активность глаз-

ных мышц, регистрируются вертикальные и горизонтальные движения

глаз. Применяется для анализа работы зрительной системы человека со

средствами отображения информации.

Электроэнцефалограмма. Характеризует биоэлектрическую актив-

ность головного мозга. В спектре электроэнцефалограммы содержатся

различные составляющие:

• дельта-ритм (частота 0,5—4,0 Гц) — состояние глубокого сна;

• тета-ритм (5,0—7,0 Гц) — состояние сна со сновидениями;

20

• альфа-ритм (8,0—12,0 Гц) — нормальное состояние;

• бета-ритм (15—35 Гц) — состояние активности головного мозга,

когда организм вовлечен в процесс активного мышления;

• гамма-ритм (35—100 Гц) — состояние возбуждения.

Полифакторный метод. Заключается в одновременных записи и ана-

лизе комплекса показателей. Позволяет повысить надежность и достовер-

ность диагностики состояний оператора при выполнении конкретной

деятельности.

Эти методы широко применяются в космонавтике, диспетчерских

транспортных системах (железнодорожный, воздушный, автомобильный

транспорт и др.), при анализе профессиональной пригодности локо-

мотивных бригад, особенно в высокоскоростном движении, поездных

диспетчеров, дежурных по железнодорожным станциям и др.

1.3.3. Математические методы

Математические методы применяются для формализованного опи-

сания и построения математических моделей деятельности оператора,

функционирования СЧМ, как существующих, так и проектируемых.

К основным математическим методам, применяемым в эргономиче-

ских исследованиях, относятся: теория информации, теория массового

обслуживания, теория автоматического управления, теория автоматов,

теория статистических решений.

Для использования в эргономических исследованиях и разработках

математические методы должны обладать следующими свойствами:

• размерностью — описанием процессов управления со многими

взаимосвязанными переменными;

• динамичностью — способностью учета фактора времени;

• неопределенностью — возможностью учета случайных вероятностных

составляющих в деятельности оператора;

• факторностью — способностью учета специфических особенностей

поведения человека;

• описательностью — возможностью полноты описания внутренних

психофизиологических механизмов деятельности человека.

Каждый из методов имеет высокие характеристики по одному-двум

требованиям, поэтому часто приходится применять комбинации этих

методов. В эргономике для описания деятельности человека (оператора)

наиболее часто используются теории информации, массового обслужи-

вания и автоматического управления.

Теория информации. Применение этой теории в эргономике основано

на представлении человека-оператора в качестве канала связи, задача

21

которого — передача информации с устройств отображения на органы

управления.

Под информацией в СЧМ понимают любые изменения в управляе-

мом процессе или условиях внешней среды, поступающие к оператору с

устройств отображения информации (СОИ) или непосредственно вос-

принимаемые оператором, а также команды и указания о необходимости

осуществления тех или иных воздействий на процесс управления.

Основным понятием теории информации является количество ин-формации, которое имеет несколько различных интерпретаций: мера

выбора, мера снятой неопределенности, мера соответствия систем или

процессов. Так, мера снятой неопределенности количества информации

I равна разности априорной Hн и апостериорной Hк энтропий:

I = Hн – Hк. (1.1)

Энтропия есть функция вероятности:

1

log ,

n

i ii

H P P=

= −∑ (1.2)

где Pi — вероятность появления i-го сигнала (сообщения);

n —число различных сигналов (длина алфавита сообщений).

Количество информации в этом случае есть средняя величина — ин-

формация, приходящаяся в среднем на одно сообщение.

Индивидуальное количество информации в одном сообщении

I = –log Pi. (1.3)

Для дискретных сообщений при отсутствии помех, независимости и

равновероятности сообщений (Pi = 1/n) количество информации равно

логарифму длины алфавита:

H = log n. (1.4)

При отсутствии помех, с учетом статистических связей между сообще-

ниями, среднее количество информации

( / )

1

,

n

i i ji

H P P=

= − ∑ (1.5)

где P(i/j) — условные вероятности, характеризующие зависимость между двумя

смежными сообщениями.

Среднее количество информации, содержащейся в системе X, взаи-

модействующей с системой Y:

22

I(X, Y) = H(X) + H(Y) – H(X, Y), (1.6)

где Н(Х) и H(Y) — энтропия систем X и Y, а H(X, Y) — энтропия объединенной

системы XY.

Наличие потерь в каналах связи, вероятностно-статистический ха-

рактер связей и неравновероятность сообщений приводят к уменьшению

средних оценок количества информации по сравнению с максимальным

значением.

Формулы (1.2) и (1.3) являются наиболее общими. В случае конкрет-

ных действий оператора используют частные формулы для определения

количества информации.

За единицу количества информации принимают такую ее величину,

которую получает приёмник сообщений при выборе из двух равноверо-

ятных исходов. Она называется двоичной единицей, или битом.

Важнейшие свойства количества информации:

• неотрицательность;

• в одном объекте относительно другого энтропии не больше, чем в

любом из этих объектов;

• никаким преобразованием объекта нельзя увеличить содержащуюся

в ней информацию о другом объекте.

Избыточность информации в сообщении характеризуется величиной

R = I – (I/Imax), (1.7)

где Imax — максимальное количество информации при данном алфавите;

I — количество информации в данном сообщении.

Избыточность сигнала — основное средство повышения помехо-

устойчивости, надежности передачи информации оператору. Например,

избыточность естественных языков (русского, белорусского и других

европейских) составляет 60 %; избыточность специальных языков может

превышать 90—95 %.

Источник сообщений характеризуется скоростью создания информации:

G = nH0, (1.8)

где п — число сообщений, создаваемых источником в секунду;

H0 — энтропия сообщения.

Максимальная скорость передачи сообщений по каналу называется

его пропускной способностью:

C = maxG{A}, (1.9)

где А — множество приемопередающих систем, среди которых отыскивается

система с максимальной скоростью передачи.

23

В теории информации выделяют каналы с памятью и без памяти.

Соответственно, рассматривая человека как канал преобразования ин-

формации, можно по аналогии говорить о людях как каналах без памяти,

с кратковременной и долговременной памятью.

В первом случае человек работает как канал передачи информации,

последовательные сигналы условно независимы друг от друга, предыду-

щий сигнал не влияет на прием следующего (его обнаружение, опо-

знание, запоминание). Пропускная способность находится в пределах

10—70 бит/с и сильно зависит от вида деятельности. Экспериментально

получены следующие значения пропускной способности, бит/с, для

различных видов деятельности:

• чтение текста «про себя» — 45;

• громкое чтение — 30;

• корректорская работа — 18;

• печатание на машинке — 16;

• сложение двух цифр — 12;

• умножение двух цифр — 12;

• счет предметов — 3.

Теория информации применяется в эргономике для решения сле-

дующих задач:

1) определения сложности работы оператора, что позволяет по объему

перерабатываемой информации сравнивать между собой разные виды

операторской деятельности;

2) оценки времени, которое затрачивается на переработку этой ин-

формации (так как между ними имеется зависимость);

3) определения скорости выдачи информации (производительности

источника информации) и сравнения с психофизиологическими воз-

можностями человека по ее приему и переработке.

Условие неискаженной передачи оператором информации можно

записать в виде

Спос < Соп, (1.10)

где Спос — скорость поступления информации к оператору;

Соп — пропускная способность оператора (Соп зависит от характера деятельности).

Если оператор условно представлен как канал без памяти, то Соп =

= 10—70 бит/с. При необходимости запомнить входные сигналы

Соп = 2—4 бит/с. Этот режим наиболее характерен для деятельности

оператора при кратковременном запоминании информации на период

решения оперативной задачи. При необходимости долговременного хра-

нения информации оператором Соп = 0,2—0,4 бит/с.

24

Основные недостатки теории информации заключаются в том, что

она не учитывает:

1) смысловую информацию, ее ценность и значимость, очень важные

для деятельности оператора;

2) временную неопределенность сигналов, тогда как для оператора

важно время поступления информации.

Теория массового обслуживания. Эта теория в эргономике исполь-

зуется для построения моделей деятельности оператора и решения

следующих задач:

1) определения объема оперативной памяти СЧМ, когда оператор (опе-

раторы) рассматриваются как система массового обслуживания (СМО)

с ограниченной длиной очереди и ограниченным временем обслуживания;

2) распределения работы между операторами — в случае рассмотрения

СЧМ как СМО — многоканальную и многофазную;

3) определения вероятности совершения ошибок оператором, если

рассматривается СМО с надежным «аппаратом» (человеком). В этом слу-

чае под ошибками понимают поток отказов обслуживающего аппарата,

а временем исправления —время восстановления;

4) определения числа операторов в зависимости от потока заявок;

5) ограничения интенсивности потока сигналов в систему.

Недостатками теории массового обслуживания являются:

• ограниченность рассмотрения потока заявок как простейшего

(в деятельности оператора он имеет более сложный характер);

• игнорирование качественной, содержательной стороны деятель-

ности оператора.

Теория автоматического управления. Данная теория применяется для

построения математических моделей деятельности оператора в системах

непрерывного типа (на транспорте это управление локомотивом, авто-

мобилем, судном, слежение в режиме реального времени за пропуском

поездов по железнодорожному участку, переработкой вагонов на станции,

транспортировкой грузов по трубопроводам и т.д.).

С позиции теории автоматического управления человек-оператор

рассматривается как элемент следящей системы, какой представляется

СЧМ. Процесс анализа системы с помощью теории автоматического

управления состоит из трех этапов:

1) установления критерия поведения замкнутой системы и опреде-

ления ее передаточной функции, которая характеризует динамическую

связь элементов друг с другом и человеком;

2) нахождения такой передаточной функции оператора, которая по-

зволила бы получить требуемую функцию всей системы;

25

3) проведения ряда мероприятий (отбора, тренировки операторов, мо-

дернизации технического оснащения СЧМ), обеспечивающих требуемую

функцию оператора.

Деятельность оператора можно представить в виде трех последовательно

соединенных фаз (рис. 1.4): I — осуществление приема сигналов, по дина-

мическим свойствам она является усилительным звеном с запаздыванием;

II — решение, вычислительные процессы (обычный усилитель); III — ис-

полнительная (инерционная) фаза.

Общая передаточная функция такой модели оператора

1

1 2 32

e( ) ,

( 1)

t pkW p W W W

t p

−= ⋅ ⋅ =

+ (1.11)

где k = k1 · k2 · k3 — коэффициенты усиления оператора;

t1 — время реакции оператора (в среднем t1 = 0,2 с);

t2 — постоянная времени, характеризующая инерцию (t2 = 0,125 с) с образо-

ванием исполнительской деятельности.

Основной недостаток теории автоматического управления — линей-

ность представления оператора, хотя человек-оператор является нели-

нейным звеном управляющей системы.

1.3.4. Имитационные методы

Имитационные методы занимают промежуточное положение между

экспериментальными и математическими. По способу получения данных

о деятельности операторов в СЧМ имитационные методы относятся к

математическим, а по характеру их получения и использования копируют

экспериментальный метод.

Имитационное моделирование заключается в многократной реализа-

ции с помощью ЭВМ изучаемого процесса на основе имитации воздей-

ствия случайных факторов на деятельность оператора и функционирова-

ние СЧМ. Для применения имитационного моделирования в эргономике

необходимо соблюдать следующие условия:

1) последовательность действий оператора в СЧМ может быть опреде-

лена или детерминированно, или вероятностно;

Рис. 1.4. Структурная схема линейной модели

26

2) действия оператора в СЧМ должны описываться упрощенно — через

вероятность действий и время их выполнения;

3) имитационные модели в СЧМ обязаны учитывать психологические

качества оператора (память, реакцию, способность к взаимодействию с

другими операторами, эмоциональную устойчивость), которые могут

быть выражены в моделях с помощью законов распределения.

В структуры имитационных моделей входят блоки:

• имитации средств и условий деятельности;

• имитации собственной деятельности и общения;

• генерации задачи;

• определения и задания начальных условий;

• регистрации и обработки результатов моделирования;

• управления моделью.

Их совокупность образует модель макета исследуемой СЧМ (рис. 1.5).

При решении эксплуатационных задач имитационные методы при-

меняют для описания деятельности оператора. В СЧМ имитационные

методы подразделяются на два основных вида:

1) решение оператором отдельной конкретной задачи;

2) функционирование оператора в условиях потока задач (модели

обслуживания).

В моделях первого вида на основе многократного моделирования

производят расчет главных характеристик задачи: среднего времени ре-

шения (выполнения операции), среднеквадратического отклонения этого

времени и вероятности своевременного выполнения задачи (рис. 1.6).

Рис. 1.5. Обобщенная структура функционального макета оборудования

стационарной СЧМ

27

В моделях второго вида характеристики решения оператором конкрет-

ных задач считаются известными, они являются исходными данными.

Кроме того, исходными данными являются:

• поток задач, решаемых оператором;

• поток ошибок оператора;

• индивидуальные психофизиологические характеристики операто-

ров, влияющие на деятельность;

• особенности протекания процесса управления (временные ограни-

чения, ограничения очереди и т.п.).

В результате моделирования вычисляют характеристики деятель-

ности оператора: степень загрузки, период занятости, своевременность

решения задач и др. Эти характеристики позволяют оценить загрузку

оператора в СЧМ.

Этапность моделирования деятельности показана на рис. 1.7.

Сущность метода моделирования заключается в изучении реальной

деятельности и построении на основе этого изучения психологической,

математической или статистической модели. Трем названным видам

моделей соответствуют три вида моделирования деятельности оператора:

психологическое, математическое и статистическое.

Психологическое моделирование заключается в замещении реальной

деятельности некоторой ее модификацией. Это замещение осуществля-

ется с помощью специальных моделирующих устройств, в роли которых

могут выступать имитаторы, макеты, испытательные стенды и т.д. Пси-

хологическое моделирование может быть двух видов:

Рис. 1.6. Структурная схема моделирования деятельности оператора

28

1) внешнее воспроизведение, имитация реальной деятельности и

рабочего места; примером такого моделирования является исследование

работы на тренажерах, воспроизводящих реальные пульты управления;

2) воспроизведение тех или иных характерных сторон реальной

деятельности при отсутствии внешнего сходства между моделируемой

и реальной деятельностью; примером такого моделирования служит ис-

следование групповой деятельности по гомеостатической методике.

Основное требование к психологическим моделям работы оператора —

воспроизведение психологической структуры реальной деятельности,

а не только ее внешняя имитация. При невыполнении этого требования

результаты инженерно-психологического эксперимента не будут соот-

ветствовать реальной деятельности.

Другое требование к психологическому моделированию (как и к лю-

бому экспериментальному исследованию) заключается в правильном

выполнении всех этапов проведения эксперимента. К числу таких этапов

относятся постановка задачи, планирование эксперимента, собственно

экспериментирование и обработка полученных результатов (см. рис. 1.7).

Неполное или неточное выполнение этих этапов приводит зачастую к

Рис. 1.7. Общая схема организации работ по подготовке и проведению

моделирования

29

невозможности (или ограниченной возможности) использования полу-

ченных данных.

Математическое моделирование заключается в исследовании деятель-

ности оператора с помощью математических моделей, под которыми

понимается некоторый математический объект (формула, уравнение,

неравенство и т.д.), поставленный в соответствие реальному процессу.

Математическая модель есть результат формального описания (форма-

лизации) деятельности оператора. Изучение деятельности оператора или

каких-либо процессов, сопровождающих ее, заключается в исследовании

тех или иных формул либо решений определенных уравнений, их систем,

которые в необходимых случаях проводятся при ряде ограничений,

налагаемых в виде системы неравенств. В основу формализованного

описания деятельности оператора может быть положен разный матема-

тический аппарат.

Математические модели находят применение не только при проекти-

ровании СЧМ, но и при исследовании деятельности оператора в реальных

условиях, осуществляемых по двум направлениям:

1) математические модели строятся для получения априорных данных

об исследуемой деятельности;

2) математические модели получаются как результат эксперименталь-

ного исследования, и дальнейший анализ проводится над этими моделями

без продолжения эксперимента.

Под статистическим моделированием понимают имитацию деятель-

ности оператора при помощи ЭВМ с учетом воздействия случайных

факторов, обусловленных влиянием условий деятельности, процесса

управления и самого оператора.

К достоинствам метода статистического моделирования по сравне-

нию с психологическим относят возможность применения его на любых

стадиях проектирования СЧМ, а по сравнению с математическим —

возможность учета основных психофизиологических закономерностей

деятельности оператора. Наряду с достоинствами метод статистического

моделирования обладает и рядом недостатков, ограничивающих область

его применения. Этот метод является численным, поэтому результаты,

полученные при моделировании, соответствуют определенным услови-

ям и исходным данным. Для других условий моделирование необходимо

проводить заново.

На самых ранних этапах проектирования используют преимуществен-

но методы математического и статического моделирования; на более

поздних, по мере уточнения характеристик и конструкции СЧМ, — метод

психологического моделирования. На этапе эксплуатации наиболее цен-

30

ные результаты дает исследование деятельности оператора в реальных

условиях. Наиболее полное исследование деятельности оператора может

быть осуществлено за счет разумного сочетания нескольких методов ис-

следований.

1.4. Взаимосвязи эргономики

Необходимо отметить многочисленные междисциплинарные связи

эргономики, ее взаимодействие с общественными, естественными и

техническими науками. В основе теоретических положений эргономи-

ки лежит представление о труде как особой, фундаментальной сфере

человеческой деятельности, понимание того, что она не сводится к со-

вокупности чисто механических операций, а представляет собой форму

реализации и развития способностей индивида как личности. Подобное

представление о деятельности как в социально-философском, так и в

социологическом, психологическом планах характерно для эргономики

и сближает ее с общественными науками.

С естественнонаучными дисциплинами эргономика связана как

сфера теоретического знания с присущими ей доказательностью, все-

общностью и достоверностью. Кроме того, от эргономики неотъемлем

учет физиологических, биофизических, биомеханических закономер-

ностей трудовой деятельности, взаимоотношение которых определяет

специфику и направленность изучения и проектирования конкретных

типов деятельности человека.

Связь эргономики с техническими науками объясняется тем, что

она как самостоятельная дисциплина возникла на почве современной

техники и тех разнообразных требований, которые технические средства

предъявляют к взаимодействующему с ними человеку. Эргономика тесно

связана также с математическими науками: кибернетикой, общей теорией

систем, исследованием операций и др.

Междисциплинарные связи эргономики носят двусторонний ха-

рактер. Она не только испытывает на себе влияние других наук, но и

сама уже начала воздействовать на них в области теории, методологии и

практики, поскольку прикладные задачи занимают в ней ведущее место.

Эргономика, которая использует результаты различных наук о труде,

характеризуется следующими направлениями.

Во-первых, это описание характеристик человека как компонента ав-

томатизированной системы управления (АСУ). В самом деле, эргономика

так или иначе связана со всеми науками, предметом исследования кото-

рых служит человек как субъект труда, познания и общения. Ближайшая

к ней отрасль — инженерная психология, задача которой — изучение

31

и проектирование внешних средств и внутренних способов трудовой

деятельности операторов. Различия между терминами «инженерная

психология» и «эргономика» в современной литературе фактически не

существует. В ряде случаев они даже употребляются как синонимы.

Специализация инженерной психологии определила ее направлен-

ность на операторскую деятельность человека, фундаментальное ис-

следование психических процессов, свойственных этой деятельности

(прием и переработка информации), а также выявление возможностей

человека при осуществлении такой деятельности.

Направление исследований эргономики — любые виды трудовой

деятельности с акцентом на проектировочные аспекты их обеспечения.

Правда, в настоящее время в эргономике наиболее разработаны те раз-

делы, которые базируются на инженерно-психологических и физиоло-

гических исследованиях. Таким образом, инженерно-психологические

исследования — теоретическая и методическая база эргономики.

Впервые важные для эргономики закономерности приема и перера-

ботки информации человеком-оператором были исследованы именно

в инженерной психологии. При этом в инженерно-психологических

экспериментах выявлены параметры средств отображения информации

и символов, обеспечивающие оптимальную деятельность оператора, —

ее быстродействие и безошибочность. Однако наряду с научной про-

работкой новых элементов обеспечения операторской деятельности,

необходимо исследовать ее в реальных условиях конкретных систем

управления. Для полноты анализа инженерно-психологический подход

стали сочетать с исследованием физиологических показателей персонала

систем, учетом условий среды, в которых протекает его деятельность,

оценкой важности выполняемых людьми алгоритмов и влияния их на

качество функционирования системы в целом.

Такой подход к исследованию и эксплуатации человеко-машинных

систем потребовал совместного применения методов многих научных

дисциплин. При этом области исследования взаимодействующих дис-

циплин, решающих общую задачу, частично перекрываются. Напри-

мер, при исследовании операторской деятельности взаимодействуют

эргономика и инженерная психология: проблему оптимизации про-

цессов приема и переработки информации с психологических позиций

рассматривает инженерная психология, а ту же проблему в зависимости

от реальных условий среды — эргономика. Эргономика не может не учи-

тывать взаимосвязь личности с условиями, процессом и орудиями труда,

что составляет предмет изучения психологии труда. Она тесно связана

и с физиологией труда, использует данные гигиены труда, изучающей

32

влияние производственной среды и трудовой деятельности на организм

человека и разрабатывающей санитарно-гигиенические мероприятия

для создания нормальных условий труда.

Эргономика решает также ряд проблем, поставленных системотех-

никой (оценка надежности, точности и стабильности работы оператора,

исследование влияния психической напряженности, утомления, особен-

ностей нервно-психической организации оператора на эффективность

его деятельности в СМЧ). Она органически связана с художественным

конструированием. Точки их соприкосновения многочисленны и осо-

бенно очевидны, когда эргономику привлекают для решения задач, непо-

средственно связанных с техникой безопасности. Так, высота ограждения

и размещение его на оптимальном удалении от опасной зоны с необхо-

димой защитой оператора, как известно, могут существенно сказаться

на габаритах, металлоемкости и внешнем виде машины.

Эргономика не может эффективно решать стоящие перед ней задачи

вне тесных связей с промышленной социологией, социальной психологи-

ей и другими общественными науками. Без этих связей нельзя правильно

прогнозировать социальный эффект от внедрения разрабатываемых

эргономистами рекомендаций. Данная группа наук в определенном от-

ношении опосредствует взаимосвязь эргономики с экономикой. Речь

идет о процессах восприятия информации, памяти, принятии решений,

исследовании движений, готовности к деятельности, групповой работе

операторов. Для эффективной деятельности человека большое значение

имеют такие факторы, как утомление, монотонность операций, условия

работы, физические параметры окружающей среды.

Во-вторых, это проектирование новых средств деятельности, обе-

спечивающих взаимодействие человека и машины. К таким средствам

относятся визуальные и слуховые индикаторы, органы управления,

специальные входные устройства ЭВМ.

В-третьих, это распределение функций между оператором и машиной, орга-

низация рабочего места, а также подготовка, тренировка и отбор операторов.

В той или иной степени все эти задачи ставились и ранее, некоторые

из них решались в рамках психологии, физиологии и гигиены труда.

Эргономика же использует знания, полученные весьма разнородными

дисциплинами. В принципе, такого рода взаимодействие — не редкость,

особенно в условиях научно-технической революции. В подобной роли

выступает, по сути дела, весь комплекс инженерно-технических дис-

циплин. Казалось бы, и эргономику проще всего рассматривать в этом

ряду, т.е. видеть в ней инженерную дисциплину. Однако это невозможно

по крайней мере из-за двух принципиальных соображений:

33

• эргономика возникла на очень необычном «участке» практики — не

в сфере техники и не в сфере «человеческого фактора» самого по себе, а

в точке их пересечения;

• именно благодаря тому, что объект эргономики нетривиален, она

вынуждена опираться на комплекс базовых дисциплин, но дисциплин

чрезвычайно разнородных, которые не поддаются непосредственной

стыковке (рис. 1.8).

Можно сказать, что эргономика охватывает круг задач, в решении ко-

торых принимают участие специалисты в области техники, естественных

и общественных наук для достижения максимальной производительности

и эффективности труда. Она играет важную социальную роль — создание

для человека таких условий труда, которые обеспечивали бы высоко-

производительную и безопасную деятельность на основе определенных

критериев. Эти критерии чисто эмпирические и в целом соответствуют

более или менее ясно определенному понятию эргономичности. Именно

с формулирования критериев и их оценки начинается эргономический

подход к изучению условий и организации труда.

Совпадение объектов, а в некоторых случаях и сфер исследования

часто приводит к тому, что при решении эргономических задач ис-

пользуют методы, сложившиеся в ранее сформировавшихся научных

дисциплинах. Между этими дисциплинами существуют и другие много-

численные связи.

Рис. 1.8. Структурная схема междисциплинарных связей эргономики

34

Глава 2

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАТОРА

ЭРГАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

2.1. Принципы эргономического анализатрудовой деятельности

Деятельность любого человека является социальной категорией, так

как она включена в систему общественных отношений и прежде всего —

производственных. Таким образом, деятельность представляет собой

взаимодействие человека или группы людей с окружающим миром, в

процессе которого человек сознательно и целенаправленно изменяет

этот мир и самого себя.

Деятельность осуществляется по схеме «субъект—объект». В качестве

субъекта может выступать личность или группа, а в качестве объекта —

предметы (тогда это предметная деятельность) или другие субъекты

(общение). Деятельность — это высшая, свойственная только человеку

или группе людей, форма активности.

Как особый вид операторская деятельность сформировалась в связи

с достижениями научно-технического прогресса, с развитием сложной

техники (систем управления, дистанционного управления, связи и т.п.).

Совершенствование техники приводит к тому, что человек, включенный

в производственный процесс, постепенно освобождается от энергетиче-

ских и технологических функций; его основными функциями становятся

программирование работы машин, управление ими и контроль за их

работой. Операторская деятельность превращается в ведущую.

В автоматизированном производстве человек переходит от непо-

средственного участия в технологическом процессе к выполнению под-

готовительных и контрольных функций.

Деятельность оператора в СЧМ, как и всякий процесс труда, включает

три компонента: целесообразную деятельность, предмет труда и орудия

труда. Использование орудий труда предполагает постановку цели и

руководство ею как идеальным образом требуемого продукта. Помимо

цели основными факторами деятельности являются способ или средство

35

ее достижения, а также воля, т.е. определенные личностно-смысловые

образования.

Характер каждого конкретного вида деятельности раскрывается через

содержание труда. Содержание труда — это определенным образом орга-

низованная совокупность технико-организационных функций, образую-

щих целесообразную деятельность человека, и социально-экономических

отношений, складывающихся в процессе этой деятельности.

Технико-организационное содержание труда проявляется в количе-

ственной и качественной определенности трудовых функций, обуслов-

ленных техникой, технологией, организацией производства, предметами

труда и мастерством работника.

Социально-экономическое содержание труда выражается в связях

между трудом человека и трудом всего общества и отражает характерные

черты общественных отношений, при которых он совершается. Технико-

организационное содержание различно в разных видах трудовой деятель-

ности, социально-экономическое — общее для индивидов данного класса.

Форма труда выбирается в зависимости от способа выражения его содер-

жания. Формирование комплекса объективных технико-организационных

и социально-экономических компонентов содержания труда — важное

условие высокой удовлетворенности трудом, превращения его в решаю-

щую сферу проявления и роста способностей людей.

В СЧМ, работающих в режиме реального времени, проявляются три ха-

рактерных типа деятельности: операционная, оперативная, тактическая.

Операционная деятельность сводится к наблюдению за информацией

(восприятию информации) о состоянии объекта и изменении его ре-

ального поведения, как только будет замечено отклонение поведения

от заданного. Действия оператора жестко определены регламентом,

оттренированы до автоматизма и практически не отклоняются от регла-

мента. Такую деятельность, где оператор от восприятия сразу переходит

к действию, психологи называют информационным поиском с немедленным обслуживанием. Действия оператора горочного поста, осуществляю-

щего слежение за движением отцепов, служат примером такого вида

деятельности. При этом используется первый уровень мыслительной

деятельности операторов (по Л. Фогелю). Фогель различает три вида

дедукции: мороническую (элементарную), при которой каждому сигналу

соответствует определенная реакция (например, на табло зажглась лам-

почка — нажми определенную кнопку); оптимизирующую (изменилось

положение сигнала на экране — измени положение метки); адаптивную (ускорилось движение сигнала в виде отметки на экране — ускорь дви-

жение метки).

36

Оперативная деятельность сводится не только к наблюдению за со-

стоянием объекта управления (его восприятию), но и к принятию реше-

ния на основе альтернативных вариантов. При этом виде деятельности

оператор использует не только дедуктивные решения, но и, главным

образом, абдуктивные и индуктивные (по Фогелю). Он либо действует по

вполне определенным правилам, хранящимся в его памяти (абдуктивные

решения), либо, наоборот, для каких-то событий находит (подбирает из

возможных) правило для выполнения действий (индуктивные решения).

На оценку ситуации, выбор правила, составление плана действий опера-

тор затрачивает определенное время (длительность мыслительного про-

цесса), прежде чем приступает к действиям. Такую длительность, где от

восприятия до обслуживания проходит некоторое время (обслуживание

начинается с запаздыванием), психологи называют информационным

поиском с отсроченным обслуживанием. Например, в системах опера-

тивного управления (деятельность диспетчерского районного центра

управления воздушным движением, диспетчерского центра управления

движением поездов) диспетчер принимает как дедуктивные (в штатных

ситуациях, соответствующих утвержденным методикам и инструкциям),

так и индуктивные (в нештатных ситуациях, сводимых к штатным) реше-

ния. Деятельность операторов в данном случае менее регламентирована,

чем при операционной деятельности.

Тактическая деятельность — наиболее сложный тип, соответствует

примеру, когда лицо, осуществляющее оперативное планирование пере-

возочного процесса, принимает решение о выборе области допустимых

решений и использовании имеющихся ресурсов (локомотивов, вагонов,

автомобилей и т.п.). Этот вид деятельности менее всего регламентиро-

ван, менее определен, так как процесс принятия решений чрезвычайно

трудно формализовать. Необходимо учесть множество факторов, прежде

чем будет принято решение о реализации плана, причем очень часто

эти факторы не могут быть учтены в виде правил и рекомендаций не-

посредственно в системе управления. Как говорят психологи, оператор

принимает так называемые прогностические решения. Прогностические решения — один из высших уровней мыслительного процесса опера-

торов. Главную роль в тактической деятельности играет предвидение:

с помощью индукции оператор строит гипотезу (модель поведения

объекта), дедуктивным способом выводит из нее следствия и находит

решение, на основе которого возникает образ будущей ситуации. Оце-

нивая будущую ситуацию, оператор осознанно выбирает управляющее

воздействие.

37

При операционной деятельности в СЧМ в режиме реального времени

используются такие свойства человека по восприятию информации,

которые трудно, а порой невозможно осуществить техническими

средствами. При оперативной деятельности используется способность

операторов разрешать конфликтные ситуации на объектах управления.

Выбор управленческого решения в этих ситуациях можно возложить

на аппаратно-программный комплекс СЧМ, но операторами они раз-

решаются быстрее, качественнее, с учетом большего количества слабо

формализуемых факторов, что характерно для индуктивных решений.

При тактической деятельности используются мыслительные способно-

сти человека на уровне продуктивного мышления, основанного на пред-

видении, интуиции, т.е. способностях человека, которые свойственны

только ему как субъекту управления.

2.2. Психологические характеристикидеятельности операторов системы «человек—машина»

Основные этапы деятельности оператора при решении типовых задач

в СЧМ можно представить на основе анализа кибернетической модели

деятельности. Кибернетическая модель формализует описание сложных

процессов управления с помощью информационно-процессорных пред-

ставлений, отвлекаясь от качественной (смысловой) стороны деятельно-

сти и используя количественные, функциональные характеристики. Она

позволяет связать в систему функционирование оператора и технических

средств СЧМ, при этом основой интеграции отдельных частей в единое

целое служат система связи и информационные потоки в ней. Связь обе-

спечивает координирующий механизм взаимодействия, объединяющий

части системы в синхронизированное целое.

Сравнение параметров производится на основе значений, задавае-

мых установкой (рис. 2.1, блок 10). Очевидно, что система управления

по-разному может реагировать на одно и то же отклонение какого-либо

параметра от его заданного (требуемого) значения. Поэтому перед приня-

тием решения для выработки управляющего воздействия следует оценить

значимость замеченного рассогласования (блок 4). Оценка отклонений

производится на основе опыта человека, ведущего управление, и прогно-

зируемых свойств объекта (блок 11). Если отклонение оказывается значи-

мым, то принимается решение о выработке управляющего воздействия,

т.е. фактически в работу включается собственно система управления.

На основе модели (набора моделей) объекта управления и заложенных

в систему методов расчета (блок 12) вырабатываются альтернативные ва-

38

рианты возможных управляющих решений (блок 5). Проводится оценка

вариантов по каким-либо критериям эффективности; иными словами,

решается оптимизационная задача управления (блоки 6 и 13).

В автоматических системах управления выработанное оптимальное

управляющее решение непосредственно служит для определения управ-

ляющего воздействия и последующего перенесения его на управляемый

объект, т.e. никаких санкций свыше для передачи управляющих воздей-

ствий не требуется.

Однако реализация оптимального управления затруднена по двум

причинам. Во-первых, объем информации, поступающей с объекта

управления, не всегда достаточен для достоверного его описания в виде

информационной модели. Во-вторых, модели объекта и методы решения

задач управления позволяют определить не оптимальное, а рациональное,

предпочтительное управляющее решение. Последнее вызвано ограни-

ченными возможностями математического описания сложных объектов.

Поэтому управляющее решение, предложенное системой управления,

должно быть оценено и санкционировано субъектом управления, в чем

проявляется принципиальная разница между автоматическими и авто-

матизированными системами управления.

В автоматических системах управления юридическую ответственность

за некачественное, неверное решение (по вине системы управления) не-

сет разработчик системы, ее настройщик и т.п.

Рис. 2.1. Кибернетическая модель функционирования АСУ

39

В автоматизированных системах управления санкционирование ре-

шений производится в процессе управления, и за ошибочное решение

отвечает непосредственно управленческий состав системы. В структурной

схеме модели этим действиям соответствует блок 7.

Кибернетическая модель процесса функционирования системы управ-

ления позволяет решить многие вопросы инженерно-психологического

проектирования систем взаимодействия, например, определение возмож-

ности автоматизации тех или иных действий операторов, рациональное

распределение функций между оператором и аппаратно-программным

комплексом СЧМ, расчет загрузки операторов и пропускной способности

системы управления и др.

В обобщенном виде основные этапы деятельности человека при ре-

шении задач оперативного управления представлены на рис. 2.2 (работа

происходит с использованием средств отображения информации).

На первом этапе оператор воспринимает информацию о состоянии

объекта управления. Процесс восприятия в свою очередь включает

операции обнаружения сигнала, выделения в сигнале отдельных при-

знаков, отвечающих стоящей перед оператором задаче, ознакомление

с выделенными признаками и опознание сигнала. Различие между

операциями обнаружения и опознания обусловлено тем, что явления,

связанные с обнаружением сигнала, протекают на уровне рецепторных

полей воспринимающего звена, тогда как выделение информационного

содержания происходит лишь на основе прошлого опыта и невозможно

без специальной тренировки.

Прием информации с устройств отображения может осуществляться и

как целостное предметное восприятие. Тогда в нем в скрытом виде будут

присутствовать названные операции. В процессе обучения и тренировок

у оператора вырабатывается способность одномоментного восприятия

Рис. 2.2. Схема решения задачи управления оператором

40

оперативных единиц информации, которые представляют собой неко-

торые семантические образования, включающие различное количество

признаков.

Второй этап деятельности оператора заключается в оценке информа-

ции, ее анализе и сравнении с заданными значениями контролируемых

параметров объекта управления. На этой стадии человек выделяет кри-

тические ситуации и объекты управления, которые они характеризуют,

устанавливает приоритетность обслуживаемых объектов. При правильном

выборе типа информационной модели и оптимальном объеме информа-

ции, предъявляемой оператору, оценка последней может производиться

одновременно с восприятием.

На третьем этапе оператор решает задачу выработки стратегии

управления. Эта стадия предусматривает оценку ситуации и выбор метода

воздействия на объект управления. В ряде случаев деятельность человека

на данном этапе определена заранее заданным и известным оператору

алгоритмом. Если сложившаяся ситуация не предусмотрена имеющимся

алгоритмом, то способ решения задачи находится с помощью оператив-

ного мышления. Принятие решения практически всегда связано с пред-

видением, мысленным прогнозированием поведения объекта управления

или системы в целом после воздействия управляющего сигнала.

Почти все решения, принимаемые на этапе выработки стратегии

управления, в сложных СЧМ можно отнести к логическому типу ре-

шений, т.е. к решениям, представляющим собой цепь умозаключений,

логическая последовательность которых дает ответ на поставленный

вопрос. Отметим, что задачи могут иметь множество вариантов реше-

ний, поэтому на этапе определения стратегии управления возможна со-

вместная работа оператора и средств вычислительной техники по выбору

оптимального решения.

Четвертый этап включает операции, совокупность которых обеспе-

чивает проведение в жизнь принятого решения. Реализация решения

предполагает активное воздействие на систему или объекты управления

путем ввода управляющих сигналов, выработанных в звене «человек-

оператор». Функции генерирования выходного сигнала в данном звене

выполняются двигательным или речевым аппаратом человека. Прин-

ципиально возможна передача команд от человека машине с помощью

биоэлектрических сигналов, формирующихся в нервных и мышечных

тканях человека.

На основании анализа кибернетической модели и схемы решения

задач управления в качестве основных составляющих деятельности

можно выделить: мотив, цель, планирование, переработку информации,

41

формирование оперативного образа и концептуальной модели, при-

нятие решения, действие, проверку результатов и коррекцию действий.

Эти составляющие — не изолированные друг от друга блоки, которые

последовательно включаются в ходе деятельности. Они раскрывают раз-

личные аспекты и уровни регуляции функций в подготовке, организации

и выполнении деятельности.

Мотив и цель. Всякая деятельность вызвана определенными мотивами

и направлена на достижение конкретных целей. Вектор «мотив—цель» —

ведущий регулятор деятельности, от которого зависят строение и дина-

мика всех ее составляющих. Мотив побуждает человека к деятельности.

Цель определяет то, к чему он стремится в процессе ее выполнения.

Действительной основой мотива являются потребности человека в

веществе, энергии, информации. Потребность — объективная необхо-

димость. Мотив — это форма субъективного отражения не только ин-

дивидуальных потребностей, но и потребностей общества, конкретного

производства. Уровень мотивации определяется степенью совпадения

индивидуальных потребностей с потребностями общества, производ-

ства. Мотивационная сфера формируется системой мотивов, один из

которых доминирует. В конкретной деятельности система мотивов «за-

мыкается» на определении цели, которая формирует содержание этой

деятельности.

Цель деятельности — это идеальный или мысленно представленный

ее результат, то, чего еще реально нет, но что должно быть получено в

итоге деятельности. Для перевозочного процесса результат деятельности

операторов — это образ необходимого состояния объекта управления:

того состояния, в которое этот объект необходимо перевести.

Образ-цель — предпосылка деятельности. Форма образа-цели — про-

гнозирование, целеполагание. Образ-цель служит критерием выбора

оператором информации о текущем состоянии объекта управления, ее

оценки, формирования и принятия решения. Цель достигается через

систему частных задач (во времени), каждая из которых реализуется

путем выполнения отдельных действий. Так, цель поездного диспетчера

состоит в том, чтобы обеспечить отправление, проследование поездов по

участку и их прибытие в соответствии с графиком. Для реализации этой

цели диспетчер решает частные задачи.

Образ-цель сохраняется оператором до конца деятельности и высту-

пает в роли ведущего регулятора всей системы действий.

Задача эргономики состоит в разработке СЧМ, организации труда

операторов и внутренних специальных средств, позволяющих оператору

42

сохранить образ-цель (например, расписание или график следования

транспортных средств).

Планирование и регуляция деятельности. Связь между действиями,

выполняемыми в процессе деятельности, обеспечивается через план

деятельности, организующей ее во времени и пространстве. И план, и

цель формируются в сознании человека или представляются оператору

до начала деятельности. В зависимости от способа планирования раз-

личают:

• 1-й уровень деятельности — работа по «ориентирам», т.е. без обду-

манного и четкого плана, когда действия оператора строятся по принципу

ответов на возникающие сигналы;

• 2-й уровень деятельности — работа по «образцу» или «шаблону», т.е.

четкому, но стандартному (жесткому) плану, когда оператор стремится

выполнять действия в одном и том же порядке; при возникновении

неожиданных событий могут возникнуть нарушения деятельности;

• 3-й уровень деятельности — планирование с учетом вероятностей

возникновения тех или иных событий, при этом оператор имеет общую

стратегию деятельности, но без детализации, что позволяет ему в конкрет-

ных условиях изменять характер и последовательность действий. План дея-

тельности, сформировавшийся до начала ее выполнения, определяет лишь

общую канву, в процессе деятельности он развивается и уточняется.

Вопрос о планировании деятельности с точки зрения эргономики

имеет два важных аспекта:

• если при проектировании деятельности оператору навязывают

жесткие и однозначные предписания, то действия становятся полностью

алгоритмизированными. Это исключает возможность планирования дея-

тельности, оператор работает по шаблону. Такая деятельность не всегда

эффективна (быстро развивается утомление, теряется интерес к работе,

снижается надежность);

• если информация об управляемом процессе передается в форме,

которая не позволяет предвидеть его развитие, то отсутствует и воз-

можность планировать деятельность. Это приводит к ошибкам в работе

операторов.

При формировании цели и осуществлении деятельности реализуется

процесс регуляции. В зависимости от способа выполнения различают три

уровня регуляции:

1) уровень ощущений и восприятий, позволяющий формировать раз-

личные траектории движения при выполнении одного и того же действия,

выбирая любой темп и ритм;

43

2) уровень представлений, дающий возможность иметь наглядный

образ тех предметов и явлений, которые в данный момент на органы

чувств не действуют, но действовали в прошлом. Этот уровень позволяет

формировать концептуальную модель и переносить приемы работы с

одних ситуаций на другие;

3) уровень речемыслительных процессов, для которого характерно

общее и непосредственное отражение действительности. Он формиру-

ется в процессах усвоения знаний, проектирования методов, приемов

и т.д.; является ведущим, так как на его базе формируются цель дея-

тельности, критерии принятия решений, предвидение и планирование

деятельности.

Информационная подготовка и принятие решения. Информационная

подготовка решения — это совокупность действий и операций по приему

и обработке информации о ходе управляемого процесса, внешней среде,

состоянии системы управления, а также вспомогательной и служебной

информации.

Выработка решений оператором включает следующие стадии:

1) анализ обстановки, представленной на средствах отображения

информации, определение условия задачи и построение образно-

концептуальной модели ситуации;

2) анализ и сопоставление ситуации с имеющейся у оператора и спе-

циально выработанной системой оценочных критериев, определение

необходимости ее преобразования;

3) построение программы решения;

4) собственно принятие решения;

5) реализация решения — стадия исполнительных действий (распоря-

дительные команды, сообщения).

На рис. 2.3 показаны основные составляющие деятельности оператора.

Основой мыслительной деятельности оператора СЧМ в режиме

реального времени является оперативно-психическая деятельность —

концептуальная модель ситуации, формируемой в его сознании при

решении оперативной задачи. Концептуальная модель представляет

собой продукт осмысления оператором сложившейся ситуации с учетом

стоящих перед ним задач. В отличие от информационной модели, она

относится к внутренним психологическим способам — средствам дея-

тельности оператора.

Концептуальная модель — совокупность существующей ситуации,

имевшей место в прошлом, образов прогнозируемой ситуации и программ

преобразования существующей ситуации в прогнозируемую.

44

В содержание концептуальной модели оператора входят некоторый

набор, или алфавит образов и моделей реальной и прогнозируемой об-

становки, в которой функционирует система управления, знание сово-

купности возможных управляющих и исполнительных действий, свойств

системы управления и объекта. Концептуальную модель формируют

такие чисто субъективные аспекты, как представление о задачах системы,

мотивы деятельности, знание (ощущение) последствий правильного и

ошибочного действий, готовность к маловероятным событиям и т.п. Это

обобщение схемы поведения, сформулированное в процессе обучения.

Рис. 2.3. Схема организации предметного действия в сфере информационных

процессов

45

Концептуальная модель обладает огромной информационной из-

быточностью, причем актуализируются, осознаются в тот или иной мо-

мент лишь те образы и схемы поведения, которые связаны с решаемой

задачей.

Различают постоянные образно-концептуальные модели, хранящиеся

в долговременной памяти оператора, и оперативные, в высшей степени

подвижные, хранящиеся в кратковременной, или оперативной, памя-

ти (совокупность «оперативных образов»). Если ситуация знакома, то

внешняя информационная модель лишь вызывает адекватную ситуацию,

оперативную концептуальную модель, и оператор немедленно начинает

реализацию соответствующей схемы поведения: реальная стратегия

решения задачи управления совпала с априорной стратегией, заложен-

ной в информационную модель при проектировании. При незнакомой,

проблемной ситуации оперативная модель формируется в процессе

управления. Оператор начинает активно формировать реальную страте-

гию решения задачи управления. Тогда в ее содержание входят данные,

извлекаемые оператором как из информационной, так и из постоянной

концептуальной моделей.

2.3. Процессы переработки информации оператором

Важнейшей составляющей деятельности оператора по управлению

является прием осведомительной информации об объекте управления.

Основные психические процессы, происходящие при приеме инфор-

мации, — ощущение, восприятие, представление и мышление. Анализ

этих процессов необходим для решения задачи оптимального построения

информационной модели реальной обстановки.

Прием информации оператором необходимо рассматривать как

процесс формирования перцептивного (чувственного) образа, представ-

ляющего собой субъективное отражение в сознании человека свойств

действующего на него объекта. Формирование перцептивного образа

состоит из фазовых процессов: обнаружение, различение и опознание.

Обнаружение — стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет

объект из фона, но еще не может судить о его формах и признаках.

Различение — стадия восприятия, на которой наблюдатель способен

раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два

состояния одного объекта), выделять их детали.

Опознание — стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет су-

щественные признаки объекта и относит его к определенному классу.

46

Физиологической основой формирования перцептивного образа

является работа анализаторов. Анализаторы — это нервные «приборы»,

посредством которых человек анализирует раздражения. Любой анали-

затор состоит из трех основных частей: рецептора, проводящих нервных

путей и центра в коре больших полушарий головного мозга.

В зависимости от модальности (вида) поступающего сигнала разли-

чают следующие основные виды анализаторов: зрительный, слуховой и

тактильный (осязательный). Участие других видов анализаторов (вкусо-

вого, обонятельного, кинестетического, вестибулярного, температурного)

в деятельности оператора невелико.

Основные характеристики анализаторов определяются порого-

выми значениями их чувствительности к сигналам. Различают три

вида порогов: абсолютный (верхний и нижний), дифференциальный

и оперативный.

Абсолютный порог чувствительности — это минимальная величина

раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение (или минимально

допустимая величина). Сигналы, величина которых меньше нижнего

порога, человеком не воспринимаются, а сигналы, величина которых

превышает верхний порог, вызывают у человека болевое ощущение.

Интервал между нижним и верхним порогами называется диапазоном

чувствительности анализатора.

Дифференциальный порог — это минимальное различие между раз-

дражителями либо между двумя состояниями одного раздражителя, вы-

зывающее едва заметное различие ощущений. Дифференциальный порог

характеризуется константой для различных видов анализатора:

const,dJ

kJ

= = (2.1)

где J — исходная величина сигнала;

dJ — величина дифференциального порога.

Значение k составляет 0,01 для зрительного, 0,10 — для слухового,

0,30 — для тактильного анализатора.

Дифференциальный порог характеризует предельные возможности

анализатора, поэтому данная характеристика редко используется в эр-

гономике.

В СЧМ необходимо использовать оптимальную различимость сигна-

лов. Такой величиной является оперативный порог различения — наимень-

шая величина различия между сигналами, при которой точность и ско-

рость различения достигают максимума. Оперативный порог в 10—15 раз

больше дифференциального.

47

Характеристики анализаторов человека позволяют сформулировать

общие требования к сигналам, поступающим к оператору СЧМ:

• интенсивность сигналов должна соответствовать средним значениям

диапазона чувствительности анализаторов;

• для слежения за изменением сигналов необходимо обеспечить их

различие по интенсивности, длительности, пространственному положе-

нию, а также различие между сигналами больше оперативного порога;

• перепады между сигналами не должны значительно превышать ве-

личину оперативного порога, так как при больших перепадах возникает

утомление;

• наиболее важные и ответственные сигналы следует располагать в тех

зонах сенсорного поля, которые соответствуют участкам рецепторной по-

верхности с наибольшей чувствительностью, т.е. в зонах, где различение

сигналов осуществляется с наибольшей скоростью и точностью;

• при конструировании индикаторных устройств необходимо правиль-

но выбрать вид сигнала, а следовательно, и модальность анализатора.

2.4. Характеристики зрения

Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия,

а рецептором — глаз. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет,

яркость и движение предметов. Оператор около 90 % всей информации

получает через зрительный анализатор. Возможность зрительного вос-

приятия определяется энергетическими, пространственными, времен-

ными и информационными характеристиками сигналов, поступающих

к оператору.

Энергетическая характеристика зрительного анализатора определя-

ется мощностью (интенсивностью) световых сигналов, воспринимаемых

глазом.

Яркость зависит от плотности светового потока, излучаемого (Визл)

или отражаемого в направлении к глазу (Вотр):

В = Визл + Вотр. (2.2)

Значение Визл определяется мощностью источника света и его све-

тоотдачей:

изл ,cos

JB

S=

α (2.3)

где J — сила света, т.е. световой поток, излучаемый на единицу телесного угла;

S — площадь светящейся поверхности;

α — угол, под которым рассматривается поверхность.

48

Значение Вотр зависит от уровня освещенности данной поверхности

и ее коэффициента отражения:

отр ,Er

Bn

= (2.4)

где Е — освещенность поверхности;

r — коэффициент отражения поверхности.

Значение коэффициента r изменяется в зависимости от цвета по-

верхности: например, для белого r = 0,90, желтого r = 0,65, зеленого

r = 0,52, серого r = 0,55, синего (темного) r = 0,13, коричневого r = 0,10,

черного r = 0,07. Коэффициент отражения показывает, какая часть па-

дающего на поверхность светового потока отражается ею.

Абсолютный диапазон чувствительности зрительного анализатора со-

ставляет от 10–6 до 106 кд/м2, оптимальный — от 10—20 до 200—300 кд/м2.

Особо высокой чувствительностью к изменению яркости изображения

обладают окраинные области сетчатки. Например, оператор не различает

изменения яркости свечения элементов на экране дисплея, который

находится прямо перед ним, но замечает их, когда экран наблюдается

боковым зрением.

Видимость предмета по отношению к фону характеризуется контраст-ностью. Рассматривают два вида контраста: прямой (предмет темнее

фона) и обратный (предмет ярче фона). Значение параметра контраста

рассчитывают по следующим формулам:

ф ппр

ф

;B B

KB

−= (2.5)

п фоб

ф

,B B

KB

−= (2.6)

где Вф и Вп — соответственно яркость фона и предмета.

Оптимальное значение данного параметра для различных рабочих

мест находится в диапазоне К = 0,60—0,95. Работа при прямом контрасте

более благоприятна, чем при обратном.

Видимость предмета при проектировании рабочего места устанавли-

вается на основании оценки порогового контраста:

порпор

ф

,dB

KB

= (2.7)

где dВпор — пороговая разность яркости, т.е. минимальная разность яркости

предмета и фона, обнаруживаемая глазом.

49

Оперативный порог должен быть в 10 раз больше дифференциального

(10Кпор). Значение Кпор зависит от яркости и размеров предмета: с их

увеличением значение Кпор уменьшается.

При работе оператора с изображениями, имеющими прямой и об-

ратный контраст, имеет значение внешняя освещенность. Увеличение

освещенности при прямом контрасте приводит к улучшению условий

видимости (значение Кпор увеличивается, так как яркость фона возрастает

больше, чем яркость предмета, коэффициент отражения фона больше

коэффициента отражения предмета). При обратном контрасте видимость

ухудшается (так как яркость предмета не изменяется, предмет светится,

а яркость фона увеличивается).

С понятием освещенности связано понятие ослепленности, которое за-

висит от интенсивности освещения наблюдаемых поверхностей. Поэтому

необходимо обеспечивать оператору равномерное распределение яркости

в поле зрения.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне

l = 380—760 нм. Чувствительность глаза к волнам неодинакова, она

максимальна в диапазоне l = 500—600 нм, соответствующем середине

спектра видимого света желто-зеленого цвета. Это свойство зрительного

анализатора определяется через параметр относительной видимости

1а ,

SK

S= (2.8)

где S1 и S — ощущение, вызываемое источниками длиной соответственно

l = 500—600 нм и l = 550 нм.

Например, для обеспечения одинакового зрительного ощущения

мощность красного излучения должна быть в 9,3 раза больше мощности

желто-зеленого.

Информационная характеристика зрительного анализатора определя-

ется пропускной способностью. Наибольшую пропускную способность

(R = 5,6·106 бит/с) имеет сетчатка (фоторецепторы) глаза. Кора голов-

ного мозга обладает возможностью перерабатывать зрительную инфор-

мацию со скоростью R = 20—70 бит/с, а с учетом ответных действий

человека пропускная способность коры головного мозга уменьшается

до R = 2—4 бит/с.

Пространственные характеристики зрительного анализатора опреде-

ляются размерами предметов и их местоположением в пространстве,

воспринимаемыми глазом. Основные характеристики — острота и поле

зрения.

50

Острота зрения — способность глаза различать мелкие детали пред-

метов. Единица остроты зрения — угловая минута (′). Минимально

допустимые угловые размеры элементов изображения, предъявляемого

оператору, должны быть не менее 15′, что соответствует значению опе-

ративного порога.

Острота зрения изменяется при изменении угла, под которым рас-

сматривается предмет: например, острота зрения под углом 10° в 10 раз,

а под углом в 30° — в 23 раза меньше, чем при расположении предмета

прямо перед человеком. Это условие определяет расчет линейных раз-

меров предметов (H), наблюдаемых оператором (рис. 2.4):

2 tg( / 2),H L= α (2.9)

где α — угловой размер предмета;

L — расстояние от глаза до предмета.

Поле зрения — область пространства, ограничивающая поступление

светового сигнала к рецепторам. Поле зрения одного глаза в предпо-

ложении, что голова зафиксирована, охватывает 180° по горизонтали

и 150° по вертикали.

В реальных условиях при выборе соответствующих характеристик

индикаторной панели и размещении приборов на ней принято, что все

поле зрения можно разделить на три зоны. Первая — оперативное поле,

в котором производится одномоментная обработка информации, огра-

ничено размерами 3×3°. Вторая зона — поле постоянного контроля —

ограничена по горизонтали значением ±31°, по вертикали +23, –32°.

В этой зоне размещаются наиболее важные и часто использующиеся

индикаторы. Третья зона поле периодического контроля — определяется

предельными возможностями зрительной системы человека. Размеры

поля периодического контроля определяют общие размеры индикатор-

ных панелей.

Временные характеристики зрительного анализатора определяются

временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при

тех или иных условиях работы опе-

ратора. К основным характеристи-

кам относятся: латентный период

зрительной реакции и длительность

информационного поиска.

Латентный период — проме-

жуток времени от момента подачи

сигнала до момента возникно-

вения ощущений. Он зависит от Рис. 2.4. Углы зрения

51

интенсивного сигнала, его значимости, сложности работы оператора.

В среднем латентный период для большинства людей равен 0,160—0,240 с,

но должен быть не больше 0,5 с (для работников, связанных с движением

транспортных средств).

Для операторов СЧМ на транспорте характерно проведение инфор-

мационного поиска — нахождения на устройстве отображения объекта

с заданными признаками (занятие стрелок, путей, графического ото-

бражения поезда или судна на графике и т.п.).

Значения длительности фиксации для задач информациионного по-

иска и задач разной степени сложности приведены в табл. 2.1 и 2.2.

Задача Продолжительность фиксации, с

Поиск отметки на экране 0,37

Чтение буквы или цифры 0,31

Поиск условных знаков 0,30

Поиск простых геометрических фигур 0,20

Фиксация загорания (погасания) инди-

катора

0,28

Ознакомление с ситуацией, обозначенной

условными знаками

0,64

Таблица 2.1

Значение средней длительности фиксации взглядав различных задачах информационного поиска

Таблица 2.2

Значения средней длительности фиксации взглядав зависимости от сложности задач

Задача Продолжительность фиксации, с

Поиск условных знаков 0,25—0,33

Ознакомление с ситуацией, обозначенной

условными знаками

0,635

Обнаружение изменений в знаковой ситуа-

ции, обозначенной условными знаками

0,55

Счет условных знаков при работе с цифра-

ми, таблицами:

поиск цифр 0,20

поиск по простому алгоритму 0,36—0,40

поиск по сложному алгоритму 0,60

52

Для обеспечения эффективной работы зрительного анализатора не-

обходимо:

• элементы информационного поля располагать так, чтобы в объем

фиксации, ограниченной зоной 20°, попадало не более 4—8 объектов;

• по возможности уменьшать объем поля, не допуская нахождения в

нем ненужных элементов;

• искомые элементы выделять таким образом, чтобы обеспечить наи-

меньшее время фиксации (кодирование цветом, светом и т.п.).

2.5. Характеристики слуха

Часть информации поступает к операторам СЧМ в виде звуковых

сигналов. Отражающие эти сигналы ощущения вызываются действием

звуковой энергии на слуховой анализатор. Он состоит из уха, слухового

нерва, нервных связей и центров мозга. С помощью звука информация

к оператору на слуховой анализатор поступает в двух формах: сигнала и

речевого сообщения.

Распознавание звукового сигнала слуховым анализатором оператора

происходит через набор следующих параметров: частота колебаний,

интенсивность и громкость звука, временной порог чувствительности

акустического анализатора.

Частота колебаний звуковой волны при передаче сообщения измеря-

ется в герцах (Гц). Человек воспринимает слышимый звук, имеющий

колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой

анализатор к колебаниям в области средних частот — 1000—4000 Гц.

Интенсивность звука устанавливается через уровень звукового дав-

ления и измеряется в децибелах (дБ). По этому параметру верхний и

нижний пороги (абсолютные пороги) слухового анализатора имеют со-

ответственно значения 0 и 130 дБ.

Громкость звука характеризует его интенсивность для тона частотой

100 Гц и измеряется в фонах.

Временной порог чувствительности акустического анализатора — это

длительность звукового раздражителя, необходимая для возникновения

ощущения. При интенсивности звука 30 дБ и больше и частоте от 100 Гц

слуховое ощущение возникает при длительности звукового раздражителя

0,01 с, а при 10 дБ и 1000 Гц — при длительности 0,05 с. Минимальное

время, необходимое для ощущения высоты тона, равно 0,05 с.

Важной характеристикой слухового анализатора оператора является

его способность распознавать комбинации звукового кода. Если при

кодировании использовать только один параметр звукового сигнала, то

53

оператор способен различать не более 4—5 кодовых комбинаций. На-

пример, при кодировании сигнала его звуковой частотой количество

различных градаций равно 4, а при кодировании интенсивностью коли-

чество градаций — 5. При кодировании звукового сигнала одновременно

частотой и интенсивностью количество градаций различных кодовых

комбинаций увеличивается до 8. Используя для кодирования большее

количество признаков звукового сигнала, можно получить большее коли-

чество кодовых комбинаций, что позволяет с высокой эффективностью

использовать слуховой анализатор оператора.

Одной из форм звукового информационного сообщения является

речевая форма. Для оператора важно различать речь. Восприятие

речи зависит:

• от длительности произнесения отдельных звуков и их комбинаций;

средняя длительность произнесения гласного звука составляет 0,35 с,

согласного — 0,02—0,03 с;

• от темпа произнесения слов; оптимальный темп составляет 120 слов,

а максимальный — 160 слов в минуту;

• от интенсивности; интенсивность речевых звуков должна быть на

6 дБ выше интенсивности шумов, тогда они будут понятны.

Помимо акустических характеристик, восприятие речи зависит от

смысловой нагрузки:

• частоты встречаемости слова в речи;

• сложности слов и словосочетаний (например, односложные слова

правильно понимаются в 3 раза хуже, чем шестисложные, так как имеют

меньшее число опознавательных знаков);

• длины фразы; хорошо воспринимается фраза до 11 слов, оптималь-

ная длина фразы 7±2 слов.

2.6. Характеристики памяти

Различают два вида памяти:

• кратковременную (информация удерживается на время, необходи-

мое для непосредственной деятельности);

• долговременную (информация хранится и накапливается «впрок»

для последующей жизнедеятельности).

Кратковременная память имеет две формы: непосредственную

(хранится одномоментная информация) и оперативную (связанную со

способностью человека сохранять текущую информацию, необходимую

для выполнения действия).

Длительность хранения информации в оперативной памяти опреде-

ляется временем выполнения данного действия.

54

Оперативная память характеризуется объемом запоминаемой инфор-

мации. Этот объем оценивается количеством одновременно запоминае-

мых символов и почти не зависит от их смысла (7±2). Максимальный

объем запоминания: 9 двоичных символов; 8 десятичных; 7 букв алфавита;

5 односложных слов.

Хранение информации в долговременной памяти характеризуется

двумя процессами: запоминанием и забыванием.

Объем долговременной памяти зависит от количества воспринимае-

мой информации и отношения человека к ней. Информация, которую

оператор считает важной и ценной не только для текущей деятельности,

но и для будущей, запоминается намного прочнее, чем информация,

к которой оператор нейтрален.

Объем усвоенной информация наиболее значительно уменьшается

за первые 9 часов: от 100 до 35 %.

На процесс забывания влияют отношение к информации (мотивация)

и наложение информации (интерференция).

Возможны три вида забывания:

• потеря информации из-за неиспользования;

• потеря информации в результате замены;

• забывание, обусловленное мотивацией.

Способ запоминания — связь новой информации со старой.

Установлено, что полнота и точность воспроизведения запоминаемой

информации у многих людей в процессе беседы с другими намного выше,

чем в индивидуальном воспроизведении.

Прочность запоминания можно значительно повысить, перейдя на

предельный уровень мотивации («это важно и нужно запомнить») или

максимально сосредоточившись на том, что необходимо запомнить.

Примером может служить старинное мнемоническое правило для запо-

минания числа π:

[Кто и шутя и скоро пожелаетъ пи узнать, число уж знаетъ] —

3,1415926526.

2.7. Оперативное мышление

В деятельности оператора ведущее место занимает решение опера-

тивных задач.

Мышление — активный процесс отражения объективного мира в че-

ловеческом мозгу в форме суждений, понятий, умозаключений.

Эффективность операторской деятельности зависит от оперативного

мышления. Оперативное мышление — процесс решения задач, в том числе

55

задач управления, в результате которого формируется план действий,

обеспечивающий выполнение задачи (алгоритм).

Мыслительные процедуры в процессе оперативного мышления за-

вершаются принятием решений различного типа:

• дедуктивных (от причины — к следствию);

• абдуктивных (действие по правилам, хранящимся в памяти опера-

тора);

• индуктивных (подбор правила для выполнения действия);

• интуитивных.

В процессе оперативного мышления — на основе оперативной инфор-

мации о состоянии на управляемом объекте и профессионально важных

сведений из памяти оператора с учетом всего многообразия влияющих

факторов — принимается решение и составляется последовательность

действий, необходимых для реализации решения.

В оперативном мышлении участвуют следующие психологические

составляющие:

• оперативный образ управляемого объекта;

• образ-цель;

• восприятие, переработка, осознание информации;

• принятие решения;

• определение последовательности действий (алгоритма) по реали-

зации решения;

• реализация решения;

• контроль за изменениями на управляемом объекте, которые прои-

зошли в результате реализации решения.

2.8. Процесс принятия решений

Процедура принятия решений включает в себя формирование после-

довательности целесообразных действий для достижения цели на основе

преобразования некой исходной информации.

Во многих случаях принятие решения у операторов происходит в

следующих неблагоприятных условиях:

• дефицит информации;

• дефицит времени;

• некоторая неопределенность ситуации;

• необходимость осуществления волевого акта, направленного на

преодоление неопределенности и принятие на себя ответственности за

выбор решения и его реализацию.

56

Классификация решений с точки зрения взаимосвязи информации, на базе которой оно принимается. С указанной точки зрения, решения под-

разделяются на следующие виды:

• детерминированные (однозначные);

• вероятностные;

• предельные (единственно возможные в данной ситуации — не

оптимальные, но и не опасные).

Помимо указанных факторов, следует выделить влияние личност-

ного аспекта, так как процесс принятия решения связан не только

с информационным, но и с информационно-эвристическим поиском и

принятием на себя ответственности за последствия реализации управ-

ляющих действий.

Классификация решений, с точки зрения влияния личностных ка-честв. Если А — процесс выработки гипотез для принятия решения,

а К — контроль правильности решения, то решения можно разделить на

следующие типы:

• импульсивное (А >> К);

• решение с риском (А > К);

• уравновешенное (А = К);

• осторожное (А < К);

• инертное (А << К).

Для систем оперативного управления, в которых человек является

регулятором — решающим звеном системы, предпочтительно исполь-

зовать операторов, в достаточной степени подготовленных, способных

к принятию решения с риском, но обладающих осмотрительностью.

Любое решение по управлению имеет практическое значение только

тогда, когда оно правильно, своевременно, полностью организовано

(рис. 2.5).

Управляющие действия оператора. Действие оказывает влияние, когда

оно правильно организовано.

По мере усиления процесса

концентрации и автоматизации

управления, что характерно для

дистанционных систем, сложность

операторского труда все более

перемещается в интеллектуальную

сферу, повышая его психологиче-

скую напряженность.Рис. 2.5. Реализация решений

Управляющие действия оператора оцениваются четырьмя группами

характеристик:

• скоростными;

• пространственными;

• силовыми;

• точностными.

Пространственные характеристики — зоны досягаемости, размеры

моторного поля, траектории движения (наиболее экономными являются

эллиптические и круговые траектории); зоны досягаемости в вертикаль-

ной и горизонтальной плоскости.

Силовые характеристики определяются силой воздействия на органы

управления.

Точностные характеристики — это, например, точность попадания

рукой в нужную зону на пульте (±15 см), точность длительности движе-

ния (от 1 до 0,2 с).

Количественные показатели характеристик различного вида могут

быть повышены специальными тренировками.

Знание оператором результатов своей работы в процессе деятельности —

важное средство повышения эффективности труда.

58

Глава 3

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РАБОЧИЕ МЕСТА

И ИХ КОМПЛЕКСНАЯ ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

3.1. Назначениеавтоматизированных рабочих мест

Автоматизированное рабочее место (АРМ) предназначено для созда-

ния условий эффективного и надежного взаимодействия с управляющим

вычислительным комплексом при осуществлении оператором контроля

за состоянием управляемых объектов, управлении производственным

процессом и вычислительным комплексом. К основным элементам АРМ

диспетчерского персонала железных дорог относят: вычислительный

комплекс, средства отображения и фиксации информации, средства

управления и связи.

АРМ диспетчерского персонала предназначено для выполнения

следующих функций:

• оперативного управления (сбора оперативной информации, ана-

лиза возможных решений оперативных задач, реализации принятых

диспетчером решений);

• функционального контроля (оперативного контроля за состоянием

управляемого объекта или отдельных его параметров, за исправностью

технических средств);

• решения информационно-справочных задач (запроса и получе-

ния информации о состоянии объекта или его отдельных элементов,

а также передачи, приема и формирования символьной и графической

информации);

• ручного ввода информации.

АРМ должно полностью соответствовать функциональным требова-

ниям и условиям эксплуатации, обеспечивать надежность, безопасность,

быстроту, экономичность эксплуатации и технического обслуживания в

нормальных и аварийных условиях.

59

3.2. Оснащениеавтоматизированных рабочих мест

В качестве примера рассмотрим АРМ поездных диспетчеров (ДГЦ,

ДНЦ), которые функционально и технически наиболее сложны*.

Технической базой для создания АРМ диспетчера в современных

условиях являются персональные компьютеры. Для воздействия на объ-

ект и обеспечения телефонной и селекторной связи предусматриваются

секции управления и связи.

Деятельность диспетчерского персонала железных дорог имеет функ-

циональные особенности, что определяет комплекс технических средств

(КТС) АРМ разных диспетчеров.

Необходимый состав КТС АРМ поездного (узлового) диспетчера

вытекает из характера его управляющей деятельности, состава посто-

янно требующейся диспетчеру информации по участку (узлу) в целом,

его перегонам и станциям, развитости информационно-справочной и

управляющей систем и технологии ведения протоколов их функцио-

нирования.

Исходя из анализа технологии автоматизированной деятельности,

рационального уровня автоматизации функций и информационного

обеспечения диспетчера, в состав КТС АРМ ДГЦ (ДНЦ) включают:

• информационное табло-мнемосхему для постоянного отобра-

жения поездного положения на участке (узле) в целом: занятости-

свободности путей перегонов и станций; состояния сигналов, задан-

ных на станциях маршрутов приема и отправления; номеров поездов

и др. (для реализации этих функций обычно используют от одного

до трех дисплеев с экраном 19—21′, специальный экран размером от

1,2×1,0 до 2,5×2,0 м);

• дисплей для отражения по запросу ДГЦ (ДНЦ) нормативного гра-

фика, схем и характеристик станций и перегонов, поездного положения

на станциях и перегонах и т.п.;

• дисплей для ввода-вывода алфавитно-цифровой информации в со-

ответствии с информационным меню, диспетчерских приказов и т.д.;

• графопостроитель (плоттер) для ведения ГИД как учетно-отчетного

документа;

* При размещении поездных диспетчеров в дорожном ДЦУПе, который

входит в состав службы перевозок — в ее оперативно-распорядительный отдел

(ДГ), правильной является аббревиатура их должности ДГЦ; если диспетчеры

находятся в составе отделов перевозок (НОДН) отделений дорог, сохраняется

аббревиатура ДНЦ.

60

• печатающее устройство (принтер) для выдачи приложения к гра-

фику, журнала диспетчерских приказов и др. (современные принтеры

позволяют выводить информацию и в графическом виде);

• клавиатуры для управления дисплеями;

• манипулятор «мышь»;

• секцию управления устройствами ДЦ (если участок оборудован или

будет оборудован ДЦ);

• секцию связи для осуществления переговоров, включая радио-

связь.

Часто в состав КТС АРМ включают магнитофон и таймер.

Рис. 3.1. Размещение КТС АРМ поездного диспетчера (размеры в сантиметрах):

1 — видеотерминал; 2 — клавиатура; 3 — секция связи и ДУ; 4 — телефон; 5 — бланк

нормативного графика движения; 6 — бланк графика движения; 7 — печатающее

устройство; 8 — манипулятор «мышь»; 9 — резервная секция связи и ДУ; 10 —

источники местного освещения

61

Число дисплеев и величина поля их экранов для отображения мне-

мосхемы, графика исполненного движения и плана-графика движения

поездов (ГИД + ПГДП) зависят от сложности конфигурации путевого

развития диспетчерского участка, интенсивности движения поездов и

разрешающих возможностей экрана дисплея персональных ЭВМ. Реше-

ние обосновывается на стадии рабочего проектирования АРМ.

Для выдачи непостоянной графической и алфавитно-цифровой ин-

формации может оказаться достаточным одного дисплея. В целом, на

АРМ ДГЦ должно быть 5—7 дисплеев.

Требуется также рабочий бланк специальной формы.

Размещение КТС АРМ ДГЦ (ДНЦ) должно проектироваться на основе

эргономических требований (рис. 3.1).

Автоматизированная деятельность поездного (узлового) диспетчера по

управлению эксплуатационной работой на участке (узле) имеет сложный

многофункциональный характер. Этим обусловлены довольно широкий

состав комплекса требующихся технических средств на АРМ и большой

набор разнообразных модулей специального программного обеспечения

(СПО) для автоматизации функций и информационного обеспечения

диспетчера, а также для связи КТС АРМ с управляемым участком и раз-

личными информационно-справочными системами.

АРМ поездного (узлового) диспетчера предназначено для управле-

ния деятельностью в режиме реального времени. Такой характер АРМ

выдвигает повышенные требования к параметрам надежности функ-

ционирования КТС и СПО АРМ. Этим же обусловлена необходимость

резервирования наиболее ответственных технических средств (ТС) АРМ,

которые должны быть высоконадежными, промышленного типа.

Комплекс ТС АРМ функциональных диспетчеров может быть менее

широким, поскольку у них отсутствуют функции управления маршрутами

(стрелками и сигналами) на станциях и ведения графиков исполненной

работы в качестве учетно-отчетных документов.

3.3. Требования к проектированию деятельности персонала

Эргономический подход к проектированию АРМ диктует требования,

согласно которым автоматизированное рабочее место должно обеспечи-

вать высокоэффективную целенаправленную деятельность и вместе с

тем соответствовать психофизиологическим возможностям работника,

его социально-культурным и бытовым потребностям.

Проектирование АРМ должно осуществляться в соответствии как с

общими эргономическими требованиями ко всем рабочим местам любой

62

эргатической (человеко-машинной) системы, так и с частными требо-

ваниями к конкретным рабочим местам.

Общие эргономические требования, регламентирующие органи-

зацию АРМ в соответствии с физиологическими, психологическими

возможностями и антропометрическими характеристиками человека,

направлены на создание условий функционального комфорта для обе-

спечения эффективной работы как в нормальных, так и в аномальных

(нестандартных, аварийных) ситуациях на управляемом объекте. Эти

требования определяют также факторы комфортности внешней среды

(освещенность, микроклиматические параметры) и защиту от вредных

воздействий неблагоприятных производственных факторов (шума, ви-

браций, разного рода излучений и т.д.). Большая часть этих требований

представлена в ГОСТах по системам «человек—машина» и безопасности

труда, а также в научно-методической и справочной литературе.

Учитывая тенденции развития и совершенствования современных

технических средств управления, отображения и фиксации информации,

конструкции АРМ должны обеспечивать возможность установки и за-

мены КТС АРМ и его отдельных элементов.

Неотъемлемым элементом эргономического проектирования являют-

ся эстетические требования, которым должны отвечать функционально-

технические, социально-бытовые и дизайнерские разработки АРМ.

При организации рабочих мест, оснащенных дисплеями, необходимо

обеспечить:

• хорошие информационные, физические, зрительные и слуховые

связи оператора с оборудованием, а при необходимости — и с другими

операторами;

• достаточное рабочее пространство для осуществления опера-

тором необходимых движений и перемещений в процессе трудовой

деятельности;

• оптимальное размещение рабочих мест в производственном

помещении с резервированием пространства для прохода работаю-

щих людей;

• надежную индикацию отказов аппаратуры и ее питания;

• наличие необходимых инструкций и предупредительных знаков;

• допустимые значения факторов рабочей среды (освещение, шум

и т.д.);

• предупреждение, а в необходимых случаях снижение утомляемости

и других неблагоприятных психофизиологических сдвигов в организме

работников.

63

3.4. Основные эргономические требованияк автоматизированному рабочему месту

При организации автоматизированного рабочего места подробно рас-

сматривается соблюдение групп единичных требований, предъявляемых

к АРМ. Перечислим этим требования.

1. Габаритные размеры рабочего места. Рабочее место с видеодисплей-

ными терминалами (ВДТ) и ПЭВМ должно обеспечивать оператору воз-

можность удобного размещения для выполнения всего комплекса работ

в положении сидя и не создавать перегрузок в работе костно-мышечной

системы. При взаимном расположение элементов рабочего места необ-

ходимо соблюдать требования к зрительным и звуковым связям между

оператором и оборудованием.

Проверка соблюдения требований к конструкции рабочего места про-

водится в соответствии с государственными стандартами:

• ГОСТ 12.2.032-78. Рабочее место при выполнении работ сидя. Об-

щие эргономические требования;

• ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргоно-

мические требования к производственной среде. Методы измерения.

2. Расположение органов управления (ОУ) относительно зон досягае-

мости и углов зрения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. ОУ

должны быть свободно досягаемы для рук и ног оператора и зрительно

хорошо воспринимаемыми, если голова и глаза оператора неподвижны

или требуется незначительное их перемещение.

По степени досягаемости ОУ следует размещать в зависимости от

частоты обращения к ним, используя следующие критерии:

• очень часто;

• часто;

• редко.

Наиболее важные и очень часто используемые ОУ следует распола-

гать в зоне легкой досягаемости, ОУ частого использования — в зоне

досягаемости для точной работы и зоне досягаемости ладони. Редко ис-

пользуемые ОУ можно размещать в зоне досягаемости пальцев вытянутой

руки и максимальной зоне досягаемости.

3. Оценка соответствия антропометрическим данным человека (усред-

ненные антропометрические данные мужчин и женщин даны в табл. 3.1)

параметров размеров рабочей поверхности оборудования осуществляется

с использованием следующих нормативных документов:

• ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргоно-

мические требования к производственной среде. Методы измерения;

64

• СанПиН 2.2.2. 542-96. Гигиенические требования к видеодисплей-

ным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам

и организации работы;

• СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к персо-

нальным электронно-вычислительным машинам и организации работы,

санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.

4. Расположение средств отображения информации. Определенные тре-

бования предъявляются и к размещению средств отображения информа-

ции (СОИ) относительно нормированных углов зрения в горизонтальной

и вертикальной плоскостях при рабочей позе сидя, а также относительно

расстояний от глаза оператора до информационных поверхностей.

Лицевые поверхности индикаторов должны быть расположены в опти-

мальной зоне информационного поля в плоскости, перпендикулярной

нормальной линии взора диспетчера. Допускаемое отклонение от этой

плоскости — не более 45°.

5. Соответствие расположения ОУ и СОИ относительно друг друга и человека. ОУ и СОИ необходимо располагать так, чтобы при их пооче-

редном или совместном использовании оператор совершал как можно

меньше лишних движений и имел к ним беспрепятственный и удобный

доступ (как мануальный, так и зрительный).

Измеряемая величинаМужчины Женщины

А, см σ, см А, см σ, см

Длина тела 130,9 4,3 121,1 4,5

Высота глаз от пола 118,0 4,3 109,5 4,2

Высота плеча от пола 100,8 4,2 92,2 4,1

Высота локтя 65,4 3,3 60,5 3,5

Высота колен 50,6 2,4 46,7 2,4

Длина части тела от сиденья 88,7 3,1 84,1 3,0

Высота глаз от сиденья 76,9 3,0 72,5 2,8

Высота плеча от сиденья 58,6 2,7 56,0 2,7

Высота локтя от сиденья 23,2 2,5 23,5 2,5

Длина предплечья руки (редуцир) 36,4 2,0 33,4 1,8

Длина бедра 59,0 2,7 56,8 2,8

Длина вытянутой ноги 104,2 4,8 98,3 4,7

Таблица 3.1

Антропометрические данные (рабочая поза сидя)

Примечание. А — среднее значение, σ — среднее квадратичное отклонение.

65

ОУ и связанные с ними индикаторы должны располагаться вблизи

друг друга функциональными группами таким образом, чтобы ОУ или

рука оператора при манипуляциях с ними не закрывала индикатора.

При этом ОУ следует размещать в соответствии с последовательностью

действий, выполняемых оператором.

ОУ, используемые только для технического обслуживания и регули-

ровки, должны размещаться отдельно от остальных ОУ или быть изоли-

рованными от диспетчера на период выполнения им основной работы.

6. Способ представления знаковой (символьной) информации. Необ-

ходимо соблюдать требования к высоте символов, их расположению на

информационных поверхностях, уровню контраста и т.д.

7. Цветовое кодирование. При организации АРМ проверяют соблюдение

требований к цвету, соотношению яркостей фона и символов и т.п.

При оценке условий работы зрительного анализатора на перечис-

ленных выше этапах 3, 5, 6 используют базу отсчета, рекомендованную

ГОСТом Р 50948-96 «Средства отображения информации индивидуаль-

ного пользования. Общие эргономические требования и требования

безопасности».

8. Оценка условий труда диспетчера — это один из этапов комплексной

эргономической и санитарно-гигиенической оценки АРМ. На диспетче-

ра воздействуют разные группы опасных и вредных производственных

факторов (ОВПФ). Поскольку основными ОВПФ для диспетчерского

персонала являются психологические нагрузки, частичное ослабление

(устранение) ОВПФ возможно за счет информационной разгрузки.

Мнение экспертов по поводу оценки эргономических показателей

выявляют путем опроса, осуществляемого согласно ГОСТу 23554.1-79

«Экспертные методы оценки качества промышленной продукции. Ор-

ганизация и проведение экспертной оценки качества продукции».

3.5. Рекомендации по компоновке технических средствавтоматизированного рабочего места

Среди рекомендаций по компоновке технических средств АРМ

ниже представлены несколько вариантов КТС на АРМ диспетчерского

персонала Октябрьской железной дороги (вид сверху — рис. 3.2, 3.3,

3.4) и вариант размещения КТС в вертикальной плоскости (сечение по

центральной линии взора, вид сбоку — рис. 3.5).

На рис. 3.2—3.4 изображены варианты размещения КТС АРМ поезд-

ного диспетчера. При этом на рис. 3.3 учтено, что ГИД автоматически

отражается на дисплее, расположенном справа; три других дисплея пред-

66

назначены для отображения мнемосхемы участка (узла) и различной

алфавитно-цифровой и графической информации. Непосредственно перед

диспетчером находится рабочий бланк графика (позиция 6). Возможно

представление нормативного графика движения в традиционном виде на

планшете на бумажном носителе (позиция 5).

На рис. 3.4 диспетчер использует лишь три дисплея.

На рис. 3.2 показано размещение КТС АРМ оператора, которому

достаточно двух дисплеев, с возможностью представления норматив-

Рис. 3.2. Эскизный эргономический проект компоновки КТС АРМ. Вид

сверху. Вариант с двумя дисплеями (размеры в сантиметрах):

1 — видеотерминал; 2 — клавиатура; 3 — секция связи и ДУ; 4 — телефон; 5 — бланк

нормативного графика движения; 6 — бланк графика движения; 7 — печатающее

устройство; 8 — манипулятор «мышь»; 9 — резервная секция связи и ДУ; 10 — ис-

точники местного освещения

67

ного графика на планшете (позиция 5) и двумя вариантами размещения

клавиатуры: по центру стола за рабочим бланком и справа от наклонной

части стола. При реализации первого варианта размещения клавиатуры

печатающее устройство (позиция 7) целесообразно разместить справа —

там, где показано одно из положений клавиатуры.

Рис. 3.3. Эскизный эргономический проект компоновки КТС АРМ. Вид

сверху. Вариант с четырьмя дисплеями (размеры в сантиметрах):

1 — видеотерминал; 2 — клавиатура; 3 — секция связи и ДУ; 4 — телефон; 5 — нор-

мативный график движения; 6 — график движения; 7 — печатающее устройство;

8 — манипулятор «мышь»; 9 — резервная секция связи; 10 — микрофон

68

Рис. 3.4. Эскизный эргономический проект компоновки КТС АРМ. Вид

сверху. Вариант с тремя дисплеями (размеры в сантиметрах):

1 — видеотерминал; 2 — клавиатура; 3 — секция связи и ДУ; 4 — телефон; 5 — нор-

мативный график движения; 6 — график движения; 7 — печатающее устройство;

8 — манипулятор «мышь»; 9 — резервная секция связи

69

Ри

с.

3.5

. Э

ск

изн

ый

эр

гон

ом

ич

ес

ки

й п

ро

ек

т к

ом

по

но

вк

и К

ТС

АР

М.

Ви

д с

бо

ку

(р

азм

ер

ы в

са

нти

метр

ах

):

1 —

ви

део

тер

ми

на

л;

2 —

кл

ав

иа

ту

ра

; 3

— р

аб

оч

ее к

рес

ло

; 4

— и

сто

чн

ик

и м

ес

тн

ого

ос

вещ

ен

ия

70

Рис. 3.6. Эскизный эргономический проект компоновки КТС АРМ Ярослав-

ского ДЦУП. Вид сверху (размеры в сантиметрах):

1 — видеотерминал; 2 — клавиатура; 3 — секция связи и ДУ; 4 — телефон; 5 — нор-

мативный график движения; 6 — график движения; 7 — печатающее устройство;

8 — манипулятор «мышь»; 9 — резервная секция связи

71

На рис. 3.6 изображен вариант размещения КТС АРМ поездных

диспетчеров в Ярославском едином диспетчерском центре управления

перевозками (ЕДЦУП).

3.6. Комплексная эргономическая оценкаавтоматизированных рабочих мест

3.6.1. Основные этапыкомплексной эргономической оценки

Эргономическая оценка качества является обязательным элементом

комплексной проверки свойств объектов в технике и важным этапом при

их разработке и совершенствовании. Такая оценка обусловлена тем, что

значительная часть промышленной продукции рассчитана не на прямой,

а на опосредованный контакт с человеком.

На основании всех эргономических требований разработана ком-

плексная методика оценки организации рабочих мест оперативно-

диспетчерского персонала с ВДТ и ПЭВМ. Цель данной методики —

дать инструмент для системной эргономической оценки организации

и проектирования рабочих мест оперативно-диспетчерского пер-

сонала, сформулировать комплексные эргономические требования

и рекомендации по приведению рабочих мест в соответствие с эргономи-

ческими и санитарно-гигиеническими нормами, установленными соот-

ветствующими ГОСТами и санитарными нормами и правилами, сделать

АРМ более удобными и безопасными, способствовать повышению каче-

ства управляющей деятельности и сохранению здоровья персонала.

Эргономическая оценка позволяет установить степень соответствия

производственного оборудования эргономическим требованиям в целях

создания безопасных условий труда, достижения высокой производитель-

ности труда и работоспособности оператора.

Комплексная эргономическая оценка состоит из нескольких этапов,

необходимость которых обусловлена действующими эргономическими

и санитарно-гигиеническими требованиями.

Эргономическая оценка КТС АРМ ДГЦ (ДНЦ) включает в себя

(рис. 3.7) аналитическую (предварительную) стадию, состоящую из трех

этапов:

1) обследование и анализ АРМ;

2) определение эргономических показателей, подлежащих оценке;

3) выбор значений базовых эргономических показателей

и оценочную стадию, состоящую из четырех этапов:

72

Ри

с.

3.7

. С

хем

а п

ро

вед

ен

ия

ко

мп

лек

сн

ой

эр

гон

ом

ич

ес

ко

й о

цен

ки

АР

М о

пер

ати

вн

о-д

ис

петч

ер

ск

ого

пер

со

на

ла

73

1) экспертное определение коэффициентов весомости эргономиче-

ских показателей;

2) экспертная балльная оценка эргономических показателей;

3) вычисление обобщенного эргономического показателя;

4) разработка масштабно-графической модели компоновки АРМ.

Аналитическая стадия

На первом этапе аналитической стадии комплексной эргономической

оценки проводится натурное обследование и создается описание АРМ,

в котором отражают:

• структуру деятельности оператора при работе на производственном

оборудовании и при его обслуживании;

• пространственно-компоновочное решение рабочего места;

• эргономические характеристики элементов оборудования: органов

управления, средств отображения информации, рабочего стола и сиде-

ний и т.д.;

• характеристики факторов, связанных с работой оборудования.

На втором этапе производится определение эргономических показа-

телей, подлежащих оценке.

На третьем этапе осуществляется выбор базовых эргономических по-

казателей специалистами экспертной группы, проводящими комплекс-

ную эргономическую оценку.

Основанием для выбора значений базовых эргономических по-

казателей являются эргономические требования, регламентируемые

нормативно-техническими документами (ГОСТами, ОСТами, санитар-

ными нормами и правилами).

Оценочная стадия. Комплексный метод

На оценочной стадии комплексной эргономической оценки эксперты

назначают веса сначала комплексных показателей, а затем — единичных,

входящих в них.

При этом они исходят из степени влияния оцениваемого свойства на

работоспособность человека и эффективность его труда на оборудовании,

учитывают частоту и длительность использования характеризуемого эле-

мента оборудования, а также численность группы лиц, подвергающихся

воздействию оцениваемого свойства.

Единичные эргономические показатели оценивают по безразмерной

шкале, выражая относительный эргономический показатель в баллах:

5 баллов — оцениваемое свойство соответствует оптимальным значени-

ям нормативных требований (человеку комфортно и удобно работать);

74

4 балла — оцениваемое свойство соответствует допустимым значениям

нормативных требований (иногда человек чувствует снижение работо-

способности, но в целом на его здоровье это не отражается);

3 балла — оцениваемое свойство отклоняется от допустимых значений

нормативных требований (работающий чувствует, что это неблагоприят-

но отражается на состоянии его здоровья, но положение можно исправить

с помощью специальных мероприятий — замены аппаратуры, создания

рационального режима труда и отдыха);

2 балла — оцениваемое свойство не соответствует значениям норма-

тивных требований и не может быть изменено указанными меропри-

ятиями.

Эксперты определяют параметры весомости, сравнивая значимость

каждого из показателей, входящих в показатель более высокого уровня,

и используя при этом интервал от 0 до 10 с присвоением значения 10

наиболее значимому показателю.

Если в однородную группу входит более четырех показателей, то их

предварительно ранжируют, присваивая ранг 1 наиболее значимому по-

казателю, ранг 2 — следующему по значимости и т.д., а затем назначают

этим показателям параметры весомости в интервале 0—10.

После назначения экспертами параметров весомости рабочая группа

рассчитывает нормированные коэффициенты весомости. При этом ис-

ходят из условия, что сумма коэффициентов весомостей всех эргономи-

ческих свойств оборудования должна составлять единицу.

Нормированный коэффициент весомости c-го комплексного пока-

зателя определяется формулой

1

,cj

cj r

cjc

MM

M=

=′

∑ (3.1)

где Mcj — коэффициент весомости c-го комплексного показателя по оценке,

поставленной j-м экспертом;

r — число с-х комплексных показателей, входящих в обобщенный показатель.

Нормированный коэффициент весомости c-го единичного показателя

определяется формулой

1

,ij

ij cjp

iji

mm M

m=

=′ ′

∑ (3.2)

75

где mij — коэффициент весомости i-го единичного показателя по оценке, по-

ставленной j-м экспертом;

p — число единичных показателей, входящих в с-й комплексный показатель.

Далее рабочая группа определяет согласованность мнений экспертов

о весомости отдельных показателей путем вычисления коэффициента

вариации. Согласованность считается приемлемой, если коэффициент

вариации V < 0,25, т.е. степень согласованности мнений экспертов выше

средней или средняя. Если степень согласованности мнений экспертов

ниже средней (V > 0,25), то проводится повторное определение параме-

тров весомости показателя с обсуждением мнений экспертов и повторным

вычислением коэффициента вариации.

Вычисление коэффициента вариации единичных эргономических

показателей АРМ выполняется по формуле

.ii

i

Vm

σ=

′ (3.3)

Здесь σi — среднее квадратическое отклонение коэффициента весомо-

сти i-го единичного показателя; im′ — среднее значение нормированного

коэффициента весомости i-го единичного показателя, причем

2

,ij

i

dσ =

β∑

(3.4)

где dij — разность между средним значением нормированного коэффициента ве-

сомости i-го единичного показателя и значением нормированного коэффициента

весомости этого показателя, поставленного j-м экспертом;

1,

ijj

i

m

m

β

=′

=′β

∑ (3.5)

где β — число экспертов.

На втором этапе эксперты сопоставляют установленные на ана-

литической стадии значения показателей с базовыми и назначают

по шкале балльную оценку каждому единичному показателю. Этим

достигается идентичность оценки показателей, имеющих различную

размерность.

В некоторых случаях, например, для ориентировочной оценки обору-

дования, возможно применение экспресс-метода, при котором эксперты

76

назначают балльную оценку и весомость комплексных показателей на

основании анализа входящих в них единичных показателей без оценки

последних.

На третьем этапе оценочной стадии рабочая группа рассчитывает

обобщенный эргономический показатель по формуле

эрг

1

,

n

i ii

K m K=

= ′∑ (3.6)

где im′ — среднее значение нормированного коэффициента весомости i-го еди-

ничного показателя;

iK — среднее балльное значение i-го единичного показателя;

n — количество единичных показателей, входящих в обобщенный пока-

затель.

В результате определения комплексного эргономического показателя

и выявления наиболее весомых показателей, получивших наименьшую

оценку, и, следовательно, обусловивших максимальное снижение вели-

чины комплексного эргономического показателя, определяют наиболее

эффективное (с экономической, технической и медико-биологической

точек зрения) приложение средств для достижения соответствия КТС

АРМ нормативным эргономическим требованиям.

3.6.2. Оформление результатовкомплексной эргономической оценки

На основе материалов комплексной эргономической оценки, которая

представляет собой ряд взаимосвязанных этапов измерений и сопостав-

лений полученных фактических значений нормативным параметрам, для

рассматриваемого АРМ составляют словесное описание отклонений,

выявленных по каждой группе требований. Заключение экспертной

комиссии представляется в виде комплекса взаимосвязанных эргоно-

мических характеристик АРМ, которыми количественно и качественно

оценивают основные его эргономические показатели; затем рассчиты-

вается обобщенный эргономический показатель.

Выполняется масштабное графическое моделирование в двух или трех

проекциях (вид сверху, сбоку, спереди), что позволяет при сопоставлении

проекций нормативных зон досягаемости и углов зрения в горизонталь-

ной и вертикальной плоскостях с фактическим положением ОУ и СОИ

выявить нарушение требований.

Результатом комплексной эргономической оценки АРМ являются

оценка отклонений от показателей единичных требований, установ-

ленных в нормативных документах, и разработка рекомендаций по

приведению фактических значений этих единичных требований к уста-

новленным нормам.

На заключительном этапе реализации методики вырабатывают обо-

снованные рекомендации по приведению организации АРМ в соответ-

ствие с комплексными эргономическими и санитарно-гигиеническими

требованиями. Рекомендации должны включать исходную (существую-

щую) масштабную графическую модель компоновки АРМ; рекомендуе-

мую масштабную графическую модель; вычисление комплексного эрго-

номического показателя для АРМ; описание выявленных нарушений;

текстовые пояснения и рекомендации.

78

Глава 4

ОСНОВНЫЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ

И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ

АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РАБОЧИХ МЕСТ

И РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИЙ С ВДТ И ПЭВМ

4.1. Эргономические требования

4.1.1. Антропометрические требования

При организации АРМ должны соблюдаться следующие основные

условия:

• обеспечение хороших информационных, физических, зрительных

и слуховых связей оператора с оборудованием, а при необходимости —

с другими операторами;

• создание достаточного рабочего пространства для осуществления

оператором необходимых движений и перемещения в процессе трудовой

деятельности;

• оптимальное размещение рабочих мест в производственном поме-

щении, а также планирование проходов для работающих людей;

• создание надежной индикации отказов аппаратуры и ее электро-

питания;

• разработка необходимых инструкций и предупредительных знаков;

• определение допустимых значений факторов рабочей среды (уров-

ней освещения, шума и др.);

• обеспечение предупреждения, а в необходимых случаях и снижения

утомляемости и других неблагоприятных психофизиологических сдвигов

в организме работающего.

При размещении АРМ в рабочем помещении необходимо учитывать:

• степень подвижности оператора (диспетчерский персонал осущест-

вляет работу в положении сидя);

• потребность в обзоре рабочего места (или табло-мнемосхемы);

79

• необходимость пользования соответствующими приборами и аппа-

ратами, использования поверхности стола для рабочей документации;

• обеспечение пространства для ног.

При эргономической оценке пользуются усредненными антропоме-

трическими данными, приведенными в табл. 3.1.

Моторное поле оператора включает пять зон:

1) оптимальную зону досягаемости для ручного труда, требующего

большой точности; эта зона образуется дугами, описываемыми пред-

плечьями при движении в локтевых суставах с опорой;

2) оптимальную зону досягаемости при грубой ручной работе, обра-

зуемую дугами, которые описывают расслабленные руки при движении

их в локтевом суставе;

3) зону удобной досягаемости ладони, которая образуется дугами, опи-

сываемыми вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе;

4) зону досягаемости пальцев вытянутой руки;

Рис. 4.1. Зоны размещения органов управления в горизонтальной плоскости

(значения по осям — в миллиметрах):

1 — оптимальная зона; 2 — зона легкой досягаемости; 3 — зона досягаемости ладони

80

5) максимальную зону досягаемости, в которой при манипулировании

требуется определенное усилие.

На рабочей поверхности (рис. 4.1) указаны зоны досягаемости (1, 2, 3)

поля рабочего места в положении сидя, в которых достигается опти-

мальная и эффективная, с эргономической точки зрения, работа рук.

В некоторых зонах оператор легко осуществляет манипуляции органами

управления, а в других зонах это требует определенного усилия. Поэтому

размещать органы управления в таких зонах не рекомендуется.

При решении вопроса о размещении на рабочем месте технических

и других средств, к которым обращается оператор в процессе работы,

необходимо также учитывать частоту обращения к ним.

Информационное поле оператора включает следующие зоны:

1) + 15о относительно нормальной линии взора в горизонтальной и

вертикальной плоскостях (служит для расположения в ней очень часто

используемых СОИ, требующих точного и быстрого считывания);

Рис. 4.2. Зоны зрительного наблюдения в вертикальной плоскости

81

2) + 30о относительно нормальной линии взора в горизонтальной и

вертикальной плоскостях (в ней располагаются часто используемые СОИ,

требующие менее точного и быстрого считывания);

3) + 60о относительно нормальной линии взора в горизонтальной и верти-

кальной плоскостях (служит для расположения малоиспользуемых СОИ).

Зоны досягаемости и зрительного наблюдения в горизонтальной

плоскости показаны на рис. 4.1, зоны зрительного наблюдения в верти-

кальной плоскости — на рис. 4.2.

4.1.2. Требования к органам управления

Общие требования

При выборе и размещении ОУ необходимо придерживаться следую-

щего правила: рабочее место должно обеспечивать возможность удобного

выполнения работ в положении сидя в соответствии с требованиями

ГОСТа 50923-96 «Рабочее место оператора. Общие эргономические

требования и требования к производственной среде».

Основными элементами рабочего места оператора являются рабочий

стол, рабочий стул (кресло), дисплей, клавиатура; вспомогательными —

пюпитр, подставка для ног.

Органы управления выбираются и размещаются таким образом, чтобы

руки оператора не были перегружены.

Все органы управления, связанные с определенной последователь-

ностью действий, соответствующим образом группируются и распола-

гаются так, чтобы облегчить работу оператора (действия слева направо

и сверху вниз).

Важные и часто используемые органы управления располагаются в

зоне оптимальной, легкой досягаемости.

Расположение функционально идентичных или однородных орга-

нов управления должно быть единообразным на всех рабочих местах

данной системы.

Обеспечивается соответствие между перемещением органов управле-

ния и вызываемыми ими эффектами.

Органы управления должны оказывать определенное сопротивление

внешним воздействиям.

Габаритные размеры рабочего места и взаимное расположение имею-

щихся на нем органов управления, средств отображения информации,

кресла и вспомогательного оборудования должны соответствовать антро-

пометрическим, психофизиологическим данным человека и характеру

выполняемой им работы (рис. 4.3).

82

Минимальные размеры рабочего места, исходя из условий обеспече-

ния безопасности труда, определяют по формулам:

для свободного пространства:

3 ;M A= + σ (4.1)

для зоны досягаемости:

3 ,M A= − σ (4.2)

где А — среднеарифметическое антропометрических признаков (отдельно для

мужчин и женщин);

σ — среднеквадратические отклонения, требующиеся для определения не-

обходимых размеров свободного пространства и зоны досягаемости на рабочих

местах;

3 — коэффициент при среднеквадратичном отклонении, при котором размеры

рабочего места (зоны досягаемости) удовлетворяют практически всех (99,86 %)

работников.

Рис. 4.3. Оптимальная зона для манипулирования при работе сидя

(размеры — в миллиметрах)

83

Требования к рабочему столу

К рабочему столу оператора предъявляются следующие эргономиче-

ские требования:

• рабочий стол диспетчера должен соответствовать эргономическим

требованиям, предусмотренным ГОСТом 12.2.032-78 «Рабочее место при

выполнении работ сидя. Общие эргономические требования» и ГОСТом

50923-96 «Рабочее место оператора. Общие эргономические требования

и требования к производственной среде»;

• конструкция стола должна обеспечивать оптимальное размеще-

ние рабочей поверхности используемого оборудования с учетом его

количества, конструктивных особенностей, а также характера выпол-

няемой работы;

• конструкция стола должна обеспечивать его прочность и устойчи-

вость, возможность размещения на нем приборов управления и кабель-

ных коммуникаций, а также удобство их технического обслуживания;

• столешница должна регулироваться по высоте (рис. 4.4) в пределах от

600 до 800 мм; поверхность стола должна иметь угол наклона 10—15°;

Рис. 4.4. Рекомендуемая высота рабочей поверхности для работы разных видов

и разной точности (размеры — в миллиметрах):

1 — очень точной и тонкой; 2 — точной на машинах; 3 — конторской; 4 — клавиатура

дисплея

84

• механизмы для регулирования высоты рабочей поверхности стола

должны быть легко досягаемыми в положении сидя, легки в управлении

и надежно фиксироваться;

• расстояние рабочей поверхности от пола при отсутствии регулиро-

вания по высоте должно составлять 725 мм;

• на рабочем столе должно быть предусмотрено место для ведения

записей, расположенное непосредственно перед диспетчером (мини-

мальные размеры: 1000 мм в ширину и 300—400 мм в глубину);

• столы должны иметь пространство для ног в пределах следующих раз-

меров: по высоте не менее 615—625 мм, по глубине не менее 480—540 мм

на уровне колен и не менее 650 мм на уровне вытянутых ног; по ширине

490—600 мм;

• место, где диспетчер при работе прикасается к поверхности стола,

должно быть изготовлено из материала с небольшим коэффициентом

теплопроводности, например, из дерева;

• для удобства работы и обслуживания углы столов в местах прохода

следует закруглить;

• должно быть предусмотрено цветовое решение оформления от-

крытой поверхности стола;

• справа и слева от диспетчера необходимо расположить тумбы

с ящиками для хранения инструкций, приказов, журналов для записей

и других документов.

Требования к рабочему стулу (креслу)

К рабочему креслу предъявляются следующие требования (ГОСТ

21889-76 СЧМ «Кресло человека-оператора. Общие эргономические

требования», см. также размеры на рис. 4.5):

• рабочий стул (кресло) должен обеспечивать поддержание физио-

логически рациональной рабочей позы оператора в процессе трудо-

вой деятельности, создавать условия для изменения позы с целью

снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области

и спины, а также для исключения нарушения циркуляции крови в

нижних конечностях;

• он должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высо-

те, углам наклона сиденья и спинки, а также по расстоянию спинки от

переднего края сиденья;

• для снижения статического напряжения мышц рук следует ис-

пользовать стационарные или съемные подлокотники, регулируемые

по высоте над сиденьем и внутреннему расстоянию между подлокот-

никами;

85

• поверхность сиденья должна иметь в ширину и глубину не менее

400 мм (необходимо предусмотреть возможность изменения угла наклона

поверхности сиденья от 15° вперед до 5° назад. Высота поверхности сиде-

нья над полом должна регулироваться в пределах от 400 до 550 мм);

• опорную поверхность спинки стула (кресла) следует делать высотой

(300±20) мм, шириной не менее 380 мм и радиусом кривизны в горизон-

тальной плоскости 400 мм;

• угол наклона спинки в вертикальной плоскости должен регулиро-

ваться в пределах от 0 до + 30°;

• расстояние спинки от переднего края сиденья должно регулиро-

ваться в пределах от 260 до 400 мм;

• подлокотники должны иметь длину не менее 250 мм, ширину —

50—70 мм и регулироваться по высоте над сиденьем в пределах (230±30) мм

и по расстоянию друг от друга в пределах от 350 до 500 мм;

• передний край сидения следует скосить и закруглить;

• рабочее кресло должно быть на колесиках и легко перемещаться в

нужном направлении;

• обивка кресла должна быть гигиеничной, воздухопроницаемой и

гигроскопичной;

• конструкции стола и кресла призваны обеспечивать диспетчеру

удобную работу (рис. 4.6), в процессе которой он может изменять по-

ложение тела, вести записи, наклоняться, опираться на спинку кресла,

ставить руки на подлокотники, вытягивать ноги;

Рис. 4.5. Рекомендуемые типы рабочих сидений (размеры — в миллиметрах)

86

• форма кресла, угол наклона, форма и высота спинки, высота сиденья

от поверхности пола и т.д. — все это влияет на удобство работы, степень

утомляемости работника и производительность его труда.

Требования к подставке для ног

Для удобства работы диспетчера следует предусмотреть подставку для

ног. Она должна иметь в ширину не менее 300 мм, в глубину не менее

400 мм, регулироваться по высоте в пределах до 150 мм, по углу наклона

опорной поверхности — до 20°.

Поверхность подставки необходимо делать рифленой и с бортиками

высотой 10 мм по переднему краю.

Требования к клавиатуре

Клавиатура на рабочем месте оператора должна размещаться так, чтобы

обеспечивалась оптимальная видимость экрана. Ее следует располагать

на поверхности стола на расстоянии 100—300 мм от края, обращенного к

пользователю, на выдвижной панели под основной столешницей.

Требования к пюпитру

Пюпитр должен иметь по длине и ширине размеры, соответствую-

щие размерам устанавливаемых на нем документов. Угол наклона

Рис. 4.6. Взаимосогласованные размеры рабочего стола и стула

(в миллиметрах)

87

пюпитра должен регулироваться в пределах 30—70° от вертикального

положения.

Пюпитр следует устанавливать на одном уровне с экраном дисплея

на том же расстоянии от глаз оператора, что и экран, либо отличаться от

него не более чем на 100 мм.

Поверхность пюпитра должна иметь покрытие из диффузно отражаю-

щего материала с коэффициентом отражения 0,45—0,50.

Требования к АРМ сведены в табл. 4.1.

Параметры единичных требований Норматив, мм или град.

Требования к конструкции рабочего места

Высота рабочей поверхности 600—800

Ширина рабочей поверхности 800—1400

Глубина рабочей поверхности 800—1000

Угол наклона рабочей поверхности к горизонту 10—15°Требования к пространству для ног

Высота Не менее 600

Ширина Не менее 500

Глубина Не менее 480—650

Размеры поверхности сиденья

Ширина и глубина Не менее 400

Высота поверхности сиденья 400—550

Угол наклона (вперед, назад) 15°; 5°Опорная поверхность сиденья 300 (±20)

Ширина Не менее 380

Длина подлокотников Не менее 250

Ширина подлокотников 50—70

Высота над сиденьем 230 (±30)

Размеры подставки для ног (опорной педали)

Ширина Не менее 300

Глубина Не менее 400

Регулировка по высоте 150

Угол наклона панели к горизонту 15° (до 20°)

Таблица 4.1

Сводная таблица показателей рабочего места

88

4.1.3. Требования к СОИ

Требования к размещениюсредств отображения информации

СОИ должны располагаться на таком расстоянии от глаз оператора,

чтобы обеспечивать качественное считывание информации без напря-

жения (рис. 4.7).

Наилучшие условия наблюдения создаются в том случае, если угол

обзора равен 30о (±15° относительно нормальной линии взора).

Расстояние между наблюдателем и рассматриваемой поверхностью

рассчитывается по формуле

пов

пов

,

2tg2

hL =

α (4.3)

где L — расстояние до мнемосхемы, см;

hпов — ширина информационного поля, см;

αпов — угол обзора, αпов(опт) = 45—60°.

Конструкция ВДТ должна обеспечивать возможность фронталь-

ного наблюдения экрана путем поворота корпуса терминала в гори-

зонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах ±30° и в

вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах ±30°

с фиксацией в заданном положении.

Поверхность экрана

дисплея должна распола-

гаться перпендикулярно

линии нормального взора

в вертикальной плоскости

(под углом 15о вниз от го-

ризонтали) и на расстоя-

нии от глаза оператора,

обеспечивающем разбор-

чивое чтение информа-

ции без напряжения.

На лицевой стороне

корпуса дисплея не реко-

мендуется размещать ор-

ганы управления, делать

маркировку, какие-либо

вспомогательные надписи

Рис. 4.7. Считывание букв и цифр в зависимости

от их размера:

1 — считывание без ошибок; 2 — считывание с ошиб-

ками; 3 — считывание невозможно

89

и обозначения. При необходимости расположения органов управления на лице-

вой панели они должны закрываться крышкой или быть утоплены в корпусе.

Экран монитора должен находиться на оптимальном от глаз оператора

расстоянии 600—700 мм, но не ближе 500 мм с учетом размеров отобра-

жаемых на нем символов.

Требования к представлениюсимвольной информации

Требования к визуальным эргономическим параметрам составлены

на основании ГОСТа Р50948-96 «Средства отображения информации

индивидуального пользования. Общие эргономические требования и

требования безопасности».

Для надежного считывания информации и обеспечения комфортных

условий ее восприятия на АРМ с ВДТ и ПЭВМ работу с дисплеями сле-

дует проводить при значениях основных визуальных эргономических

параметров, лежащих в оптимальных или, при кратковременной работе,

в предельно допустимых диапазонах.

Основными визуальными эргономическими параметрами являются: яр-

кость изображения, внешняя освещенность экрана, угловой размер знака,

угол наблюдения экрана. Значения указанных параметров и их сочетания,

соответствующие оптимальным и допустимым диапазонам, устанавливают

по результатам исследований в испытательных лабораториях (центрах),

аккредитованных в системе ГОСТ РФ, и вносят в нормативные документы

на дисплеи, выпускаемые или импортируемые в РФ. Требования к основ-

ным эргономическим параметрам приведены в табл. 4.2.

К знаковой информации предъявляются следующие требования:

• надписи должны быть краткими и ясными по смыслу;

• отношение высоты знака к его ширине должно составлять 3:2;

• надписи необходимо располагать единообразно над или под обо-

значаемым элементом;

• высота знака зависит от расстояния до глаз.

Параметр Диапазон значений

Яркость знака (яркость фона), кд/м2 10—150

Внешняя освещенность экрана, лк 100—500

Угловой размер знака, мин 16—60

Угол наблюдения, град. Не более ±40 от нормали к любой

точке экрана дисплея

Таблица 4.2

Основные эргономические параметры

90

Высоту символов на экране дисплея рассчитывают по формуле

симсим 2 tg ,

2h L

α= (4.4)

где hсим — высота символа, мм;

L — расстояние до экрана дисплея, мм;

αсим — угол обзора (αсим(опт) = 30—40'), (αсим(min) = 16'; αсим(max) = 60').

Связь размеров символьной информации с расстоянием до глаз опе-

ратора представлена в табл. 4.3.

Требования к цветовому кодированию

Количество цветов, воспроизводимых на экране дисплея (включая

цвет невозбужденного экрана), не менее:

• для монохромных дисплеев — 2;

• для многоцветных графических дисплеев — 16.

Для монохромных дисплеев рекомендуемые цвета свечения экра-

на — желтый, зеленый, оранжевый, ахроматический (белый, серый).

В случае многоцветных дисплеев рекомендуется для знаков и фона

выбирать цвета с наиболее удаленными друг от друга координатами

цветности.

Для текстовых сообщений, тонкой графики и другой информации,

требующей высокого разрешения, не рекомендуется применять вос-

произведение на темном фоне изображений в цветах синего участка

спектра.

Цветовое кодирование должно учитывать восприятие человеком цвета

поверхностей, символов, сигналов и т.д.

Рекомендуемое применение цвета:

• красный — для оповещения оператора об «отказе», «неисправно-

сти», «ошибке»;

• красный мигающий — только для обозначения аварийных ситуаций;

Расстояние до глаз, мРазмеры символа, мм

Важные надписи Обычные надписи

0,7 2,5—5,0 1,2—4,0

1,0 3,3—6,6 1,5—4,5

2,0 6,6—12,0 3,3—10,0

6,0 22,0—43,0 11,6—33,0

Таблица 4.3

Зависимость величины символов от расстояния до глаз оператора

91

• желтый — для оповещения о ситуациях, требующих повышенного

внимания;

• зеленый — для извещения о нормальном состоянии контролируе-

мого объекта;

• белый — для указания на стандартные состояния элементов систем.

Синий цвет использовать не рекомендуется, поскольку он плохо

различим.

При возникновении у работников зрительного дискомфорта несмотря

на соблюдение санитарно-гигиенических и эргономических требований

должен быть предусмотрен индивидуальный подход к организации ра-

бочего места.

4.2. Гигиенические требованияк видеодисплейным терминалам, ПЭВМ

и помещениям для их эксплуатации

Поскольку АРМ оперативно-диспетчерского персонала оборудованы

ВДТ, требования к условиям их труда должны соответствовать сформу-

лированным ниже.

4.2.1. Требования к ВДТ и ПЭВМ

Проектная документация на строительство и реконструкцию дис-

петчерских помещений, предназначенных для оснащения их ПЭВМ с

ВДТ, должна быть согласована с органами и учреждениями Госсанэпи-

демнадзора России.

Все используемые мониторы должны иметь гигиенический сертифи-

кат, включающий в том числе оценку визуальных параметров.

Для защиты от электромагнитных и электростатических полей и из-

лучений допускается применение приэкранных фильтров, специальных

экранов и других средств индивидуальной защиты, прошедших испытания

в аккредитованных лабораториях, имеющих гигиенический сертификат.

Мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения монито-

ра и ПЭВМ в любой точке на расстоянии 5 см от экрана и корпуса при

любых положениях регулировочных устройств не должна превышать

0,1 мбэр (100 мкР/ч).

В дизайне ВДТ следует предусмотреть окраску корпуса в спокойные

мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ВДТ и ПЭВМ,

клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую

поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4—0,6 и не со-

держать блестящих деталей, способных создавать блики.

92

4.2.2. Требования к помещениям

Площадь одного рабочего места с ВДТ и ПЭВМ должна составлять

не менее 6,0 м2; объем — не менее 20,0 м3; высота помещения (от пола

до потолка) — не менее 4,0 м.

Диспетчерские помещения необходимо оборудовать системами

отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-

вытяжной вентиляцией, оснащать углекислотными огнетушителями и

аптечками первой помощи.

Полимерные материалы, применяемые для отделки интерьеров дис-

петчерских помещений, должны быть разрешены для применения органа-

ми и учреждениями Государственного санитарно-эпидемиологического

надзора.

Для внутренней отделки интерьера помещений следует использовать

диффузно отражающие материалы с коэффициентом отражения для по-

толка 0,7—0,8; для стен — 0,5—0,6; для пола — 0,3—0,5.

Поверхность пола в помещениях эксплуатации ВДТ и ПЭВМ должна

быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной

уборки, обладать антистатическими свойствами.

4.2.3. Требования к микроклимату помещений

В диспетчерских помещениях должны обеспечиваться оптимальные

параметры микроклимата, соответствующие действующим санитарным

нормам микроклимата производственных помещений.

Температура воздуха должна обеспечиваться летом на уровне 23—25 °С,

зимой 22—24°С при относительной влажности воздуха в помещении

40—60 %.

Для повышения влажности воздуха следует применять увлажнители,

заправляемые ежедневно дистиллированной или кипяченой питьевой

водой.

Уровни положительных и отрицательных аэронов в воздухе поме-

щений с ВДТ и ПЭВМ должны соответствовать нормам СанПиН 2.2.2/

2.4.1340-03.

4.2.4. Требования к освещению помещений и рабочих мест

Для диспетчерских помещений необходимо предусмотреть естествен-

ное и искусственное освещение.

Естественное освещение должно осуществляться через светопроемы,

ориентированные преимущественно на север и северо-восток, и обеспе-

чивать коэффициент естественной освещенности не ниже 1,5 %.

93

Искусственное освещение должно осуществляться системой равно-

мерного освещения. Допускается применение системы комбинирован-

ного освещения.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего

документа, в том числе при использовании светильников местного осве-

щения, должна быть 300—500 лк.

Местное освещение не должно создавать бликов и отражений на по-

верхности экранов мониторов. В качестве источников искусственного

освещения следует использовать преимущественно люминесцентные

лампы. В светильниках местного освещения допускается применение

ламп накаливания.

Ограничена прямая блесткость от источников освещения, яркость светя-

щейся поверхности (окна, светильники) не должна превышать 200 кд/м2.

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверх-

ностях (стола, экрана, клавиатуры) за счет правильного выбора типов

светильников, расположения рабочих мест по отношению к источникам

естественного и искусственного освещения. При этом яркость бликов

на экране ВДТ и ПЭВМ ограничена значением 40 кд/м2, а яркость по-

толка, при применении системы отраженного освещения, не должна

превышать 200 кд/м2.

Показатель ослепленности в производственных помещениях не дол-

жен быть более 20.

Общее освещение следует выполнять в виде сплошных или пре-

рывистых рядов светильников, расположенных сбоку от рабочих мест,

параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении

компьютеров. При размещении компьютеров по периметру помещения

линии светильников располагают локально над столом, ближе к его

переднему краю, обращенному к оператору.

Коэффициент пульсации освещенности не должен превышать 5 %,

что обеспечивает применением в светильниках общего и местного осве-

щения газоразрядных ламп с высокочастотными пускорегулирующими

аппаратами для любых типов светильников.

Коэффициент запаса для установок общего освещения необходимо

принимать равным 1,4.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помеще-

ниях с ВДТ и ПЭВМ следует производить чистку стекол оконных рам

и светильников не реже двух раз в год и своевременно заменять пере-

горевшие лампы.

94

4.2.5. Требования к шуму и вибрации на рабочих местах

Диспетчерские не должны граничить с помещениями, в которых уров-

ни шума и вибрации превышают нормативные значения (механическими

цехами, мастерскими, гимнастическими залами и т.п.). Уровень шума на

рабочем месте диспетчера не должен превышать 50 дБА*.

Снизить уровень шума в помещениях с ВДТ и ПЭВМ можно за счет

использования звукопоглощающих материалов с максимальными коэф-

фициентами звукопоглощения в области частот 63—8000 Гц. Дополни-

тельным звукопоглощением служат однотонные занавеси, подвешенные

в складку на расстоянии 15—20 см от ограждения. Занавеси должны быть

в 2 раза шире окна.

4.2.6. Требования к организации и оборудованию рабочих мест

Рабочие места диспетчеров по отношению к световым проемам

(окнам) должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку,

преимущественно слева. При размещении рабочих мест друг за другом

расстояние между тылом переднего монитора и экраном заднего должно

быть не менее 2 м, для соседних мониторов — не менее 1,2 м между их

боковыми стенками.

Рабочие места могут размещаться в изолированных кабинах с органи-

зованным воздухообменом. Поскольку работа диспетчерского аппарата

требует высокой концентрации внимания, рабочие места следует изо-

лировать перегородками высотой 1,5—2,0 м.

Оконные проемы в помещениях с ВДТ и ПЭВМ следует оборудо-

вать регулируемыми устройствами типа жалюзи, занавесей, внешних

козырьков и др.

В помещениях с ВДТ и ПЭВМ необходимо ежедневно производить

влажную уборку.

4.2.7. Требования к организации режимов труда и отдыха

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ следует организо-

вывать в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. При

работе по считыванию информации с ВДТ и ПЭВМ с предварительным

* Чтобы оценить уровень шума со сложным спектром одним числом, исполь-

зуют стандартную частотную характеристику А, приближающуюся к частотной

характеристике чувствительности человеческого уха. Корректированный по

шкале А уровень шума называется акустическим и имеет единицу измерения

дБ(А) или дБА.

95

запросом работа оператора определяется как тяжелая и предусматривает

суммарное считывание за рабочую смену не более 60 тыс. знаков.

Продолжительность непрерывной работы с мониторами, без регла-

ментированного перерыва, не должна превышать 2 ч.

Для обеспечения оптимальной работоспособности, сохранения здо-

ровья операторов, в течение рабочей смены устанавливают регламенти-

рованные перерывы. Через каждые 1,5—2 ч от начала рабочей смены и

через 1,5—2 ч после обеденного перерыва для операторов устанавливают

регламентированные перерывы продолжительностью 20 мин; через 8 ч от

начала работы — перерывы продолжительностью 15 мин через каждый

час работы. При работе в ночную смену продолжительность регламен-

тированных перерывов увеличивается на 60 мин.

Во время регламентированных перерывов целесообразно выполнять

комплексы упражнений для глаз и групп мышц.

Для уменьшения отрицательного влияния монотонии целесообразно

чередовать операции по считыванию осмысленного текста и числовых

данных, редактированию текстов и вводу данных (изменение содер-

жания работы).

В конце рабочего дня операторам показана психологическая разгрузка

в специально оборудованных помещениях (комнатах психологической

разгрузки).

4.2.8. Требования к организации медицинского обслуживанияпользователей ВДТ и ПЭВМ

Диспетчеры, работающие с ПЭВМ и ВДТ, должны проходить обяза-

тельные предварительные (при поступлении на работу) и периодические

медицинские осмотры в порядке и в сроки, установленные Минздрав-

соцразвития и Госкомэпидемнадзором России.

К непосредственной работе с ВДТ и ПЭВМ допускаются лица, не

имеющие медицинских противопоказаний. Женщины со времени уста-

новления беременности и в период кормления ребенка грудью к выпол-

нению всех видов работ, связанных с ПЭВМ и ВДТ, не допускаются. Тру-

доустройство беременных женщин следует осуществлять в соответствии

с Гигиеническими рекомендациями по рациональному трудоустройству

беременных женщин от 21 декабря 1993 г.

Контроль за соблюдением санитарно-гигиенических требований при

организации диспетчерских центров управления возлагается на органы

и учреждения Государственной санитарно-эпидемиологической служ-

бы РФ.

96

Глава 5

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА,

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ

СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА

СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК—МАШИНА»

5.1. Классификация человеческих факторов

Эргономика изучает определенные свойства системы «человек—

машина—среда», которые получили название человеческие факторы.

Они представляют собой интегральные характеристики связи человека

и техники, проявляющиеся в конкретных условиях их взаимодействия.

В понятии «человеческий фактор» фиксируются не отдельные изоли-

рованные признаки компонентов человеко-машинной системы, а ее

совокупные, системные качества. Эргономику интересуют не все воз-

можные характеристики человека, машины и среды, а лишь те, которые

определяются положением и ролью человека в системе. Именно поэтому

они и называются человеческими факторами.

Человеческие факторы не заданы изначально. Их перечень и значе-

ния становятся известны лишь после анализа задач системы и функций

человека в ней. На современном этапе особенности человеческого

фактора связаны прежде всего с изменением характера общественного

труда, который все более насыщается интеллектуальным содержанием.

Изменение характера труда связано также с ростом технической осна-

щенности производства в результате научно-технической революции.

Выросли и требования к интеллектуальным функциям человека, его

волевым и эмоциональным качествам. Значительно возросла ответ-

ственность операторов, управляющих сложными автоматизированны-

ми системами. Их ошибки чреваты последствиями в виде нарушения

технологических процессов, выхода из строя сложных технических

систем, аварий и др. Наконец, роль человеческих, особенно социально-

психологических факторов значительно повысилась в связи с быстрым

ростом образования и культуры людей. Все это привело к тому, что

человеческие факторы стали важнейшим резервом роста обществен-

97

ной производительности труда, а их научное исследование — задачей

большой государственной важности.

Человеческие факторы неоднородны и рассматриваются как структур-

ные образования разной степени сложности. Основой для их выделения и

определения функциональных связей компонентов человеко-машинной

системы служит деятельность человека. Проанализировав ту или иную

деятельность, определяют полный перечень человеческих факторов, учет

которых в дальнейшем обеспечит эффективное функционирование си-

стемы. Для большинства человеко-машинных систем часть человеческих

факторов, влияющих на безошибочность работы, общая, поэтому есть

смысл хотя бы коротко остановиться на некоторых из них.

Ошибки, допускаемые человеком, зависят от его физического и пси-

хического состояния, т.е. от психологических, психофизиологических и

социально-психологических свойств, которыми обладают люди и кото-

рые сказываются на качестве их деятельности. Речь идет главным образом

о таких характеристиках человеческого фактора, как работоспособность,

ответственность и эмоциональность.

5.2. Психологические свойства оператора

Под психологическими свойствами понимают совокупность суще-

ственных, а также более или менее постоянных особенностей личности.

Они не врожденные, а вырабатываются и изменяются в процессе разви-

тия личности, в зависимости от конкретных общественно-исторических

условий. Важнейшие психологические особенности личности: ми-

ровоззрение (система взглядов на окружающие общество и природу

явлений), интересы (направленность на определенные предметы и

явления), способность и одаренность (индивидуальные особенности,

определяющие успешность выполнения какого-либо одного или не-

скольких видов деятельности), темперамент, а также черты характера,

т.е. совокупность стержневых психологических свойств человека, на-

кладывающих отпечаток на все его действия и поступки (инициатив-

ность, добросовестность и др.).

Для всех видов деятельности большое значение имеет внимание чело-

века — направленность сознания на определенный предмет или деятель-

ность. К основным свойствам внимания относятся его устойчивость,

переключение, распределение и объем. Распределение и переключение

внимания с одного предмета на другой необходимы, в частности, водите-

лям транспортных средств, операторам и диспетчерам. Важный показа-

тель — объем внимания, или количество объектов, которые одновременно

могут находиться в поле зрения человека (максимум 5—7).

98

При оценке профессиональных способностей исходят из положения

о том, что высокие показатели в каком-либо виде профессиональной

деятельности могут быть достигнуты работниками с различной структу-

рой психологии личности. Неуспеваемость людей в какой-то профессии

обычно связана с некоторыми вполне определенными особенностями

их личности. Оценивать профессиональные способности следует по

схеме, которая включает в себя следующие основные элементы: изуче-

ние психофизиологических особенностей структуры данной трудовой

деятельности и причин наиболее типичных ошибочных действий чело-

века; сопоставление с этими особенностями психологической структуры

изучаемой личности; выработка экспертного заключения на основании

всестороннего сопоставления двух указанных структур.

При анализе аварийных ситуаций особенно важно изучение личных

факторов человека, повлекших за собой неправильные действия, которые

стали причиной аварии. Наиболее общие причины ошибочных действий:

плохая подготовка работника, отсутствие или недостаточность у него не-

обходимых знаний; несоответствие его индивидуально-психологических

качеств требованиям выполняемой работы (слабая профессиональная

подготовка); недисциплинированность или нерадивость; временное

снижение работоспособности в результате заболевания, утомления, от-

рицательного действия условий труда.

Задача эргономики — выявить несоответствие индивидуально-

психологических качеств человека выполняемой им работе.

Для определения уровня работоспособности человека важно знать

его психологическое состояние перед началом работы и в ходе ее

выполнения. Оно представляет собой сложное явление, выражаю-

щее особенности личности в отношении к выполняемой работе,

и определяется обстоятельствами подготовки к ней и последствием

психологических состояний, в особенности в эмоциональной сфере.

Выделяют интеллектуальную, эмоциональную и двигательную сто-

роны этих состояний. Интеллектуальная сторона — это прежде всего

степень осмысленности работы и сосредоточенности внимания на

ней. Эмоциональная сторона — чувства, которые сопровождают под-

готовительную деятельность работника (бодрость, уверенность в себе,

трудовой подъем или усталость, вялость, подавленность, нежелание

работать и др.). Двигательная сторона — уровень двигательной актив-

ности, скорость движений, их точность или замедленность, ошибоч-

ность и др. Исходные психологические состояния можно свести к

четырем формам: положительное в активной и пассивной форме;

отрицательное в пассивной и активной форме. Переход психологиче-

99

ского состояния из отрицательной формы в положительную позволяет

повысить результативность труда на 10—15%.

По современным представлениям, чтобы обеспечить требуемую

эффективность трудового процесса, следует учитывать также психологи-

ческий климат в трудовом коллективе — совокупность и характер взаимо-

отношений между отдельными его членами. Немаловажную роль играет

монотония в производственном процессе. При монотонном характере

труда угнетается нервная система, возникает чувство скуки, пропадает

интерес к работе. В результате в коллективе создается психологическая

разобщенность и как следствие снижается эффективность труда.

Автоматизация многих отраслей производства и транспорта выдви-

нула на первый план проблему эффективности и надежности работы

специалистов, осуществляющих обслуживание, управление, контроль

и наладку сложных автоматизированных систем. Поэтому необходимо

хорошо знать психофизиологические особенности их труда, уметь пра-

вильно оценивать функциональное состояние.

5.3. Функциональные состояния оператора

Оценка функционального состояния и эффективности работы опе-

ратора приобрела особую актуальность, в частности, из-за снижения

подвижности человека, избытка или недостатка информации. Все это

предъявляет высокие требования к физиологическим и психическим

функциям оператора.

Функциональное состояние организма — достаточно широко распро-

страненное и используемое понятие. Между тем дать ему исчерпывающие

определения довольно трудно. В эргономике под ним понимают совокуп-

ность физиологических и психофизиологических качеств, которая обе-

спечивает эффективность выполнения производственных операций. Это

определение подразумевает, что понятие о функциональном состоянии

организма должно складываться не на основании исследования одного

или нескольких качеств, а с помощью интегральной оценки функций, ко-

торые прямо или косвенно обусловливают успешную работу человека.

Труд, например, машиниста и поездного диспетчера имеет много

общих характеристик: гипокинезия, нагрузка на зрение, концентрация

внимания и др. Однако существует ряд отличительных показателей их

трудового процесса (нагрузка на оперативную память, распределение

внимания и др.). Динамику их работоспособности и развитие утомле-

ния косвенно характеризуют изменения показателей функционального

состояния организма. Отмечено, что эти изменения при физической и

умственной работе принципиально не различаются; они обнаруживаются

100

по функциональным сдвигам. Возможные изменения физиологических

показателей работающего человека приведены в табл. 5.1.

Но при утомлении, связанном с умственным трудом, более четкие

функциональные сдвиги наблюдаются в центральной нервной системе,

высшей нервной и психической деятельности.

Необходимо помнить, что человек не любит крайностей: он чувствует

себя неудобно как при дефиците, так и при избытке времени; ему плохо

работается как при недостатке информации, так и при чрезмерно боль-

шом ее количестве; как при ярком освещении, так и в темноте; как при

большом шуме, так и в полной тишине; он не справляется с работой,

когда она требует чрезмерных физических затрат и незначительного

расхода энергии и сил.

5.4. Психофизиологическое состояние оператора

Анализ работы поездных диспетчеров позволил выявить, что наи-

большее влияние на ее эффективность оказывает психофизиологическое

состояние работающего. Поэтому необходимо знать допустимые откло-

нения физиологических и психологических показателей от нормы.

Для каждого конкретного случая можно воспользоваться хотя бы

одним из следующих правил:

• показатели состояния человека в процессе работы считают нормаль-

ными, если они отклоняются не более чем на 10 % исходного уровня;

• допустимы в процессе работы те показатели, значения которых

лежат в интервале Mi ± 2 σi, где Mi — математическое ожидание показате-

ля i; σi — его среднее квадратическое отклонение;

Показатель

Изменения

опти-

мальноедопустимое

недопус-

тимое

Увеличение частоты сердцебиений

по отношению к норме, удар/мин

4—16 17—28 >28

Увеличение артериального давле-

ния, мм. рт. ст.:

верхнее значение 15 15—30 >30

нижнее значение 10 10—15 >15

Частота дыхания, цикл/мин 12—18 19—30 >30

Таблица 5.1

Физиологические показатели работающего человека

101

• показатели состояния человека можно считать допустимыми, если

их изменения в процессе работы незначимы (в статистическом смысле)

по сравнению с исходным уровнем.

Помимо психофизиологического состояния необходимо контролиро-

вать внешнюю сторону деятельности человека — проверять правильность

и своевременность выполнения предписанного ему алгоритма. Такие

проверки позволяют определить степень трудности выполнения отдель-

ных участков алгоритма, выяснить возможные причины ошибочных и

несвоевременных действий, оценить качество работы. Сопоставление

результатов деятельности человека с теми психофизиологическими

затратами, которые необходимы для их получения, дает полное пред-

ставление о характере работы.

Уровень работоспособности, производительность и качество труда

зависят от приспособления психофизиологических функций человека

к трудовому процессу. В процессе выполнения работы функциональное

состояние организма переходит из одной фазы в другую. Каждая из них

характеризуется определенными изменениями физиологических функ-

ций. Эргономика рассматривает семь таких фаз.

Первая фаза характеризует период до начала работы, когда человек

внутренне настраивается, обдумывает особенности предстоящей деятель-

ности, при этом он мобилизуется, отвлекается от внешних раздражителей.

Характер изменений в организме определяется выработанными навыками

и степенью его тренированности. Для первой фазы типичны некоторое

возрастание силы сердечных сокращений, подъем артериального давле-

ния, усиление и углубление дыхания.

Во второй фазе физиологический механизм связан с внешним тор-

можением в результате изменения характера раздражителей. Эта фаза

длится несколько минут, а при отчетливо выраженной первой фазе ее

может вообще не быть.

Третья фаза, соответствующая периоду начальной работы, — одна из

наиболее сложных. В это время человек приспосабливается к оптимально-

му режиму работы. Реакция его еще не полностью соответствует внешней

нагрузке, так как организм не адаптировался к работе и реагирует на внеш-

ние раздражители с большей силой, чем это необходимо. Продолжитель-

ность третьей фазы в значительной степени зависит от тренированности

оператора и сложности выполняемой им работы. Вторую и третью фазы

часто объединяют в одну, называемую фазой втягивания в работу, или

врабатывания. Производительность труда в этот период повышается.

Четвертой фазе соответствует оптимальный режим работы человека и

систем его организма; производительность труда при этом максимальная.

102

Во время пятой фазы функциональное состояние организма начинает

ухудшаться. Необходимый уровень работы поддерживается за счет осла-

бления менее важных функций. Например, нормальное кровообращение

обеспечивается не увеличением силы сердечных сокращений, а возраста-

нием их частоты. Эта перестройка позволяет поддерживать относительно

стабильное функциональное состояние человека, однако уровень функ-

ционирования рабочих систем организма постепенно снижается.

Шестая фаза характеризуется неуклонным ухудшением функциональ-

ного состояния организма. В результате утомления в действиях человека

появляются ошибки, производительность труда падает. Пятую и шестую

фазы объединяют в одну, называемую фазой утомления.

Седьмая фаза называется фазой срыва. Регулирующие механизмы рас-

страиваются, реакции организма не соответствуют внешним сигналам,

и работоспособность резко снижается.

Когда длительная работа приводит к пятой фазе, перед окончанием

ее возможно появление состояния так называемого конечного порыва.

В этом случае мобилизуются все дополнительные резервные силы ор-

ганизма и работоспособность может резко повыситься. Длительность

такого состояния зависит от характера и важности стимулирующих фак-

торов (повышенного чувства ответственности, чувства долга, моральных,

материальных стимулов и др.). Состояние утомления появляется, таким

образом, с пятой фазы и зависит от ряда факторов: физических усилий,

напряжения внимания, интенсивности работы, рабочего положения,

монотонности в работе, состояния внешней среды и др. Главное же —

физическая нагрузка, и чем она больше, тем раньше наступает утомле-

ние. Степень утомления зависит также от характера работы. Утомление

наступает быстрее при статической нагрузке. Появлению утомления

способствуют также факторы, которые действуют не сами по себе, а в

сочетании с основными. Их подразделяют на три группы:

• микроклимат (температура, влажность среды, содержание углекис-

лого газа и кислорода в воздухе и др.);

• использование техники (загрязненность воздуха газами, шум, ви-

брация, освещение, неудобство рабочей позы и др.);

• нарушение режима труда и отдыха (недостаточность времени для

восстановления сил при утомлении, неправильное использование пере-

рывов в работе, чередование работы и отдыха и др.).

Специфический вид утомления возникает при отсутствии деятель-

ности, а также у работающих в режиме ожидания. Снижению общего

уровня возбуждения и быстрому появлению утомления способствует

монотонный труд. К неблагоприятным факторам относится также недо-

103

статочная двигательная активность (профессиональная гипокинезия) —

работа с малыми затратами усилий, в фиксированной позе, с однообраз-

ными движениями. Продолжительная гипокинезия не только снижает

работоспособность, но и приводит к заболеваниям. Если недостаток такой

работы не компенсируется в нерабочее время, то отрицательное влияние

гипокинезии усиливается. Ориентировочные критерии профессиональ-

ной гипокинезии следующие: затраты энергии на мышечную работу

в среднем за смену не превышают 2,09—4,19 кДж/мин; 75 % рабочего

времени трудовые действия выполняются только предплечьями и кистью

рук при фиксированной позе сидя; труд монотонный — до 5-7 элемен-

тов действий и до 8-10 вариантов выбора решений. Профессиональная

гипокинезия снижает рабочее напряжение в течение смены и работо-

способность. Для борьбы с ней необходимы конкретные мероприятия,

направленные на улучшение функционального состояния организма

человека, не только в рабочее время, но и в течение перерывов.

Работоспособность человека во многом зависит от структуры рабочего

процесса, поэтому единых критериев утомления для всех видов деятель-

ности нет. Их необходимо определять применительно к конкретным

видам работы. При распределении функций между человеком и маши-

ной необходимо решить: какие функции выполняют машинные звенья

и операторы; каким должно быть качество их выполнения и как оно по-

влияет на выходные характеристики системы «человек—машина»; как

повлияет принятый вариант распределения функций на психическое

и физиологическое состояние операторов, обеспечит ли он выполнение

оператором установленных для него квалификационных требований.

Разнообразие решаемых оператором задач и условий окружающей сре-

ды обусловливает динамику психического состояния человека. Функцио-

нальное состояние оператора в значительной мере зависит от совокупно-

сти качеств личности: интереса к работе, темперамента, настойчивости и

смелости, сообразительности, внимательности, способности переносить

напряжения, скорости и точности реакции, эмоциональной устойчивости

и др. Положительные эмоции препятствуют наступлению утомления,

повышают работоспособность и служат основой творчества.

В экстремальных случаях и опасных ситуациях у человека возникает

эмоциональное напряжение — состояние, при котором активизируются

функции организма. Человек мобилизуется, повышаются его бдитель-

ность и собранность, ускоряется процесс мышления, возрастает рабо-

тоспособность и др. Однако эмоциональная стимуляция имеет предел,

за которым нарушается психическое состояние и изменяется поведение

человека (стрессовое состояние).

104

Стресс (от англ. stress — давление, нажим, напряжение) — это крайняя

форма психической напряженности человека, граничащая с нервно-

эмоциональным срывом. Стрессовое состояние чаще всего появляется

у людей, связанных с ответственной работой. Возникновение стресса

зависит от субъективных особенностей личности, психофизиологиче-

ского склада человека. Повышенная напряженность приводит к обще-

му возбуждению человека, снижает устойчивость его физиологических

функций, внимание, память, ответные реакции, что способствует по-

явлению ошибок в действиях. Поэтому для профессий, сопряженных с

возможностью возникновения стрессовых ситуаций, необходимо про-

водить профессиональный отбор и тренировки.

Комплексное изучение трудовой деятельности человека в условиях

современного производства заключается в том, что для оценки функ-

ционального состояния его организма, работоспособности и утомления

одновременно измеряются время, точность выполнения им операций и

проводятся различные комплексы функциональных тестов, которые по-

зволяют с достаточной достоверностью определить функциональное со-

стояние организма. Конкретные методики испытаний позволяют судить

о развивающемся утомлении, эффективности физиолого-гигиенических

или эргономических мероприятий, направленных на повышение рабо-

тоспособности и эффективности труда человека.

Важное условие, обеспечивающее высокую эффективность труда, —

сохранение человеком высокого уровня работоспособности в течение

смены. Чтобы количественно оценить уровень работоспособности,

необходимы соответствующие интегральные критерии. Поиск их

осложняется тем, что до сих пор нет общепринятого определения этого

понятия. Под работоспособностью человека в процессе труда чаще всего

понимают максимальные (предельные) функциональные возможности

его организма для выполнения конкретной работы. Из этого следует,

что работоспособность претерпевает изменения в течение рабочей сме-

ны. Как правило, в производственных условиях человек не работает на

пределе своих возможностей, а использует только их часть, равномерно

распределяя силы в течение смены. Значит, при воздействии на организм

любого неблагоприятного элемента условий труда, при появлении пер-

вых признаков утомления предельные функциональные возможности

организма неизбежно снижаются, тогда как производительность труда,

для поддержания которой используется только часть предельных воз-

можностей, может некоторое время не изменяться.

Утомление — состояние, обратное работоспособности. Несмотря на то,

что проблемой утомления занимается уже свыше 100 лет большое число

105

физиологов, она разработана недостаточно полно. Наиболее часто утом-

ление определяют как снижение работоспособности, вызванное работой.

Однако на организм человека, кроме самого процесса труда, вызывающего

утомление, зачастую действует комплекс неблагоприятных условий труда.

Влияние же их и непосредственно процесса труда трудно разделить. Поэто-

му на практике под утомлением следует понимать снижение максимальных

функциональных возможностей (работоспособности), вызванное работой

и воздействием неблагоприятных условий труда.

Объективные процессы, возникающие при развитии утомления, пре-

ломляются в сознании работающего ощущением усталости, которое можно

трактовать как биологический сигнал о необходимости либо прекратить

работу, либо уменьшить ее интенсивность, хотя эти сигналы наряду с объек-

тивным отражением действительности в ряде случаев, как всякое ощущение,

дают не точную, а порой даже искаженную информацию. Утомление до из-

вестного предела — это нормальное физиологическое состояние человека

при работе, естественное следствие трудовой деятельности. Исследования

динамики утомления позволили выявить характер соотношения между

максимальными возможностями организма, производительностью труда,

уровнем эмоционально-волевого напряжения и утомлением. Это соотно-

шение удобнее всего рассмотреть графически (рис. 5.1). На «кривой работы»

с известной условностью можно выделить несколько периодов.

1. Период врабатывания: в начале деятельности происходит сона-

стройка (совместная одновременная скоординированная центральной

нервной системой настройка) всех рабочих систем организма. В ре-

Рис. 5.1. «Кривая работы» человека

106

зультате несколько увеличиваются его максимальные возможности и в

большинстве случаев возрастает производительность.

2. Период высокого, стабильного уровня максимальных возможно-

стей: уровни максимальных возможностей организма, производитель-

ности, волевого напряжения до некоторой степени стабилизированы.

Утомления на этой фазе нет.

3. Период полной и устойчивой компенсации утомления: появившееся

утомление, устанавливаемое по объективным и субъективным показателям,

несколько снижает возможности организма, однако их еще достаточно, чтобы

волевым усилием сохранить производительность труда на прежнем уровне.

4. Период неустойчивой компенсации: утомление нарастает, уровень

возможностей продолжает снижаться. Интенсивность волевого напряже-

ния колеблется. При ослаблении его производительность труда снижа-

ется. В этот момент человек может допустить ошибку. Таким образом, в

период неустойчивой компенсации выполнять работу противопоказано

по двум основным причинам: из-за возможности накопления уровня

утомления с переходом в переутомление и из-за снижения надежности

работника в системе «человек—машина».

5. Период устойчивого снижения производительности труда: усили-

вающееся утомление настолько снижает возможности организма, что

волевым усилием человек уже не в состоянии сохранять заданный уровень

производительности даже на короткие интервалы времени.

Массовые исследования в реальных производственных условиях

полностью подтвердили выводы, сформулированные в результате ана-

лиза «кривой работы». Чтобы определить интегральный показатель

работоспособности, необходим способ оценки изменений в показателях

функционального состояния в сопоставимых между собой величинах.

Ясно, что сопоставлять изменения, выраженные в натуральных показа-

телях (герцах, секундах, килограммах и т.д.), практически невозможно.

Выражение изменения показателей в процентах также не позволяет их

интегрировать, поскольку значимость одного процента для разных по-

казателей неодинакова. Методом непараметрической статистики раз-

работана формула для определения сдвига изучаемой функции:

об ,Kβ − γ

=α +β + γ

(5.1)

где α — число случаев, при которых не отмечено изменений работоспособности

по сравнению с данными, полученными до работы (исходный фон);

β — число случаев, при которых показатели улучшились;

γ — число случаев, при которых показатели ухудшились.

107

Значение Коб изменяем в пределах от +1,0 до –1,0. Знак минус сви-

детельствует об ухудшении функционального состояния организма по

изучаемому показателю. Пользуясь этой формулой, необходимо учи-

тывать следующие обстоятельства. Ее можно применять для обработки

результатов исследований, проводимых только по тем методикам, для

которых с полной определенностью можно сказать, в каком направле-

нии изменение показателя указывает на ухудшение функционального

состояния, а в каком — на улучшение. Например, падение мышечной

силы, увеличение числа ошибок при реакции на выбор объекта, времени

этой реакции и др., несомненно, свидетельствуют об ухудшении функ-

ционального состояния организма.

Исследованиями более тысячи работников по 39 видам труда опреде-

лен единый комплекс, состоящий из четырех методик для изучения со-

стояния центральной нервной системы: критической частоты слияния

мельканий; статической мышечной выносливости; времени простой

двигательной реакции на световой (звуковой) раздражитель; силы кисти

правой руки. Эти методики имеют разную точность определения разви-

вающегося утомления (более высокая — у первых двух, наиболее низкая —

у методики определения силы кисти правой руки).

Как показали исследования, точность методик при изучении утомления

не зависит от содержания и условий труда. Это позволяет, во-первых, опро-

вергнуть доводы сторонников того, что методики изучения должны полно-

стью соответствовать условиям труда, и, во-вторых, вплотную подойти к

унификации методик исследования утомления организма представителей

различных видов труда (как физического, так и умственного).

Зная значения Кобi для каждой методики, можно определить инте-

гральный показатель:

об

инт .4

iK

K =∑

(5.2)

Эта формула позволяет получить единый показатель изменения

функционального состояния организма. Приняв значение Кинт = 1 за

100 относительных единиц, можно вычислить показатель утомления

инт инт 100,2

K KY

+′ ′′= (5.3)

где интK ′ — показатель предпоследнего замера (за 1 ч 15 мин до конца работы);

интK ′′ — показатель последнего замера (сразу после окончания работы).

108

Глава 6

ОШИБКИ ОПЕРАТОРА

И ПУТИ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

6.1. Основные понятия

Первой книгой на русском языке по вопросам безопасности рабо-

ты человека в системе управления было изданное в 1808 г. «Краткое

наставление разного рода ремесленникам, как предохранить себя от

угрожающих здоровью опасностей». Наряду с гигиеническими и ме-

дицинскими советами в книге приводились и рекомендации психоло-

гического порядка.

Непосредственный интерес в обществе к вопросам безошибочности

и безопасности управления техническими системами возник в связи с

развитием железнодорожного транспорта. Одна из первых книг о безо-

пасности железнодорожного движения появилась в Германии. Ее авто-

ром был известный специалист в области железнодорожного транспорта

Марк Мария фон Вебер. Книга под названием «Условия безопасности

железнодорожного движения» содержала всесторонний анализ многих

вопросов, касающихся технического, психологического, социального и

прочих аспектов безопасности на железных дорогах. Позднее и в России

в журнале «Железнодорожное дело» за 1895 г. появилась серия статей

инженера И.И. Рихтера под общим названием «Железнодорожная пси-

хология». Автор задался вопросом, который актуален и в наше время:

почему в железнодорожном деле, где безопасность в основном зависит

от человека, внимание уделяется главным образом технике?

Фактор опасности, по мнению И.И. Рихтера, в значительной мере

повышает ответственность как водительского состава, так и железно-

дорожных служащих, обеспечивающих движение. Он выделил два рода

опасностей: нормальные и чрезвычайные. К нормальным опасностям

он относил те, которые запрограммированы в данной деятельности (на-

пример, опасный участок дороги). Те же опасности, которые возникают

неожиданно из-за каких-то поломок техники, ошибок оператора, Рихтер

определил как чрезвычайные.

109

Слово «ошибка», согласно толковому словарю русского языка В.И. Даля,

происходит от старинного русского слова «обивать» (т.е. что-то сбивать,

обивать, скалывать ударом), а по своему содержанию трактуется как не-

правильность, неверность. В более современных словарях русского языка

это понятие уточняется: «неправильность в действиях, суждениях».

Понятие «ошибка» относится в основном к действиям человека. Од-

нако иногда его используют и применительно к сбоям в работе техники —

говорят, например, об ошибках индикаторных приборов или в работе

ЭВМ. Понятие «ошибка» в деятельности оператора или в работе техни-

ческого устройства должно всегда сочетаться с понятием «погрешность».

Любые отклонения регулируемых оператором параметров, находящиеся в

пределах дозволенного «коридора», называют погрешностью управления

и считают нормой. Когда же оператор допускает отклонения значений

этих параметров за пределы установленных ограничений, подобные со-

бытия классифицируются уже как ошибки в работе человека. Поскольку

деятельность оператора регламентирована определенными правилами,

инструкциями, указаниями по управлению и поведению, всякое его

действие (или бездействие), не укладывающееся в эти ограничения, по

тому же принципу считается ошибочным.

Ошибка оператора и ее последствия для управляемой системы — со-

вершенно разные категории. Одно дело, была или не была допущена

оператором ошибка, а другое дело — к чему она привела. Даже если

она не повлекла за собой каких-то последствий, нельзя утверждать,

что ее не было.

Таким образом, ошибка оператора — это такое действие или без-

действие, которое привело к отклонению управляемых параметров

технической части системы за допустимые пределы или запрещено

правилами.

6.2. Классификация ошибок

Необходимость классификации ошибок возникла в середине 40-х го-

дов ХХ в. в связи с развитием инженерной психологии. В самом общем

виде ошибки человека-оператора можно разделить на две категории:

систематические и случайные. Систематические ошибки возникают под

влиянием постоянно действующих факторов (например, нарушения

правил отсчета индикаторного прибора) и обычно неоднократно повто-

ряются. Случайные ошибки появляются из-за нестабильно действующих

факторов, появление которых трудно заранее предусмотреть (в связи с

изменением физического или психического состояния оператора, под

влиянием помех из окружающей среды и пр.).

110

Американские психологи П. Фиттс и Р. Джонс, проведя классифика-

цию ошибок оператора, выделили шесть категорий ошибок (рис. 6.1):

• ошибки подмены — когда вместо требуемого управляющего дей-

ствия выполнялось другое действие или оператор вообще не считал

нужным совершать какое-либо действие. Эту категорию ошибок (50 %

общего их числа) авторы связали с недостатком восприятия приборной

информации или плохим ее представлением оператору;

• ошибки в осуществлении управляющих воздействий (18 % от обще-

го их числа). К ним относятся излишне поспешные или слишком мед-

ленные действия, нарушения требуемой последовательности действий.

Такие ошибки связаны с недостатком органов управления или с плохой

реализацией управляющего воздействия;

• ошибки памяти — забывчивость (невыполнение требуемых действий

или несвоевременная их проверка) (18 %);

• ошибки перепутывания направления движения (ошибки реверса) —

когда органы управления переставлялись оператором в обратном на-

правлении по отношению к требуемому (6 %);

• ошибки недостатка внимания проявлялись как в сфере восприятия

сигналов (в виде их необнаружения), так и в сфере выполнения управ-

ляющих действий и составляли около 5 %;

• ошибки, связанные с неспособностью выполнить требуемое дей-

ствие по причине сильной растерянности, оцепенения, испуга (3 %).

Авторы пришли к выводу, что главная причина всех ошибок таится не

в человеке-операторе, а в плохой инженерно-психологической согласо-

ванности инструментария с его психофизиологическими возможностями.

И именно технический путь они считали главным в деле снижения числа

подобных ошибочных действий.

Рис. 6.1. Категории ошибок оператора

111

Английский эргономист В. Синглтон позднее выделил девять причин

ошибок (рис. 6.2).

Таким образом, ошибки могут быть обусловлены и человеческим

фактором, и техникой, но большинство из них, как утверждают авторы

исследования, являются результатом инженерно-психологического не-

совершенства инструментария.

Дж. Альтман, классифицируя ошибки оператора, выделил три наи-

более важных аспекта: вероятные последствия ошибки, возможность ее

своевременного обнаружения и возможность своевременного устранения

ее последствий. Для каждого из перечисленных аспектов рассматри-

вались разные варианты. Возможность обнаружения ошибки: ошибка

обнаруживается обычным путем, обнаруживается при специальном

контроле и не обнаруживается. Возможность устранения последствий

ошибки: устраняются текущей коррекцией, устраняются после специаль-

ного вмешательства, невозможно устранить в данном задании и вообще

неустранимые. Возможные последствия: без существенных последствий,

опоздание с выполнением задания, понижение качества выполнения

задания, материальный ущерб и повреждение людей.

6.3. Показателибезошибочной работы оператора

Из различных психологических характеристик деятельности оператора

наибольшее внимание привлекает время реагирования. Это объясняется тем,

что оно является объективным показателем скорости протекания в орга-

Рис. 6.2. Причины ошибок оператора

112

низме человека различных психологических процессов. К тому же время

реакции измеряется непосредственно и выражается количественно.

Работа замкнутой системы управления характеризуется временем цикла

регулирования, в течение которого возникает нарушение в системе и осу-

ществляется его устранение, т.е. приведение системы в исходное состояние.

Период полного оборота информации по всему контуру управления — цикл

регулирования — определяется суммой задержек в определенных звеньях

системы «человек—машина». Для устойчивой работы оператор должен

располагать некоторым избытком времени по сравнению с минимально

необходимым, резервным временем. Это определяет степень временных

ограничений, в которых приходится действовать оператору.

Как показывают исследования, с ростом временных ограничений

оператора и соответственно перегрузок его информацией почти линейно

увеличивается число допускаемых им ошибок. Если же время переработки

информации оказывается чрезвычайно большим, то возникает недогрузка

оператора информацией. Это приводит к его расслаблению, потере им

интереса и мотивации к данной работе, что способствует появлению

ошибок из-за нарушения сферы внимания.

Для успешной работы оператора недостаточно, чтобы он своевремен-

но реагировал на сигнал. Он должен реагировать еще и с необходимой

степенью точности, т.е. нужно, чтобы его действия и их результаты соот-

ветствовали заданной программе управления и укладывались в пределы

допустимых погрешностей.

По аналогии с показателем резерва времени в работе выведена харак-

теристика резерва точности. В показатель погрешности входят обычно

два компонента — систематическая и случайная составляющие, которые

рассчитываются разными способами, а затем объединяются в некоторый

обобщающий показатель. В качестве такого показателя общей погреш-

ности системы δs может быть использована следующая зависимость (со

степенью достоверности β = 0,95):

2 ,s sMδ = + σ (6.1)

где

1 2 ... kM m m m= + + + (6.2)

где m1, m2… mk — систематические погрешности звеньев системы;

2 2 21 2 ...s kσ = σ +σ + +σ (6.3)

где 1 2, ... kσ σ σ — средние квадратические отклонения случайных погрешностей

в звеньях системы.

113

Резерв точности оператора по управлению каким-либо параметром

системы определяется наибольшей дополнительной погрешностью (отно-

сительно минимально возможной для него в имеющихся условиях), которую

он еще вправе допустить, не выводя данный параметр за допустимые преде-

лы. Резерв точности оператора по каждому параметру зависит от условий

работы. С их ухудшением возможности оператора падают и соответственно

снижается его резерв точности. Резервы точности по отдельным параметрам

управления взаимосвязаны, поэтому, когда повышают требования к точно-

сти выдерживания некоторых параметров, тем самым усложняют условия

деятельности оператора и понижают его резервы точности по другим управ-

ляемым параметрам. Следует также отметить, что нежелателен как малый

резерв точности, порождающий напряженность в деятельности оператора,

так и слишком большой, вызывающий расслабление и утрату интереса

оператора к этой деятельности.

Для повышения точности работы системы за счет уменьшения случай-

ных погрешностей нужно в первую очередь снижать погрешность того

звена, где они наибольшие. Таким звеном обычно является оператор.

Отсюда следует важное заключение о наличии двух путей повышения

точности работы системы «человек—машина»:

• повышение точности инструментария оператора, т.е. используемых

им технических средств;

• улучшение эргономических качеств этого инструментария, создание

более благоприятных условий труда.

6.4. Влияние личностных качеств операторана его ошибки

На безошибочную работу оператора влияют следующие психологи-

ческие факторы:

• индивидуальные психические качества;

• текущее психическое состояние;

• психические процессы, протекающие при его управляющей дея-

тельности.

Влияние психофизиологических качеств человека-оператора на

безошибочность и безопасность его труда рассматривалось в работах ряда

ученых. Как показал В.Д. Небылицын, такая личностная характеристика,

как темперамент, сильно отражается на способности оператора к безоши-

бочной работе. Возможность человека успешно работать в экстремальном

режиме следует расценивать как главный критерий его пригодности к

операторской деятельности.

114

Важным показателем способностей человека-оператора к безошибоч-

ной работе является качество его внимания. Под вниманием понимается

способность к концентрации сознания на определенном объекте при

одновременной отстройке от всех прочих объектов. Такая способность

устойчиво концентрироваться на решаемой задаче и не реагировать на

мешающие и отвлекающие сигналы особенно нужна оператору. В опера-

торской деятельности, где приходится все время держать под контролем

большое число параметров управляемой системы, не упускать из вида

окружающую обстановку и при этом решать различные задачи управле-

ния, грамотное распределение внимания приобретает первостепенное

значение.

Еще один важный фактор, способствующий безошибочной и безава-

рийной работе, — эмоциональная устойчивость. Под эмоциональной устойчивостью субъекта понимают его способность сохранять само-

обладание и работоспособность при воздействии на него различных

эмоциональных факторов высокой значимости (связанных с его жизнью

и деятельностью). Эмоциональная устойчивость определяется такими

психофизиологическими свойствами, как эмоциональная возбудимость

и степень устойчивости нервной системы.

Для безошибочной и безопасной работы оператора необходима также

хорошая сенсомоторная координация. Под сенсомоторной координацией

понимают динамическую взаимосвязь, устанавливающуюся в соот-

ветствии с требованиями к данной деятельности между воспринимае-

мыми сигналами и двигательными реакциями на них. Как показывают

исследования, сенсомоторная координация — особенно важное про-

фессиональное качество для операторов, управляющих транспортными

средствами и выполняющих фактически функции слежения за заданными

характеристиками движения.

Среди профессионально важных качеств можно выделить нетре-

нируемые и некомпенсируемые, а также те показатели, недостаток

которых можно устранить в процессе обучения или компенсировать

за счет использования или развития других индивидуальных качеств.

Такие важные профессиональные качества, как сила нервной системы,

внимание, эмоциональная устойчивость и сенсомоторная координа-

ция, можно отнести к категории нетренируемых и некомпенсируемых.

Отсутствие любого из них свидетельствует о непригодности данного

человека для работы оператором, в том числе и водителем транспорт-

ных средств.

К рассматриваемому кругу вопросов можно отнести сравнение спо-

собностей к безошибочной и безопасной работе мужчин и женщин.

115

Опыт показывает, что женщины более пунктуально и точно выполня-

ют правила управления техникой, меньше рискуют и работают более

осмотрительно, лучше прогнозируют опасности, чем мужчины. Можно

сказать, что женщины больше верят в законы и правила, а мужчины —

в себя, в технику. Поэтому ошибки и несчастные случаи у мужчин чаще

всего возникают из-за переоценки своих возможностей и чрезмерной

самоуверенности. Женщины же чаще допускают ошибки при управлении

техникой из-за недостаточной уверенности в себе, нерешительности,

чрезмерной осторожности. Установлено, что женщины работают более

надежно и безопасно, чем мужчины только до тех пор, пока они действу-

ют в нормальных условиях. В случае же усложнения условий, появления

непредвиденных обстоятельств в работе надежность и безопасность их

труда резко падают.

Очень важны для операторов дисциплинированность и лояльность к окружающим. Среди показателей склонности оператора к совершению

ошибок с неблагоприятным исходом — его недисциплинированность и

повышенная конфликтность.

С безошибочностью деятельности оператора нередко связывают

такое личностное качество, как интеллект. Среди многих черт, которые

включают в него, наиболее существенными являются: способность к

обобщению и прогнозированию развития ситуации, способность адап-

тироваться к реальности и способность к обучению.

Связь возраста и трудового стажа работника с его безошибочной и

безопасной работой изучали многие исследователи. В общем случае

максимум психомоторной и физической работоспособности у мужчин

достигается к 22 годам, к 40 годам он понижается примерно на 20 %,

к 60 — на 40 %. У операторов же сложных технических систем профес-

сиональная работоспособность максимальна в возрасте 30—40 лет.

Возрастные требования к операторам транспортных систем зависят

от вида используемой ими техники и условий ее функционирования.

Возрастную границу для машинистов локомотивов целесообразно уста-

новить на планке 50 лет, поскольку машинисты локомотивов старшего

возраста допускают от 10 до 23 % всех ошибок и нарушений. После

46 лет у машинистов снижаются такие важные в их деятельности по-

казатели, как объем внимания и эмоциональная устойчивость. Изучая

качества машинистов в возрасте 46—55 лет и сравнивая их с аналогич-

ными качествами более молодых машинистов, ученые установили, что

показатели профессиональной пригодности в старшей группе хуже.

Однако среди машинистов старшего возраста было немало тех, у кого

такое снижение было незначительным. Поэтому вопрос о профессио-

116

нальной пригодности машинистов локомотивов старше 50 лет должен

решаться индивидуально.

При изучении влияния профессионального стажа на безошибочность ра-

боты оператора замечено, что с увеличением стажа работы (более 3—5 лет)

существенно уменьшается число ошибок в исполнительных действиях,

в оценках пространственно-временных показателей ситуаций, улучша-

ются пространственно-временные характеристики движения. В то же

время возрастает число ошибок в результате отвлечения от управления,

нарушения внимания, неправильно принятых решений.

6.5. Влияние состояния операторана его ошибки

Одним из факторов, провоцирующих ошибки оператора, является

его состояние здоровья. Имеются в виду некоторые хронические за-

болевания, когда оператор признается трудоспособным, но его функ-

циональные возможности снижены. К ним относятся в первую очередь

сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные заболевания, диабет. Эти

болезни порождают недомогание, слабость, быструю утомляемость, по-

вышенную раздражительность. Чтобы в таком состоянии работать без

ошибок, требуется повышенное внимание, вызывающее напряженность

и прогрессирующее утомление, которое приходится компенсировать еще

большей концентрацией внимания. При этом, естественно, создается

почва для возникновения ошибок. Однако не только сами заболевания,

но и средства их лечения могут являться побудительными причинами со-

вершения операторами различных ошибок с неблагоприятными исхода-

ми. Имеются в виду лекарственные препараты, которые по назначению

врача принимают водители транспортных средств.

Одна из опасностей для оператора — монотония — состояние, вы-

званное однообразием восприятия действий. В психологии принято

различать два вида монотонии:

• развивающуюся в результате многократного повторения одних и тех

же движений и поступления в одни и те же нервные центры большого ко-

личества одинаковых сигналов (например, при работе на конвейере);

• вызываемую ограниченным числом и однообразием поступающих

сигналов, когда приходится действовать в условиях одной и той же, мало

изменяющейся информации; недостаток информации порождает у опера-

тора состояние так называемого сенсорного голода — от езды в условиях

однообразной малоинтересной местности, длительного наблюдения за

экраном радиолокатора или приборным пультом в ожидании редкого,

но важного сигнала.

117

Монотония сопровождается изменениями в различных сферах:

• физиологической — в организме возникают сдвиги, типичные для

состояния утомления;

• психической — рассеивается внимание, затрудняется мышление,

возникает нервозность;

• поведенческой — растет вариативность в точности и скорости вы-

полнения действий, увеличивается число ошибок.

Монотонность труда существенно увеличивает время реакции операто-

ра (например, при езде по монотонной дороге оно возрастает на 30 %).

Существует ряд чисто психологических рекомендаций для снижения

воздействия монотонии. Поскольку это состояние возникает на спо-

койных участках пути, машинисту целесообразно искать отвлекающие

факторы (например, думать о чем-то постороннем, но волнующем его);

большее внимание обращать на окружающую природу. Японские уче-

ные, кстати, рекомендуют для борьбы с этим состоянием использовать

жевательную резинку, включать радио. Как физиологическое средство

снижения воздействия дорожной монотонии можно использовать ло-

кальное термоэлектрическое охлаждение участков кожи лба.

Борьба с монотонией актуальна и для машинистов локомотивов,

работающих на удлиненных тяговых плечах. В отличие от автомоби-

лей, на локомотивах имеется техническое устройство, периодически

подающее звуковой сигнал, на который машинист должен реагиро-

вать нажатием кнопки безопасности (но это не всегда эффективно,

поскольку некоторые и в состоянии дремоты нажимают эту кнопку);

иногда используют сигнализаторы, связанные с веками глаз маши-

ниста (при относительно длительном времени закрытия глаз они

включают сирену). Засыпание машиниста пытаются фиксировать по

уровню кожно-гальванического рефлекса, снимаемого с его руки; при

возникновении этого состояния включается пробуждающий сигнал.

Однако датчик на руке мешает работе.

Еще одной категорией опасных для оператора состояний является

нарушение внутренних биологических ритмов, в частности, нарушение

режима сна. Человеческий организм физиологически и психологически

приспосабливается к изменению своей работоспособности по 24-часовому

ритму, где периоды активной деятельности и расхода энергии сменяют-

ся периодами отдыха. Соответственно этим периодам изменяются как

физиологические показатели (кровяное давление, пульс, температура

тела, его электропроводность, эластичность кожи и т.п.), так и психоло-

гические (уровень внимания, скорость реагирования и пр.). На безопас-

ности работы оператора сказывается также ломка стереотипа чередования

118

фаз труда и отдыха в связи с необходимостью работать в разные смены.

Физиологические системы организма не успевают подстраиваться под

изменения режима труда, что вызывает снижение функциональных воз-

можностей человека и увеличение риска ошибок. Особенно много оши-

бок, как показали исследования, оператор допускает в ночное время —

с 1 до 5 ч, в дневное время несколько меньший пик ошибок приходится

на период с 12 до 16 ч.

Эмоциональное состояние оператора также оказывает влияние на

эффективность его работы. Влияние эмоций на процесс и результаты

деятельности оператора чаще трактуется с позиции теории стресса, вы-

двинутой канадским физиологом Г. Селье. Стресс — эмоциональное

состояние, вызванное трудностями и опасностями значимой (тревожной)

для человека задачи. Давая общую оценку стрессу, следует отметить, что

если дело не доходит до эмоционального истощения, стресс — полезная

вегетативная реакция организма на возникающие трудности или опас-

ности, на резкое увеличение физической или психической нагрузки.

Стресс диагностируется по росту биоэлектрической активности мозга,

повышению частоты сердцебиения, росту систолического давления кро-

ви, изменению ее состава. И все эти сдвиги в организме способствуют

повышению его энергетических возможностей. Поэтому стресс сам по

себе служит целесообразной защитной реакцией организма и одновре-

менно механизмом, содействующим успеху в трудовой деятельности в

условиях помех, трудностей и опасностей. Возможны различные про-

явления стресса — аустресс и дистресс.

Аустресс — это реакция, ограниченная в основном мобилизацией

ресурсов организма и его противодействием негативным влияниям путем

использования адаптационных резервов организма.

Дистресс возникает, когда противодействие к негативному влиянию

в организме развивается как сильная активация, которая вызывает его

гипермобилизацию. Реакция операторов на стрессовые ситуации быва-

ет разной. Люди с более сильной нервной системой под воздействием

стрессоров и вызванной ими активации обычно улучшают результаты

деятельности и не склонны к дистрессу. Те же, у кого слабая нервная

система, даже на простые задачи реагируют высокой активацией и легко

впадают в состояние дистресса.

Однако и аустресс, если он возникает часто или является длительным,

может оказаться вредным для здоровья. Немецкий ученый В. Дибшлаг

считает, что нормальная готовность к труду обеспечивается тогда, когда

человек работает в основном с затратой 40—60 % своих возможностей.

В особых случаях, при возникновении трудностей, опасностей, т.е.

119

в стрессовых ситуациях, он может использовать 80 % возможностей

организма. Оставшиеся 20 % позволительно расходовать лишь при воз-

никновении угрозы жизни.

Доказано, что неудовлетворенность своим трудом делает людей более

подверженными стрессу и, таким образом, совершению ошибок. Причем

для мужчин более сильными стрессорами обычно оказываются физио-

логические факторы, а для женщин —психологические.

6.6. Влияние деятельности операторана его ошибки

Любая деятельность состоит из отдельных действий. В самом общем

плане деятельность человека расценивается как активное и целенаправ-

ленное взаимодействие с окружающей средой, служащее удовлетворению

потребностей. Действия состоят из отдельных элементов, которые в тео-

рии деятельности называют операциями. Под операцией понимают кон-

кретный способ, который человек избирает для выполнения отдельных

элементов действия. Причем если действие имеет свою цель, то операция

собственной цели не имеет, она осуществляется за счет наработанных в

процессе опыта автоматизмов. Автоматизмы возникают не только при

движениях, но и при восприятии, переключении внимания и пр. И все

же их принято называть навыками.

Среди мотивов трудовой деятельности особо выделяют те, которые

направляют конкретную деятельность оператора. При этом наибольший

интерес представляет конфликт мотивов, поэтому конфликты особенно

часто провоцируют ошибочные действия человека. Деятельность опера-

тора обычно осуществляется в условиях большого числа всевозможных

ограничений. Эти ограничения, ограждая его от различных опасностей,

в то же время зачастую осложняют работу. Не будь этих ограничений,

оператор действовал бы более раскованно, с большей выгодой для себя.

Правила же заставляют его действовать определенным способом, порой

более сложным и трудоемким. Следовательно, уже в самой структуре

труда оператора заложены предпосылки для указанного конфликта

мотивов.

Доказано, что сила мотива достижения цели, и за счет этого по-

лучения выгоды и мотива избежать опасности, изменяются по разным

законам. Сила мотива получения выгоды с приближением к цели до-

вольно быстро линейно возрастает, сила же мотива избегания опасности

вначале растет очень незначительно, и только перед самой опасной

целью резко увеличивается. К тому же в труде оператора стимулируется

120

в основном мотив выгоды — поощряют, как правило, за выполнение

планов перевозок, сэкономленные ресурсы. Эти успехи приводят к по-

вышению заработной платы, приносят награды и льготы. За безопасную

работу поощряют меньше и реже. Чтобы усилить мотивацию оператора

к выполнению безопасной и безошибочной работы, нужно изменить от-

ношение к этой проблеме в трудовых коллективах, добиться того, чтобы

безопасная работа стала престижной. Введение запретов и наказаний

за нарушение — это самый простой и примитивный способ наведения

порядка, рассчитанный на непосредственное прямое воздействие на лю-

дей. Такой метод отрицательной стимуляции является грубым способом

мотивации и коррекции поведения. К тому же он применяется тогда,

когда нарушение уже произошло и нельзя исправить его последствия.

Значительно более действенным оказывается путь положительной

стимуляции — поощрение за работу без нарушений правил и проис-

шествий. Этим широко пользуются во многих развитых странах. Фир-

мы выделяют большие средства на поощрение безопасно работающих

специалистов. Практика показывает, что полученные при этом выгоды

от снижения числа несчастных случаев примерно в 10 раз превышают

расходы на поощрения.

Ошибки оператора возникают и при его управляющих действиях.

Управляющая деятельность в основном заключается в приведении управ-

ляющих параметров системы в соответствие с заданной программой

ее функционирования. Причем эти параметры приходится приводить

к норме, когда согласно программе нормы меняются и когда по раз-

ным причинам происходит отклонение параметров от установленных

значений. В подобных случаях решение таких задач начинается с вос-

приятия сложившейся ситуации. Информацию о положении и состоя-

нии управляемой системы оператор получает как в естественной, так

и в закодированной форме — в виде положений стрелок, индексов и

прочих сигналов на пульте управления. Обнаружение сигнала на шкале

индикатора обусловлено, с одной стороны, характеристиками (яркостью,

цветом, формой, контрастом с фоном и т.д.), а с другой — психофизиче-

скими порогами ощущений самого оператора. При разработке пультов

управления технические характеристики индикаторов и передаваемых

ими сигналов обычно согласуют с психофизическими возможностями

оператора по их восприятию. В таких случаях их необнаружение является

результатом ошибки оператора.

Одной из причин ошибочного восприятия оператором сложившейся

ситуации служит возникновение у него иллюзии обманных ощущений.

Опасные иллюзии могут возникать у водителя автомобиля. Психологи

121

установили, что на оценке скорости движения объекта сказываются его

размеры: скорость движения небольших объектов людям свойственно

завышать, а скорость больших, наоборот, занижать. Эта иллюзия может

стать причиной серьезных происшествий, когда на неохраняемом пере-

езде водитель недооценивает скорость движения поезда и, желая проско-

чить до его подхода, не успевает съехать с железнодорожного полотна.

Среди ряда психологических эффектов, склоняющих оператора

к ошибочным действиям, следует указать на наличие у него так на-

зываемых холодных или горячих знаний. «Холодными» знаниями на-

зывают те, что получены от педагога, вычитаны из книг, инструкций,

а «горячими» — знания, которые приобретены на собственном опыте.

Решения, базирующиеся на «горячих» знаниях, воспринимаются как

более обоснованные, чем те, которые вытекают из «холодных» знаний.

Это обстоятельство способно провоцировать оператора на ошибочные

действия, поскольку «горячие» знания, почерпнутые из практики, могут

оказаться менее достоверными, чем обобщенные на большом опыте

«холодные» книжные сведения.

6.7. Анализ причин ошибок оператора

6.7.1. Общие положения

Выявление причин аварий и других происшествий, возникающих в

человеко-машинных системах, принятие мер по их устранению — главное

звено в обеспечении безопасности работы таких систем. Ошибка опера-

тора является результатом его предметной деятельности, обусловленной

индивидуальными качествами этого человека, его интуицией, функ-

циональным состоянием, качеством используемого им инструментария,

условиями его жизни и деятельности.

Факторы, которые приводят к увеличению числа ошибок опера-

тора, перечислена на рис. 6.3. Комментируя рисунок, можно сказать

следующее.

При выполнении работ, требующих особой точности, необходима

соответствующая организация рабочего пространства. Неудобное рабо-

чее место ведет к утомляемости и снижению производительности, что

увеличивает число ошибок.

Плохое освещение затрудняет выполнение мелких механических

работ. Высокие температуры и уровень шума ослабляют мотивацию

к деятельности, снижают уровень усилий и увеличивают количество

ошибок.

122

Плохая компоновка панелей управления, механизмов и контрольно-

измерительного оборудования ведет к возникновению ошибок в выборе

и последовательности действий.

Люди, не имеющие соответствующего опыта или недостаточно хорошо

информированные, совершают больше ошибок при выполнении новых

видов работ. Плохо написанные инструкции по управлению и эксплуа-

тации порождают неуверенность и ошибки в действиях оператора.

Если контролеры не обеспечивают операторов информационной об-

ратной связью, они могут не знать о совершенных ими ошибках и путях

исправления неправильных методов работы.

Выделяют три основных подхода к проведению анализа ошибочных

действий оператора: клинический, статистический и основанный на

методах моделирования.

6.7.2. Клинический анализ

Данный подход заключается в разностороннем изучении внутренних

и внешних факторов, которые отдельно или в их сочетании стали при-

чиной ошибочного действия оператора. Ошибки человека отражают как

внутренние, так и внешние побудители, поэтому клинический анализ

должен быть направлен в первую очередь на выявление психологических

механизмов этого отражения, а уже через них — на побудителей ошибки.

Клинический анализ — довольно длительный и трудоемкий процесс, по-

этому его проводят обычно при расследованиях тяжелых происшествий —

со смертельным исходом, с большим числом пострадавших или при

существенных экономических потерях.

Важным аспектом клинического анализа является достовер-

ность данных о происшествиях. Свидетельские показания несмотря

на некоторую их субъективность остаются важным элементом нако-

Рис. 6.3. Факторы, влияющие на увеличение числа ошибок оператора

123

пления информации для клинического анализа. Чтобы полученные

при этом сведения были объективными, следует собирать свидетель-

ские показания по возможности сразу (в течение 15—30 мин) после

происшествия.

Из современных подходов к проведению клинического анали-

за ошибок оператора заслуживает внимания схема, предложенная

Г.М. Зараковским и В.И. Медведевым. Авторы предложили каждую

ошибку оператора анализировать: по месту ее в структуре функциониро-

вания человеко-машинной системы; по внешнему проявлению ошибки;

по последствиями ошибки; по характеру отражения ошибки в сознании

оператора; по причине ошибки. При этом предполагается, что для каж-

дого обсуждаемомого пункта имеется перечень возможных проявлений

ошибок в рассматриваемой системе управления.

6.7.3. Статистический анализ

Основным назначением статистического метода изучения причин че-

ловеческих ошибок является установление статистических закономерно-

стей возникновения различных категорий ошибок человека и связанных

с ними обстоятельств с целью выявления систематически действующих

побудителей этих ошибок. Если клинический анализ направлен на

установление причин конкретного происшествия путем его доскональ-

ного изучения, то статистический анализ ориентирован на выявление

причин происшествий за счет исследования их большого числа при не

столь глубоком изучении каждого из них. При статистическом анализе

важно выделить тот ограниченный перечень показателей, по которому

будут собираться сведения о происшествиях и выводиться суждения об

их систематически действующих побудителях.

Собранная информация обычно представляется в виде таблиц, в

столбцах которых указывают признаки, по которым будет вестись

анализ, а в строки заносят сведения по отдельным происшествиям.

Затем весь массив собранных данных подвергается обработке для

выявления средних значений по отдельным признакам, проведения

корреляционного, многофакторного, дисперсионного, регрессивного

и других видов анализа. Ценное качество статистического анализа

заключается в его прогностической способности, позволяющей, в

отличие от клинического, не только судить о закономерностях про-

шлых ошибок, но и предсказывать по ним особенности ошибок, воз-

можных в будущем. Результаты статистического анализа ошибочных

действий операторов широко используются в методиках расчета

надежности их работы.

124

6.7.4. Моделирование как средствоисследования ошибок оператора

Моделированием принято называть исследование явлений посредством

моделей, где под моделью понимается отображение этого явления в ином

виде, в иной форме. Рассматривая моделирование как средство исследо-

вания ошибок оператора, можно выделить два основных его вида: пред-

метное и математическое. При предметном моделировании исследование

проводят на базе воспроизведения физических, геометрических и других

функциональных характеристик ситуации, в которой возникла ошибка,

при математическом моделировании тоже воспроизводится ситуация, но

средствами математики и логики.

Математическое моделирование открывает более широкие возможности

для анализа причин ошибок и установления систематически действующих

побудителей. Подобные модели обычно реализуются с помощью ЭВМ,

благодаря чему предоставляется возможность для прогнозирования появ-

ления ошибок оператора и выявления степени воздействия человеческих,

технических и организационных факторов на их возникновение. Мате-

матическая модель, описывающая возможности возникновения ошибок

человека-оператора, разработана английскими учеными А. Хале и М. Хале.

Она строится на основе графического изображения взаимосвязи ряда

блоков, символизирующих различные показатели деятельности оператора:

психофизиологические качества, цели, мотивы, способности и состояния

субъекта, выполняемые им действия, ожидаемый результат и т.д. Исходя

из указанных факторов, их взаимосвязи и взвешивания степени их влия-

ния на процесс его деятельности, рассчитывают вероятность ошибочных

действий как функцию названных переменных. Результаты моделирования

оказывают существенную помощь экспертам при расследовании сложных

ошибок, причины которых далеко не очевидны.

Без выявления причин ошибочных действий операторов в принципе

невозможно создание надежно и безопасно функционирующих человеко-

машинных систем. Для этого должны разрабатываться и внедряться

научно обоснованные методы психологического анализа ошибочных

действий оператора. Не установив истинной причины ошибки оператора,

нельзя найти пути ее предупреждения и исправления.

Заслуживает внимания разработанная американским ученым Чени

программа устранения причин ошибок (УПО), состоящая из шести

основных элементов:

1) производственные контролеры, инженеры и рабочий персонал

обучаются по программе УПО;

2) рабочие и руководители бригад по УПО обучаются необходимым

методикам;

3) рабочие учатся отчитываться об ошибках и рискованных ситуациях,

анализировать их для выяснения причин, разрабатывать варианты улуч-

шения ситуаций, позволяющие устранить причины ошибок.

4) эргономисты и другие специалисты изучают предложения по УПО

с точки зрения их полезности и стоимости и выбирают лучшие или пред-

лагают свои;

5) лучшие предложения внедряются в производство, персонал опо-

вещают о его вкладе в программу УПО;

6) для дальнейшего развития программы УПО эргономисты и другие

специалисты оценивают изменения в производственном процессе.

Как показали исследования, наилучший результат по уменьшению

ошибок и повышению производительности труда был достигнут бла-

годаря высокой степени участия самих рабочих в программе УПО. На

объектах, требующих высокой квалификации или принятия решений с

высокой степенью ответственности, обычно проводят квалификацион-

ные испытания. Для поддержания достаточного уровня квалификации

операторов необходимо организовать их переподготовку, обследование

физического и умственного состояния.

126

Глава 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА

ОПЕРАТОРА СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК—МАШИНА»

7.1. Предельно допустимыенормы деятельности оператора

Оценка информационной напряженности в работе оператора СЧМ

может производиться с использованием предельно допустимых норм деятельности (ПДНД). Под ПДНД понимают максимальные значения

некоторых параметров, превышение которых может привести к не-

желательным последствиям в работе (ошибкам, сбоям) или состоянии

оператора.

К ПДНД, характеризующим значение информационной нагрузки опе-

ратора СЧМ, относятся: коэффициент загруженности, период занятости,

частота (коэффициент) появления очереди сообщений, длина очереди

сообщений, время пребывания информации на обработке, скорость по-

ступления информации к оператору.

Коэффициент загруженности:

инф 0з

см см

1 ,T T

KT T

= = − (7.1)

где Тинф — общее время за дежурство, в течение которого оператор занят обра-

боткой поступающей к нему информации, мин;

Тсм — продолжительность дежурства, мин;

Т0 — общее время за дежурство, в течение которого оператор не может об-

рабатывать информацию, мин.

ПДНД по коэффициенту загруженности Кз ≤ 0,75.

Период занятости (Тзан) — время непрерывной (без пауз) работы.

ПДНД по Тзан ≤ 15 мин.

Частота появления очереди сообщений:

оч ,N

fN

= (7.2)

127

где Nоч — число сообщений, обработанных при наличии очереди;

N — общее число поступивших сообщений.

ПДНД по частоте появления очереди сообщений f ≤ 0,4.

Длина очереди сообщений не должна превышать объема оперативной па-

мяти человека. В среднем ПДНД по длине очереди сообщений: Коч ≤ 3.

Время пребывания информации на обработке, мин:

пр ож оп пр.доп,t t t t= + < (7.3)

где tож — время ожидания информацией начала обслуживания, мин;

tоп — время обработки информации оператором, мин;

tпр.доп — предельно допустимое время пребывания информации на обработке,

которое зависит от особенностей технологического процесса, мин.

Отсюда время ожидания информацией начала обслуживания соста-

вит, мин:

ож пр оп пр.доп оп.t t t t t= − < − (7.4)

Скорость поступления информации к оператору, бит/с:

ср

,F

Ht

= (7.5)

где F — объем информации, предъявляемой оператору в среднем в одном со-

общении, бит;

tср — средняя длительность сообщения, с.

Эта скорость не должна превышать пропускной способности челове-

ка по восприятию, переработке и передаче информации. Оптимальное

значение пропускной способности Счел = 1—5 бит/с.

ПДНД по скорости поступления информации: Н ≤ Счел ≤ 5 бит/с.

7.2. Определение показателейинформационной напряженности в работе оператора

Если поток поступающих в систему сообщений является простейшим,

время их обслуживания подчинено экспоненциальному закону и ни одно

сообщение не покидает систему необслуженным, для определения чис-

ловых значений показателей информационной напряженности в работе

оператора СЧМ (при допущении, что оператор СЧМ представляет собой

одноканальную систему массового обслуживания) можно воспользо-

ваться математическим аппаратом теории массового обслуживания и

правилами вычисления математического ожидания дискретных и непре-

рывных случайных величин (рис. 7.1).

128

Коэффициент загруженности по своей сути представляет вероятность

того, что оператор занят обработкой информации:

з з 01 ,K P P= = − = ρ (7.6)

Здесь P0 — вероятность того, что оператор не занят обработкой информации

(информационные сообщения отсутствуют);

ρ — приведенная плотность входящего потока сообщений за 1 ч;

,λ

ρ =μ

(7.7)

где λ — плотность входящего потока сообщений, сообщ./ч;

1 ,nλ = λ

где λ1 — плотность потока сообщений от одного объекта управления, сообщ./ч;

n — количество объектов управления, передающих сообщения;

μ — интенсивность обслуживания, сообщ./ч;

оп

160,

tμ = (7.8)

где опt — среднее время, затрачиваемое оператором на обработку одного со-

общения, мин.

Математическое ожидание периода занятости определяется форму-

лой, мин:

зан

160.Т =

μ− λ (7.9)

Коэффициент (частота появления) очереди представляет собой ве-

роятность того, что на обработке у оператора находятся более одного

сообщения (имеется очередь сообщений):

20 11 ,f P P= − − = ρ (7.10)

где Р1 — вероятность того, что на обслуживании имеется одно сообщение.

Рис. 7.1. Диспетчер как орган обслуживания в одноканальной системе массо-

вого обслуживания

129

Среднее значение длины очереди сообщений:

оч .1

Kρ

=−ρ

(7.11)

Среднее время ожидания сообщением начала обслуживания, мин:

ож 60.tρ

=μ− λ

(7.12)

7.3. Определение показателей надежностии эффективности деятельности оператора

системы «человек—машина»

7.3.1. Состав показателей

Под эффективностью деятельности оператора в автоматизиро-

ванной системе управления (АСУ) следует понимать способность

своевременно и точно решать возложенные на него задачи на протя-

жении заданного времени с минимальными затратами сил, средств,

энергии.

Надежность характеризует способность системы или ее элементов

(в том числе человеческого звена) выполнять свои функции в течение

заданного времени. Любые нарушения в работе системы, вызывающие

частичную или полную утрату ее работоспособности, определяются

как отказ.

Отказ в работе оператора — состояние, при котором человек не

может выполнять возложенные на него функции из-за утомления, вре-

менной утраты работоспособности и др. Отказ может быть временным

неустойчивым — ошибкой; временным устойчивым, для устранения

которого требуется предоставление специального времени или условий;

окончательным (неустранимым); оперативным, заключающимся в не-

достижении цели из-за дефицита времени.

Под ошибкой понимают элемент деятельности, нарушающий ее це-

ленаправленное протекание и приводящий к нежелательному для дей-

ствующего лица результату. Ошибки, допускаемые человеком, делят на

группы: по времени выполнения действий, самим действиям и грубые;

закономерные и случайные; систематические и случайные; психологи-

ческие, физиологические и демографические.

Различают психологическую, физиологическую и демографическую

надежности человека. Психологическая надежность учитывает только

130

временные неустойчивые отказы, физиологическая — только временные

устойчивые, демографическая — только окончательные отказы.

Для практических целей имеют значение характеристики психологи-

ческой и физиологической надежностей, которые зависят от структуры

трудовой деятельности человека, условий его труда и отдыха.

В целом, надежность человека определяется, как свойство безотказно

выполнять функции, сохраняя свои психофизиологические и социаль-

ные показатели в заданных пределах в определенных условиях в течение

определенного промежутка времени.

Надежность оператора СЧМ может быть охарактеризована следую-

щими показателями:

• безошибочностью;

• готовностью к действию;

• восстанавливаемостью;

• своевременностью.

7.3.2. Расчет показателей надежностиоператора СЧМ

Основной показатель безошибочности — вероятность безошибочного

выполнения работы оператором:

бз ,m

PN

= (7.13)

где m — число правильно решенных задач (выполненных оператором дей-

ствий);

N — общее число решенных задач (выполненных оператором действий).

Для типовых, часто повторяющихся действий (операций) показателем

безошибочности служит также интенсивность ошибок:

ош ,i ii

i i

N m

N T

−λ = (7.14)

где Ni, mi — соответственно общее количество выполненных оператором действий

(операций) и число безошибочных действий (операций) данного вида;

Ti — время, затрачиваемое на выполнение действий (операций) данного

вида.

Формула (7.14) справедлива лишь для периода времени устойчивой

работоспособности оператора.

Вероятность безошибочного выполнения всего алгоритма работы

оператора (в случае безошибочного выполнения или интенсивности

131

ошибок при выполнении различных операций и действий) вычисляется

по формуле:

1 1

(1 )

бз

1

e e ,

r rNii i i i

i i i

r P T NNi

i

P P = =− − − λ∑ ∑

== ≅ =∏ (7.15)

где Pi, li — вероятность безошибочного выполнения и интенсивность ошибок

при выполнении операций i-го вида;

Ni — число выполненных операций (действий);

r = 1, 2, 3, ... r — число различных видов операций (действий).

Коэффициент готовности оператора к действию представляет собой

вероятность включения человека в работу в любой произвольный момент

времени:

0г 1 ,

ТK

T= − (7.16)

где T0 — время, в течение которого оператор не может принимать поступающую

к нему информацию (перегружен, занят, не находится на рабочем месте);

Т — общее время работы оператора.

Основной показатель восстанавливаемости — вероятность исправления

оператором допущенной ошибки:

исп обн и л( ),хP P P P t= (7.17)

где Px — вероятность выдачи системой контроля сигнала об обнаруженной

ошибке;

Pобн — вероятность обнаружения оператором сигнала системы контроля;

Pи(tл) — вероятность исправления ошибки при повторном решении задачи

(выполнении действия) в течение времени tл;

tл — допустимый лимит времени на решение задачи.

Показатель Pисп связан с возможностью самоконтроля оператором

своих действий и своевременного исправления допущенных ошибок.

Правильные, но несвоевременные действия не приводят к достиже-

нию цели, т.е. дают тот же результат, что и ошибка.

Основной показатель своевременности — вероятность решения задачи

оператором за время меньше допустимого:

{ }л

св оп л

0

( ) ,

t

P P t t t dt= < = Φ∫ (7.18)

где Φ(t) — функция плотности времени решения задачи;

tоп — время, затрачиваемое оператором на решение задачи.

132

Функцию Φ(t) для эксплуатируемых СЧМ находят экспериментально,

для проектируемых — одним из расчетных методов.

Формула (7.18) используется, если tл является постоянной величиной.

Если tл и tоп — переменные величины, распределенные по нормаль-

ному закону, тогда

{ }св оп 00 0,5 ,

t

tP P t

Δ

⎛ ⎞Δ= ≥ = +Φ ⎜ ⎟σ⎝ ⎠

(7.19)

где л оп;t t tΔ = −

0

t

t

Δ

⎛ ⎞ΔΦ ⎜ ⎟σ⎝ ⎠

— интеграл Лапласа, значения которого приводятся в литературе

по теории вероятностей;

л оп

2 2,

t t tΔσ = σ +σ (7.20)

где л оп

, ,t t tΔσ σ σ — средние квадратические отклонения для величин оп л, ,t t tΔ

соответственно.

По статистическим данным, вероятность своевременного решения

задач определяется выражением:

нссв 1 ,

mP

N= − (7.21)

где mнс — число несвоевременно решенных задач;

N — общее число решенных задач.

Общий показатель надежности СЧМ как вероятность правильного

(безошибочного) и своевременного решения задач управления системой

определяется выражением:

счм бз св.P P P= (7.22)

Надежность деятельности человека изменяется с течением времени.

Это обусловлено как изменениями условий деятельности, так и колеба-

ниями состояния оператора. Под воздействием различных факторов СЧМ

находится в разных состояниях, которым соответствует определенное

значение надежности работы оператора.

С учетом этого среднее значение вероятности безошибочной работы оператора равно:

оп оп/

1

,

n

i ii

P P P=

=∑ (7.23)

133

где Рi — вероятность наступления i-го состояния СЧМ;

Роп/i — условная вероятность безошибочной работы оператора в i-м состоянии

системы (i = 1, 2... n);

n — число рассматриваемых состояний СЧМ.

Основными переменными факторами, от которых зависят результаты

деятельности оператора, является поток информационных сообщений и

вызываемые им состояния информационной перегрузки: переполнение

оперативной памяти и дефицит времени.

В таком случае полная группа несовместных событий характеризуется

тремя вероятностями:

Р1 — вероятностью переполнения оперативной памяти;

Р2 — вероятностью возникновения дефицита времени в отсутствии

переполнения оперативной памяти;

Р3 — вероятностью отсутствия информационной перегрузки.

При этом

{ }0

1 0

0

1 ,

K

kk

P P K K P=

= > = − ∑ (7.24)

где Рk — вероятность наличия в очереди k сообщений;

K0 — объем оперативной памяти.

2 1(1 ) ,tP P P= − (7.25)

где Рt — вероятность того, что время ожидания информацией начала обслужи-

вания превысит некоторую допустимую величину.

3 1 2(1 )(1 ).P P P= − − (7.26)

Вероятности Рk и Рt можно определить методами теории массового

обслуживания.

Вероятности Роп/i могут быть получены в результате анализа деятель-

ности оператора по формуле (7.15) или экспериментально.

Рассмотренные характеристики деятельности оператора СЧМ в зна-

чительной степени зависят от способа выполнения этой деятельности,

т.е. от навыков и умений оператора, а также от мотивов его поведения и

изменения условий выполнения деятельности.

134

Глава 8

ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

СИСТЕМ «ЧЕЛОВЕК—МАШИНА»

8.1. Цели и задачи эргономического проектированиясистем «человек—машина»

В современном производстве должна быть задействована техника,

учитывающая возможности и особенности работающего с ней человека

(или группы людей). Разработку и оценку проектных предложений по

созданию удобной, надежной и безопасной техники выделяют в особую

область — эргономическое проектирование человеко-машинных систем.

Оно направлено на обеспечение заданных эргономических свойств

системы, формирование средств и способов поддержания необходимой

квалификации и работоспособности людей. При этом проектируется

система «человек—машина—среда», а не только технические средства,

которые лишь после подгонки к человеку становятся компонентами

СЧМ. На этом пути открываются принципиально новые возможности

повышения эффективности труда человека и функционирования системы

в целом. По мере развития эргономического проектирования выявилась

и необходимость в особом специалисте — проектировщике-эргономисте,

владеющем не только специальными знаниями, но и особым инструмен-

тарием (методами, средствами и др.).

Эргономическое проектирование должно обеспечить повышение

эффективности и качества труда, удобство эксплуатации и обслужива-

ния технических средств, улучшение условий труда и сокращение сро-

ков освоения техники, экономию физической и нервно-психической

энергии работающего человека, максимально возможного приспосо-

бления оборудования к функциональным возможностям и особен-

ностям человека.

Эргономическое проектирование рабочего места предусматривает:

• оптимизацию распределения функций между компонентами СЧМ;

• организацию рабочих мест с учетом антропометрических данных

человеческого тела;

135

• соответствие технических средств психофизиологическим, био-

механическим и антропометрическим требованиям;

• обеспечение оптимальных значений факторов внешней среды на

рабочем месте.

Методические принципы эргономического проектирования включают:

• сочетание неформальных (интуитивных, творческих, эвристиче-

ских) процедур с формальными (расчетными, математическими). Это

способствует рождению новых проектных идей и принятию нестандарт-

ных решений, учитывающих в большинстве своем неформализуемые

характеристики человека, доведению идей и решений до количественной

оценки конкретных вариантов технических решений;

• взаимозависимое использование методов эргономического про-

ектирования процесса, средств и условий деятельности человека, что

позволяет учитывать влияние на эффективность и качество деятельности

функциональных состояний человека и находить рациональные способы

обеспечения его работоспособности;

• процедуры системной оптимизации, позволяющие находить наи-

более целесообразные проектные решения по выбранным критериям

с учетом закономерностей деятельности человека, его физического и

психологического состояния, а также технических, экономических,

демографических и других ограничений.

Эргономическое проектирование — составная часть общего процесса

проектирования СЧМ (рис. 8.1). Оно начинается с анализа деятельности

человека и функционирования эргатической системы в целях определе-

ния общей психофизиологической структуры деятельности человека в

ней, характеристик человеческих факторов. Для наиболее полного учета

возможностей и особенностей работающего человека необходимо точно

знать причины неудовлетворенности работой, иметь ясное представле-

ние о том, в каком направлении следует модифицировать конструкции

технических средств. Большое значение имеет выявление недостатков во

взаимодействии человека и техники, определение требований, которые

данный вид деятельности предъявляет к техническим средствам системы

и психофизиологическим характеристикам человека.

Эргономический анализ деятельности прототипов и аналогов про-

ектируемого объекта, а также нормативно-технической документации

по выбранной или специально разработанной методике — первый

этап работы. При проектировании больших по масштабам систем

осуществляют также функциональное и математическое моделиро-

вание процессов (или элементов) деятельности человека. Для углу-

бленной проработки эргономического проекта создают поисковый

136

Рис. 8.1. Основные этапы эргономического проектирования

137

макет проектируемого объекта в натуральную величину из недорогих

материалов, который представляет собой модель оборудования или

блока системы. Поисковый макет можно использовать для выбора

оптимального оборудования, его эргономической оценки, органи-

зации рабочего места, проверки размещения органов управления на

удобство пользования ими, проверки точности и скорости считывания

показаний приборов и др.

На этой же стадии можно создать функциональный макет, который в

отличие от поискового имитирует функционирование аппаратуры, но не

обязательно внешний вид объекта. Деятельность человека на этом макете

организуется так, чтобы основные характеристики соответствовали ее

параметрам в реальной системе. Поэтому в качестве функционального

макета используют тренажеры, возможности которых значительно рас-

ширяют ЭВМ.

Функциональный макет можно использовать для сравнения альтер-

нативных вариантов объекта или проверки выбранного проекта, а также

оценки отдельных характеристик технических устройств. Эргономиче-

ская оценка варианта проекта человеко-машинной системы по специ-

альной методике подводит итог всей работы и включает определение

существенных эргономических критериев, выявление параметров, свя-

занных с ними и подлежащих количественной оценке с помощью изме-

рений или экспертным путем. Значения отдельных параметров сводят в

единую шкалу, что позволяет сделать вывод об уровне эргономического

качества проектируемой системы.

Тенденция проектирования уже не отдельных объектов, а крупных

комплексов и систем (например, централизованного диспетчерского

управления) накладывает отпечаток и на эргономическое проектирова-

ние. Очевидно, что те проектные решения, которые были оптимальными

для отдельного объекта, могут перестать быть ими в комплексе. Если

проектируется не отдельный прибор, а система приборов, с которыми в

разных комбинациях будет одновременно работать оператор, то их нуж-

но согласовать друг с другом, объединить общим алгоритмом действий,

сквозными правилами компоновки, укомплектовать однотипными

органами управления и средствами отображения информации. Если не

учитывать факторы системного использования приборов, оптималь-

ность каждого из них в отдельности окажется мнимой, так как сумма

оптимальностей не приведет к оптимуму целого. Иными словами, вы-

сокое эргономическое качество отдельного объекта не равнозначно его

качеству как элемента системы. Этот принцип следует иметь в виду при

эргономическом проектировании систем управления.

138

Следует отметить также, что проектирование системы «человек—

машина—среда» почти никогда не начинается с нуля. Чаще всего речь

идет о реформировании более или менее радикальным образом уже

существующей системы. Наиболее важные этапы:

• анализ производственного процесса на входе, внутри и на выходе

системы;

• эргономический анализ функционирования системы с помощью

эргономических контрольных карт;

• анализ задач, выполняемых человеческим звеном;

• анализ мнений персонала системы, связанного с выполнением

различных заданий.

Затем определяют цели системы, ее ограничения, функции, не-

обходимые для их достижения. При этом не указывается, кто и что

выполняет и как следует выполнять определенные функции. На сле-

дующем этапе функции распределяют между человеком и машиной.

Традиционные критерии этого распределения — возможности и осо-

бенности человека и машины, расходы и обоснование, действительно

ли такое распределение обеспечит человеку решение интересных и

интегрированных задач.

На стадии разработки опытных образцов, макетов оценивают систему

или отдельные ее части. При этом важно, чтобы в оценке мог принять

участие заказчик (пользователь). При практической реализации проекта

проводится его окончательная эргономическая оценка.

Важнейшее средство реализации методологических принципов эр-

гономики в проектных задачах — разработка концептуальных моделей

деятельности на основе общенаучных положений системного подхода и

эргономического описания функциональных структур проектируемых

видов деятельности. Реализация принципов осуществляется по сле-

дующей схеме: эргономическая теория, разработка концептуальных

моделей деятельности, эргономическое проектирование конкретных

видов деятельности.

На основе проекта формируют требования не только к используемым

техническим средствам, но и к профессиональному отбору и обуче-

нию, техническим средствам подготовки, тренажа и контроля знаний

обслуживающего персонала. Проектирование человеческой деятель-

ности опирается на фундаментальные психологические исследования

и моделирование высших психических функций: восприятия, памяти,

мышления (образного и понятийного). Эти функции — внутренние

средства (психологические инструменты) деятельности человека. К их

числу относятся опыт, знания, программы и схемы поведения человека-

139

оператора, составляющие в совокупности его профессиональный облик.

Постоянные и оперативные образно-концептуальные модели, лежащие

в основе процесса принятия решения и управляющей деятельности

оператора, формируются на основе внутренних средств деятельности.

Специальное формирование и тренировка внутренних средств влияют

на эффективность деятельности.

Поясним такие используемые здесь и далее термины, как концепту-альная модель и информационная модель. В человеко-машинной системе

управления оператор, как правило, лишен возможности непосредственно

наблюдать управляемый объект (предмет труда) и может судить о нем

только опосредованно, через информацию, поступающую к нему по раз-

личным средствам связи. В этом случае под информационной моделью по-

нимают организованное в соответствии с определенной системой правил

отображение управляемого объекта, системы управления им, внешней

среды и способов воздействия на них. Материально информационную

модель реализуют с помощью разных индикаторных приборов, табло

и других средств отображения информации. Информационная модель

выступает в качестве источника и основы для формирования концеп-туальной модели совокупности представлений оператора о состоянии

управляемого им объекта, системы и внешней среды, сложившихся на

основе информационной модели, ранее накопленных знаний и опыта

применительно к решаемой задаче. В концептуальную модель входят

образцы существующей ситуации и ситуации из прошлого опыта, а

также образы прогнозируемой ситуации и программы преобразова-

ния существующей ситуации в прогнозируемую. Очевидно, одна и та

же информационная модель, в зависимости от решаемой оператором

задачи, может порождать в его сознании различные концептуальные

модели. Однако информационную модель нельзя считать незыблемой

основой формирования концептуальной модели. Опыт показывает, что

из-за неисправности индикаторов в информационной модели может

появиться недостоверная или неполная информация. В таких ситуациях

концептуальная модель выступает как средство контроля достоверности

информационной модели.

Непосредственно используя в процессе труда внутренние средства,

оператор опирается и на внешние средства деятельности — информаци-

онные модели, реализуемые с помощью средств отображения (экранов,

табло, мнемосхем и др.) или в форме документа, средств программного

обеспечения (при решении задач на ЭВМ) и других вспомогательных

средств, органов управления и средств связи. Таким образом, цель про-

ектирования деятельности — согласовать внешние и внутренние средства,

140

Ри

с.

8.2

. С

тр

ук

ту

рн

ая

сх

ем

а п

ро

ек

ти

ро

ва

ни

я с

ред

ств

дея

тел

ьн

ос

ти

оп

ер

ато

ра

141

в первую очередь информационные и концептуальные модели, полно-

стью использующие психологические возможности человека-оператора

для приема и переработки информации и принятия решений.

В зависимости от целей и задач большее внимание уделяется либо

внешним, либо внутренним средствам. Например, качество некоторых ин-

формационных моделей, условно называемых моделями-изображениями

(аэрофотоснимков, отображений на экране дисплея и др.), определяется

техническими возможностями средств сборa и регистрации информации.

Эргономические рекомендации в этом случае должны касаться уровня

освещенности, контраста, режима работы модели, а основная задача про-

ектирования состоит в анализе и учете внутренних средств деятельности.

Если оператор должен иметь дело не с первичной, а с предварительно

обработанной информацией, поступающей из ЭВМ, основное внимание

при проектировании обращают на разработку и формирование внешних

средств деятельности, а внутренние средства должны быть направлены

на процесс принятия решений (интеллектуальный уровень). Значит, для

проектирования средств деятельности человека необходимо знать ее объ-

ективную структуру, на основе которой разрабатывают информационные

модели, и другие средства, адекватные как реальной ситуации, так задачам

и характеру работы оператора в СЧМ.

Концепцию проектирования средств деятельности оператора можно

представить в виде структурной схемы (рис. 8.2). На ней изображены основ-

ные внутренние (верхняя часть схемы) и внешние (нижняя часть) средства,

отнесенные к трем основным этапам деятельности человека — информаци-

онной подготовке, принятию решений и их реализации. Выделены факторы,

влияющие (через внешние и внутренние средства или непосредственно) на

эффективность деятельности и основные механизмы деятельности, реали-

зующие согласование внешних и внутренних средств.

8.2. Проектирование транспортныхэргатических систем

Все без исключения системы управления на железнодорожном транс-

порте — и те, в которых используется электронная вычислительная техни-

ка, и те, в которых до внедрения ЭВМ дело еще не дошло, — принадлежат

к классу эргатических. К эргатическим можно, например, отнести систе-

мы: локомотив—машинист; диспетчер — напольные устройства участка,

смена, работающая на станции; диспетчерский центр управления и др.

Роль человека в них различна. Понятие эргатическая система достаточно

полно охватывает практически всю деятельность людей, занятых управ-

лением перевозочным процессом на железнодорожном транспорте.

142

Эргатические системы представляют собой высшую форму систем

управления, более общий класс, чем информационные, так как в них

осуществляются все формы взаимодействия объектов друг с другом.

Все остальные системы управления реализуют только часть возможных

отношений между объектами. Человек влияет на все отношения в эрга-

тической системе управления. Например, он может отключить любую

автоматическую подсистему и взять управление на себя.

Как бы ни была сложна система, всегда можно построить такую эр-

гатическую систему, в которую она войдет в качестве составляющей, т.е.

будет участвовать в ее работе как подчиненный элемент.

В любой эргатической системе (например, приведенной на рис. 8.3)

можно выделить датчик, с помощью которого человек получает ин-

формацию о состоянии объекта управления. Такими датчиками служат

органы чувств — рецепторы, центральная нервная система оператора.

Воздействуют на объект управления эффекторы — двигательные органы

человека. Датчики формируют информационную модель, с помощью

которой оператор наблюдает за состоянием объекта управления и за

результатами своих действий. СОИ позволяют оператору сравнивать

текущее состояние x(t) объекта с заданным у(t). Индикаторы и СОИ де-

лают управляемый процесс наблюдаемым; они, в сущности, усиливают

или заменяют рецепторы.

Исполнительный механизм, с помощью которого на объект управле-

ния передается управляющее воздействие эффектора, представляет собой

пульт непосредственных локальных орудий труда. Он призван усилить или

Рис. 8.3. Структурная схема эргатической системы

143

заменить эффектор и делает объект воздействия управляемым. Исполни-

тельные механизмы и индикаторы в эргатических системах могут быть

регулируемыми и нерегулируемыми. Индикаторами называют некоторые

инструменты, с помощью которых измеряют состояние управляемого

объекта, а результаты измерений выдают оператору в виде наблюдаемого

сигнала (сигнала, который человек может распознать, расшифровать и

из которого может выделить нужную информацию). Часть структуры эр-

гатической системы — вспомогательный механизм, с помощью которого

человек может принять правильное решение, если ситуация многоаль-

тернативная. Вспомогательный механизм призван усилить, а в некоторых

случаях даже заменить центральную нервную систему человека. Наконец,

объект управления определяет поведение всей эргатической системы.

Вспомогательный механизм — это чаще всего ЭВМ, которая использу-

ется в качестве контролера или советчика оператора. Под вспомогатель-

ным механизмом можно понимать и обобщенный аппарат, с помощью

которого выполняют логические или арифметические операции, даже

если этот аппарат — простой набор формул.

При исследовании и проектировании эргатических систем необходи-

мо описать их особенности, выявить основные количественные и каче-

ственные характеристики, подобрать соответствующий математический

аппарат, т.е. сделать возможным расчет числовых значений их параме-

тров. Но прежде всего необходимо рассмотреть вопросы, связанные с

классификацией эргатических систем. В эргатическую систему можно

включить несколько человек. Взаимосвязь их влияет на характеристики

системы по-разному. Так, если несколько операторов одновременно

выполняют в системе № 1 операции A1, А2,…, An, где п — число операто-

ров, каждая операция Аi оценивается показателем хi, а все п показателей

характеризуют критерии качества системы X, то очевидно, что экстре-

мум функции F(x) зависит от трудовой деятельности всех п операторов.

Теперь попробуем описать эргатическую систему № 2, в которой тоже

п операторов, однако их работу можно представить по-иному. Пусть в

каждый данный момент в системе работает только один оператор. По про-

шествии некоторого времени операторы меняются (например, по графику

дежурства или при наступлении усталости). Ясно, что в данном случае

характеристики системы в среднем (а усреднение ведется по выбранному

интервалу времени) зависят от работы одного оператора. Система № 2

отличается от системы № 1 не только формально (числом операторов),

но и по существу. Здесь необходимо учитывать психологическую со-

вместимость людей, поскольку она всегда существенно сказывается при

длительной работе обособленного коллектива.

144

При классификации эргатических систем будем исходить из следую-

щих критериев:

• количества операторов в системе;

• степени непрерывности участия человека в процессе управления;

• вида связи оператора с объектом управления.

В соответствии с этими исходными предпосылками можно подраз-

делять системы на моноэргатические, в которых работает один человек,

и полиэргатические, обслуживаемые коллективом людей. Например,

система управления горочными замедлителями — моноэргатическая, а

система управления движением поездов на участке — полиэргатическая.

Моноэргатических систем, как правило, больше, чем полиэргатических,

в том числе и на железнодорожном транспорте, поэтому они чаще ста-

новятся объектами исследования.

По степени непрерывности участия человека в управлении можно

рассматривать группы транспортных систем, в которых человек работает

в режиме немедленного обслуживания, совершает преимущественно

управляющие действия, руководствуясь инструкциями с полным на-

бором всех ситуаций и решений (например, машинист, управляющий

локомотивом), и в так называемом режиме отсроченного обслуживания,

характерном для большинства АСУ. По виду связи оператора с объектом

управления системы подразделяют в зависимости от того, находится ли

человек непосредственно на объекте управления (например, подвижном)

или управляет им на расстоянии. Первые, в которых оператор непо-

средственно связан с управляемым объектом, можно назвать системами прямого действия, а вторые — системами с дистанционной связью.

Эргатические системы можно классифицировать и с других позиций,

например, по роли и месту человека в их контурах. От того, принимает

ли он участие в выработке решения и формировании управляющего воз-

действия или сам служит объектом, на который это воздействие направ-

лено, во многом зависит характер взаимоотношений между элементами

системы. Определяющим может быть и тип задачи управления.

Наконец, важной отправной точкой классификации служит число

целей, для достижения которых предназначена эргатическая система.

Это позволяет выделить два больших класса систем: одноцелевые и много-целевые. Многие эргатические системы — иерархические. Дело в том,

что, осуществляя процесс управления, отдельные части их выполняют

самые разные функции. Однако не только функции, но и этапы, на ко-

торых система с помощью разнообразных средств и способов достигает

целей управления, неравнозначны. Каждое предыдущее действие влечет

за собой последующие: не будет причины — не будет и следствия. Это

145

основной принцип иерархических систем, построенных по признакам

подчинения, важности отдельных этапов работы.

Главная проблема иерархических систем — координация принятия

решений. Дело в том, что в любой из них несколько подсистем нижнего

уровня управляют отдельными процессами, составляющими общий про-

цесс управления, и подчинены системе более высокого уровня. Скажем,

дежурные стрелочных постов и составительские бригады подчинены ма-

невровому диспетчеру станции. Такие двухуровневые системы в качестве

отдельных блоков или модулей входят в большие и сложные системы

управления. Причем каждая подсистема нижнего уровня может пред-

ставлять собой человеко-машинную систему, обладающую определенной

свободой действий при выборе управляющих решений и в пределах своей

компетенции, пользующуюся этой свободой для решения конкретной

задачи. Критерий эффективности этого решения задает вышестоящая

подсистема. Чтобы управляющие воздействия низших подсистем смогли

привести к оптимальному решению задач (в общем случае однородных

по одним показателям и разнородных — по другим), подсистема выше-

стоящего уровня должна предварительно оптимизировать задаваемый

нижним подсистемам набор критериев эффективности. Только при этом

условии будет решена общая задача всей системы управления. Значит,

вышестоящей подсистеме предстоит определять стратегию взаимодей-

ствия подсистем нижнего уровня. Следует учитывать также, что младшие

подсистемы обладают ограниченными воздействиями, поэтому общую

задачу управления можно представить последовательностью частных

задач, и ее решение зависит от решения частных.

Координация подсистем имеет два аспекта: самоорганизация (изме-

нение структуры) и управление (выбор координирующего вмешательства

при фиксированной структуре). В эргатических системах влияние под-

системы высшего уровня на низлежащие чаще выражается в координации

их деятельности, чем в изменении их внутренней структуры. Человек в

иерархической эргатической системе может занимать любой уровень.

Скажем, СЧМ следует оценить иерархически как более высокую по срав-

нению с биосистемой «человек». Чем выше степень организованности,

тем более сложна координация деятельности подсистем — основной вид

управляющего воздействия в эргатических системах.

Эргатическая система состоит из разнородных элементов («живых» и

технических). Формализация, т.е. некоторое изолированное рассмотрение

каждого из них, помогает разработать модель системы и процессов, про-

текающих в ней, изучить структуру и функционирование эргатической

системы. Длительное время разрабатывались теория и практика объекта

146

«машина», несколько позже заинтересовались объектами «человек» и «сре-

да». И хотя эти объекты изучены еще недостаточно полно, объем сведений

о них велик. К сожалению, не все из них можно использовать для новых

целей. Так, много лет исследовали деятельность оператора только с точки

зрения его информационных связей с машиной. Однако действительное

место и роль оператора в системе «человек—машина—среда» наиболее

полно отражают именно эргатические системы. Исследование должно

носить комплексный характер и учитывать взаимовлияние всех составляю-

щих системы. В эргономике и теории эргатических систем сделана попытка

оригинального подхода к исследованию системы «человек—машина».

Рассмотрим его основные положения.

Функциональное единство системы, естественно, требует единого

описания всех ее элементов, единого рассмотрения процессов управ-

ления. Из функционального единства взаимодействующих живых и

неживых элементов следует практическая возможность одинаковой

точности детализации протекающих в них процессов и во всей системе

в целом. Это значит, что всегда могут быть определены те предельные

значения точности выполнения функций каждым элементом системы

(в том числе и человеком), которые не противоречат общей постановке

задачи — изучению деятельности всей системы. Последнее положение

чрезвычайно важно, так как определить необходимую точность, от-

влекаясь от конструирования эргатической системы, нельзя. А любое

рассогласование в детализации описания процессов в составляющих

систему элементах может сделать эту задачу неразрешимой.

Единство описания всех сторон процессов управления в эргатических

системах составляет основу теории этих систем. Предмет исследования

данной теории: анализ и синтез структур эргатических систем, опреде-

ление обобщенных рабочих характеристик человека как звена замкнутой

системы управления, эффективности и рационального распределения

функций между человеком и техническими устройствами, оптимальное

согласование характеристик «человеческого» звена системы с ее техни-

ческими характеристиками и др.

Теорией пока сделан первый шаг на пути поиска тех математических

методов, с помощью которых можно было бы аналитически описать

функционирование системы, переложить по возможности наиболее

точно словесную форму описания свойств эргатических систем в матема-

тическую. Эти методы должны позволять строить математические модели

систем, обладающих вполне конкретными свойствами. Представление

физически реальных объектов в виде математической модели универ-

сально и позволяет исследовать системы практически любой физической

147

природы. Эргатическая система замкнута, т.е. в ней совершается полный

цикл переработки информации. В то же время часть этой информации

отражает возмущение внешней среды, в которой действует система, а

отделить реальную систему от этой среды невозможно. Поэтому в про-

цессе исследования можно зафиксировать текущее состояние элементов

системы, а каждый ее элемент описать своей собственной математической

моделью. До тех пор, пока в процессе передачи информации участвует

человек (например, передающий в устной или письменной форме, по

телефону или радиосвязи выработанные машиной команды на линейную

станцию или поездной бригаде), повысить надежность системы в целом

невозможно. При современных средствах автоматики и телемеханики с

помощью ЭВМ работа поездного диспетчера физически становится менее

утомительной. Однако она связана с большим умственным напряжением.

Более того, если, например, график движения поездов нарушится вслед-

ствие аварии, неисправности подвижного состава или пути, умственное

напряжение резко и внезапно возрастает. Весь ход рассуждений об эр-

гономических проблемах в системе «человек—машина» применительно

к диспетчеру вполне приемлем и к персоналу автоматизированных со-

ртировочных станций, машинистам современных локомотивов и др.

Можно схематически наметить (рис. 8.4) наиболее вероятный метод

и основные этапы разработки новых транспортных СЧМ. Разработка на-

чинается с анализа прежних систем, выработки основной концепции и

установления главной цели разрабатываемой системы. Затем необходимо

четко разграничить функции человека и машины. На машину следует

возложить те функции, которые она выполняет лучше человека, а за че-

ловеком оставить действия, с которыми он справляется лучше машины.

Важно также исследовать надежность контакта человека с машиной, т.е.

передачи информации, и повысить ее.

На следующем этапе необходимо по возможности исключить те не-

достатки оборудования, которые могут привести к ошибкам человека,

и обеспечить оптимальную рабочую среду как для него, так и для машины.

В противном случае персонал, постоянно работающий с машинами

в новой системе, будет испытывать дополнительную умственную нагрузку

и не получит от автома тизации никакого облегчения условий труда. Сле-

дует позаботиться и о том, чтобы излишне не усложнять систему вводом

в нее оборудования или действий, которые не являются необходимыми.

Такие необязательные добавления часто отражают необоснованные

требования местных работников, которые склонны придерживаться

устаревших методов работы. Иногда дополнения вносит и разработчик,

заинтересованный в развитии новой техники собственной разработки.

148

Рис. 8.4. Основные этапы разработки транспортных эргатических систем

149

Важно, чтобы в новой системе не возросли нагрузка работников и

число бесполезных побудителей, поэтому не следует упускать из виду

правильный выбор средств отображения информации. В новой СЧМ

влияние поведения человека на эффективность работы заметно усилится.

Правильная расстановка персонала, его подготовка и систематическое

руководство им особенно важны в модернизированной железнодорож-

ной системе. От персонала, занятого в автоматизированных процессах,

вместо рабочей квалификации в старом смысле этого понятия, требуются

способности более высокого уровня.

Персонал следует специально отбирать, проверяя способности, не-

обходимые для работы в автоматизированных системах. Испытания

должны включать психологические и физиологические тесты высокого

уровня. Все работники обязаны пройти достаточно серьезный курс тео-

ретического обучения и практической подготовки.

Необходимо правильно оценивать функции машины, чтобы вводить в

нее необходимую информацию и получать нужные данные; поддерживать

на должном уровне работоспособность персонала, который, несмотря

на однообразие работы (если преобладающим видом деятельности ста-

новится наблюдение), обязан не терять бдительность. В случае аварии,

отказа оборудования или других нарушений работы системы от персонала

требуются быстрота и гибкость в обдумывании и принятии решений.

Чтобы обеспечить гибкость при эксплуатации системы управления,

следует учесть, что модернизация порождает некоторые проблемы, ко-

торых не существовало ранее. Важно исключить такое положение, при

котором человек является придатком машины или считает себя таковым.

Работники оперативных служб должны быть убеждены в том, что человек —

наиболее важное звено системы и именно он управляет машиной.

Можно предложить следующие меры, которые нужно применять

в процессе повседневного руководства персоналом:

1. От персонала, занятого в модернизированной системе только на-

блюдением и контролем за машинами, требуется постоянно поддерживать

умственные способности на высоком уровне, однако, если приходится

все время выполнять однообразную работу, это трудно делать только по

собственной инициативе. Следует проводить специальные тренировки

умственных способностей операторов, например, разбирать планы ма-

невров, пропуска поездов по участку при всякого рода отклонениях от

нормальных условий или различные регулировочные мероприятия.

2. Поскольку работа в результате модернизации часто становится

более монотонной, у персонала уменьшается возможность проявить

свои квалификацию и способности. Люди утрачивают интерес к работе,

150

а следовательно, перестают ощущать ценность своего вклада в общее

дело. Надо предоставить эксплуатационщикам возможность чаще об-

щаться с руководством, сблизить управленческий и эксплуатационный

персонал, допуская последний к участию в планировании и принятии

решений.

3. Автоматизация увеличивает объем работы, который работник дол-

жен выполнять в контакте с машиной вместо взаимодействия с другими

работниками, уменьшает возможность перемещений между рабочими

местами и ослабляет связи между людьми. Однако, поскольку коллек-

тивный метод работы необходим (особенно в аварийных случаях) для

обеспечения надежности работы системы в целом, заслуживает внимания

предложение о предоставлении персоналу больших возможностей для

общения между собой.

Роль человека в кибернетической системе на железнодорожном транс-

порте, безусловно, более значительна, чем функции технических средств.

Возможности человека и техники будут использованы полностью только

в том случае, если их взаимодействие окажется настолько гармоничным,

что позволит человеку полностью раскрыть свои способности.

8.3. Распределение функциймежду человеком и машиной

Теперь, когда в основе производства находится не просто машина,

а система, или комплекс машин, подчиненных единой конечной цели,

оптимально рассматривать распределение функций контроля и управ-

ления. Речь идет об оптимальной в каком-либо смысле степени автома-

тизации этих функций в каждом конкретном случае.

Отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации слож-

ных СЧМ свидетельствует о том, что возможности современной вычис-

лительной техники, используемой в автоматизированных системах для

контроля, значительно превосходят возможности человека при приеме,

переработке, хранении и отображении информации. В то же время при

планировании и управлении человек способен адаптироваться к усло-

виям неполной или недостоверной информации, в непредвиденных

и непредусмотренных должностными инструкциями ситуациях и др.

Поэтому принятие управляющих решений в АСУ целиком возложено

на человека. Это и обусловило появление такой крупной и принци-

пиальной проблемы, как распределение функций между человеком и

техникой в АСУ.

В современных условиях в связи с повышенными требованиями к

управлению необходимо соблюдать общие эргономические условия

151

и, проектируя надежность не только машины, но и работы человека,

правильно распределять функции между ними с учетом соответствия

загрузки человека его возможностям, мотивации деятельности в системе.

В зависимости от назначения системы на человека могут быть возложены

различные функции, в частности:

• обнаружения сигналов, наблюдения и обобщения информации — обна-

ружение, наблюдение, классификация сигналов по признакам, которые

не могут учесть автоматические устройства; обобщение информации, ее

согласование с пропускной способностью каналов связи, возможностями

и задачами потребителей и др.;

• командно-диспетчерские — ввод исходных данных, выдача команд

на пуск системы, принятие решений в неопределенных ситуациях, про-

гнозирование обстановки при недостаточности информации, контроль

результатов работы системы и др.;

• связи — выбор каналов и технических средств связи в зависимости

от обстановки; классификация информации, ее передача и др.;

• технологические — контроль за выполнением технологических опе-

раций, реализуемых в автоматическом режиме; принятие решения об их

переводе на ручное управление и др.

Первые попытки решить проблему распределения функций относят-

ся к 40—50-м гг. ХХ в. В частности, тогда был сформирован принцип,

основанный на сравнении преимуществ и недостатков человека и ма-

шины при выполнении некоторых функций, и разработан конкретный

перечень, в котором сопоставлены достоинства и недостатки человека

и машины (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Сравнение преимуществ человека и машины

ФункцияЭлемент системы

«машина»

Элемент системы

«человек»

Скорость Намного выше, чем у чело-

века

Запаздывание по сравнению

с машиной на 1 с

Мощность Постоянная 1,47 кВт в течение 10 с; 0,37 кВт

в течение нескольких минут;

0,15 кВт при непрерывной

работе в течение дня

Стабильность Идеальна для однообразной,

повторяющейся, требующей

точности работы

Ненадежен. Должен контро-

лироваться техническими

средствами

152

Этот перечень постоянно дополняется. К настоящему времени

определен ряд сравнимых функциональных характеристик человека и

машины (табл. 8.2).

Функция Элемент системы

«машина»

Элемент системы

«человек»

Сложные виды

деятельности

Многоканальная деятель-

ность

Только одноканальная дея-

тельность

Память Наиболее эффективна для

точного воспроизведения

и краткосрочного хранения

информации

Многоаспектная, с большим

объемом. Наиболее эффек-

тивна для выбора принципов

и стратегий деятельности

Способность

к выводам

Дедуктивный вывод Индуктивный вывод

Вычислитель-

ные операции

Выполняет точно и быстро.

Плохо исправляет ошибки

Выполняет медленно. Воз-

можны ошибки. Хорошо

исправляет ошибки

Чувствитель-

ность на входе

Воспринимает стимулы,

которые не воспримет ни

один из органов чувств

человека. Нечувствительна

к воздействию внешней

среды. Плохо распознает

образы

Каждый орган чувств спо-

собен воспринимать раз-

нообразный круг стимулов

в широком диапазоне (глаз,

например,—одновременно

местоположение, движение

и цвет). Подвержен воздей-

ствию жары, холода, шума,

вибрации. Хорошо распозна-

ет образы. Может обнаружи-

вать сигналы при высоком

уровне «шума»

Надежность

при перегруз-

ках

Возможен внезапный вы-

ход из строя

Постепенно снижается рабо-

тоспособность в допустимых

пределах

Способность

мыслить

Отсутствует Может действовать в непред-

виденных и непредсказуемых

обстоятельствах. Способен к

прогнозированию

Способности

к манипулиро-

ванию

Специфические Весьма разнообразные

Окончание табл. 8.1

153

Таблица 8.2

Сравнение функциональных характеристик человека и машины

ХарактеристикаЭлемент систе-

мы «человек»

Элемент систе-

мы «машина»

Способность интегрировать разнородные

элементы в единую систему

Способен В ограничен-

ных случаях

Способность построить модель внешнего

мира

Способен Нет

Предвидение событий внешнего мира Способен Нет

Решение нечетко сформулированных задач Способен Нет

Распознавание ситуаций внешнего мира Способен Нет

Способность ориентироваться во времени

и пространстве

Способен Нет

Самонаблюдение Способен Нет

Способность построить модель внутреннего

мира

Способен Нет

Диапазон гибкости способов переработки

информации

Безграничен Ограничен

Тип решаемых проблем Общий Частный

Создание абстрактных образов внешнего

мира

Способен Нет

Способность выделения постоянных эле-

ментов внешнего мира

Способен Нет

Самообеспечение, самовосстановление и

сохранение дееспособности

Способен Нет

Способность генерировать идеи Способен Нет

Способность работать в непредвиденных

ситуациях

Способен Нет

Степень независимости в передвижении и

саморегуляции

Большая Малая

Продолжительность работы (без перерывов) Незначи-

тельная

Неограни-

ченная

Способность к повышению (превышению)

своих способностей

Способен

(при стрессе)

Нет

Точность и скорость вычислений Малая Большая

154

Из принципов распределения функций необходимо отметить сле-

дующие:

1. Преимущественные возможности — логическое предложение рас-

смотренного ранее табличного сравнения возможностей человека и

машины: функцию поручают тому, кто способен лучше ее выполнить.

При этом необходимо первоначально выбрать показатели, по которым

оценивают преимущества. Такими показателями могут быть быстродей-

ствие, надежность, точность, стоимость и др. Показатели должны быть

наиболее существенными для данной системы.

2. Максимизация показателей СЧМ предусматривает такое распреде-

ление функций между человеком и машиной, при котором достигается

высокий результат их совместного действия в системе. Принцип основан

на положении, по которому человек и машина в системе управления вы-

ступают как союзники и действия их направлены на достижение общей

цели. При реализации данного принципа требуется предварительный

выбор показателей, которые затем максимизируются.

Систему можно оценивать по сводному показателю — линейной

комбинации некоторых частных:

,i ii

I I= α∑ (8.1)

где Ii — оценки по частным показателям;

αi — коэффициенты (доли), характеризующие относительную важность

частных показателей в рациональном распределении функций.

ХарактеристикаЭлемент систе-

мы «человек»

Элемент систе-

мы «машина»

Реакция «стимул—ответ» Медленная и

нестабильная

Быстрая

и стабильная

Возможность фильтрации информации Высокая Низкая

Использование избыточной информации Способен Нет

Число одновременно воспринимаемой

и перерабатываемой информации

Невелико Не ограничено

Способность к перекодированию инфор-

мации

Способен Нет

Способность к обучению Хорошая Плохая

Способность к обобщению Способен Нет

Окончание табл. 8.2

155

К числу частных показателей, как правило, относят качество и надеж-

ность работы системы, ее экономическую эффективность, эргономиче-

ские показатели (информационную напряженность, удовлетворенность

оператора трудом, степень его активности и др.).

3. Оптимизация информационного обмена в системе — распределение

функций таким образом, чтобы объем информации, поступающей к

человеку и машине, а также скорость ее предъявления соответствова-

ли возможностям к восприятию и переработке и учитывали загрузку

в каждый момент. Этот принцип предусматривает оптимизацию всего

информационного потока, циркулирующего в системе, включая соз-

дание оптимальных условий для его переработки как человеком, так и

машиной.

4. Взаимное дополнение и резервирование человека и машины — совмест-

ное использование возможностей человека и машины для решения от-

дельных задач, а при необходимости и перераспределение между ними

отдельных функций непосредственно в ходе работы. Это позволяет

улучшить работу системы не только по выбранным показателям, харак-

теризующим ее качество, но и по ряду других параметров, которыми при-

ходилось пренебрегать, если в данной функции предпочтение отдавалось

человеку или машине. Дополнение функций машины возможностями

человека — средство компенсации недостатков жесткого распределения

ролей по отдельным (частным) показателям. Развитие и использование

средств контроля за показателями жизнедеятельности оператора позволит

разрабатывать адаптивные системы, в которых возможны автоматическое

устранение ошибочных действий человека, его резервирование и др.

5. Ответственность — распределение функций между человеком и

машиной с учетом степени ответственности решаемых задач. Решение

наиболее ответственных из них возлагается на человека. Для повышения

надежности их решения в соответствии с принципом взаимного допол-

нения человеку должна максимально помогать машина.

6. Активность и удовлетворенность оператора — обусловливает пере-

дачу машине всех рутинных и нетворческих задач. За человеком не только

оставляют функции, с которыми машина справляется хуже, но и допол-

нительно возлагают на него функции, требующие его активности.

7. Легкость обучения оператора и формирование его индивидуального стиля — учет этих факторов необходим для отбора и подготовки опера-

торов, а также выработки у них собственного стиля работы.

По мнению большинства исследователей, обосновывать рациональное

или оптимальное распределение функций следует, опираясь на количе-

ственные оценки качества решения задач человеком и машиной, а также

156

учитывая влияние качества на общую эффективность работы системы.

Однако критерии таких оценок пока недостаточно хорошо разработаны,

и проектировщики человеко-машинных систем пользуются в основном

прагматическим правилом: «То, что делается хорошо, дальше следует

делать так же».

Следует указать, что перечни преимуществ и недостатков в условиях

высоких темпов развития техники быстро морально устаревают. Кроме

того, эти перечни слишком общие и не полностью отражают специфику

взаимодействия человека и машины, ограничения и факторы экономиче-

ского и социального планов, мотивацию человеческого поведения и т.п.

Присутствующие в них временные и точностные параметры операций,

выполняемых человеком, недостаточно строги.

Основные трудности количественного обоснования распределения

функций объясняются отсутствием ряда важных параметров эргатических

систем на ранних этапах их проектирования, когда, собственно, и надо

распределять эти функции. В качестве приемлемого компромиссного

решения проблемы предлагается совместное использование качествен-

ных и измеряемых количественных характеристик человека и машины

(с возможным преобладанием последних), что основано на четкой

классификации решаемых задач и анализе составляющих их блоков и

операций. На этой основе строят алгоритм деятельности: определяют

объем и формы представления человеку информации — надежностные,

временные и точностные (хотя бы в общих чертах) требования к деятель-

ности человека. Затем определяют количество и квалификацию людей,

нужных для решения задач системы, и их функции; необходимый набор

алгоритмов и программ для ЭВМ; потребное оборудование (средства ото-

бражения информации, управления и др.). Определяют окончательный

для данной системы состав специалистов, их функции и организацию

работы; состав коллективных и индивидуальных средств отображения

информации, органов управления, рабочих мест и пультов управления;

компоновку средств отображения информации и органов управления

на рабочих местах и размещение рабочих мест в производственных по-

мещениях (табл. 8.3).

На практике зачастую распределение функций сводится к определе-

нию рационального уровня автоматизации. Объясняется это, очевидно,

тем, что в эргатической системе уровень автоматизации количественно

характеризует степень взаимодействия человека и машины, в том числе и

распределение функций между ними. Однако это не дает прямого ответа

на вопрос, какие именно функции должен выполнять человек, а какие —

машина. Функции человека в АСУ рассматриваются условно как две фор-

157

мы интеллектуальной обработки информации — оперативная и страте-

гическая. Первая форма присуща непосредственно системам управления

типа «машина—человек—машина». К ним относятся автоматизирован-

ные системы управления технологическими процессами, движущимися

объектами и др. Вторая форма характерна для систем организационного

управления, которые можно представить схемой «человек—машина—

человек». Это, в частности, справочно-информационные системы. Уро-

вень автоматизации машинного компонента в системах оперативного

управления выше, чем в справочно-информационых.

В справочно-информационных и других системах организационного

типа человек выполняет операции как рутинные (кодирование, ввод ин-

формации и др.), так и содержащие интеллектуальные оценки. При пере-

ходе к более высоким формам организации взаимодействия, в частности,

к режиму диалога, преобладают функции наблюдения и контроля, обу-

чения пользователей. Главный элемент интеллектуальной обработки —

Таблица 8.3

Порядок выбора варианта рационального распределения функциймежду машиной и людьми

Предварительное

распределение

функций

Составление полного перечня всех функций, возлага-

емых на проектируемую СЧМ. Определение важности

каждой функции с помощью экспертных оценок.

Выбор функций, которые принципиально должна вы-

полнять машина. Упорядочение оставшихся функций

в соответствии с полученными оценками экспертов

Оценка принятого

варианта распреде-

ления функций

Распределение функций между человеком и маши-

ной в соответствии с их упорядочением. Разработка

укрупненных алгоритмов и структур деятельности

человека (выполнения всех предписанных ему функ-

ций). Получение исходных данных для количествен-

ной оценки деятельности человека по соответствую-

щим показателям

Перераспределение

функций, если по-

лученные значения

показателей не удо-

влетворяют требова-

ниям технического

задания, и определе-

ние числа специали-

стов в СЧМ

Сокращение (увеличение) числа функций, возлагае-

мых на человека и машину, а следовательно, и затрат

на создание систем.

Определение числа специалистов, индивидуальных

рабочих мест в системе и режима функционирования

СЧМ (непрерывного, периодического, эпизодическо-

го)

158

целенаправленное распределение информации. В моделирующих систе-

мах, например, человек выбирает объекты моделирования, оценивает

допущения, ограничения, исходные и результативные данные, коррек-

тирует структуру модели и выполняет другую аналитическую работу.

Наиболее эффективно распределены функции в режиме диалога, когда

задачу реализуют совместно человек и машина. Это один из способов

реализации адаптивных свойств человеко-машинных систем. Вообще

же диалог можно рассматривать и как средство контроля человека за

действиями машины. Режим диалога имеет неоспоримые преимущества

на всех этапах решения задач — от постановки до получения результатов,

так как ЭВМ обеспечивает пользователя всей необходимой информацией,

включая ответы на его вопросы.

При оперативном управлении структура взаимодействия человека

и машины может быть многоуровневой и гибкой. В простых случаях

(первый уровень автоматизации) машина выступает в роли информатора,

предоставляя на средствах отображения необходимую для принятия

решения информацию, или в роли исполнителя, преобразуя и пере-

давая на объекты управления решения, принятые оператором. При

втором уровне в режиме диалога могут обсуждаться варианты решения,

прогнозироваться их исход на основе заложенных в машину критериев.

Здесь ЭВМ выступает как советчик. На более высоком, третьем уровне

автоматизации человек лишь предписывает ЭВМ линию поведения,

которую машина сама корректирует в соответствии с реальной обстанов-

кой на основе одобренного в прошлом опыта и при отсутствии жестких

критериев и ограничений. Человек только отдает распоряжения или

меняет параметры программы ЭВМ, которая выступает в этом случае

как его помощник.

Изучение и сравнение различных подходов к распределению функций

между человеком и техническими средствами в человеко-машинных

системах позволили сформировать общие принципы решения этой за-

дачи. Распределяемые функции делятся на три класса по тому, кто может

их выполнять: только машины; только люди; как машины, так и люди.

Рассматривая человека и машину как взаимодополняющие друг друга

компоненты системы, наиболее рациональным будет распределение, где

каждый компонент (человек или машина) используется для выполнения

функций, к которым он наиболее приспособлен; компоненты сочетаются

так, чтобы достоинства одних компенсировали соответствующие недо-

статки других. Таким образом, если необходимо получить оптимальный

вариант взаимодействия, используют и концепцию взаимодополняемо-

сти, и концепцию сравнимости.

159

Если некоторые функции, ранее осуществляемые человеком, переда-

ются машине, изменяется и нормативная структура деятельности систе-

мы. Реализация этой новой структуры предполагает как индивидуальную

деятельность человека, так и процессы, выполняемые машиной, т.е. ни

человек, ни машина в отдельности не могут осуществить соответствую-

щую деятельность, а значит, их нельзя рассматривать как отдельные ком-

поненты системы. Если деятельность могут реализовать лишь совместно

человек и машина как связанные между собой материальные единицы,

они образуют человеко-машинный компонент системы (табл. 8.4).

Таким образом, оптимальное распределение функций между челове-

ком и машиной в рамках единой системы синтезируется в оптимальный

человеко-машинный комплекс. Для решения задачи в новой постановке

можно воспользоваться аппаратом теории эргатических систем [21].

В частности, синтез человеко-машинного комплекса эргатической систе-

мы можно свести к синтезу эргамата — системы, состоящей из человека

и машины и выполняющей определенную работу действиями человека

внутри системы.

В общем виде синтез эргамата формулируется следующим образом.

Компоненты системы

Человек Машина Человеко-машинный

Распознавание ситуации

в целом при неполной

информации о ней

Выполнение всех видов

математических расчетов

Формирование ин-

фор мационных объ-

ектов управления

Мышление по индуктив-

ной схеме

Выполнение однообраз-

ных повторяющихся

опе- раций по заданному

алгоритму

Формирование альтер-

нативных вариантов

решения задач

Решение задач при отсут-

ствии алгоритма или чет-

ко выраженных правил

Хранение в памяти боль-

ших объемов информа-

ции

—

Решение задач, в которых

требуются гибкость и при-

спосабливаемость к не-

предвиденным условиям

Решение задач по дедук-

тивной схеме

—

Чтение задач высокой

ответственности

Выполнение действий,

требующих быстрой

реакции на команду

—

Таблица 8.4

Распределение функций между компонентами СЧМ

160

Дано: объект управления, функциональные свойства которого опи-

сывает система дифференциальных уравнений:

( , , , ); ; ,dx

f t x u u U Vdt

= ϑ ∈ ϑ ∈ (8.2)

где целевое множество S = S(x) — цель перемещения объекта управления, озна-

чающее требование такого управления и, при котором выходные переменные

х могут быть переведены из произвольного начального положения ( )0 xx Q∈

в положение ( ),x S x∈ где Qx — область определения объекта управления.

Требуется синтезировать замкнутую целостную структуру эргамата, т.е.

определить число и состав входящих в систему элементов, включая чело-

века, и их функциональные обязанности. Функциональные обязанности

системного информационного устройства: обеспечение определенных со-

става, объема и вида информации о состоянии объекта управления, степени

достижения поставленной перед эргаматом цели S. Функциональные обя-

занности человека: обеспечение состава информации x1, непосредствен-

но предъявляемой ему, и х2, подаваемой системным информационным

устройством прямо на вход системы управления объектом; определение

вектора Р входных переменных системы управления объемом.

Решить эту задачу можно построением обобщенных рабочих харак-

теристик оператора. Суть решения заключается в следующем. Оператор

(здесь математическое понятие) Qм характеризует функциональные

преобразования, выполняемые человеком над входным сигналом Ru с точностью λ за время τс. Оператор Ru непосредственно зависит от психо-

физиологических характеристик человека, т.е. время τс зависит от времени

сохранения человеком устойчивого функционального состояния, когда

при фиксированных Rи и λ, определяющих его работу, можно выполнить

функциональное преобразование Qм. Поскольку характер распределения

величины τс случайный, каждому конкретному составу человеческой дея-

тельности можно поставить в соответствие определенный набор числовых

характеристик случайных величин. Так, зависимость τс = τс (Ru, Qм, λ) —своего рода характеристика человека как звена системы, так как определяет

время, в течение которого он может выполнить над сигналом, характери-

зуемым оператором Ru, преобразования, характеризуемые оператором Qмс точностью, определяемой значением λ. Зависимость τ = τс (Ru, Q

М, λ)

называется временной обобщенной рабочей характеристикой опера-

тора. Аналогично можно построить точностную обобщенную рабочую

характеристику

*м с( , , ).uR Qλ = λ τ (8.3)

161

Она определяет точность выполнения над входным сигналом преоб-

разований в течение времени τс. Если в качестве оценки точности принять

вероятность Рб безошибочного выполнения функционального преобра-

зования Qм, то обобщенная рабочая характеристика примет вид

*б б м с( , , ).uP P R Q= τ (8.4)

На этапе проектирования эргатической системы определить времен-

ные и точностные обобщенные рабочие характеристики можно матема-

тическим моделированием процесса деятельности оператора.

Окончательный вариант структуры эргамата выбирают оптимизацией

общецелевой системной функции при выполнении ограничений, наклады-

ваемых на соответствующие временные и точностные обобщенные рабочие

характеристики. Задачу можно решить и методами векторной оптимизации,

если обобщенные рабочие характеристики рассматривать как самостоятель-

ные критерии оптимизации при синтезе структуры эргамата.

Проблема распределения функций пока еще не имеет аналитического

решения. Практически невозможно только количественными показате-

лями обосновать выбор того или иного распределения функций на ранних

стадиях проектирования эргатических систем. Сейчас проектировщики

субъективно (экспертно) оценивают характеристики системных функ-

ций и волевым решением распределяют их между человеком (людьми)

и техникой. Затем корректируют это предварительное распределение.

Такой подход можно назвать статическим распределением функций

при проектировании эргатических систем. Однако есть примеры, когда

функции распределяют уже в процессе работы эргатических систем.

Такое распределение можно назвать динамическим. Исходные данные

при этом, как правило, — психофизиологические показатели трудовой

деятельности человека, определяемые непосредственно при выполнении

им операторской работы. В этом случае распределение функций между

человеком и машиной служит средством оптимизации условий труда и

общей эффективности человеко-машинной системы.

8.4. Построение и оптимизацияинформационных моделей

Развитие материального производства все в большей степени харак-

теризуется механизацией и автоматизацией процессов производства

управления. Это приводит к тому, что во многих видах деятельности

нелегко конкретно определить предмет труда и его результат. Средства

трудовой деятельности начинают занимать в сознании работающего ме-

162

сто ее предмета, а сам предмет как бы «дематериализуется». Существует

большое число ситуаций, когда требуемая точность непосредственного

наблюдения и оценки превосходит разрешающую способность органов

чувств человека. Для повышения точности контроля стали использовать

различные датчики, информация от которых поступает в аналоговой

или цифровой форме на средства отображения. Она частично дублирует

непосредственное восприятие человеком предмета труда или рабочего

процесса. «Приборная» информация предъявляется в более удобной

для восприятия форме. Это начало «раздвоения» предмета трудовой

деятельности. Человек имеет дело не только, а в некоторых случаях и не

столько с непосредственно наблюдаемыми, сколько с инструментально

измеренными свойствами предмета труда или управляемого объекта.

Такие ситуации типичны для многих транспортных профессий. Все

шире используются разнообразные средства дистанционного контроля

и управления, специальные средства отображения информации для

предъявления человеку данных, характеризующих объект управления или

его параметры, ход технологического процесса, наличие энергетических

ресурсов, состояние средств автоматизации, каналов связи и пр.

Внедрение систем дистанционного контроля и управления привело к

тому, что СОИ стали использовать в качестве единственного источника

информации об управляемом объекте, рабочем процессе и состоянии

самой системы дистанционного управления систему «человек—машина».

Операторы таких систем имеют дело не с реальными объектами, а с их

заместителями или имитирующими их образами — с информационными

моделями реальных объектов. Последние, будучи средствами трудовой

деятельности операторов, нередко становятся и ее предметом.

Информационная модель есть организованная в соответствии с опре-

деленной системой правил совокупность информации о состоянии и

функционировании объекта управления и внешней среды. Она служит

для оператора своеобразным имитатором, отражающим все существенно

важные для управления свойства реальных объектов, тем источником

информации, на основе которого он формирует образ реальной обста-

новки, производит анализ и оценку сложившейся ситуации, принимает

решения, планирует управляющие воздействия, обеспечивающие пра-

вильную работу системы и выполнение возложенных на нее задач, а также

наблюдает и оценивает результаты их реализации.

В философско-методологической литературе под моделью пони-

мают функциональный гомоморфный перенос (отображение) части

внешнего мира на систему понятий (изображений, визуализированных

картин, символов, знаков и т.п.). Это отображение не является взаимно

163

однозначным, т.е. изоморфным, однако сохраняет связи, которые су-

ществуют между элементами внешнего мира. Последнее свойство по-

зволяет модели быть не только описательной, но и предсказательной.

В соответствии с таким определением к существенным компонентам

модели относятся:

1) понятия (термины, знаки, символы);

2) постулаты (аксиомы или законы);

3) правила трансформации (правила вычисления);

4) правила соответствия, отображения, которые позволяют сравни-

вать результаты вычислений с экспериментальными или практическими

результатами.

Приведенные общие положения могут характеризовать модели-

теории, а также очень простые модели. Распространены также операцион-

ные определения модели. Важным достоинством операционного опреде-

ления является то, что оно включает в себя не только модели-теории, но

и кибернетические системы, реализованные с помощью ЭВМ.

В соответствии с общепринятым положением о том, что слишком аб-

страктная модель бесплодна, а слишком детальная вводит в заблуждение,

объем информации, включенной в модель, и правила ее организации

должны соответствовать задачам и способам управления. Физически

информационная модель реализуется с помощью разнообразных СОИ.

Наиболее существенная особенность деятельности человека с инфор-

мационной моделью — необходимость соотнесения сведений, получаемых

посредством приборов, экранов, мнемосхем, табло и т.п., как между собой,

так и с реальными управляемыми объектами. На процедурах соотнесения

этих сведений строится вся деятельность оператора. Отсюда понятно, что

построение адекватной информационной модели является одной из важ-

нейших задач конструирования системы управления в целом.

В работе по созданию информационных моделей, предшествующей

выбору технических средств ее реализации — СОИ, необходимо руко-

водствоваться следующими эргономическими требованиями:

• по содержанию — информационные модели должны адекватно ото-

бражать объекты управления, рабочие процессы, окружающую среду и

состояние системы управления;

• по количеству информации — информационные модели должны обе-

спечивать оптимальный информационный баланс и не приводить к таким

нежелательным явлениям, как дефицит или излишек информации;

• по форме и композиции — информационные модели должны соответство-

вать задачам трудового процесса и возможностям человека по приему, анализу,

оценке информации и осуществлению управляющих воздействий.

164

Всесторонний учет этих требований в процессе проектирования

обеспечивает необходимую оперативность и точность трудовой деятель-

ности человека, а также эффективное выполнение функций системой

«человек—машина».

Информационные модели современных СЧМ в большинстве случаев

адекватно отражают объекты управления и состояние системы управ-

ления. Тем не менее работа оператора с ними часто не соответствует

требованиям оперативности и точности.

Операторы нередко сталкиваются с трудностями, которые являются

результатом того, что конструктор исходит из неправильных или непол-

ных представлений о возможностях человека по приему и переработке

информации. С этим связаны такие просчеты, как неудачный выбор

системы кодирования, предъявление слишком больших объемов инфор-

мации или слишком быстрая ее смена, не говоря уже об игнорировании

основных психофизиологических требований. В основу информаци-

онной модели нередко закладывается система взаимосвязей реального

объекта, не учитывающая специфических особенностей психологической

структуры работы человека с этим объектом.

Предметное содержание деятельности оператора весьма многообраз-

но, что отражено в классификации АСУ. Сама система управления и ее

элементы также выступают в качестве особого предметного содержания

деятельности операторов, занятых функциональным контролем и обслу-

живанием средств автоматизации. В описание предметного содержания

объектов управления обязательно должны входить пространственно-

временные и динамические параметры их существования, функциони-

рования и взаимодействия. Следует напомнить, что в описание входит и

собственное функциональное состояние оператора. Анализ предметного

содержания деятельности как исходное и необходимое условие решения

любых эргономических задач особенно необходим на стадиях разработки

информационных моделей и обучения операторов.

Характеристика психологического содержания деятельности опе-

ратора дана в работах Д.Ю. Панова и В.П. Зинченко, после чего она

многократно воспроизводилась, детализировалась, уточнялась приме-

нительно к различным видам операторской деятельности. Здесь нужно

подчеркнуть, что эргономика и инженерная психология изучают и про-

ектируют именно деятельность с информационными (и исполнитель-

ными) моделями.

В инженерной психологии нередко употребляется термин взаимодей-ствие человека со средствами автоматизации, который, однако, не по-

зволяет зафиксировать специфику человеческой деятельности. Средства

165

автоматизации, как известно, могут взаимодействовать друг с другом и

без человека. Об этом можно было бы и не говорить, если бы термины

информационное взаимодействие, информационный обмен и т.п. не задавали

неверную методологическую ориентацию эргономическим и инженерно-

психологическим исследованиям.

Понятие деятельности применимо и в тех случаях, когда речь идет о

диалоге человека и машины. Во всяком диалоге имеется ведущий партнер.

В диалоговых взаимоотношениях человека и машины в АСУ изменяется

лишь то, что оператор имеет значительно большую свободу оперирова-

ния с информационной моделью по сравнению с первыми поколениями

АСУ. Видимо, в перспективе операторы в известных пределах сами будут

определять содержание и форму информационных моделей, обращаясь

к информационному обеспечению АСУ.

Узловая проблематика психологического анализа деятельности

оператора связана с содержанием, формой постоянных и оперативных

образно-концептуальных моделей реальной и прогнозируемой обста-

новки, самой системы управления, потенциальных и актуальных про-

блемных ситуаций. Образно-концептуальная модель также включает

в себя систему оценок и ценностей, оперативные способности, общее

представление о времени и пространстве, определенный способ взаи-

модействия индивида с внешним миром.

Проблема внутренних моделей окружения возникла в философии и

общей психологии до инженерно-психологических исследований. Эти

модели назывались также собственными, концептуальными.

В контексте инженерно-психологических исследований проблема

внутренних и концептуальных моделей была выдвинута в Англии в 1943 г.,

но затем долго не разрабатывалась. Интерес к этой проблематике возродил-

ся в последние годы. В отечественной литературе проблеме формирова-

ния и функционирования образно-концептуальных моделей посвящено

большое число экспериментальных психологических исследований. Это

связано с основной ориентацией отечественной эргономики и инженерной

психологии на формирование у оператора системы разумных действий, а

не цепей реакции. Хотя к деятельности человека в АСУ предъявляются

требования в отношении скорости, своевременности, оперативности, это

не означает, что у человека надо вырабатывать реактивные, импульсивные

формы поведения. Подчеркивание значения ОКМ в деятельности операто-

ра — это акцент на разумном, сознательном характере его деятельности.

Сложность рационального определения и проектирования деятель-

ности оператора состоит в том, что его включают в систему управления

для выполнения таких функций, применительно к которым часто невоз-

166

можно выработать четкие и однозначные инструкции и правила. При

этом оператору поручают выполнение или контроль наиболее важных и

ответственных функций в системе. От него требуют разумных действий

и в непредвиденных обстоятельствах, зачастую в условиях недостаточ-

ной, а то и недостоверной информации. Работа оператора, как и работа

системы управления в целом, протекает в режиме реального времени,

что налагает особые требования на ее скорость и точность.

Поскольку оператор все больше имеет дело с недостаточно четко

определенным пространством возможных задач, нередко он должен

извлекать, вычерпывать из информационной модели и соответственно

реконструировать самые различные предметные содержания.

Учет указанных обстоятельств, в которых протекает реальная деятель-

ность оператора, требует более интенсивного, чем прежде, изучения мо-

тивационных, целевых, в широком смысле, личностных аспектов перцеп-

тивной и мыслительной деятельности. Вместе с тем нельзя недооценивать

возможного (а может быть, и обязательного) эффекта «вчитывания» в

объект, априорного опыта и знаний субъекта. Последнее требует особенно

внимательного отношения к индивидуальным различиям между людьми,

к возможному предпочтению ими тех или иных слоев реальности.

Деятельность оператора нередко называют творческой, именно

поэтому так сложна оценка эффективности его деятельности в СЧМ,

равно как и решение насущных задач оптимизации и проектирования

деятельности операторов.

Опыт разработки и эксплуатации информационных моделей, а также

специальный анализ деятельности операторов с ними позволяют сформу-

лировать требования к важнейшим характеристикам информационных

моделей.

1. В информационной модели должны быть представлены лишь те

свойства, отношения, связи управляемых объектов, которые существен-

ны, имеют определенное функциональное значение. В этом смысле

модель воспроизводит действительность в упрощенной форме и всегда

является некоторой идеализацией действительности. Степень и характер

упрощения и идеализации могут быть определены на основе анализа за-

дач СЧМ в целом и анализа задач операторов СЧМ.

2. Модель должна быть наглядной: оператор должен иметь возмож-

ность воспринимать сведения быстро и без дополнительного анализа.

Это сократит затраты времени на информационную подготовку решения,

включающую стадии формирования образно-концептуальных моделей,

а в необходимых случаях и модели проблемной ситуации.

Информационная модель может быть наглядной в разных смыслах:

например, давать наглядное представление о пространственном рас-

167

положении объектов, их принадлежности к одному и тому же типу или

состоянию. При функционировании системы возможны периоды, когда

необходимо наглядное представление одних свойств управляемых объек-

тов, и периоды, когда нужно учитывать другие их свойства. Наглядность

информационных моделей трудно достижима, когда объекты управления,

их свойства и взаимодействия сами по себе не обладают наглядными

признаками. В этих случаях приходится решать задачи, близкие к тому,

что в методологии науки определяют как визуализация понятий.

3. Одним из важнейших средств достижения легкой воспринимаемо-

сти, или «читаемости», информационной модели является правильная

организация ее структуры: сведения должны находиться в определенном

и очевидном взаимодействии.

При «хорошей» структуре информационной модели оператор вы-

полняет ординарные функции, обеспечивает быстрое и правильное

восприятие ситуации в целом. Отклонения от нее воспринимаются опе-

ратором как потенциально проблемные, конфликтные и заставляют его

производить детальный анализ ситуации в целях обнаружения источника

конфликта и поиска путей его устранения. Информационная модель

может помочь восприятию ситуации в целом, если не будет перегружена

деталями, нарушающими целостное восприятие. Сказанное в равной

степени относится и к отображению конфликтных ситуаций.

4. Восприятие ситуации как проблемной облегчается, если в инфор-

мационной модели предусмотрено:

• отображение конкретных изменений свойств элементов ситуации в

их взаимодействии. Изменение свойств одного элемента воспринимается

как симптом изменения ситуации в целом, что провоцирует поиск и рас-

познавание оператором того или иного симптомного комплекса;

• отображение динамических отношений управляемых объектов. При

этом связи и взаимодействия информационной модели должны отобра-

жаться в развитии. Допустимо и полезно даже усиленное отображение

тенденций развития ситуации;

• отображение конфликтных отношений, в которые вступают эле-

менты ситуации.

5. Информация об объектах управления предъявляется опера тору не в

натуральном, а в закодированном виде. При построении информацион-

ной модели необходимо найти наиболее эффективный код, т.е. ту систему

символов (которую мы будем называть «алфавитом» рассматриваемого

кода), с помощью которой предъявляются сведения об управляемых

объектах. Выбор системы кодирования тесно связан с возможностью

быстрого осмысливания предъявляемой оператору информации.

168

6. Объем информации того или иного рода, который может быть хо-

рошо усвоен оператором, должен быть определен для данных условий

работы или на основе имеющихся количественных оценок деятельности

оператора, или при помощи специального эксперимента.

Степень сложности информационной модели обусловлена главным

образом требованиями оперативности.

Перечисленные свойства информационных моделей должны учиты-

ваться в процессе конкретного проектирования не в одинаковой степени,

а в зависимости от доминирующей функции оператора (обнаружение,

поиск, решение задач, исполнение и т.д.).

Сказанное выше о свойствах информационных моделей относится

и к случаям, когда основные характеристики моделей определяются на

этапах проектирования СЧМ и операторы имеют значительно большую

свободу в оперировании данными, хранящимися в памяти ЭВМ, и сами

участвуют в построении информационной модели.

Можно предложить следующий порядок работы по построению ин-

формационной модели:

1) определение задач системы и очередности их решения;

2) определение источников информации, методов решения задач,

затрат времени на их решение, требуемой точности;

3) составление перечня типов объектов управления, определение их

количества и других параметров работы системы, которые необходимо

учитывать при решении задач;

4) составление перечня признаков объектов управления разных типов,

учет которых необходим при решении задач;

5) распределение объектов и признаков по степени важности; выбор

критичных объектов и признаков, учет которых необходим в первую

очередь;

6) распределение функций между техническими средствами и опера-

торами; в частности, определение:

• числа уровней управления и степени сложности каждого из них

таким образом, чтобы не была превышена пропускная способность

операторов на каждом уровне;

• типов информационных моделей на каждом уровне;

• средств автоматизации, необходимых при намеченной структуре

системы.

Начальные этапы процесса проектирования системы должны обеспе-

чить последовательное приближение к оптимальному варианту, учиты-

вающему экономику построения системы. Когда пройдены первые этапы

работы по проектированию системы, можно перейти к следующим;

169

7) выбор системы кодирования объектов управления, их состояний и

признаков для информационных моделей различных уровней управления —

системы оптимальной, с точки зрения функциональных возможностей

операторов, работающих в системе;

8) разработка общей композиции информационных моделей, обе-

спечивающей выделение наиболее важных объектов и критических для

работы системы состояний и признаков;

9) определение системы исполнительных действий операторов, ко-

торые необходимо осуществлять в процессе решений по управлению

(запрос информации, передача сообщений, распоряжений и т.п.);

10) создание макета, моделирующего игровую ситуацию, проверка

на нем степени эффективности избранных вариантов информационных

моделей и систем кодирования информации. Критерием эффектив-

ности при работе на макете служат затраты времени и точность работы

оператора, которые должны соответствовать условиям успешной работы

системы в целом;

11) изменение по результатам экспериментов композиции инфор-

мационных моделей и систем кодирования; проверка эффективности

каждого нового варианта на макете;

12) определение на макете требуемой степени подготовки операто-

ров, способов обучения и оптимального режима их работы в системе

управления в соответствии с требованиями к скорости и точности работы

операторов;

13) составление инструкций по работе операторов в системе управления.

После выбора и проверки оптимального варианта информационной

модели и системы кодирования информации можно начинать работу по

инженерному проектированию средств отображения (или их подбору),

позволяющих предъявлять оператору информацию в требуемой форме,

по составлению алгоритмов обработки информации, приведению ее к

виду, обеспечивающему восприятие на высоком оперативном уровне.

На всех этапах работы над конструированием информационных

моделей должны совместно работать представители ряда областей, свя-

занных с созданием систем управления: системотехники, специалисты

по исследованию операций, математики-программисты, разработчики

средств отображения, инженерные психологи, эргономисты.

Предложенный выше порядок изложен в общей форме. Он может

изменяться в связи со спецификой тех или иных систем управления или

вследствие различий функций операторов в одной системе управления.

Многое, о чем здесь говорилось, учитывают при создании систем управ-

ления, но, как правило, недостаточно полно.

170

Глава 9

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

И ТРЕБОВАНИЯ К ЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЮ

9.1. Пространственные характеристикизрительной информации

При проектировании и эксплуатации средств отображения инфор-

мации рассматриваются три группы факторов:

1) размещение СОИ на рабочем месте и в оперативных залах;

2) оптимальные размеры знаков и их элементов в разных системах

отображения;

3) оптимальная компоновка знаков на СОИ.

Средства отображения в поле зрения наблюдателя должны разме-

щаться с учетом оптимальных углов обзора и зон наблюдения. При рас-

сматривании объектов сложной конфигурации, а также при восприятии

объемного и перспективного изображений оптимальный угол обзора в

горизонтальной плоскости составляет 30—40°. Для восприятия плоского

изображения со сравнительно простой знаковой индикацией рекоменду-

ется угол обзора 50—60°, охватывающий зону неясного различения формы

(в пределах этого угла наблюдатель замечает происходящие изменения

периферическим зрением, а для точного рассмотрения объекта переводит

на него взгляд). Предельный угол обзора при одновременном движении

глаз и головы составляет 180°. Однако при отображении информации с

требованиями высокой скорости ее восприятия допустимый угол обзора

равен 90°.

В вертикальной плоскости оптимальный угол обзора составляет 0—30°

по отношению к горизонтали (15° вверх и 15° вниз от нормальной линии

взора). Нормальная линия взора соответствует наиболее удобному по-

ложению глаз и головы при рассматривании объектов и располагается

под углом 15° вниз от горизонтальной линии взора. Максимальный угол

обзора в вертикальной плоскости при повороте только глаз равен 70°;

при одновременном движении глаз и головы предельный угол видимости

составляет 90° вверх и 55° вниз от горизонтали. В соответствии с ними

171

проектируются высота и ширина индикаторов, их пропорции; рассчиты-

ваются при заданных размерах индикаторных устройств расположение

наблюдателей в горизонтальной и вертикальной плоскостях, углы на-

клона индикаторных устройств, их взаимное расположение на рабочих

местах и расположение средств отображения коллективного пользования

в оперативном помещении.

Большие экраны, находящиеся на значительном расстоянии от опера-

торов, размещаются вертикально. Исходя из соотношения вертикального

и горизонтального углов обзора, ширину экрана принимают примерно

вдвое больше его высоты. При ширине экрана меньше 10 м отношение его

ширины к высоте считают равным 1,3:1. Лучшее для наблюдателя место

находится на расстоянии, которое в 2—2,5 раза больше ширины экрана.

Максимальное расстояние до большого экрана в 8 раз больше ширины

экрана. Экран необходимо размещать с учетом отношения к линии взора

наблюдателя, так как точность восприятия изображения зависит от угла,

под которым оно рассматривается. Оптимальный угол наблюдения со-

ставляет ±15° к нормали экрана. При рассматривании изображения сбоку

допустимый угол обзора равен 45° относительно нормали экрана.

Общие требования к организации оптимальных зон наблюдения

применимы и при размещении индикаторов на пультах. Дополнительно

учитывают необходимость одновременного обзора коллективных средств

отображения и индикаторов на рабочих местах. В соответствии с этим

электронно-лучевые трубки, телевизоры, дисплеи должны располагаться

ниже линии взора. Для сидящего оператора расстояние от пола до гори-

зонтальной линии взора составляет 1240—1250 мм.

Индикаторы оптимально размещать в вертикальном угле обзора 45°

вниз от горизонтальной линии взора оператора.

Для оптимальных условий наблюдения плоскость лицевых панелей

индикаторов должна приближаться к перпендикулярному расположению

по отношению к линии взора. Это достигается наклоном информаци-

онных панелей. Из практики проектирования рабочих мест оператора

наклон трубок составляет от 0—4° до 0—20° к вертикали. Пространствен-

ное размещение индикационных устройств невозможно без учета свето-

технических характеристик индикаторов, прежде всего коэффициента

яркости, определяющего видимую яркость изображения при изменении

пространственного положения наблюдателя.

Оптимальные размеры знаков и их элементов. Оптимальные размеры

знаков соответствуют понятию оперативных порогов восприятия, при

которых обеспечиваются максимальные точность и скорость восприятия

и опознания человеком поступающей информации.

172

Оптимальный размер знаков, предъявляемых на средствах отображе-

ния, рассчитывается с учетом яркости знаков, величины контраста, вида

контраста, сложности графического начертания знаков, использования

цвета. Предъявляемые знаки подразделяются на две группы: алфавит

буквенно-цифровой и алфавит условных знаков.

Допустимый размер букв и цифр при учете только точности считы-

вания на фоне других знаков составляет 18—20′. При одновременном

учете точности и скорости распознавания оптимальный размер знаков

составляет 35—40′.Необходимо выдерживать оптимальные соотношения основных па-

раметров знака: высоты, ширины, толщины обводки. Толщина линий

для знаков обратного контраста составляет 1/10 к высоте знака. Знаки,

рассматриваемые на просвет, могут иметь меньшую толщину обводки —

1/30; 1/40. Это значительно меньше тех значений, которые рекомен-

дованы для пропорций знаков прямого контраста в силу иррадиации,

увеличивающей видимую толщину штрихов и уменьшающей видимое

пространство между элементами знака. Однако иногда уменьшение тол-

щины знаков нежелательно по ряду обстоятельств. Одно из них связано с

необходимостью введения цвета как оптимального кода при отображении

информации. Правильная идентификация цвета возможна только при

размерах цветовых полей не меньше критических. При их дальнейшем

уменьшении цвет поверхностей сильно искажается. Для α < 15′ желтый,

зеленый и пурпурный цвета меняют свои оттенки соответственно на

сине-зеленый, темно-серый и коричневый. Наибольшему изменению

подвержены желтый и синий цвета, которые при α < 2′ практически

воспринимаются как ахроматические. Поэтому при введении цвета

оптимальные размеры знаков рассчитывают исходя из необходимой тол-

щины штрихов для передачи цвета с соблюдением пропорций знака для

прямого контраста. Размер знака 35—40′ при коэффициенте контраста

К > 60 % в указанных пропорциях обеспечивает хорошую их различимость

с введением основных кодовых цветов.

Взаимное расположение линий, образующих знаки, в соответствии

с показателями остроты зрения влияет на их читаемость. Лучшим из

начертаний цифр обычного типа считается шрифт Макворта, в котором

наклонные линии в знаках расположены под углом 45°, и шрифт Бергера,

в котором буквы и цифры образованы прямыми линиями.

Для алфавита условных знаков оптимальный размер знака, обеспечи-

вающий наиболее быстрое и точное восприятие, зависит от сложности

их конфигурации. Для знаков простой конфигурации, представляющих

собой контур (треугольник, квадрат, трапеция, овал и т.п.), значение

173

оперативного порога распознавания составляет (18±1)′ для наиболь-

шей грани контура. При определении размера сложных знаков следует

учитывать как величину знака в целом и его деталей, так и наименьшее

расстояние между его деталями. При знаках средней сложности (с дета-

лями внутри и снаружи контура) угловой размер знака должен составлять

(21±1)′, размер наименьшей детали 4—5′. Если знак сложный (с на-

ружными и внутренними деталями), его распознавание затруднено, и

безошибочная работа осуществляется при больших размерах знаков:

α = (35±2)′. Размер наименьших деталей должен составлять 6°.

Оптимальное соотношение размеров условного знака и цифровой

информации, относящейся к нему, 2 : 1 или 1,8 : 1.

Знаки, компонуемые из дискретных светящихся элементов. Для отобра-

жения алфавита знаков используется электронно-лучевая трубка специ-

ального назначения. Отображаемые знаки компонуются из дискретных

светящихся элементов способом точечных матриц или строчного изо-

бражения. Для них находят число, размер и площадь элементов изобра-

жения, расстояние между элементами знака. Оптимальный размер знаков

определяется характеристиками оперативной работы и соотносится с

требованиями, предъявляемыми к печатным знакам. Минимальная же

величина знака зависит от числа элементов, необходимых для его рас-

познавания. Для растрового способа минимальное число линий растра

для букв и цифр равно 10. Для точечной матрицы число точек такое же.

Читаемость знаков, образованных с помощью точечных матриц и

растровым способом, одинакова, однако операторы предпочитают то-

чечные знаки.

Оценка скорости и точности по параметрам необходимого количе-

ства элементов разложения для букв русского алфавита и цифр показала

преимущество матриц 6×9 и 5×7 при растровом способе знакогенериро-

вания и 8—16 элементов — при функциональном.

Следует добиваться неразличимости элементов изображения: точек

матрицы, растра и др.

Для получения непрерывного изображения нужно, чтобы расстояние

между краями соседних пятен было меньше 1′. Для получения изображе-

ния с иллюзией непрерывной яркости нужно обеспечить условие, при

котором расстояние между центрами пятен должно быть меньше 1′.Если дискретная структура знака заметна, читаемость знака, помимо

перечисленных факторов, определяется воспринимаемой яркостью эле-

ментов изображения. Воспринимаемая яркость не зависит от размеров

(площади) элементов, если они составляют не меньше 2′. Однако при

меньших размерах воспринимаемая яркость определяется произведе-

174

нием площади изображения на интенсивность светового потока (закон

Рикко), и, следовательно, будет ослабевать с уменьшением размеров

светящихся элементов.

Оптимальные характеристики компоновки знаков. В процессе об-

работки сигналов глаз совершает движения от объекта к объекту с их

последовательной фиксацией. Содержательная обработка информации

осуществляется в момент фиксации, движение же глаз обеспечивает по-

следовательность обработки воспринимаемой информации.

В соответствии с закономерностями этих двух этапов «поведения»

глаза формулируются требования к компоновке знаков и их взаимному

расположению в контролируемом пространстве. Требования к компо-

новке знаков определяются величиной оперативного поля зрения и раз-

решающей способностью двигательной системы глаза. Размер оператив-

ного поля зрения ограничивает количество объектов для одномоментной

(200—300 мс) переработки зрительной информации. Разрешающая же

способность глаза определяет плотность расположения объектов или

одномоментно воспринимаемых групп.

В практике отображения возможны два разных способа представления

информации: организованное и «хаотическое». К первому относятся фор-

мулярный и табличный способы организации знаковой информации.

Формуляр — это объединенные в компактную группу буквы, цифры и

условные знаки, кодирующие данные о контролируемых объектах. Ис-

ходя из размера оперативного поля зрения, количество знаков в строке

формуляра не должно превышать пяти. Оптимальное общее число зна-

комест в формуляре — 12. Оно определено на основании минимального

числа фиксаций при считывании формуляра и минимального времени

селекции отдельных типов сообщений и расшифровки сведений, зако-

дированных цифрами и буквами.

Для оптимального выделения информации, кодируемой в формуляре

на определенных знакоместах, необходимо выдерживать определенные

расстояния между его элементами. Рекомендуются следующие интервалы

между элементами формуляра:

• между условным знаком и формуляром, к нему относящимся, не

менее 1/4 высоты условного знака;

• между отдельными знаками в формуляре — 1/2 ширины знака;

• между строками — 1/2 высоты знака.

Табличный способ представляет собой распределение знаков по столб-

цам и строчкам, имеющим самостоятельное значение. Считывание

нужных данных обеспечивается при безошибочном определении коор-

динат информации, извлекаемой из таблицы. Точное и безошибочное

175

считывание информации из таблицы осуществляется при ее оптимальной

организации, учитывающей общий размер таблицы (в угловых величи-

нах), число столбцов и строк, общее число знаков, плотность знаков по

вертикали и горизонтали, степень однородности таблицы.

При обычных способах работы с цифровыми таблицами необходимо,

чтобы размеры ее самостоятельных частей не превышали величины опе-

ративного поля зрения. Плотность расположения объектов должна быть

больше значения, вызывающего двигательные «шумы» глаза. Допустимая

плотность зависит от общих размеров таблицы, с которой считывается

информация. Чем меньше размер таблицы, тем с большей плотностью

можно располагать числа при сохранении режима быстрого и точного

считывания.

Соответствие размерам оперативного поля зрения достигается деле-

нием общего поля таблицы разграничительными линиями либо другими

способами, уменьшающими ее однородность.

Рекомендуются интервалы:

• между отдельными знаками (цифрами) — равные толщине обводки;

• между столбцами (числами) — от 1/2 ширины знака до высоты знака.

9.2. Яркостные характеристикизрительной информации

В оценку оптимальности яркостного режима включается нормиро-

вание уровня яркости и ее перепадов в поле зрения наблюдателя для до-

стижения заданных показателей эффективности обработки зрительной

информации. Для оценки качества изображения на индикационных

устройствах нормируются значения контраста, контрастности (или

интервала яркостей, необходимого для передачи заданного числа гра-

даций яркости и обеспечения четкости изображения), а также уровень

и интервал яркостей для правильной передачи в изображении световых

характеристик отображаемых объектов. Специальная задача решается

при использовании яркости в качестве кода.

Уровень яркости. Оптимальной яркостью считаются те ее значения,

при которых обеспечивается максимальное проявление контрастной

чувствительности — ведущей функции глаза. Показателем максималь-

ного проявления являются минимальные значения порогового контраста

(табл. 9.1).

Для практики отображения существенно, что при оптимальной

яркости имеющийся «запас прочности» обеспечивает устойчивость

эффективности обнаружения и различения к помехогенным факторам.

К последним следует отнести как аппаратурные помехи, снижающие

176

контрастность изображения, так и «зашумленность» основного изображе-

ния картографическим фоном, вспомогательными линиями, цветовыми

полями. При яркостях, обеспечивающих высокую контрастную чувстви-

тельность, можно в известных пределах снизить контраст изображения

без ухудшения различимости. Приведенные значения оптимальных

яркостей относятся лишь к операциям обнаружения объектов простой

конфигурации с пороговой достоверностью при вероятности обнаруже-

ния 0,5. При различении объектов сложной конфигурации, требованиях

высокой точности опознания и большой скорости обработки данных

вводятся поправочные коэффициенты, увеличивающие значения ярко-

сти, полученные для задач обнаружения.

Яркость фона (для объектов прямого контраста), обеспечивающая

наивысшую остроту различения (S = 2,5), составляет 104 кд/м2. В случае

различения сложных объектов наивысших значений острота зрения до-

стигает при яркости фона 3000 кд/м2. Однако с уменьшением яркости

острота зрения изменяется не столь резко. Для яркостей 300—200 кд/м2

она составляет 90 % наибольшего ее значения. Резкое падение остроты

зрения наблюдается при выходе из диапазона яркостей дневного зрения,

т.е. при В < 10 кд/м2.

При выборе яркости следует учитывать знак контраста изображения.

Острота зрения растет для обратного контраста с увеличением яркости до

30—31 кд/м2, при дальнейшем ее росте острота зрения падает вследствие

иррадиации.

Соотношение яркостей в поле зрения. При установлении оптимального

диапазона яркостей объектов, одновременно находящихся в поле зрения

оператора, необходимо обеспечить перепад яркостей, близкий к уровню

адаптации. Яркости, попадающие в зону слепящих или в зону неразличимо-

черного, резко снижают эффективность работы оператора.

Максимально допустимый перепад яркостей в поле зрения оператора

не должен превышать 1 : 30. Оптимальное же соотношение яркостей в

Величина Угловой размер объекта α, мин

1 2 3 5 10 50 150

Минимальный по-

роговый контраст S0,12 0,045 0,03 0,018 0,012 0,01 0,008

Bопт, нт* 1·103 0,64·103 0,3·103 0,2·103 50 10 8

Таблица 9.1

Значения яркостей для объектов разных угловых размеров

* Здесь нт—нит. 1 нт = 10 кд/м2.

177

поле зрения оператора, обеспечивающее высокий уровень контрастной

чувствительности и быстроты различения, составляет 20 : 1 между источ-

ником света и ближайшим окружением и 40 : 1 между самым светлым и

самым темным участками изображения.

Градации яркости и качество изображения. Для передачи изображения

алфавита знаков, условной картинной обстановки и реальных объектов (те-

левидение, кино) важнейшей характеристикой является число элементов

или признаков, необходимых для опознания объектов разных классов.

При опознании алфавита буквенно-цифровых знаков это число со-

ставляет 4—10, для более сложных изображений оно равно 12—17, а опо-

знание некоторых объектов требует четкого выделения до 40 признаков.

В зависимости от типа изображения эти опознавательные элементы

передаются разным числом градаций яркости. Минимальное их число

при передаче изображения равно двум. Таким числом градаций вы-

свечиваются знаковые, символические сообщения — темные знаки на

светлом фоне (прямой контраст) или, наоборот, светлые знаки на темном

(обратный контраст). В этом случае качество изображения оценивается

величиной контраста К, вычисляемого как отношение разности яркостей

объекта и фона к большей яркости.

Контраст до 20 % рассматривают как малый, до 50 % — как средний,

свыше 50 % — как высокий. Рекомендуемый диапазон величины контра-

ста — от 65 до 95 %; при этом оптимальным является контраст, равный

85—90 %. Контраст свыше 90 % следует использовать в тех случаях, когда

требуется наибольшая четкость изображения, а общее время работы не-

большое. При длительной работе предпочтителен контраст 85—90 %.

При отображении реальных объектов средствами телевидения и кино

важно точно передать соотношение яркостей деталей объектов пропор-

ционально их коэффициентам отражения. Для хорошего изображения

обязательны расчет числа градаций яркости и определение шага при

переходе от одной градации к другой. Для передачи изображения крупных

объектов с плавными световыми переходами в соответствии с коэффи-

циентом отражения необходимо не менее 15—40 градаций.

Обеспечение заданного числа градаций яркости возможно лишь при

достаточном уровне контрастности изображения, т.е. при интервале

яркостей, внутри которого распределены эти градации. Минимально

допустимое значение контрастности, создающее удовлетворительное

изображение, находится в интервале 1 : 10.

Требуемая контрастность изображения зависит от содержания ото-

бражаемой информации и вида контраста. Для передачи сложного полу-

тонового изображения с сохранением деталей необходимая контрастность

178

составляет 1 : 100. Печатные изображения или изображения, образуемые

штриховыми линиями, требуют контрастности 1 : 25. Значение контраст-

ности существенно зависит от того, светлее или темнее фона отображае-

мые объекты. Для знаков обратного контраста в связи с необходимостью

адаптации к небольшим значениям яркости приемлема контрастность

в диапазоне 5—10. При высоких уровнях контрастности высвечиваемые

знаки кажутся яркими источниками света.

Минимально допустимое значение контрастности при считывании

знаков на фоне помехогенного и однотонного изображения определяет-

ся с учетом критериев эффективности считывания такой информации.

Если учитывается только точность считывания, то соотношение яркостей

полезного изображения и помехи должно быть не менее 2 : 1. При одно-

временном учете быстроты и точности распознавания это соотношение

увеличивается до 7 : 1 или 9 : 1. Контрастность изображения снижается

при внешнем освещении тем значительнее, чем ниже яркость экрана и

чем больше яркость, создаваемая освещением извне. Уровень внешней

засветки не должен превышать 3—10 % яркости экрана.

В оценку качества отображения входит определение числа гра-

даций, воспринимаемых глазом, и сравнение их с числом градаций

яркости, передаваемых на средствах индикации. Реальные условия

отображения — малая яркость изображения, наличие «шумов» — не

позволяют различать отображаемое число градаций яркости из-за

снижения чувствительности глаза. Так, расчетное число различаемых

градаций для телевизионного изображения составляет 95—100. Однако

из-за перепадов яркостей в поле зрения наблюдателя и необходимости

переадаптации в этих условиях глаз различает не более 30—35 града-

ций. При помехах число различаемых градаций для лучших метал-

лизированных экранов составляет 17, а для обычных телевизионных

экранов не превышает 8—10.

Число различаемых глазом градаций яркости определяется контраст-

ной чувствительностью в конкретных условиях:

пор

2,3lg,m

K

β= (9.1)

где m — число различаемых градаций яркости;

β — контрастность изображения;

Кпор — пороговый контраст в данных условиях наблюдения. Его определяют

по соответствующим кривым с учетом яркости адаптации, угловых размеров

объектов, вида контраста, равномерности распределения яркостей в прост-

ранстве.

179

Кодирование яркостью. При передаче информации на средствах

отображения, где яркость выступает в качестве кода, число градаций

ограничивается возможностью абсолютной оценки человеком каждой

из ступеней яркости. Пределом этой оценки являются 3—10 световых

градаций, включая уровень полного затемнения.

Исходя из этого на средствах отображения типа телевизионных экра-

нов, передающих вторичную обстановку (освобожденную от помех), ис-

пользуют 5—7 градаций в диапазоне контрастности 10 : 1. Если уровень

яркости служит кодом для передачи качественных характеристик сообще-

ний (например, важности объектов), пределом числа яркостных градаций

являются 4, а наиболее употребимым числом — 2 градации яркости.

9.3. Временные характеристикизрительной информации

Основная особенность зрительного восприятия — наличие инерци-

онности в работе глаза. На практике она проявляется в двух аспектах.

Один связан с определением времени экспозиции зрительных сигналов

для неизменности воспринимаемой интенсивности сигнала. Другой —

с определением временных интервалов для ощущения раздельности сиг-

налов, следующих друг за другом, и оптимального восприятия каждого из

них или, напротив, определения временных интервалов для ощущения

слитности последовательно предъявляемых сигналов.

И в том, и другом случае исходной для расчетов величиной является

время зрительной инерции. Оно определяется яркостью фона. Для яр-

костей свыше 100 кд/м2 время инерции можно принять равным 50 мс.

Для уровня яркостей, с которым работает оператор на всех видах средств

отображения, время экспозиции для восприятия неизменной интенсив-

ности сигнала должно быть не меньше 50 мс. Для восприятия мелькающих

сигналов слитными следует обеспечить частоту мелькания, равную или

большую критической частоте мелькания (Кч.м).

Частоту мельканий необходимо учитывать для создания качествен-

ного изображения на различных устройствах отображения, основанных

на технике дискретных сигналов (телевизионных трубках, электронно-

лучевых трубках, кино). Мелькание утомляет зрение и отрицательно

влияет на качество работы оператора.

Кч.м зависит от частоты и относительной длительности светлой фазы.

С увеличением длительности темного периода (скважности проблесков)

от 0,35 до 0,5 при яркостях 2,5—250 кд/м2 Кч.м увеличивается на 3—6 %.

Мерцание усиливается при увеличении углового размера мелькающих

полей. Применительно к телевизионному экрану рассчитывают Кч.м для

180

всего размера трубки и для размера изображения. При проектировании

полей угловым размером больше 2—4° с яркостью 30—100 кд/м2 (что

соответствует яркостям телевизионного изображения) частота смены

информации должна быть не меньше 40 Гц.

В пределах изменения угла наблюдения от 10 до 55° величина Кч.м

пропорциональна логарифму углового размера поля зрения, что требует

увеличения скорости мелькания на 15 Гц.

Характеристики Кч.м для технических условий предъявления знаковой

индикации на экранах и электронно-лучевых трубках связаны с неболь-

шими угловыми размерами мелькающих полей (до 1°). При величине зна-

ка до 1° с ростом яркости от 1 до 120 кд/м2 Кч.м возрастает от 14 до 35 Гц.

Уменьшение углового размера знака от 1 до 24° изменяет Кч.м от 24 до

19 Гц (при яркости 50 кд/м2).

При проецировании знаков с угловым размером 5—15° Кч.м может

быть снижена до 20 с–1.

Однако величина Кч.м определяется не размерами отдельных зна-

ков, а общей площадью изображения. Изменение конфигурации знака

(а значит, и площади светящегося изображения) сказывается на величине

критической частоты мельканий так же, как изменение углового размера

мелькающего знака.

9.4. Кодирование зрительной информации

Одной из важных проблем является кодирование информации — опе-

рация отождествления символов или групп символов одного кода с

символами или группами символов другого кода. Под кодом понимают

систему условных знаков (символов) для передачи, обработки и хра-

нения (запоминания) информации. В настоящее время разработаны

общие эргономические требования к построению систем кодирования

зрительной информации.

При построении системы кодирования объекты и их характеристики

делят на классификационные группы. Для этого устанавливают сходство

и различие объектов, распределяют их по значимости и определяют

основание деления. Вид алфавита кода выбирают с учетом характера

передаваемой информации и задач, решаемых оператором, опираясь

на системы знаний, закрепленных в опыте человека. В зависимости от

характера и объема передаваемой информации устанавливают целесоо-

бразность использования одномерного и многомерного кода. Основание

кода выбирают исходя из количества кодируемых объектов и их характе-

ристик: оно должно содержать минимальное число знаков. Основание

кода определяют с учетом абсолютной чувствительности глаза (нижнего

181

и верхнего абсолютного порогов), дифференциальной чувствительности

зрения по отношению к различным видам алфавита и длительности экс-

позиции. Основание кода для различных видов алфавита должно включать

следующие величины: размер — 5, пространственная ориентация — 8,

длина линии — 6, ориентация линии — 4, количество точек (при условии

ограниченного времени предъявления) — 5, буквенно-цифровой алфавит —

неограниченное количество комбинаций обозначений, яркость — 4,

цветовой алфавит — 11, частота мельканий — 4.

При передаче информации о нескольких признаках объекта при-

меняют многомерное кодирование. В структуре многомерного кода

могут быть использованы сочетания различных видов алфавита: формы

и цвета; формы и пространственной ориентации; размера, яркости и

частоты мельканий.

При группировке знаков в кодовые обозначения (формуляры) следует

отдавать предпочтение смешанным алфавитам кода. Структура кодового

обозначения должна быть неизменной. Предпочтительно, чтобы крайние

знаки кодового обозначения передавали наиболее важную информацию.

Оптимальное число знаков кодового обозначения — 8, предельное число

знаков — 12 (в отдельных случаях — до 20 знаков).

Для конструирования кодовых знаков при кодировании руковод-

ствуются следующими положениями. Основной классификационный

признак объекта нужно кодировать контуром. Знак должен быть хорошо

различим (иметь достаточный угловой размер и яркость) и представлять

собой замкнутую фигуру. В алфавите необходимо установить оптималь-

ное количественное соотношение признаков знака и признаков объекта.

В состав знака включают основные и дополнительные детали. Допол-

нительные детали не должны пересекать или искажать контур знака

(исключение могут составить знаки, выражающие отмену информации,

запрещение каких-либо действий, окончание их и т.п.). При конструиро-

вании знаков предпочтение следует отдавать внутренним деталям перед

наружными. Детали кодовых знаков необходимо унифицировать.

В качестве опознавательных признаков знаков в пределах одного

алфавита нельзя использовать следующие:

• число элементов в знаке (исключение могут составить знаки,

обозначающие признак множественности без точной количественной

характеристики — например, отображающие понятия «мало/много»,

«одиночный /групповой»);

• отличие знаков по признаку «позитив-негатив»;

• отличие знаков по признаку «прямое зеркальное отражение» (за

исключением случаев, когда это необходимо для отображения простран-

182

ственной ориентации или направленности по принципу «вверх/вниз»,

«влево/вправо», «вперед/назад» и т.п.).

В алфавитах используют знаки симметричной формы с единообразием

ориентации: контуры знаков должны быть по возможности ориентиро-

ваны в соответствии с основными пространственными осями — гори-

зонтальной и вертикальной.

При выборе вида алфавита необходимо руководствоваться следую-

щим правилом. Для кодирования различных качественных и количе-

ственных характеристик объектов можно использовать различные виды

алфавитов: форму, размер, пространственную ориентацию, длину и

ориентацию линий, количество точек, буквы, цифры, яркость, цвет,

частоту мельканий.

Форму используют для кодирования класса и вида объекта. Кодиро-

вание размером применяют для передачи информации, устанавливая

соответствие между площадью или линейными размерами знака и ха-

рактеристиками объекта (размером, удаленностью, высотой и т.п.), при

этом желательно, чтобы шкала размера менялась в геометрической, а не

в арифметической прогрессии.

Пространственную ориентацию применяют для передачи информа-

ции о направлении движения объекта, отклонении от курса и т.п.

Для асимметричных фигур изменение пространственной ориентации

достигается поворотом фигуры в поле зрения наблюдателя. Для сим-

метричных фигур в качестве признака пространственной ориентации

используют утолщение одной из линий контура знака, а длину и ори-

ентацию линии — для передачи информации о скорости и направлении

движения цели.

Длина линии не должна иметь более четырех градаций. Целесообраз-

но делать линию штриховкой, в этом случае скорость определяется по

числу масштабных отметок. Для упрощения счета следует группировать

штрихи по два, три, четыре.

Для повышения точности оценки направления линии применяют

вспомогательные трафаретные сетки. Количество точек используют для

обозначения числа объектов.

При считывании точек в короткие временные интервалы (порядка 0,1 с)

не следует одновременно предъявлять более пяти точек. Для повышения

точности оценки числа одновременно предъявляемых точек необходимо

придерживаться единообразия их пространственной ориентации.

Буквенно-цифровой алфавит используют для передачи информации о

дискретно изменяющихся количественных параметрах объектов, а также

для обозначения классов или типов объектов.

183

Для исключения вероятности смешения знаков выделяют характер-

ные признаки, отличающие знаки друг от друга. При этом необходимо

выдерживать оптимальные соотношения основных параметров знака:

высоты, ширины, толщины линии (ГОСТ 2930-62).

Яркость знаков выбирают с учетом общей освещенности в конкретных

условиях труда, частоты и диапазона изменения освещенности, перепадов

яркости в поле зрения оператора и светового контраста.

Цветовой алфавит применяют для передачи информации о состоянии

или значимости объектов.

Частота мельканий может быть использована для привлечения вни-

мания оператора:

• пороговая частота мельканий — 4—6 Гц;

• частота мельканий предупредительных сигналов — 0,5—1 Гц;

• частота мельканий аварийной сигнализации — 5—6 Гц.

Число одновременно мелькающих знаков не должно превышать трех.

Следует избегать искажения восприятия контура мелькающего знака. Для

этого целесообразно, чтобы мелькал не весь знак, а его часть.

Требования к использованию цветового алфавита состоят в следую-

щем. Нужно отдавать предпочтение зеленому, красному, голубому, жел-

тому и фиолетовому цветам. Общее число используемых цветов может

быть увеличено, если обозначения изменяются не только по цветовому

тону, но и по яркости. Знаки алфавита должны быть хорошо различимы

при точном распознавании цвета.

Цветовой код применяют при освещении белым цветом, поскольку

видимый цвет зависит от общего освещения. Допустимая яркость цветных

знаков, кд/м2: минимальная — 10, рекомендуемая — 170, для отраженного

света, а также в условиях темновой адаптации — 30—70. Оптимальный

угловой размер цветового знака составляет 35—45′.Для знаков алфавита используют цвета в соответствии с табл. 9.2.

Для выделения особо важной информации внутри алфавита (напри-

мер, информации, требующей экстренного принятия решения) приме-

няют дополнительный цвет. Для кодирования информации, содержащей

сообщение о том, что произошло одно из двух («да», «нет») равновероят-

ных событий, могут быть использованы красный и синий цвета.

9.5. Требования к визуальным индикаторам

Индикаторы нужно конструировать так, чтобы выход их из строя или

неисправность немедленно становились очевидными для оператора (см.

табл. 9.2).

184

Чтобы избежать потери информации вследствие отражения внешнего

освещения от поверхности индикатора, в некоторых случаях предусма-

тривают специальные средства, предотвращающие ухудшение условий

восприятия информации, в частности, экраны, колпаки, предохраняю-

щие индикаторы от освещения прямым солнечным светом.

Индикаторы с подсветом. Имеются три основных типа индикаторов

с подсветом:

• подсвечиваемые панели с одной или многими надписями, несущими

информацию в виде слов, чисел, символов или сокращений;

• простые индикаторные лампочки (сигнальные и др.);

• панели с подсветом, отображающие информацию о готовности

системы.

Индикаторы с подсветом применяются для отображения главным

образом информации, требующей немедленной реакции оператора либо

привлекающей его внимание к состоянию системы.

Отсутствие подсвета не следует использовать для обозначения таких

понятий, как «готовность», «в пределах допуска» или команды «продол-

жать», а также для обозначения «неисправности», «выхода за допустимые

пределы» или команды «прекратить действие». Однако отсутствие под-

Категория информацииРекомендуемый цвет ввода

Основной Дополнительный

Предупреждающая информация носит осведоми-

тельный характер, содержит сведения об общей

обстановке (исключая аварийную) и рекоменда-

ции для принятия мер, оставляя за оператором

право выбора окончательного решения

Желтый Белый

Предписывающая информация носит команд-

ный характер, требует или разрешает выполнение

строго определенных действий. К этой категории

может быть отнесена информация проверочного

характера, указывающая на исправность или

готовность к работе тех или иных устройств

Зеленый Синий

Запрещающая информация носит аварийный

характер, накладывает строгие ограничения

на выполнение или запрещение тех или иных

действий. Указывает на неготовность к работе

или неисправность того или иного проверяемого

объекта

Красный Оранжевый

Таблица 9.2

Рекомендуемые цвета

185

света допустимо для указания об отключении питания (например, при

индикации надписи «Питание вкл.»). Изменение состояния индикаторов

должно отображать изменение функционального состояния системы, а

не только результаты действия органов управления.

Световые сигналы предостережения и тревоги, а также сигналы, ис-

пользуемые для отображения состояния комплексов аппаратуры системы,

располагают отдельно от световых сигналов, показывающих состояние

различных компонентов и узлов.

Если индикатор с подсветом связан с органом управления, индика-

торную лампу размещают так, чтобы она тоже однозначно соотносилась

с этим органом управления и была видна оператору при работе с ним.

Для критичных функций индикаторы нужно располагать в зонах

оптимальной видимости.

Индикаторные лампы, которые используются редко или исключи-

тельно для целей технического обслуживания и регулировки, должны

быть закрыты или невидимы при эксплуатации системы, но легко до-

сягаемы.

Если индикаторы предназначены для использования в условиях раз-

личной освещенности, в них следует предусмотреть такое регулирование

яркости, чтобы обеспечить хорошую различимость информации, отобра-

жаемой на индикаторе, при всех предполагаемых условиях освещенности.

Во всяком случае, они не могут казаться светящимися, когда не светятся,

и восприниматься погасшими, когда светятся.

Индикационные цепи проектируются так, чтобы лампы можно было

снимать и заменять, не отключая электропитания, не вызывая опасности

повреждения компонентов индикаторной цепи и не подвергая опасности

обслуживающий персонал.

Экраны индикаторов или указателей с надписями (стекла индика-

торов) следует конструировать так, чтобы предотвратить случайную

перестановку стекол.

Широкое применение нашли лампы с надписями, которые в боль-

шинстве случаев предпочтительнее простых индикаторных ламп. Лампы

с надписями могут кодироваться цветом, размерами и миганием. Лампы

с надписями, предназначенные для обозначения повреждений, при-

чиненных оборудованию или обслуживающему персоналу (мигающий

красный), для предостережения о надвигающейся опасности (желтый),

для суммарного контрольного сигнала должны быть заметно больших

размеров и по возможности ярче других индикаторов. Надпись на лампе

должна быть различима независимо от того, включен индикатор или

выключен.

186

Индикаторы с множественными надписями (пластинки с надписями

расположены одна над другой) необходимо конструировать с учетом

следующих требований:

• когда освещается задняя надпись, она не должна быть затемнена

передними;

• задние пластинки с надписями размещаются так, чтобы параллакс

сводился к минимуму (параллакс — перспективное, или кажущееся,

смещение рассматриваемого объекта, вызванное изменением точки на-

блюдения);

• яркости задних и передних надписей должны казаться одинаковыми;

• расстояние между соседними лампами делают достаточно большим

для однозначного их опознания, правильной интерпретации информации

и удобства замены.

Стрелочные индикаторы. Имеются два типа таких индикаторов: с

движущейся стрелкой и неподвижной шкалой; с неподвижной стрелкой

и движущейся шкалой.

В зависимости от характера поставленных задач стрелочные инди-

каторы могут использоваться либо с рукоятками управления, либо без

них. Стрелочные индикаторы с рукоятками применяют для установки

заданной величины параметра, а также при восстановлении положения

стрелки при ее отклонении от заданного. Лучшим типом индикатора

в этом случае является движущаяся стрелка с неподвижной шкалой;

лучшая форма шкалы — прямолинейная круговая. Круговой называется

дуговая шкала с углом дуги около 360°; полукруглой — дуговая шкала с

углом дуги около 180°.

Стрелочные индикаторы без рукояток обычно используются при

решении следующих задач:

а) количественное чтение. Оператора интересуют точные числовые

значения измеряемого параметра. Однако лучшим прибором является

счетчик с цифровым отсчетом, так как цифровые данные оператор вос-

принимает быстрее и с меньшим числом ошибок;

б) качественное чтение. Для оператора важны не абсолютные показа-

ния, а сведения об изменении того или иного параметра контролируемого

объекта или тенденции развития процесса (возрастает или уменьшается

данная величина и т.п.). Использование индикатора с движущейся

стрелкой и неподвижной шкалой обеспечивает наилучшую точность и

скорость считывания;

в) проверочное (контрольное) чтение. Оператору важны не количе-

ственные данные, а лишь контрольные показания, т.е. ему необходимо

знать, работает аппаратура в установленных пределах или нет. Для этого

187

рекомендуется неподвижно закрепленная шкала с движущейся стрелкой;

лучшая форма шкалы — круговая;

г) сравнение показателей. Эта операция требует исключительной точ-

ности, поэтому для нее также целесообразно применять счетчики.

При выборе стрелочного индикатора необходимо знать, в каком вре-

менном режиме он будет использоваться. Скорость и точность считыва-

ния показаний во многом зависят от формы шкалы. Лучшие результаты

дает круговая шкала, менее эффективны полукруглая и прямолинейная

горизонтальная шкалы; худший случай — вертикальная шкала.

При выборе формы шкалы необходимо учитывать и предполагаемую

ее длину. Форму шкалы нужно выбирать с учетом характера информации,

для которой она предназначена.

Точность считывания показаний со шкалы зависит от ее размера, рас-

стояния, с которого ведется считывание, интервала между отметками.

Шкалы приборов градуируют штриховыми отметками определенных

размеров. Эти отметки подразделяются на главные, средние и малые.

Оптимальная длина основного интервала между главными отметками—

12,5—18 мм (дистанция наблюдения — 750 мм). Дальнейшее увеличение

длины ухудшает считывание показаний прибора.

Увеличение числа мелких отметок приводит к снижению скорости

и точности считывания. Оптимальный размер самого малого интервала

равен примерно 1,5 мм, или 6—8′ (дистанция наблюдения — 750 мм).

Если стрелка прибора останавливается между отметками шкалы при

считывании показаний, возникает необходимость зрительной интерпо-

ляции. Наилучшие результаты интерполяции наблюдаются тогда, когда

оператор должен мысленно делить отмеченный интервал не более чем

на 4—5 частей.

Зависимость между диаметром шкалы и точностью считывания по-

казаний нелинейная. Оптимальные размеры диаметра круговой шкалы

(при расстоянии 750—900 мм от глаз оператора) составляют 40—60 мм.

Эффективность чтения определяется не абсолютной величиной —

диаметром шкалы, а отношением диаметра к дистанции наблюдения, т.е.

угловыми размерами шкалы. Оптимальные угловые размеры диаметра

шкалы находятся в пределах 2,5—5°.

Наилучшими являются шкалы с ценой деления 1; 5; 10 и соответ-

ствующей оцифровкой. Длина оцифрованных отметок должна состав-

лять 0,5—1 длины интервала между отметками, длина неоцифрованных

отметок — 0,5 длины основных отметок. Толщина основных отметок —

5—10 % расстояния между неоцифрованными отметками (2/3 толщины

основной отметки).

188

Цифры на шкалу следует наносить прямыми линиями и только у

основных (главных отметок). Они должны быть простыми, без каких-

либо украшений. Точность считывания цифр зависит от соотношения

высоты, ширины и толщины обводки. На последнюю влияют освещение и

контрастность: оптимальное отношение толщины обводки к высоте цифр

при диффузном освещении белых цифр на черном фоне (обратный кон-

траст) составляет 1 : 10, а при таком же освещении черных цифр на белом

фоне (прямой контраст) —1 : 6. Отношение ширины к высоте должно со-

ставлять 2 : 3, расстояние между цифрами — половину ширины цифры.

Эффективность работы оператора значительно повышается с введе-

нием дополнительных сигнализаторов (например, выделения на шкале

цветной полоской зоны «Нормально», выделения цветом различных

участков шкалы).

Счетчики прямого отсчета используют для получения количественных

данных, когда требуется быстрая и точная индикация. Их следует ставить

как можно ближе к поверхности панели, чтобы свести к минимуму па-

раллакс и тени, обеспечить максимальный угол наблюдения.

Если наблюдателю необходимо считывать цифры последовательно,

они должны следовать друг за другом не чаще чем через 0,5 с. Вращение

ручки восстановления или сброса показаний счетчика рекомендуется

производить по часовой стрелке. Показания счетчиков, используемых для

индикации последовательности работы оборудования, должны сбрасы-

ваться автоматически по завершении работы (необходимо предусмотреть

средства и для ручного сброса).

Счетчики по возможности необходимо обеспечить собственным све-

чением. Целесообразен высокий цветовой контраст цифр и фона (черные

цифры по белому фону или наоборот).

Печатающие устройства применяют тогда, когда требуется запись

количественных данных. Печатная информация должна быть пригодной

для непосредственного использования при мини мальной потребности в

декодировании, перемещении или интер поляции.

Печатающие устройства нужно конструировать так, чтобы обеспе-

чивались простое и быстрое введение и снятие печатных материалов,

надежная индикация расхода материала (бумаги, чернил, ленты), возмож-

ность делать различные записи и пометки, не снимая ленту с самописца,

отрывать ленту по мере ее поступления из устройства без разрезания или

склеивания по частям.

Графопостроители используются для записи непрерывных графиче-

ских данных. Вычерчиваемые штрихи должны быть хорошо видимы и

не закрываться пером или его рычагом; контраст между вычерчиваемой

189

линией и фоном — не менее 50 %. Для выходящего из графопострои-

теля бланка с вычерченными данными там, где это необходимо или

желательно, предусматривается специальное приемное устройство.

Для интерпретации графических данных оператор может использовать

вспомогательные средства (например, графические кальки), что по-

зволяет делать соответствующие записи и пометки, не снимая бланка с

графопостроителя.

9.6. Интегральные индикаторы

Проведенные в последние годы инженерно-психологические ис-

следования деятельности операторов систем управления выявили

определенные трудности, возникающие при работе с визуальными

индикаторами.

Применяемые способы выдачи информации на большие группы от-

дельных приборов, даже достаточно современных и рационально разме-

щенных, неоптимальны. Это объясняется прежде всего необходимостью

сочетать количественные оценки большого числа отдельных показаний

с качественной оценкой ситуаций, параметры которых отображаются

на приборах.

Одним из путей решения этой задачи является применение инте-

гральных индикаторов, совмещающих информацию сразу о нескольких

параметрах того или иного процесса или ситуации. Это позволяет эко-

номить место на панелях и обеспечивает выигрыш в точности и скорости

восприятия.

Особенности интегральных индикаторов заключаются в следующем:

• они дают качественную оценку и обеспечивают наглядное сопостав-

ление расчетных данных с фактическими, позволяя тем самым более эф-

фективно решать задачи управления; максимальная наглядность обеспе-

чивается свободным перемещением индексов параметров фактического

режима работы или ситуации относительно определенной шкалы; при

этом направление движения индекса, обозначающего контролируемый

объект, совместимо с направлением самого объекта;

• дают более полное представление об общей ситуации, и оператор

имеет возможность прогнозировать развитие ситуации, а не только фик-

сировать происходящие изменения.

Для контроля качественной информации, отображаемой на интеграль-

ных индикаторах, целесообразно предусмотреть также представление

оператору точных количественных данных. Индикаторы количественной

информации следует располагать на периферии поля зрения либо запра-

шивать по вызову (последний способ предпочтительнее).

190

9.7. Мнемосхемы

Мнемосхемы представляют собой средства отображения информации,

условно показывающие структуру и динамику управляемого объекта и

алгоритма управления. Мнемосхемы предназначаются для выполнения

следующих функций:

• наглядное отображение функционально-технической схемы управ-

ляемого объекта и информации о его состоянии в объеме, необходимом

для выполнения оператором возложенных на него задач;

• отображение связи и характера взаимодействия управляемого объ-

екта с другими объектами и внешней средой;

• сигнализация обо всех существенных нарушениях в работе объекта;

• обеспечение быстрой локализации и ликвидации неисправности.

Мнемосхема должна содержать только те элементы, которые необхо-

димы оператору для контроля за объектом и управления им. Наиболее

существенные элементы или группы элементов на мнемосхеме должны

выделяться размерами, формой, цветом или другими способами. Допу-

скается выделение составных частей управляемого объекта, имеющих

автономное управление.

При компоновке мнемосхемы необходимо обеспечить простран-

ственное соответствие между расположением элементов на мнемосхеме

и расположением управления на пульте оператора.

Допускается размещение на поле мнемосхемы приборов контроля и

органов управления, которые при этом не должны закрывать от оператора

другие элементы мнемосхемы.

При компоновке мнемосхем следует учитывать привычные ассоциа-

ции оператора. Под привычной ассоциацией понимают связь с представ-

лениями, возникающими у человека на основе прошлого опыта. Напри-

мер, человек привык отображать какой-либо процесс, представляя его

развитие слева направо. При компоновке мнемосхемы следует учитывать

это привычное представление и отображать развитие технологического

процесса тоже слева направо.

Соединительные линии на мнемосхеме должны быть сплошными,

иметь простую конфигурацию, минимальную длину и наименьшее число

пересечений. Следует избегать большого числа параллельных линий,

расположенных рядом.

Форма и размеры панелей мнемосхем призваны обеспечивать опе-

ратору однозначное зрительное восприятие всех необходимых ему ин-

формационных элементов. Предельными углами обзора фронтальной

191

плоскости мнемосхемы должны быть: по вертикали — не более 90°,

по горизонтали — не более 90° (по 45° в каждую сторону от нормали к

плоскости мнемосхемы). Если мнемосхема выходит за пределы зоны,

ограничиваемой предельными углами обзора, она должна иметь дугоо-

бразную форму или состоять из нескольких плоскостей, повернутых к

оператору.

Комплекс мнемознаков, используемых на одной мнемосхеме, должен

быть разработан как единый алфавит. Под единым алфавитом понимают

комплекс мнемознаков, отображающих систему взаимосвязанных частей

управляемого объекта и характеризующихся единством изобразительного

решения. Алфавит мнемознаков должен быть максимально коротким,

а различительные признаки мнемознаков — четкими.

Мнемознаки сходных по функциям объектов максимально унифи-

цируют. Форма мнемознака должна соответствовать основным функ-

циональным или технологическим признакам отображаемого объекта.

Допускается брать за основу конструктивную форму объекта или его

условное обозначение, принятое в технической документации.

Размеры мнемознака должны обеспечивать оператору наиболее одно-

значное зрительное восприятие. Угловые размеры мнемознака простой

конфигурации не могут быть менее 20′. Угловые размеры мнемознака

определяют по формуле

tg ,2 2

S

l

α= (9.2)

где α — угловой размер мнемознака;

S — линейный размер мнемознака;

l — расстояние от мнемознака по линии взора.

Угловые размеры сложного мнемознака (с наружными и внутренни-

ми деталями) должны быть не менее 35′, а угловой размер наименьшей

детали — не менее 15′.Вспомогательные элементы и линии не должны пересекать контур

мнемознака или каким-либо другим способом затруднять его чтение.

Яркостный контраст между мнемознаками и фоном мнемосхемы не

может быть менее 65 %. Значения яркостного контраста в процентах

вычисляют по формулам:

при прямом контрасте (мнемознак темнее фона)

ф 0пр

ф

100;B B

KB

−= (9.3)

192

при обратном контрасте (мнемознак светлее фона)

0 фоб

0

–100,

В ВK

В= ⋅ (9.4)

где К — яркостный контраст;

В0 —яркость мнемознака;

Вф — яркость фона мнемосхемы.

Сигналы об изменениях состояния объекта (включен-отключен,

открыт-закрыт) должны различаться особенно четко цветом, формой

или другими признаками. Необходимо, чтобы специальные сигналы

(предупредительные, аварийные, неплановой смены состояния и т.п.)

отличались большей интенсивностью (на 30—40 %) по сравнению с

сигналами нормального режима или были пре рывистыми (с частотой

мигания 3—5 Гц и длительностью сигнала не менее 0,05 с). Допускается

совместное применение обоих способов.

9.8. Табло коллективного пользования

Табло коллективного пользования — устройство, предназначенное

для отображения информации и восприятия ее коллективом операторов

с расстояния более 4 м. Индикатор, в котором знаки формируются из

отдельных элементов, расположенных в одной плоскости, называется

знакосинтезирующим. Рабочая поверхность индикатора — плоскость, в

которой нормируются и измеряются светотехнические параметры. Ис-

ходный знак — цифра определенного типа начертания, соответствую-

щая информации, поступающей на табло. Элемент — составная часть

структурного рисунка индикатора. Помехозащищенность индикатора —

свойство, позволяющее обнаруживать на индикаторе помехи, выражающи-

еся в исчезновении одного из элементов, образующих знак, или появлении

лишнего элемента, либо обнаруживать помехи и опознавать операторам

исходные символы при одном недостающем или одном лишнем элементах.

Цифровые знакосинтезирующие электролюминесцентные индикаторы

классифицируют по характеру помехозащищенности, субъективной

оценке качества начертания цифр, по цвету и яркости свечения и величине

коэффициента отражения рабочей поверхности индикатора.

По характеру помехозащищенности при единичном сбое в цепях комму-тации индикаторы делятся на три класса:

1) исключающие возможность обнаружения помехи и восстанов-

ления оператором исходного знака (5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10-элементные

индикаторы);

193

2) обеспечивающие возможность обнаружения помехи, но исклю-

чающие возможность восстановления исходного знака (6-, 7-, 8-, 9- и

10-элементные индикаторы);

3) обеспечивающие возможность обнаружения помехи и восстанов-

ления исходного знака (7-, 8-, 9- и 10-элементные индикаторы).

По субъективной оценке качества начертания цифр индикаторы делятся на три группы:

1) с привычным начертанием;

2) с удовлетворительной привычностью начертания;

3) с непривычным начертанием, рассчитанным на обученных и спе-

циально подготовленных операторов.

По цвету свечения индикаторы могут быть: зелеными, голубыми,

красными и желтыми. Индикаторы зеленого цвета свечения по яркости

в кд/м2 делятся на семь групп: 1) –10; 2) –15; 3) –20; 4) –30; 5) –45;

6) –65; 7) –90.

Индикаторы голубого, красного и желтого цветов свечения по ярко-

сти в кд/м2 делятся на шесть групп: 1) –5,0; 2) –7,5; 3) –10,0; 4) –15,0;

5) –20,0; 6) –30,0.

При значении яркости индикатора, совпадающей с граничным зна-

чением двух групп, он относится к низшей группе.

По величине коэффициента отражения рабочей поверхности индикаторы делятся на шесть групп:

1) более 0,30;

2) 0,30—0,20;

3) 0,20—0,10;

4) 0,10—0,06;

5) 0,06—0,03;

6) менее 0,03.

Тип индикатора характеризуется его структурным рисунком, пред-

ставляющим собой изображение, где показано число, форма и взаимное

расположение элементов, из которых формируются знаки. На одном типе

индикатора допускается наличие одного или нескольких типов начер-

тания цифр, под которым понимают совокупность десяти структурных

рисунков цифр от 0 до 9 данного типа индикатора. Тип начертания цифр

определяется способом формирования цифр из элементов.

Индикаторы могут выполняться с десятичным знаком (точкой, за-

пятой), который не входит в число элементов.

Индикаторы могут иметь вертикальное или наклонное расположе-

ние цифр. Угол наклона должен быть не более 10° от вертикального

положения.

194

Формат цифр определяется отношением ширины знака к его высоте,

которое должно составлять 2 : 3. Минимальное расстояние от наружной

кромки знака до внутренней кромки корпуса индикатора при вертикаль-

ном положении цифр составляет не менее 5 мм; при наклонном — не ме-

нее 2,5 мм. Десятичный знак должен располагаться справа от цифры.

Помехозащищенность индикаторов определяется типом начер-

тания цифр, которые на индикаторах 2-го класса должны обеспе-

чивать возможность объединения элементов в такие порядки, когда

структуры искажений, возникающие на индикаторе при единичном

сбое в цепях коммутации, отличаются от структур нормально отобра-

жаемых цифр одним или несколькими элементами. На индикаторах

3-го класса должна обеспечиваться возможность объединения элементов

в такие порядки, при которых структуры искажений при единичном сбое

в цепях коммутации отличаются одним или несколькими элементами не

только от структур нормально отображаемых цифр, но и между собой.

Считывание информации с индикаторов 2-го и 3-го классов при не-

обходимости надежного обнаружения помехи, а также восстановления

исходной информации (предназначенной для отображения «на табло»)

должно производиться специально обученными операторами.

Восприятие информации с индикаторов определяют: яркость знака

и его размеры; контраст знака; внешняя освещенность; дистанция

наблюдения; угол обзора; соотношение яркостей свечения рабочих и

нерабочих элементов индикатора; равномерность яркости свечения

отдельных элементов в пределах одного индикатора и отдельных

индикаторов в пределах всего информационного поля табло; цвет

свечения индикатора; коэффициент отражения рабочей поверхности

индикатора.

Контраст между знаком и фоном должен быть не менее 60 %. Рас-

чет и измерение контраста должны производиться по специальной

методике.

Минимальные угловые размеры знака не могут быть менее 12′; макси-

мальные — не более 46′. Максимальный угол обзора при размерах цифр

46′ не должен превышать ±50°, при размерах цифр 12′ — ±30°. (Знаки «±»

обозначают любые противоположные углы обзора относительно линии,

перпендикулярной к рабочей поверхности индикатора.)

Допустимая неравномерность яркости свечения независимо от цвета

отдельных элементов одного и того же индикатора не должна отличаться

от номинального значения более чем на ±10 % (табл. 9.3).

Оптимальные условия восприятия обеспечиваются при параметрах,

приведенных в табл. 9.4.

195

Номер

группы

индикатора

Яркость индикаторов зеленого

цвета свечения, кд/м2

Яркость индикаторов голубо-

го, красного и желтого цветов

свечения, кд/м2

Номинальная

яркость, кд/м2

Допустимое

значение яр-

кости, кд/м2

Номинальная

яркость, кд/м2

Допустимое

значение яр-

кости, кд/м2

I 10 8—12 5,0 4,0—6,0

II 15 12—18 7,5 6,0—9,0

III 20 18—24 10,0 9,0—12,0

IV 30 24—36 15,0 12,0—18,0

V 45 36—54 20,0 18,0—24,0

VI 65 54—78 30,0 24,0—36,0

VII 90 78—108 — —

Таблица 9.3

Допустимые величины яркости индикаторовЛ

ин

ей

ны

е р

азм

ер

ы ц

иф

р

(по

вы

со

те),

мм

Ди

ста

нц

ия

на

бл

юд

ен

ия

, м

Угл

ов

ые р

азм

ер

ы ц

иф

р

(по

вы

со

те),

ми

н

До

пус

ти

мы

е у

глы

об

зор

а,

гра

д

Индикаторы

с коэффициентами

отражения рабочей

поверхности 0,150

Индикаторы

с коэффициентами

отражения рабочей

поверхности 0,30

Ми

ни

ма

ль

на

я

ск

ор

ос

ть

св

еч

ен

ия

ин

ди

ка

то

ра

, к

д/м

2

Ма

кс

им

ал

ьн

ая

ос

вещ

ен

но

сть

в п

ло

ск

ос

ти

ин

ди

ка

то

ра

, л

к

Ми

ни

ма

ль

на

я

ск

ор

ос

ть

св

еч

ен

ия

ин

ди

ка

то

ра

, к

д/м

2

Ма

кс

им

ал

ьн

ая

ос

вщ

ен

но

сть

в п

ло

ск

ос

ти

ин

ди

ка

то

ра

, л

к

40 3—6 46—23 ±50—15 30 100 20 150

40 6—9 23—15 ±45—40 30 100 20 150

40 9—12 15—12 ±40—30 30 100 20 150

80 6—12 46—23 ±50—45 30 100 20 150

80 12—18 23—15 ±45—40 30 100 20 150

80 18—24 15—12 ±40—30 30 100 20 150

Таблица 9.4

Оптимальные условия восприятия

196

При цветовом кодировании информации яркость индикаторов зеле-

ного цвета свечения не должна превышать яркость индикаторов голубого,

красного и желтого цветов свечения.

Допустимые соотношения яркости рабочих и нерабочих элементов

индикатора приведены в табл. 9.5.

Значения яркости нерабочих элементов индикатора, указанные

в табл. 9.5, допускаются также при более высоких уровнях внешней

освещенности и яркости знака (табл. 9.6).

Допустимая яр-

кость нерабочих

элементов инди-

катора, кд/м2

Минимальная

яркость све-

чения знака,

кд/м2

Минимальная

освещенность

в плоскости

индикатора, лк

Дис-

танция

наблю-

дения, м

Размеры

цифр

(по высоте),

мм

3 20 50 3—12 40

4 30 50 3—12 40

5 40 50 3—12 40

3 20 50 6—24 80

4 30 50 6—24 80

5 40 50 6—24 80

Таблица 9.5

Соотношение яркости элементов индикатора

Минималь-

ная яркость

свечения

индикатора,

кд/м2

Максимальная освещенность в плоскости

индикатора, лк Минималь-

ный размер

знака

(по высоте),

угл. мин

для индикаторов

с коэффициентами

отражения рабочей

поверхности 0,60

для индикаторов

с коэффициентами

отражения рабочей

поверхности 0,30

30 100 200 12

25 85 170 12

20 75 150 12

15 40 80 12

10 30 60 12

5 15 30 12

Таблица 9.6

Допустимые значения яркости при различных уровнях освещенности

197

Освещенности, меньшие значений, приведенных в табл. 9.6, а также

более высокие уровни яркости оптимальных условий восприятия не на-

рушают, в связи с чем могут быть использованы при конструировании и

эксплуатации табло коллективного пользования наравне с указанными

в табл. 9.6. Яркости свечения индикаторов могут быть снижены, а осве-

щенность увеличена при уменьшении коэффициента отражения рабочей

поверхности индикатора.

Общие требования к табло определяются совокупностью требований,

предъявляемых к эксплуатации табло и управляющему оборудованию.

Допускается применение 5- и 6-элементных индикаторов 1-го класса в

табло, основным требованием к которым является минимальный объем

управляющей аппаратуры. В них не обязательна помехозащищенность от

единичного сбоя в цепях коммутации, допускается удовлетворительное

или непривычное начертание цифр.

Индикаторы с размером цифр 40 мм применяются в табло, рассчитан-

ных на прием информации с дистанций от 3 до 12 м; с размерами цифр

60 мм — табло, рассчитанных на прием информации с дистанций от 4,5

до 18,0 м; с размерами цифр 80 мм — в табло, рассчитанных на прием

информации с дистанций от 6 до 24 м.

Максимальная «утопленность» знака по отношению к плоскости ин-

формационного поля табло (плоскость, образованная рабочими поверх-

ностями отдельных индикаторов) должна составлять не более 5 мм.

Расстояние между строками табло, измеряемое по вертикали от нижней

кромки знака в верхней строке до верхней кромки знака в нижней, должно

составлять не менее 1,0—1,5 высоты знака. Расстояние между столбцами,

измеряемое по горизонтали от боковой кромки знака в одном столбце до

боковой кромки знака в другом, не может превышать ширины знака.

Рекомендуется применять в табло индикаторы только одной группы

яркости для каждой группы цвета свечения. Допускается использовать

индикаторы разных групп яркости при условии обеспечения яркости таб-

ло в пределах одной группы яркости. При необходимости яркостного ко-

дирования отображаемой информации допускается применение в одном

табло индикаторов различных групп яркости. Источники освещения не

должны создавать бликов на рабочих поверхностях индикаторов табло.

9.9. Методы трехмерной индикации

В технике отображения информации пространственные признаки си-

туации крайне невыразительны. Операторам на основании этих признаков

или каких-либо априорных сведений приходится дополнять двухмерное

отображение ситуации собственными представлениями о пространстве, в

198

котором находятся или перемещаются управляемые объекты. Естественно,

что эти представления характеризуются большей или (чаще) меньшей

полнотой, с точки зрения их адекватности задачам управления.

Все чаще появляются сообщения о ведущихся поисках в области

создания трехмерных индикаторов. На решение этой задачи направ-

лено сейчас множество разработок — от самых простых вариантов

(например, механическое устройство для рисования в трех измерениях,

где для двух измерений используются два пера с разными чернилами,

а для третьего — глубины — изменение расстояния между перьями) до

наиболее сложных (например, голографических методов отображения

информации).

Трехмерные индикаторы делятся на объемные, «иллюзорные» и изо-

бразительные, хотя действительно трехмерны только объемные индика-

торы, где воспроизводятся ширина, высота и глубина. Изобразительные

индикаторы — самые простые из этих групп: это обычные двухмерные

индикаторы, в которых для обозначения третьего измерения применя-

ются символы.

В иллюзорных индикаторах используются только два измерения, а

впечатление объемности создается благодаря стереоскопическому эффек-

ту. Такие индикаторы бывают панорамными и с двойными изображения-

ми. Перспективным методом трехмерной индикации с использованием

двойных изображений является ксография, позволяющая осуществлять

фотографирование и печатание предметов с воспроизведением глубины.

Процесс ксографии заключается в использовании специальной камеры

и сетки, помещенной перед пленкой и делящей изображение на ряд

вертикальных полос. После обычного проявления и печатания пленка

покрывается рядом специальных пластмассовых полосок, позволяющих

наблюдателю видеть каждым глазом различное изображение, что и соз-

дает эффект объемности.

В объемных индикаторах для трехмерного воспроизведения при-

меняют специальные индикаторные устройства: электронно-лучевые

трубки с вибрирующим экраном, дающим возможность воспроизводить

изображение глубины; системы, создающие ионизацию газа, локальное

возбуждение которого происходит в нужных точках трехмерной коорди-

национной матрицы; объемные голограммы.

Каждый из описываемых методов обладает рядом недостатков: есть

электромеханические проблемы, связанные с креплением экрана;

сложности, обусловленные обеспечением памяти и коммутации с воз-

можностью быстрой смены информации. Все это создает определенные

трудности использования их в системах предъявления информации.

199

Одним из современных перспективных методов трехмерной инди-

кации является метод голографии — процесс фотографической записи

интерференционной картины, дающий объемное изображение объекта

в результате расщепления лазерного луча на две части. Одна из них осве-

щает непосредственно пленку (опорный луч), а другая — объект, световые

волны от которого отражаются на пленку, складываясь со световой волной

опорного луча. При освещении лучами лазера проявленной фотопластинки

восстанавливается изображение первоначальной картины во всей ее глу-

бине. Голограмма одинаково четко изображает как далекие, так и близкие

предметы. Замечательное свойство голограмм состоит в том, что при их

освещении создается впечатление реальности видимого изображения.

Более того, изменяя свое положение, наблюдатель может «заглянуть» за

лежащие на переднем плане предметы точно так же, как при восприятии

реальной картины. Использование голографии наиболее эффективно при

отображении информации об отдельных объектах или небольших группах,

когда необходима вы сокая степень точности воспроизведения.

По сравнению с проектированием все более совершенных средств

индикации, проектирование и конструирование органов управления

к трехмерным системам индикации значительно отстают. Отсутствуют

достаточно квалифицированная инженерно-психологическая и эргоно-

мическая оценка и экспертиза вновь создаваемых органов управления.

В результате возникает несоответствие между новейшими средствами

индикации и органами управления ими.

При работе с электронно-лучевыми индикаторами для решения за-

дач обнаружения, опознания, слежения обычно используют три типа

устройств: световое перо, ручка управления, шариковый регулятор.

Световое перо — это фотоэлектрический датчик, который служит

для считывания информации непосредственно с индикатора. Основное

достоинство такого устройства — быстрота реакции. Оператор должен

лишь направить его в нужную точку на индикаторе и нажать кнопку

включения, а вычислительная машина, получая информацию от свето-

вого пера, автоматически определяет координаты цели. Световое перо

применяется для приближенного быстрого указания положения цели,

когда точность не является критичным параметром.

Ручка управления представляет собой рычаг, который может пере-

мещаться в двух координатах по X и Y. Она снабжена датчиками, рабо-

тающими в двух режимах: 1) вращения (след на экране перемещается в

указанном направлении с постоянной скоростью); 2) пропорционального

перемещения (след перемещается на расстояние, пропорциональное

величине перемещения ручки управления).

200

Перемещение ручки индицируется на экране движением специаль-

ного символа (эхо-сигнала), показывающего оператору, какому участку

экрана соответствует положение органа управления. Ручка управления

может перемещаться с высокой скоростью на сравнительно большое

расстояние.

Шариковый регулятор представляет собой устройство, которое может

поворачиваться в любом направлении для перемещения на экране эхо-

сигнала. Работа с шариковым регулятором производится значительно

медленнее, чем со световым пером и ручкой управления, но результаты

точнее.

9.10. Сигнализаторы звуковые(неречевых сообщений)

Сигнализатор — это индикатор, предназначенный для предъявления

человеку сведений в случаях, когда требуется специальное привлечение

его внимания. К звуковым сигнализаторам неречевых сообщений от-

носятся источники звука, используемые на рабочем месте для подачи

аварийных, предупреждающих и уведомляющих сигналов (например,

сообщение одномерное; сообщение короткое; сообщение требует не-

медленных действий; место приема информации слишком освещено или

затемнено; повышенные ускорения; зрительный анализатор оператора

занят и др.).

Основные рекомендации по использованию звуковых сигнализаторов

указаны в табл. 9.7.

Звуковые сигнализаторы неречевых сообщений должны:

• обеспечивать привлечение внимания работающего оператора путем

неожиданной подачи сигнала, изменением уровня звукового давления,

модуляции по частоте и уровню звукового давления, увеличением дли-

тельности звучания, частоты следования;

• сообщать оператору об отказе или изменениях в системе «человек—

машина»;

• не перегружать слуховой анализатор работающего оператора;

• не отвлекать внимание других операторов;

• не мешать речевой связи;

• не утомлять работающего оператора, не оглушать его при увеличе-

нии уровня звукового давления сигнала и не пугать при неожиданном

появлении, что может привести к нарушению деятельности оператора.

В звуковых сигнализаторах при наличии ручного отключения должен

быть обеспечен автоматический возврат схемы в исходное положение для

получения очередного управляющего сигнала.

201

Частотная характеристика тональных сигналов должна быть в

пределах полосы 200—5000 Гц. При наличии высокочастотного маски-

рующего шума допускается расширение предела до 10 000 Гц. При на-

личии в помещении постов управления акустических экранов частотная

характеристика тональных сигналов рекомендуется в пределах полосы

200—1000 Гц. При изменениях частоты тона шаг изменения должен

быть не менее 3 % относительно исходной частоты.

От предупреждающих и аварийных сигналов требуется прерывистость.

Несущая частота предупреждающих сигналов должна быть 200—600 Гц

при длительности сигналов и интервалов между ними 1—3 с. Несущая

частота аварийных сигналов составляет 800—2000 Гц при длительности

интервалов 0,2—0,8 с.

Вид звуко-

вого сигна-

лизатора

Уровень

звукового

давления, дБ

Частота,

Гц

Маскировка

шумом

Конструк-

тивные осо-

бенности

Генератор 50—120 200—5000 Слабая при правиль-

но выбранной часто-

те по отношению

к маскирующему шу-

му и превышении по-

рога маскировки

Можно

применять

во внутрен-

них пере-

говорных

устройствах

Зуммер 50—60 200—2000 То же То же

Гудок 30—100 200—5000 – ″ – Может быть

направлен-

ного действия

Сирена 80—110 200—5000 Слабая при правиль-

но выбранной часто-

те по отношению

к маскирующему шу-

му и превышении по-

рога маскировки

Может быть

направ-

ленного

действия

Ревун 90—110 200—5000 То же То же

Свисток 80—100 200—5000 – ″ – Можно иметь

рупор для на-

правленной

передачи

Звонок 60—90 200—5000 – ″ – —

Таблица 9.7

Технические характеристики звуковых сигналов

202

Уровень звукового давления сигналов у входа в наружный слуховой

проход органов слуха человека на рабочем месте должен быть в пределах

полезного динамического диапазона, т.е. от 30 до 100 дБ, при маскиров-

ке шумом предельно допустимые уровни звукового давления сигналов

должны быть от 110 до 120 дБ (табл. 9.8).

При изменениях уровня звукового давления шаг измерения должен

быть не менее 3 дБ, уровень звукового давления аварийных сигналов —

не выше 100 дБ, уровень звукового давления предупреждающих сигна-

лов — не выше 80—90 дБ, уровень звукового давления уведомляющих

сигналов не менее чем на 5 % ниже уровня звукового давления аварий-

ных сигналов.

Длительность отдельных сигналов и интервалов между ними должна

быть не менее 0,2 с. При изменениях длительности звуковых посылок шаг

измерения составляет не менее 25 % исходной длительности. Длительность

звучания интенсивных звуковых сигналов не должна превышать 10 с.

Модуляцию сигналов следует производить изменениями амплитуды

и частоты. При амплитудном модулировании глубина модуляции должна

быть не менее 12 %, при частотном модулировании — не менее 3 % не-

сущей частоты.

При маскировке шумом используют звуковые сигналы, частота кото-

рых возможно больше отличается от наиболее интенсивных частот шума.

Необходимо обеспечивать превышение порога маскировки звуковых

сигналов от 10 до 16 дБ (см. табл. 9.8).

При маскировке тональными сигналами используют звуковые сигналы,

частота которых максимально отличается от частоты маскирующего тона.

9.11. Словесные сигналы предостережения

Эти сигналы состоят из начального настораживающего сигнала (не-

речевого) для привлечения внимания и обозначения общей задачи, а

также из краткого стандартизированного речевого сигнала (словесного

Диапазон частот

тонального

сигнала, Гц

Предельно допусти-

мый уровень звукового

давления сигналов, дБ

Превышение общего уровня зву-

кового давления сигнала над аку-

стическим шумом, дБ, не менее

200—800 120 10

800—2000 115 13

2000—5000 110 16

Таблица 9.8

Предельно допустимые уровни звукового давления

сообщения), который идентифицирует конкретные условия и предлагает

соответствующие действия.

Уровень словесных сигналов тревоги для критичных функций должен

быть по крайней мере на 20 дБ выше уровня помех в месте расположения

оператора, принимающего сигнал.

Речь, используемая для записи словесных сигналов предостережения,

должна быть четкой и хорошо развитой. Словесный сигнал предостереже-

ния дается официальным, беспристрастным, спокойным голосом. Слова

должны быть не только разборчивыми, но также соответствующими

смыслу ситуации (условиям) и краткими.

Критичные сигналы предостережения следует повторять с паузой

не менее 3 с между сообщениями до тех пор, пока положение не будет

исправлено.

В системе словесного предупреждения следует предусмотреть бло-

кировку режимов, выполненную таким образом, чтобы не допустить

передачи сообщения, не имеющего смысла для существующих в данное

время условий.

Громкость звукового сигнала предостережения должна регулироваться

оператором или автоматическим механизмом с учетом производственных

условий и факторов безопасности операторов. Движение регулятора

громкости должно быть ограничено, чтобы любой сигнал был слышен

оператору.

В системе предостерегающей сигнализации предусматриваются сред-

ства для ручного установления и регулировки громкости. Длительность

звуковых сигналов предостережения не может быть менее 0,5 с, а сигнал

может продолжаться до соответствующей реакции (корректирующего

действия) оператора или автомата. Завершение корректирующего дей-

ствия должно автоматически прекращать сигнал.

В аварийных ситуациях не следует использовать сигналы, которые

остаются включенными или нарастают, если их отключение может ме-

шать необходимым корректирующим действиям.

204

Глава 10

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА И ТЕХНИКИ

В ТРАНСПОРТНЫХ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

10.1. Системы «человек—машина—среда»на железнодорожном транспорте

На транспорте человек и техника взаимодействуют в трех сферах

деятельности: непосредственное управление транспортными под-

вижными объектами («машинист—локомотив»); дистанционное

управление комплексами подвижных или неподвижных транспортных

объектов (диспетчерский персонал, дежурные по станциям, операторы

сортировочных горок и др.); управление большими системами (авто-

матизированные системы управления отдельными видами транспорта).

Каждая из этих сфер требует особого подхода к изучению и разработке

рекомендаций. В то же время они обладают сходными чертами, общими

зависимостями.

Изменение функций человека в транспортных эргатических системах

сопровождается появлением новых особенностей деятельности, вызван-

ных тем, что оператор все чаще управляет одновременно несколькими

объектами, решая при этом ряд несходных между собой задач. Он все

больше удаляется от объектов управления, получая информацию об их

состоянии по системам дистанционной передачи данных. По-иному

нагружены его органы чувств, так как зрительный канал восприятия

становится основным для приема информации. Наконец, в большин-

стве современных транспортных человеко-машинных систем оператор

часто действует в условиях дефицита времени, вызванного возросшей

скоростью передвижения транспортных средств.

Таким образом, на транспорте требования предъявляются не только

к технике, но и к человеку. Ведь ему взаимодействие с весьма слож-

ными машинами и механизмами приходится осуществлять в условиях

напряженной деятельности, испытывать на себе самые разные, иногда

неблагоприятные воздействия окружающей среды, постоянно быть

бдительным, чувствовать огромную ответственность. Учет человеческого

205

фактора как при создании транспортных технических средств, так и при

организации труда железнодорожников имеет первостепенное значение.

Необходимо не только создавать хорошие условия труда на основе зна-

ния психофизиологических возможностей человека, но и обеспечить

высокую эффективность производственного процесса. Это требование

не зависит от того, работает ли в системе человек или она полностью

автоматизирована.

Рассмотрим подробнее эргатическую систему «машинист—локо-

мотив». В последние годы резко возросли скорости и интенсивность

движения поездов. Это значительно увеличивает психофизиологическую

нагрузку людей, выполняющих водительские функции. В среднем из

общего баланса рабочего времени машиниста локомотива около 45 %

приходится на работу в пути, 39 % — на проверку и 2 % — на уход за

локомотивом на стоянках, 16 % — на прием и сдачу локомотива в депо

и подачу его к поезду.

Современный локомотив, как и другие подвижные транспортные

объекты, относится к классу эргатических систем, работа машинистов

которых характеризуется двумя основными параллельными компонен-

тами деятельности: управлением со своим контуром регуляции — про-

цессом самого вождения (управление перемещением в пространстве) и

контролем за работой энергосистемы, поддержание ее функционирова-

ния в пределах нормы. Значение уровня организации взаимодействия

оператора и техники в подобных случаях удвоения контура управления

особенно велико, так как при этом возрастает вероятность отказов си-

стемы в целом.

В деятельности машиниста можно выделить два последовательных

этапа: подготовку локомотива к поездке (осмотр машины и прием ее в

депо) и поездную работу. При подготовке к поездке машинист должен

убедиться в исправности локомотива, контроллера, освещения и др.,

наличии песка, смазки, проверить, нет ли постороннего шума и стука в

агрегатах и узлах. После прицепки локомотива к составу машинист (по-

мощник машиниста) проверяет правильность сцепления локомотива с

первым вагоном и соединения их воздушных магистралей. На эту работу

затрачивается значительное количество времени, так как тщательность

проверки — гарантия безотказной работы отдельных систем локомотива

в пути, а даже мелкие неисправности могут привести к серьезным ослож-

нениям во время рейса.

Поездная работа предъявляет высокие требования к работоспособно-

сти различных анализаторных систем организма машиниста, прежде всего

зрительной, двигательной и слуховой. Машинист должен на чрезвычайно

206

малом отрезке времени не только воспринять соответствующий сигнал,

но и правильно осмыслить его, принять верное решение и выполнить не-

обходимый двигательный акт. Объект основного внимания машиниста —

состояние пути. В процессе движения он непрерывно воспринимает

осведомительную информацию о состоянии напольных сигналов, около-

дорожного пространства, движущихся объектов, имеющих определенное

значение для безопасности движения (пешеходы, транспорт на пере-

ездах и др.). Объем информации такого рода достаточно велик. Подсчет

сигнальных раздражителей, действующих на машиниста в течение рейса

протяженностью 500 км, показал, что из общей суммы (8—10 тыс.) лишь

10 % производственно важны (светофоры, переезды, ограничители ско-

рости, указатели профиля пути и др.). Остальные, как правило, в любой

момент могут стать такими. Это значит, что даже при умеренных для со-

временного железнодорожного транспорта скоростях (80—100 км/ч) ма-

шинист в течение каждой минуты воспринимает в среднем 20 сигнальных

раздражителей при скорости 80 км/ч и 22—28 — при скорости 100 км/ч.

Напомним, что на отдельных участках отечественных железных дорог

скорость движения превышает 200 км/ч.

По данным иностранной печати, в последние годы число элементов

индикации на пульте управления локомотивом увеличилось в 2 раза.

Возможности же человека по приему информации не изменились. Уве-

личение скорости движения привело к тому, что время, которым теперь

располагает машинист для принятия решений и выполнения необходи-

мых операций по их реализации, сократилось почти в 3 раза.

Загрузка машинистов локомотивов возросла не только из-за уве-

личения числа органов управления и средств контроля в кабине и их

усложнения. Значительно вырос темп обмена информацией между под-

вижным транспортным объектом и человеком, который им управляет.

Информационная нагрузка машиниста зависит от сложности системы

управления локомотивом, поездной обстановки, состояния окружающей

среды, и с увеличением скоростей движения может достигнуть предель-

ных значений пропускной способности человека. Загрузку увеличивает

и несовершенство локомотивной системы контроля энергетических

установок, что особенно часто проявляется при возникновении неис-

правностей, прерывающих нормальный ход рабочего процесса. Чтобы

отыскать их (например, в электрических схемах тепловозов), надо

в 10 раз больше времени, чем на устранение. Определение неисправно-

стей затруднено многообразием видов отказов и тем, что локомотивные

системы контроля не способны выполнять все необходимые функции.

Затраты времени на поиск и устранение неисправностей в первую очередь

207

зависит от учета конструкторами роли машиниста в процессе управле-

ния, его участия во взаимодействии с аппаратурой контроля. Существует

необходимость определить ограничения возможностей машиниста и согласования их с системами информации, которыми оборудованы со-

временные локомотивы.

Даже хорошо зная участок пути, машинист не гарантирован от не-

прогнозируемых случайностей, неопределенность которых (в том числе

и временная) весьма велика. Неточности и ошибки, допускаемые ма-

шинистом при управлении локомотивом (пропуск значимых сигналов,

неправильное восприятие сигналов и их оценка), в значительной степени

связаны с дефектами субъективной модели условий деятельности.

Анализ особенностей рабочего места в кабине машиниста и его опе-

ративной деятельности показал, что движения, посредством которых

машинист управляет локомотивом, несложны и характеризуются мини-

мальными мышечными усилиями. Общая мышечная работа при скоро-

сти движения поезда 100—140 км/ч равна 40—50 Дж за 3—6 ч работы, в

течение которых он делает примерно 650 незначительных по физическим

усилиям движений. В некоторых ситуациях особое значение приобретает

способность выполнять быстрые и точные управляющие действия: при

внезапных сменах сигналов, появлении препятствий на пути, обрывах

контактного провода, резких изменениях напряжения в контактной

сети и др. Некоторое увеличение мышечной нагрузки наблюдается на

участках со сложным профилем пути. Это объясняется тем, что на спу-

ске машинисты электровозов применяют рекуперативное торможение,

а машинисты тепловозов тормозят состав. В обычных условиях управ-

ление локомотивом, как правило, состоит из нескольких комбинаций

ограниченного числа стандартных двигательных элементов, не требует

высокой скорости, особой точности и значительного физического уси-

лия, а следовательно, специальной психомоторной одаренности. Однако

зрительный контроль за исполнением действий в ряде случаев свернут

и упрощен из-за необходимости постоянно напряженно наблюдать за

ситуацией, в том числе за той информацией, которая сигнализирует о

результатах уже выполненных управляющих действий. Такая связь управ-

ляющих действий органами управления обеспечивается двигательным

анализатором, что предъявляет к последнему высокие специфические

требования (например, находить на ощупь нужный тумблер).

Если выделить в деятельности машиниста сенсорный, мыслительный

и моторный компоненты, то количественное соотношение их в процессе

поездной работы далеко не одинаково. Так, данные хронометража на

одном из участков показали, что на протяжении 90 км пути в течение

208

50 мин машинист действовал контроллером 13 раз, краном машиниста —

7 раз, переключателем жалюзи для регулировки температуры воды — 16 раз,

тифоном-свистком — 9 раз, т.е. он совершил 45 движений, необходимых

и достаточных для ведения состава и соблюдения правил безопасности

движения. За это же время он воспринял 88 производственно значимых

сигналов, не считая знаков профиля пути, указателей скорости, сигна-

лов путевых рабочих и др. Одновременно машинист следил за показа-

ниями приборов, характеризующих движение состава и режим работы

агрегатов и отдельных узлов локомотива. Таким образом, уже простая

фотография небольшого отрезка времени работы машиниста показывает

исключительную роль зрительного анализатора, посредством которого

воспринимаются сигнальные объекты и показания приборов на пульте

управления локомотивом.

Другой вид информации, получаемой машинистом в пути, — перио-

дические рапорты помощника, переговоры по радио с диспетчером и

машинистами встречных поездов, а также сигналы, воспринимаемые

слуховым анализатором, о состоянии локомотива и пути. Малейшее

нарушение привычного шума сигнали зирует машинисту о каких-либо

неисправностях агре гатов и отдельных узлов. Что касается мыслительной

деятельности, то в нормально протекающем рейсе на хорошо знакомом

участке дороги ее нельзя квалифицировать как очень напряженную,

так как она не связана с формированием новых творческих решений и

обычно ограничена лишь выбором одного из неболь шого числа хорошо

знакомых решений (рис. 10.1).

Нередко предотвращение аварийной ситуации зависит от того,

насколько точно машинист на ходу поезда определит расстояние до

внезапного препятствия. Если водители других видов транспорта при

необходимости могут объехать препятствие, то у машиниста в подобной

ситуации реальна только одна возможность избежать аварии — остано-

вить поезд. Приближаясь к станции, он обязан избегать резких толчков

и остановить состав в строго определенном месте.

В этой связи большое значение имеет непосредственная оценка рас-

стояния до места остановки. В равной степени это от носится и к пере-

гону, где машинисту на отдельных участках пути необходимо определить

время, место и силу торможения для изменения скорости движения

поезда. Следовательно, для успешной деятельности ему должно быть

присуще особое восприятие времени и пространства, характеризующееся

высокой точностью.

Непрерывная зрительная оценка длины различных участков пути

часто осуществляется в крайне неблагоприятных условиях: ночью,

209

Рис. 10.1. Картограмма гигиенических условий, тяжести и напряженности

труда машинистов электровозов:

1 — легкая ненапряженная работа в оптимальных гигиенических условиях; 2 — ра-

бота средней тяжести, малонапряженная, в допустимых гигиенических условиях;

3 — тяжелая напряженная работа в неблагоприятных условиях; 4 — тяжелая, очень на-

пряженная работа во вредных условиях; ОСВ — освещенность; МК — микроклимат;

Ш — шум; В — вибрация; ЭМП — электромагнитные поля; ИИ — ионизирующее

излучение; ХВ — химические вредности; ОБФ — отрицательные биологические

факторы; РТ — режим труда; СМ — длительность и чередование рабочих смен;

П — внутрисменные перерывы; ДР — динамическая работа; СТН — статическая

нагрузка; РП — рабочая поза; МГ — максимальный груз; НАФ — напряжение

анализаторских функций; ВН — нагрузка внимания; ПС — плотность восприятия

перерабатываемых сигналов; ОП — объем оперативной памяти; ЭН — эмоциональ-

ное напряжение; ИН — интеллектуальное напряжение; М — монотонность работы

и производственной обстановки

210

в туманную или дождливую погоду и др. Особую значимость точная

зрительная оценка расстояния приобретает в случаях экстренного тор-

можения. Точность ее зависит прежде всего от того, насколько правильно

умеет машинист сравнивать различные пространственные величины в

нормальных условиях работы. Специально поставленные эксперименты

во время поездной работы при хорошей видимости и на прямых участках

пути показали, что способность к оценке расстояния даже у опытных

машинистов нестабильна. Короткие (100—350 м) дистанции в основ-

ном переоцениваются; средние (350—600 м) и длин ные (600—1000 м)

в большинстве случаев недооценива ются. При плохой видимости и на

сложных профилях пути качество такого рода оценок ухудшаются. Для

безопасности движения большое значение имеет расчет тормозного пути.

Длина его определяется техническим состоянием тормозных механизмов,

составом, массой и скоростью поезда. Но точность расчета зависит от

функционального состояния машиниста, его опыта и квалификации.

За последние годы взгляды разработчиков транспортных подвижных

объектов на человека претерпели существенные изменения. Теперь че-

ловек не рассматривается ими в качестве «черного ящика», способного

восстанавливать работоспособность системы при отказе ее элементов и

находить правильные решения в неожиданных ситуациях. Конструкторы

пробуют учесть эргономические характеристики человека. Для систем

управления подвижными транспортными объектами такой характери-

стикой служит особое психическое состояние водителя — бдительность,

которая зависит от большого числа разнообразных факторов. Например,

на железнодорожном транспорте нарастанию утомления локомотивной

бригады и, как результат, снижению бдительности способствуют резкие

колебания температуры в кабине машиниста в зависимости от времени

года, ее перепады на уровне ног и головы, изменение скорости движения

воздуха. Особенно сильные воздействия этих изменений испытывают

машинисты скоростных локомотивов. Абсолютная величина колебания

давления, вызванного движением воздуха, при скорости 130—140 км/ч

достигает 1,33 кПа. С увеличением скоростей движения параметры изме-

нения давления более высоки. Зрительная информация принимается на

фоне интенсивного набегания пути, мелькания шпал, что очень утомляет

локомотивную бригаду. В общем объеме воспринимаемой машинистом

информации, как показывают исследования, полезная составляет всего

1,5 %, поэтому надо ограничивать поле зрения машиниста. Если сдвинуть

кабину назад от торца кузова, образовавшаяся перед ветровым стеклом

наклонная площадка защитит машиниста от неблагоприятного воздей-

ствия набегания шпальной решетки.

211

Требуется пересмотреть значения допустимых шума и вибрации в

кабинах машиниста, которые сейчас превышают норму в 3—7 раз.

Для увеличения надежности управления движущимися транспортны-

ми объектами очень важны размещение оборудования, компоновка пуль-

та управления и эстетическое оформление кабины, а также обеспечение

оптимального поля зрения машиниста. Значение повышения надежности

взаимодействия машиниста-оператора с техникой в процессе управления

огромно не только из-за большой оперативной нагрузки, приходящейся

на человека, но и из-за особо высоких требований к качеству его деятель-

ности. Допущенную машинистом ошибку практически никто исправить

не может, а любая ошибка в управлении подвижными единицами на

транспорте часто чревата тяжелыми последствиями.

10.2. Диспетчерские системы управления

Для управления комплексами транспортных объектов наиболее харак-

терны диспетчерские системы. Главное, что определяет задачи исследо-

вания этих систем, — всевозрастающее значение надежности диспетчера,

занятого управлением производственным процессом в режиме реального

времени. Если неверные или неточные действия рабочего, который занят

производством деталей, ведут к частичному браку, то ошибка диспетче-

ра в управлении транспортными средствами нередко грозит крупными

материальными потерями. Цена ошибок, допу скаемых людьми, которые

управляют сложными техническими системами, намного более высока.

Как показывает анализ, нарушения хода технологических процессов вы-

званы тем, что в конструкциях машин, приборов, систем отображения

информации недостаточно учтены возможности человека. Казалось бы,

работа диспетчера контейнерной площадки крупной грузовой станции

спокойна, однако ошибочные решения при исполнении обязанностей

приводят к большим экономическим потерям, к непроизводительному

простою машин и кранов, снижению производительности труда.

Довольно простые диспетчерские системы на же лезнодорожном

транспорте — системы управления роспуском вагонов на сортировочных

горках и маршрутно-релейной централизации на станциях. Однако боль-

шие психологические нагрузки ощутимо влияют на надежность людей,

работающих в них. Здесь психологическое состояние человека влияет

на качество управления. Горочный оператор, ожидая всевозможные

нарушения в работе системы, находится в постоянном напряжении, а к

концу дежурства доходит до высокой степени утомления. Ошибки, до-

пускаемые дежурными по горке, приводят к тому, что в течение смены

из-за них горка простаивает до 1 ч.

212

На станциях, где все более широкое распространение получают

устройства маршрутно-релейной централизации, при которой перевод

стрелок и открытие сигналов осуществляются автоматически от нажатия

кнопок на пульте управления, ошибки, вызванные перегрузкой дежурных

по станциям, также высоки. Наблюдение за оперативной работой дежур-

ного показывает значительную нагрузку на его двигательный (моторный)

аппарат и память.

Большая нагрузка характерна и для работы поездных диспетчеров на

участках с диспетчерской централизацией. Основная часть просчетов в

регулировании движения поездов происходит из-за их ошибок, т.е. обу-

словлено человеческим фактором. Ошибки эти часто классифицируют

как невнимательность, халатность. Однако чаще всего они зависят от

чрезвычайно усложнившихся условий эксплуатации вследствие несовер-

шенства языка общения между техническими средствами и человеком,

низкого качества систем автоматизации.

Диспетчер лишен возможности наблюдать объекты управления непо-

средственно и пользуется информацией, поступающей к нему по каналам

связи, т.е. он взаимодействует с информационной моделью, которая

передает ему все существенно важные изменения, происходящие на ре-

альном объекте. Значительно увеличились размеры диспетчерских табло

и количество объектов информации, которые на них выведены. Большие

размеры имеют пульты управления диспетчерских централизаций типа

«Нева», «Луч». АРМ ДНЦ включают в свой состав до 5—7 терминалов в

качестве СОИ.

Между объемом информации, которую человек способен переработать

в процессе управления, и его физиологическими возможностями нет

прямой зависимости. На эту зависимость влияют способ представления

информации и психологическое состояние самого человека. Значит,

необходимо установить для каждого конкретного случая предельные

возможности людей в восприятии информации и постараться облегчить

переработку сведений, поступающих на пульт управления. Самый рас-

пространенный способ представления информации — мнемосхема, на

которой изображены управляемые агрегаты и высвечиваются различные

сигналы, характеризующие изменение режима работы установок. Однако

для современных систем с большими потоками информации мнемосхе-

мы — далеко не лучшее средство. Наблюдение за работой диспетчеров

показало, что, когда нужно обратиться лишь к трем-четырем инфор-

мационным точкам мнемосхемы, он фиксирует взгляд на 40—60.

Систему представления информации, очевидно, следует строить по

иерархическому принципу, начиная с обобщенной мнемосхемы с по-

213

следующим выводом на табло все более детализированных ее участков.

Можно использовать и другой принцип. Большое количество сигналов,

поступающих к диспетчеру, сразу не охватишь взглядом, а уследить надо за

всем. Поэтому на столе перед ним располагают маленькую мнемосхему —

копию большой. Достаточно бросить на нее беглый взгляд, чтобы заметить,

скажем, огонек в нижнем левом углу, а затем перевести взгляд на то же

место на большой схеме. Интегральное средство отображения информации

значительно снижает информационную нагрузку на человека.

Дежурные по постам МРЦ работают в условиях высокой нагрузки

на зрение, слух, голосовой аппарат и память, в обстановке, обусловлен-

ной высокой ответственностью за выполнение графика и обеспечение

безопасности движения. Их работу, как и работу любого представителя

диспетчерских профессий, можно разделить на три этапа: получение ин-

формации, ее обработку, принятие решения и выдачу команд. Время на

выдачу (реализацию) управляющих команд не превышает 5 % продолжи-

тельности смены, а между тем основные предложения по автоматизации

их работы направлены именно на этот этап деятельности.

В связи с тем что эксплуатационная обстановка на станции постоянно

меняется, а дежурные больше половины времени наблюдают за инди-

кацией на табло, следует шире внедрять информационно-логические

устройства и автоматические системы передачи и отображения информа-

ции. Это необходимо для облегчения условий труда дежурных по постам

централизации, повышения эффективно сти и надежности управления

движением.

С еще большей остротой эта проблема ощущается в устройствах

автоматизации роспуска составов. Постоянное напряжение и психо-

логические раздражители, выводящие из равновесия, не только ведут к

утомлению, но и значительно снижают надежность работы оператора.

Наблюдения показали, что на горке объем информации и интенсивность

ее поступления при сбоях в роспуске возрастают в 3—4 раза, а инфор-

мационная нагрузка в 2 раза и более пре вышает допустимый уровень.

Поэтому горочный оператор пропускает действия, нарушает их после-

довательность, теряет до 40 % информации из памяти, подчас ошибочно

воздействует на органы управления. Здесь для повышения эффективности

работы необходимо создать специальные информационно-логические

устройства для автоматического контроля за возникновением опасных

ситуаций и их устране ния.

Информационно-логические устройства и системы, связанные с ав-

томатизированной переработкой информации, изменяют конструкцию

и конфигурацию пультов управления. Уже первые опыты показали, что

214

новое размещение элементов (например, горочного пульта) позволяет

сократить его габариты на 30—40 %, уменьшить на 7 % по токи информа-

ции, а перекомпоновка индикаторов и замена их более совершенными

уменьшат затраты времени оператором на прием информации на 30 % и

увеличат производительность его труда на 10—20 %.

Нужно сказать, что время приема и переработки информации чело-

веком зависят от маршрута обслужи вания пультов управления, т.е. от

необходимости выбора очередного органа управления и контроля на

основе информации, хранящейся в памяти. Существуют количественные

оценки сложности пультов, так называемые показатели неупорядочен-

ности оперативного моля: чем больше абсолютная величина показателя,

тем квалифицированнее должен быть оператор.

Проектируя пульты для диспетчерского управления, следует выдер-

живать рациональное соотношение между пропускной способностью

человека по переработке информации в конкретном виде деятельности

и требуемой для эффективного управления скоростью ее переработки,

а также учитывать характеристики оперативной памяти человека и

моторные компоненты его деятельности. Все эти требования, сфор-

мулированные и обобщенные, являются теоретической базой научной

организации операторского труда. Исследования нормативов скорости

приема и переработки информации человеком, способов и процессов

восприятия, возможностей распределения и переключения внимания,

объема памяти и др. играют немалую роль в решении этой важнейшей

проблемы.

Диспетчер, как и любой человек, участвующий в процессе управления,

трудится в конкретной системе материального производства, включен в ее

контур. Иерархия систем управления включает коллективы и отдельных

людей (операторов). Дис петчерские системы управления на железнодо-

рожном транспорте принадлежат к классу многоуровневых эргатических

систем. Функции человека на разных уровнях различны и зависят от по-

ложения в иерархии управления перевозочным процессом.

Трудовая деятельность поездных диспетчеров в процессе управления

движением за последние годы существенно изменилась. Для участков,

оборудованных лишь селекторной связью, была характерна схема трудо-

вых действий диспетчера «слышу — управляю». С развитием технических

средств диспетчеризации ее можно сформулировать как «вижу — слышу —

управляю». Технологию работы диспетчеров определяют инструкции и

правила, регламентирующие последовательность выполнения операций

при управлении движением поездов в зависимости от условий, склады-

вающихся на управляемом объекте — участке, узле. Об этих условиях

215

диспетчер узнает из поступающих к нему сведений (информации). С

позиций эргономики трудовая деятельность диспетчера — это процесс

переработки информации. Поэтому рекомендации по совершенствова-

нию работы диспетчеров следует основывать на выявлении тех психи-

ческих и физиологических процессов, которые определяют переработку

информации (рис. 10.2).

С технических позиций наличие человека и принятых процедур

управления в эргатической системе перевозочного процесса позволяют

характеризовать ее как одноканальную систему массового обслуживания

с ограниченным временем ожидания начала обслуживания. Например,

каждый поезд, находящийся на участке, должен быть «обслужен» дис-

Рис. 10.2. Картограмма гигиенических условий, тяжести и напряженности

труда поездных диспетчеров (обозначения см. рис. 10.1)

216

петчером по установленным правилам. Для этого требуются затраты

рабочего времени. Значит, пропускная способность эргатической систе-

мы, включающей диспетчера, определяется в основном числом поездов,

которые могут одновременно находиться на участке, с учетом возможной

задержки в их обслуживании. Оценка пропускной способности отдельных

звеньев системы показывает, что наименьшее значение ее характерно

для диспетчера. Поэтому пропускная способность диспетчера является

определяющей для всей системы и зависит от загрузки че ловека.

Загрузка диспетчера, в свою очередь, зависит от времени нахождения

поездов на участке, затрат на обслуживание одного поезда, ситуации на

станциях, состоянии технических средств и др. Из-за воздействия на

процесс движения поездов случайных факторов модель загрузки диспет-

чера носит вероятностный характер. Математическое ожидание загрузки

диспетчера определяется зависимостью

( ) ( )уч общ техн з, , , , ,M S f N t T P P= (10.1)

где N — число поездов, находящихся на участке, включая одиночные локомо-

тивы, дрезины и др.;

tуч — время нахождения поездов на участке;

Тобщ — общее время обслуживания диспетчером всех поездов;

Ртехн — надежность технических средств;

Рз — вероятность задержки обслуживания поездов диспетчером.

Управляющая деятельность диспетчера в эргатических системах во

многом определяется условиями, в которых она осуществляется. Их

нельзя считать строго определенными, они изменчивы и зависят от

многих причин. Эти причины можно разбить на три группы. Первую

группу составляют те из них, которые зависят от проявления воздействий

внешней среды, их называют внешними (это информация о движении

поездов, режим работы диспетчера, микроклимат на его рабочем месте,

количество и сложность решаемых им задач и др.). Во вторую группу

входят условия, характеризующие техническую часть системы: степень

соответствия информационной модели управляемому объекту, эсте-

тические характеристики пульта управления, надежность технических

средств, их согласование с психо физиологическими характеристиками

человека. Это так называемые технические условия. Наконец, третья груп-

па условий — личностные факторы, прежде всего психофизиологические.

Они непосредственно связаны с человеком-диспетчером. Кроме них в

эту группу входят морально-политические и социально-демографические

факторы (взгляды, возраст, пол), а также фак торы, связанные с профес-сиональной подготовкой (степень обученности, стаж работы).

217

Многие факторы и условия вполне конкретны, их можно учесть и

на них воздействовать. Менее изучены условия, значительно влияющие

на характер деятельности диспетчера, прежде всего на его загрузку. Под

загрузкой диспетчера понимают затраты времени на выполнение тех или

иных операций по управлению движением поездов за период определен-

ной продолжительности (10-минутный, получасовой, часовой) Ti или

за смену — Тобщ. Так как почти все управляющие операции диспетчера

связаны с продвижением поездов по станциям участка (прибытием,

стоянкой, проследованием, отправлением), общее их количество равно

произведению числа станций на количество поездов, т.е. числу «поездо-

станций». Отношение Ti к продолжительности Тпер рассматриваемого

периода i рабочего времени, выраженное в процентах, называется уровнем загрузки:

St = 100 Тi / Тпер. (10.2)

Это понятие обеспечивает сопоставимость загрузки диспетчеров в пе-

риодах различной продолжительности и значительно облегчает анализ их

деятельности. Очевидно, особенности деятельности человека определя-

ются структурой системы, в которой он функционирует, поставленными

перед ним целями и характеристиками объекта управления.

Рассмотрим эти особенности на примере поездного диспетчера.

Несмотря на то что на определенном участке движением поездов руко-

водит один диспетчер, процесс перевозок на полигоне сети железных

дорог поочередно контролируют многие диспетчеры на различных

диспетчерских кругах. Диспетчеры соседних участков взаимодействуют

на информационном уровне, поэтому их деятельность можно считать

многофункциональной и полиэргатической.

Управляемые объекты (поезда, стрелки, светофоры) находятся вне

поля зрения диспетчера, что придает опосредствованный характер его

деятельности, а «вкли нивающиеся» между диспетчером и объектами

управления средства передачи информации позволяют определить ее

как дистанционную. К тому же дистанционная деятельность диспетчера

носит двухступенчатый характер, так как он реализует управляющие воз-

действия не непосредственно на ло комотив, а через сигнальные устрой-

ства и людей (локомотивные бригады, дежурных по станциям).

Диспетчер, одновременно управляя движением нескольких поездов,

взаимодействует с образами, заменяющими ему управляемые объекты

и окружающую среду, — с их информационной моделью. Он постоянно

и в конкретной форме отражает в своем сознании как всю поездную си-

туацию на участке, так и ее отдельные детали. При этом представления

218

диспетчера системны и динамичны. При управлении движением поездов

могут возникнуть ситуации, когда способа решения конкретной задачи

либо вовсе нет, либо, несмотря на ее необычность, диспетчер, комбини-

руя разные приемы в новых сочетаниях, решает задачу. Такие ситуации

позволяют отнести процесс управления движением поездов к классу

недетерминированных, а деятельность диспетчера в простейшем кон-

туре эргатической системы — к умственной, эвристической. Известно,

что труд делится на физический и умственный Эти два класса трудовой

деятельности предъявляют свои требования к разным функциональным

системам человека. Умственная деятельность затрагивает многие системы

организма в зависимости от содержания работы и от нагрузки отдельных

органов человека, поэтому вопрос о физиологических основах умствен-

ного труда очень важен.

Диспетчер, управляющий движением поездов, непрерывно полу-

чает разнообразную информацию. Он напрягает зрение и слух, чтобы

заметить и различить световые и звуковые сигналы. Хронометраж

показал, что на напряженных участках диспетчеры 80—98 % рабоче-

го времени практически без перерыва заняты приемом и передачей

информации. С физиологической точки зрения, воспринимаемый

диспетчером поток информации представляет собой массу раздражи-

телей, сигнализирующих о тех или иных явлениях в производственном

процессе. В связи с этим к организму человека, работающего в системе

управления, предъявляются серьезные требования. Например, у дис-

петчера должны быть совершенные анализаторские системы, дающие

возможность точно и быстро принимать поступающую информацию.

Принимать информацию и реагировать на нее приходится в услови-

ях дефицита времени. Это вынуждает организм работать на пределе

физиологических возможностей.

Плотность различного рода информации, которую должен воспри-

нимать в течение дежурства диспетчер, темп поступления сообщений,

соотношение важных и второстепенных сведений очень сильно влияют на

физиологические показатели диспетчеров. Работа, связанная с переработ-

кой широкого потока информации, вызывает значительные изменения

в динамике его высшей нерв ной деятельности. Деятельность диспетчера

отличается сложностью задач, большим их числом и срочностью. Чтобы

успешно решать их, необходимо мобилизовать все творческие способ-

ности, сложнейшую деятельность центральной нервной системы, работу

мозга. Иными словами, требуется полная согласованность функциони-

рования огромного количества подсистем человека и его центральной

нервной системы.

219

Умственная творческая деятельность человека в зна чительной степени

зависит от его эмоционального состояния. Эмоциональные переживания

при разных видах работы по силе, яркости, напряжению изменяются от

почти полного безразличия до сильного чувства. Эмоции отличаются

устойчивостью или длительностью. Работа диспетчеров проходит на

насыщенном эмоциональном фоне. Ответственность за жизнь людей

и сохранность грузов, перевозимых по железной дороге, обусловливает

высокое эмоциональное напряжение во время дежурства. Чем сложнее

поездная обстановка на участке, чем больше допущено ошибок, тем чаще

возникают различные, вплоть до вспышек аффекта, эмоциональные

процессы. А это резко усугубляет и без того напряженную работу, сильно

влияет на умствен ную деятельность.

Психофизиологические исследования показали особую разновид-

ность производственного утомления диспетчеров. После дежурства у

них обостряется слух и ослабляется тактильная чувствительность. Запись

биотоков коры головного мозга отметила уменьшение в конце работы

α-ритма, сокращение его амплитуды. Время двигательных реакций резко

удлиняется, увеличивается число ошибочных действий.

О напряженности работы диспетчеров свидетельствуют также зна-

чительные изменения физиологических функций в последние часы

дежурства. Эти изменения повторяются каждую рабочую смену. Под

влиянием утомления, как известно, работоспособность и связанная с

ней надежность деятельности человека снижаются. Основная нагрузка

в процессе работы при ходится на высшую нервную деятельность и зри-

тельный анализатор. Сочетание большой умственной нагрузки с часто

повторяющимися эмоциональными возбуждениями вызывает перена-

пряжение нервных процессов. Таким образом, физиологическую сущ-

ность диспетчерского труда характеризуют:

• большое напряжение ряда анализаторов (особенно зрения и слуха)

и центральной нервной системы;

• ярко выраженные эмоциональные переживания;

• преобладание умственных процессов в сложном комплексе нервной

деятельности.

Труд диспетчера требует быстроты и оперативности мышления,

одновременного наблюдения за несколькими изменяющимися во

времени процессами, частого переключения внимания на разные объ-

екты, быстрого принятия управляющих решений и их реализации. На

диспетчера действуют сложные раздражители, включающие как словес-

ные, так и непосредственные компоненты информации (лампочки на

табло). От него требуется не только хорошо развитое мышление, но и

220

яркая образность представлений. Такую мыслительную деятельность,

основанную на переработке информации, очень трудно осуществлять

одновременно на базе конкретно-образного мышления и на базе сло-

весных сообщений.

Методологической основой изучения взаимосвязи деятельности чело-

века в системе управления и сопутствующих ей психических процессов

служит принцип единства психики и деятельности. Психологические

показатели выполняют регулирующие функции в работе и тесно связаны

с результатами деятельности. Поэтому очень важно оценить ту область

деятельности диспетчера, которая связана с его психикой.

10.3. Человеческий факторв автоматизированных системах управления

железнодорожным транспортом

По мере усложнения электронной вычислительной техники и про-

цессов управления выдвигаются новые аспекты проблемы «человек—

машина», решение которых не сводится только к оптимизации условий

обслуживания машины человеком. Функции, которые выполняют ЭВМ,

надо рассматривать включенными в систему деятельности человека,

управляющего техникой. Как ни сложны и как технически ни совер-

шенны машины, они остаются орудиями труда, пользуясь которыми,

человек осуществляет сознательно поставленные цели. За ма шинами

остаются те функции, которые представляют собой способы и средства

реализации программируемых действий человека. Из этого следует, что

главная задача заключается не в том, чтобы просто вписать человека в

контур созданной технической системы, а в том, чтобы, исходя из задач

системы «человек—машина», разработать проект его деятельности и

определить требования к техническим устройствам, необходимым для

ее осуществления. Такой путь позволит повысить эффективность и на-

дежность системы, научно, обоснованно определить уровень, на котором

должна протекать трудовая деятельность человека.

В АСУ всегда органически переплетаются функции человека и маши-

ны. Во-первых, участие человека в про изводственных процессах связано

с социальными, пси хологическими, моральными и физиологическими

факторами, которые не поддаются математическому описанию, не могут

быть формализованы и запрограммированы, их может учесть только че-

ловек. Во-вторых, большие системы управления непосредственно влияют

на экономическое положение страны, а следовательно, их функциони-

рование должно быть подчинено вполне определенным идеологическим

221

принципам общества этой страны, которые также трудно поддаются

формализации. Идеологические принципы в управление вносит человек.

В-третьих, характерная черта больших систем — необходимость в ряде

случаев принимать решения в условиях неполной информации. Из-за

сложности самой системы, многочисленных ее связей, необходимости

учитывать незапрограммированные случаи такие решения опять-таки

может принимать только человек, обладающий опытом и хорошо по-

нимающий задачи, стоящие перед системой в целом.

Основная особенность режима выработки решений в реальном време-

ни — жесткие ограничения во времени, связанные с тем, что управление

осуществляется в процессе функционирования самой системы. Здесь

роль человека также крайне важна. Участие человека заставляет гово-

рить о существенных особенностях процессов обработки информации

в АСУ. В ходе обработки человек использует большой набор информа-

тивных элементов различной природы: слова или фразы — в звуковых

системах; механические воздействия, вибрацию — в механических.

Как правило, чтобы получить одни и те же сведения, характеризующие

то или иное явление, человек использует практически одновременно

информативные элементы различной природы. Человеку присущи два

способа восприятия информации: образное и элементарно-образное.

И в том, и в другом случае в мозгу человека хранится образ — цельный

или элементарный. ЭВМ не может оперировать образами, а использует

информацию, в определенной мере соответствующую некоторому об-

разу. Поэтому первая отличительная особенность процесса обработки

информации в АСУ заключается в структур ной организации человеком

информативного элемента и способа его восприятия.

Другая особенность — характер поведения человека и ЭВМ в ходе это-

го процесса различен. В поведении человека можно выделить стратегию

и тактику. Как первая, так и вторая формируются в процессе обработки

информации. Существенно при этом то, что тактика и стратегия поведе-

ния человека могут значительно меняться. Поведение же ЭВМ ограни-

чено заранее сформулированными алгоритмами обработки информации

и правилами, определяющими последовательность выполнения этих

алгоритмов. Такими правилами ограничены даже случаи ошибок, сбоев

программ, некорректных заданий исходных данных и др. Значит, тактика

поведения ЭВМ ограничена. Что касается стратегии, то она отсутствует

вовсе. Машина не знает, что делать дальше, если сделано то, что было

ей предписано. Конечно, можно объяснить отставание стратегии рядом

технических причин: ограниченностью средств обработки информа-

ции, малыми ресурсами внутренней памяти и др. Все это, действуя во

222

взаимосвязи, существенно затрудняет возможности ЭВМ для выработки

стратегических планов. А отсутствие стратегии вынуждает человека к

постоянному неразрывному сотрудничеству с машиной. Эффективность

этого сотрудничества зависит от преодоления главного барьера, разделяю-

щего их, — языкового. Его ликвидация позволит четко сформулировать

возможности совместной деятельности человека и машины, делающих

этот комплекс наиболее производительным.

В неожиданных ситуациях машине может прийти на помощь чело-

век, он оценит ситуацию в целом, направит процесс по наиболее целе-

сообразному пути, сообразуясь с обстановкой, уточнит критерии, в ходе

диалога с машиной проконтролирует ее решения, откорректирует их. Во

многих случаях машина предоставляет человеку право реализации вы-

бранного способа действия. Вычислительные операции ЭВМ выполняет

без участия человека, она только обрабатывает информацию и готовит

результаты, а человек использует их для управления процессом. Маши-

на постоянно страхует человека, при невмешательстве его принимает

решения согласно заданному алгоритму, а при ошибке может совсем

прекратить процесс управления.

Очень часто ЭВМ считают усилителем умственных способностей

человека, забывая о том, что реальные схемы управления зависят от того,

что подано на вход ЭВМ. При недостаточно направленной информации,

если показатели какой-либо деятельности неразумны, использование

машины может принести скорее вред, чем пользу. В ряде случаев систе-

ма управления без ЭВМ при правильном использовании возможностей

человека, его стремлений и целей может дать лучший результат, чем иная

другая система, насыщенная электронными машинами. Это не следует,

конечно, воспринимать как не дооценку ЭВМ. Необходимость их ши-

рокого внедрения бесспорна. Но бесспорно и то, что с помощью ЭВМ

можно повысить роль человека в системе управления.

Во всех управляющих системах человек с его слож нейшими характе-

ристиками является главным звеном. В технических системах поэтому

основная задача состоит в том, чтобы наилучшим образом вооружить

человека техническими средствами, с их помощью создать ему спокойные

условия, обеспечить надежные принятие и реализацию решений. Человек

является главным ресурсом В системе управления, и мобилизация всех

его возможностей, вместе с эффективным использованием технических

средств, значительно ускорит научно-технический прогресс на транс-

порте. И сейчас, и в будущем человек останется главным инициатором

и решающим звеном любой системы автоматизированного управления,

особенно большой.

223

10.4. Совершенствованиетранспортных эргатических систем

Внедрение эргатических систем прежде всего зависит от возможности

их реализации применительно к оператору. Человек как психофизиоло-

гический объект изучен недостаточно полно. Это подтверждается отсут-

ствием удовлетворительных теорий, описывающих функционирование

человеческого организма как единого целого. Пока весьма несовер-

шенна математическая модель человека, а не имея адекватной модели,

возможности человека можно представить только очень приближенно.

Они определяются, как правило, чисто экспериментальными, эмпири-

ческими методами. Да и в целом состояние изученности эргатических

систем управления не удовлетворяет. Поэтому к первоочередным задачам

оптимизации реальных транспортных эргатических систем необходимо

отнести следующие.

1. Эргономическую организацию труда оперативно-диспетчерского

персонала:

• изучение характеристик человека, машины (техники) и среды, про-

являющихся в конкретных условиях взаимодействия;

• исследование влияния психической напряженности, утомления,

эмоциональных факторов и особенностей нервно-психической деятель-

ности людей, занятых в системах управления;

• оценку загрузки, информационной напряженности, надежности,

стабильности работы человека в диспетчерских профессиях;

• целесообразное распределение функций между чело веком и техни-

кой в системах управления перевозками, работающих в режиме реального

времени;

• определение критериев оптимизации человеко-ма шинных систем

с учетом возможностей и особенностей работающего человека или

группы людей;

• разработку методов учета человеческих факторов при модер-

низации действующей и создании новой техники и технологий в

управлении перевозочным процессом, а также при проектировании

деятельности человека в СЧМ. Проектирование конкретного вида

деятельности предусматривает исследование внутренних средств

деятельности человека (его опыта, знаний, навыков, восприятия,

памяти, мышления и др.) и согласование их с внешними средствами

(документами, алгоритмами принятия решений, органами ручного

управления и др.) в соответствии с основной целью функционирова-

ния системы.

224

2. Повышение эффективности работы оперативно-диспетчерского

персонала за счет:

• оптимального распределения функций между человеком и техниче-

скими средствами системы управления, а также между операторами;

• согласования информационных и алгоритмических характеристик

технических устройств и технологических процессов с психофизиологи-

ческими и интеллектуальными возможностями диспетчеров;

• совершенствования способов предоставления инфор мации дис-

петчерам (включая разработку информаци онной системы);

• повышения уровня профессиональной подготовки операторов;

• разработки нормативов деятельности, отвечающих комфортным

условиям труда, на основе выполнения комплекса эргономических тре-

бований и санитарно-гигиенических норм.

Одно из главных направлений в совершенствовании систем опе-

ративного управления перевозками — развитие технических средств

диспетчеризации. Однако использование их, в том числе внедрение

АСУ, не должно игнорировать характеристики человека по приему и

обработке поступающей к нему информации: диапазон восприятия

сигналов, определенную пропускную способность и др. Управляющие

воздействия на процесс движения поездов тем эффективнее, чем мень-

ше времени пройдет с момента приема диспетчером необходимой ему

информации до момента подачи команды или реализации управляю-

щего воздействия. Этот промежуток времени определяется не только

квалификацией диспетчера, но и качеством отображения информации

на технических средствах (табло, дисплеях и др.). Иными словами, на

эффективность оперативного управления влияет качество информа-

ционной модели — имитатора сложной динамической обстановки на

управляемом объекте.

Информацию о положении поездов во времени и пространстве мож-

но представить в информационной модели как в обобщенном, так и в

детализированном виде. Очевидно, в каждой системе управления, на

любом ее уровне и в каждой решаемой задаче должно быть оптимальное

соотношение этих двух видов информации в модели. Поэтому инфор-

мационную модель следует строить так, чтобы обеспечить человеку как

целостную, одномоментную оценку ситуации, так и немедленное по-

лучение дополнительной детализирующей информации (по принципу

погружения в информацию «от общего к частному»). Причем состав и

вид отображаемой на технических устройствах информации должны

соответствовать задачам и возможностям выполнения человеком воз-

ложенных на него функций. Совершенствование технических средств

225

оперативного управления — это автоматизация сбора первичной ин-

формации, преобразования ее в пригодную для восприятия человеком

форму и качественное отображение с учетом психофизиологических

возможностей человека.

Уровень автоматизации системы управления оказывает большое

влияние на эффективность ее работы и не может не отражаться на

психофизиологическом состоянии человека в процессе его деятель-

ности. Очевидно, что эффективность системы оперативного управле-

ния перевозками максимальна, если психологические возможности

диспетчера и характеристики технических средств диспетчеризации

согласованы.

На железных дорогах страны широко внедряются современные тех-

нические средства и средства автоматизации управления деятельностью

в режиме реального времени. Определены требования, отвечая которым,

они наиболее удачно объединяются с оперативным персоналом в рамках

контура СЧМ.

Идеальна ситуация, при которой диспетчер остается в роли совет-

чика в АСУ. Чтобы повысить его готовность к экстренным действиям в

такой ситуации, ему целесообразно оставить выполнение ряда функций

управления, например оценку и прогноз поездной ситуации или других

аналогичных, способствующих поддержанию готовности к действию и

быстрейшему «вхождению» диспетчера в процесс управления. Можно

сформулировать следующие требования к перспективным техническим

средствам диспетчеризации:

• максимальное проявление способностей благодаря оборудованию

рабочих мест и характеру информации, поступающей на средства ее

отображения;

• соответствие технических средств, всего пространства рабочего

места эргономическим и санитарно-гигиеническим требованиям для

обеспечения эффективной работы человека в конкретных условиях;

• рациональное распределение функций между человеком и техникой;

• оптимизация функционирования систем управления в автомати-

ческих режимах и в режимах диалога.

Совершенствование системы оперативного руководства — это повы-

шение качества управляющей деятельности на всех уровнях системы и

улучшение взаимодействия между функционально связанными ее орга-

нами. Простейшие контуры систем управления с одним руководителем

объединяют в полиэргатическую систему — диспетчерскую смену. Ка-

чество решения руководителем смены управленческих задач определяет

уровень психологического взаимодействия в коллективе. Важная сторона

226

групповой деятельности — коммуникабельность членов коллектива,

их психологическая совместимость. Этим обусловливаются взаимоот-

ношения, которые складываются в группе. Формирование коллектива

диспетчерской смены — ответственный и сложный процесс, который

происходит постоянно и служит частью воспитательной деятельности ее

руководителя. При этом большое значение имеет личность руководителя

смены, его авторитет. Психологическую основу авторитета составляет

комплекс качеств, из которых наиболее значимы профессиональная ква-

лификация, настойчивость и решительность при исполнении служебных

обязанностей, требовательность к себе и подчиненным, необходимый

педагогический такт. Немаловажную роль в сплочении и организации

коллектива играют знание его руководителем основ общей психологии и

эргономики, умение применять эти знания на практике. Все эти качества

должны воспитывать в себе руководители диспетчерских смен и других

коллективов работников.

3. Развитие теории эргатических систем на железнодорожном транс-

порте («машинист—локомотив», «диспетчер—участок», «смена, работаю-

щая на железнодорожной станции», «диспетчерский персонал центров

управления» и др.). Необходимость работ в этом направлении следует из

того факта, что еще нет достаточно полного ответа на такие существенные

для практики управления вопросы, как перечисленные ниже.

• Что может и чего не может успешно делать человек в процессе

управления движением поездов и другими технологическими процессами

реального времени?

• Какие воздействия в системе управления должен осуществлять

человек непосредственно, а какие с помощью тех или иных технических

средств (в режиме диалога)?

• Какие функции должны быть полностью переданы технике и реа-

лизовываться в автоматических режимах?

• Как обеспечить необходимую эффективность и на дежность функ-

ционирования комплекса «человек—машина» на всех объектах управле-

ния и на всех уровнях большой эргатической системы?

Без четкого ответа на эти вопросы проектирование и эксплуатация

эргатических систем будут носить пассивный характер и не принесут

ожидаемого эффекта.

Есть и еще один важный аспект изучения эргатических систем. Все

системы оперативного управления (прежде всего диспетчерская) —

многоуровневые, иерархические. При исследованиях иерархии ограни-

чиваются лишь производственными взаимосвязями. Процесс управления

имитируется выработкой и предоставлением информации вышестоящим,

227

смежным и нижним подсистемам, а также алго ритмами ее переработки.

При этом люди, занятые в процессе управления, рассматриваются в

качестве его звеньев, лишенных собственных стимулов и целей и обязан-

ных безукоризненно выполнять определенные функции по переработке

информации, реализации управляющих воздействий.

В действительности управление производственными процессами —

это прежде всего управление людьми, умение согласовывать их пове-

дение и целевые установки с объективными целями системы или, по

крайней мере, уменьшать отрицательные последствия рассогласования

целей и интересов. Если даже отвлечься от личностных качеств людей,

на каждом уровне иерархии объективно существует разное понимание

средств достижения общих конечных целей — так называемые местные

интересы, диалектическое взаимодействие которых служит одним из

важных способов выработки правильных решений.

Чтобы при объективном различии интересов участников процесса

управления добиться эффективного функционирования многоуров-

невой иерархической системы в целом, необходимы конструктивные

процедуры выработки решений и согласования разных точек зрения,

а также развитая система контроля исполнения принятых решений на

всех уровнях. Осуществление этих требований, как правило, приводит

к некоторому дублированию функций управления по горизонтали. По-

является неизбежный параллелизм в подготовке и принятии решений на

каждом уровне иерархии, а также на вертикальных связях: вышестоящие

подсистемы вмешиваются в процесс принятия решений в нижестоящих.

Это усиливает вертикальные связи в ие рархии в ущерб горизонтальным

и оперативности управления.

Таким образом, при совершенствовании системы управления пере-

возками на железных дорогах должна учитываться действительная роль

людей в процессе управления — важный человеческий фактор, суще-

ственно влияющий на организацию иерархии и ее эффективность. Более

того, учет действительной роли людей, их собственных стимулов и целей

может потребовать глубокого изменения принципов построения системы

управления для ее более эффективной работы.

Учитывая это, дальнейшее развитие исследований в области эргати-

ческих систем на железнодорожном транспорте и их совершенствование,

на наш взгляд, следует сосредоточить на следующих проблемах:

• определении обобщающих рабочих характеристик человека как

звена системы оперативного управления;

• эффективном и рациональном распределении функций между че-

ловеком и техническими средствами в системах управления;

• анализе, синтезе и оптимизации иерархических структур эргати-

ческих систем управления перевозками с учетом стратегических целей

реформирования управления железнодорожным транспортом;

• комплексной оценке транспортных эргатических систем.

На современном этапе развития систем железнодорожной автома-

тики и телемеханики, информационных и логистических технологий

без успешного решения этих задач окажется невозможным высокоэф-

фективно использовать самые совершенные технические устройства и

автоматизированные системы управления.

Эргономика, теория эргатических систем, их практические, инженер-

ные приложения позволяют принципиально разрешить конфликт между

возможностями совершенствования технических устройств и их эффек-

тивного использования. Этот конфликт разрешит только разработка

активных методов построения человеко-машинных систем, обладающих

наперед заданными техническими характеристиками.

Наиболее важно найти такие решения для систем оперативного

управления перевозочными процессами, функционирующими в режиме

реального времени.

229

Глава 11

ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ

ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

11.1. Эргономические проблемы эксплуатациисистем «человек—машина»

При эксплуатации эргатических систем «человек—машина» решается

целый комплекс проблем, связанных с организацией деятельности людей

и ее эффективностью: профессиональный отбор, профессиональная

подготовка; тренировка операторов, контроль состояния операторов

в процессе трудовой деятельности; контроль качества и результатов

работы; совершенствование психологических качеств; организация

рациональных режимов трудовой деятельности; организация групповой

деятельности и др.

11.1.1. Эргономические проблемы взаимодействия человекас вычислительной техникой

Имеются два принципиальных подхода в эргономике: приспоса-

бливание человека к работе и приспосабливание работы к человеку.

В первом случае во главу угла ставится эффективность, во втором —

удобство. Этот подход к взаимоотношениям с вычислительной техникой

получил название Usability Enginneering (для краткости часто произ-

носят «юзабилити»).

Все уже знают, что мониторы могут при определенных условиях

оказывать пагубное воздействие на зрение. Также известно, что при со-

блюдении ряда правил этот вред будет едва ли большим, чем от чтения

книги. Однако немногие пользователи задумываются о других неблаго-

приятных аспектах взаимодействия человека и компьютера.

230

11.1.2. Микроэргономика,или «компьютерные вредности»

Основными факторами, отрицательно влияющими на здоровье че-

ловека при работе за компьютером, как и при любой сидячей работе,

являются следующие.

Малоподвижность (гиподинамия). Длительное нахождение в любом,

даже самом удобном положении ведет к застою крови во внутренних

органах, лимфатических сосудах, капиллярах и венах конечностей

(особенно ног), а также к повышенной нагрузке на одни и те же части

опорно-двигательного аппарата. Если это повторяется изо дня в день и

из месяца в месяц, формируется малоподвижный образ жизни, «отме-

ченный» атрофией неработающих мышц, болями в спине, постепенным

накоплением подкожной жировой клетчатки — ожирением.

Длительно повторяющиеся однообразные движения. Они могут вести

к физическому повреждению суставов и сухожилий. Когда кисть мало-

подвижна и напряжена долгое время, в ней происходит застой крови и

замедляется снабжение тканей кислородом. Происходит отек, карпаль-

ный тоннель (канал на ладонной поверхности запястья, внутри которого

проходят сухожилия и нерв) сужается и сжимает нерв. В результате по-

является боль, особенно ночью и рано утром, в пальцах ощущается по-

калывание или онемение. У людей, которые долго и напряженно держат

манипулятор «мышь», возникает эпикондилит локтевого сустава. Однако

вредным воздействием обладает не только усталость тех групп мышц, ко-

торые в этих движениях участвуют, но и образование устойчивых очагов

возбуждения ЦНС с торможением других ее участков, что приводит к

повышенной утомляемости, снижению работоспособности.

Новый компьютерный недуг уже получил название Repetitive Strain

Injury (хроническое растяжение сухожилий травматического характера),

сокращенно — RSI.

Переутомление глаз («компьютерный зрительный синдром»). Оно воз-

никает по трем различным причинам: «сухой глаз», спазм аккомодации,

утомление сетчатки и коры больших полушарий.

Электромагнитное излучение. С ростом компьютерной культуры этот

вид воздействия на человека переходит из разряда главной «страшилки»

на второй план (конечно, при соблюдении установленных в Санитарных

правилах и нормах требований).

Шум. Считается, что уровень шума, издаваемого современным ком-

пьютером, невелик (обычные источники звуков — всего 3 вентилятора,

винчестер, CD/DVD-привод, принтер). Однако при необходимости

231

умственной концентрации, выполнении творческой работы этот фактор

становится весьма раздражающим и приводит к повышению утомляемо-

сти, снижению внимания.

Долгое пребывание в замкнутом, а еще хуже — душном и прокуренном по-мещении. Некоторые люди даже в эргономически оптимальных условиях

могут испытывать мышечное напряжение в конце рабочего дня. Причи-

ной этого является их неспособность постоянно контролировать свою

позу. При работе за компьютером такие люди часто поднимают плечи,

вытягивают шею, склоняются над клавиатурой. Навыки самоконтроля

можно получить с помощью биологической обратной связи — особого

вида обучения, позволяющего человеку «научиться слушать» свое тело

(сделать это можно, не отходя от компьютера). При этом обеспечивается

произвольная регуляция большинства физиологических показателей, в

том числе и степени напряжения мышц, с последующим закреплением

данной способности в виде стереотипных действий.

Субъективная удовлетворенность работой. Удовлетворенность рабо-

той — процесс сугубо индивидуальный, не поддающийся измерению и

стандартизации. Ее отсутствие приводит к раздражительности, повышен-

ной утомляемости и рассеянности внимания (которую часто принимают

за снижение памяти, забывчивость), что требует больших усилий для

поддержания работоспособности. Поэтому она также попадает «в поле

зрения» эргономики. Субъективная удовлетворенность складывается из

многих составляющих. Здесь приведены лишь некоторые из них.

Субъективное восприятие скорости работы. Оно напрямую зависит от

уровня активности пользователя, так что субъективная длительность по-

следовательности действий всегда ниже такой же по времени паузы.

Интересно, что хотя манипулятор «мышь» был разработан для об-

легчения и ускорения работы пользователей, использование клавиатуры

субъективно происходит быстрее (не в этом ли причина превознесения

идеологии Unix с его интерфейсом командной строки?).

Вероятность стрессовых ситуаций. Для многих (особенно начинающих)

пользователей сохранить спокойствие в борьбе с «вечно новыми» ошибка-

ми при работе с разными известными программами — довольно трудная

задача. Недаром в руководствах по эргономике рекомендуется отказаться

от сообщений об ошибках. Если программа знает, что человек ошибся, —

значит, в большинстве случаев она знает, как сделать правильно. Почему

бы тогда ей не произвести нужное действие самостоятельно, не выстав-

ляя пользователя неумехой? Правда, при создании «умных» программ

важно не переборщить, не показывать пользователю, что его мнение о

необходимых действиях программы никого не интересует.

232

Эргономичный интерфейс. Сделать общение людей с техникой более

комфортным и производительным мешают традиции и стереотипы.

Так, вероятно, по традиции или из-за стремления сэкономить на цене

комплектующих большинство компьютеров имеют USB-разъем сзади,

что при распространении внешних носителей (особенно флэш-драйвов)

с данным интерфейсом вынуждает часто «выполнять танцы» вокруг

компьютера, либо портить интерьер дополнительными проводами. IBM

отмечает, что кнопки управления телефоном и карманным калькулятором

имеют разное расположение клавиш, что является недостатком, прово-

цирующим возникновение ошибок. Почему не исправить? Нельзя —

сложились традиции.

11.1.3. Мидиэргономика, или «сгорел на работе»

Организационная зависимость. Стремление увеличить производитель-

ность в современном офисе особенно заметно, поскольку на рутинных

операциях «самым слабым» звеном является пользователь, скорость рабо-

ты которого намного ниже производительности компьютера. Но умень-

шение времени, необходимого для каждого индивидуального движения,

ставит оператора перед новым набором ограничений: лишение свободы

выбрать время перерыва, изменять рабочий темп или количество выпол-

ненной работы, свободы работать независимо от быстродействия машины

или темпа работы коллег. В результате появилось то, что известно как

«организационная зависимость». Французское эпидемиологическое ис-

следование выявило, что люди, считающие себя высоко зависимыми, в

3,56 раза чаще страдают из-за запястного туннельного синдрома, чем те,

кто имеет низкий уровень «организационной зависимости».

Прямое или косвенное взаимодействие с большим количеством

людей, от которых зависит распорядок дня, сроки выполнения работ и

частота их смены вдобавок к высокому темпу работы и действию описан-

ных ранее «компьютерных вредностей» делают отношения с коллегами

напряженными.

Служебное преследование. 8—10 % европейских служащих страдают

от преследования на работе. Если поведение коллег, которое восприни-

мается как нежелательное, повторяется систематически и непрерывно,

это становится серьезной проблемой.

Часто преследование происходит внутри организации, которая

разрешает такие виды поведения. Обидчик должен чувствовать свою

безнаказанность или иметь поддержку (по крайней мере, неявное раз-

233

решение) старших по должности, чтобы вести себя подобным способом.

В некоторых организациях авторитарный стиль руководства может быть

частью организаторской практики.

«Большой Брат» в офисе все расскажет боссу. Жизнь работников

современных офисов может стать еще более напряженной из-за по-

стоянного контроля специальных датчиков и компьютерных про-

грамм, когда компьютер будет сообщать работникам о том, что они или

слишком много разговаривают, или часто пьют кофе, или же слишком

плохо спали ночью. Естественно, те же сообщения будут дублироваться

боссам компаний.

11.1.4. Макроэргономика,или «большое видится на расстоянии»

В настоящее время наблюдается глобализация рынка рабочей силы.

Данному процессу способствует как специфика ряда современных

специальностей, не требующих физического присутствия человека на

определенном месте, так и развитие телекоммуникационных технологий.

С одной стороны, это создает большую конкуренцию среди нанимате-

лей — становится проще и найти работодателя, и взаимодействовать с

ним. Регулярная смена рабочих мест иногда даже становится своеобраз-

ным показателем престижа. Например, в Англии хороший специалист,

как правило, меняет работодателя не менее одного раза в четыре года.

С другой стороны, появилась возможность использовать более дешевую

рабочую силу из стран Азии, Восточной Европы и бывшего СССР. Кроме

того, для людей, не имеющих фиксированного рабочего места, не раз-

работаны эргономические нормы. Кто будет проверять, в каких условиях

работает человек дома?

«Соль жизни или поцелуй смерти» — так охарактеризовал работу про-

фессор психосоциальной медицины Каролинского института Л. Леви.

Чем она станет для конкретного человека — зависит от того, насколько

эргономичной будет его деятельность.

В настоящее время большинство крупных предприятий обучают слу-

жащих, как использовать программное обеспечение, но пренебрегают

обучением тому, как работать на компьютерах продуктивно, заботясь

при этом о своем здоровье. Однако множатся эргономичные клавиатуры,

«мышки», мониторы и т.д.; компьютерные программы проявляют все

большую заботу о пользователях. Но пока весь процесс взаимодействия

человека с компьютером не стал направленным на заботу о пользователе,

следует руководствоваться принципом «помоги себе сам».

234

11.2. Профессиональная подготовка операторов

Качество СЧМ, заложенное в процессе проектирования, необходимо

обеспечить профессиональной подготовкой операторов к конкретной

деятельности. Она включает в себя четыре составляющие (табл. 11.1):

1) профессиональный отбор;

2) профессиональное обучение;

3) тренировки;

4) формирование коллективов.

11.2.1. Профессиональный отбор

Основой для разработки методов профессионального отбора является

учение о способностях человека. Под способностями в психологии по-

нимают комплекс свойств человека, являющихся условием успешного

овладения определенными видами деятельности, совершенствования в

них и достижения высоких результатов. Различают способности общие

и специфические. К первой группе относятся такие, как хорошая долго-

временная и оперативная память, способность сосредоточивать или рас-

пределять внимание и т.д. Примером способностей второй группы может

быть музыкальный слух.

Центральное место в проблеме способностей занимает вопрос об

их происхождении. Некоторые утверждают, что способности человека

Профессиональ-

ный отборОбучение Тренировки

Формирование

коллективов

Определение

требований к

операторам

Выявление за-

кономерностей

формирования на-

выков и знаний

Определение

продолжительно-

сти, периодично-

сти тренировки

Разработка струк-

туры и организа-

ция группы

Разработки мето-

дов оценки каче-

ства операторов

Разработка прин-

ципов и методов

обучения

Разработка

требований к

тренажерам

Подбор операто-

ров для групповой

деятельности

Проверка эффек-

тивности предла-

гаемых методов

Определение про-

должительности

обучения

Создание трена-

жеров

Оценка групповой

совместимости,

срабатываемости

Проведение про-

фессионального

отбора

Организация про-

цесса обучения

Организация

и проведение

тренировок

Управление груп-

повой деятельно-

стью

Таблица 11.1

Этапы профессиональной подготовки

235

полностью предопределены наследственностью, запрограммированы

от рождения, заложены в «генном снаряжении» человека. Есть и другая

точка зрения, согласно которой способности полностью определяются

условиями жизни человека. Обе эти точки зрения — крайние. Психоло-

гические исследования показывают, что способности человека формиру-

ются и развиваются в процессе жизни. Но формируются они не на «голом

месте». Природной предпосылкой способностей являются задатки, т.е.

некоторые прирожденные особенности. Связь между способностями и

задатками не является жесткой и однозначной. На основе сходных за-

датков могут развиться различные способности, и наоборот, на основе

различных задатков могут развиться сходные способности.

Задатки каждого человека в высшей степени специфичны, уникальны,

поскольку, как утверждает генетика, для человека характерен гигантский

генетический полиморфизм. Это значит, что нет оснований делить людей

на способных и неспособных. Каждый человек обладает такой специфи-

ческой для него системой качеств, которая позволяет достичь высоких

результатов в ряде деятельностей. Специфичность способностей каждого

человека требует тщательной индивидуализации процессов обучения и

воспитания (вообще, работы с людьми).

По своим психофизиологическим свойствам люди различаются, и эти

различия важно учитывать. Нужно иметь также в виду, что большинство

свойств в силу пластичности человеческого организма развиваются и

изменяются в процессе индивидуальной жизни. Поэтому направленное

воспитание и обучение безусловно дает положительный эффект. Однако

степень этого эффекта может быть неодинакова, так как имеются отно-

сительные ограничения изменчивости психофизиологических свойств

человека, таких, как пороги ощущения, объем оперативной памяти и т.д.

В связи с этим профессиональный психологический отбор там, где он

необходим, ставит задачу выявить таких лиц, у которых процесс обучения

дает максимальный эффект при минимальном времени обучения.

Проблема сходства и различия между отдельными индивидуумами

уже давно интересовала исследователей. Однако лишь в результате работ

И.П. Павлова, показавшего, что основа различных типов высшей нервной

деятельности определяется силой, подвижностью и уравновешенностью

основных нервных процессов — возбуждения и торможения, началось

настоящее научное исследование индивидуальных психологических

различий. Дальнейшее изучение этого вопроса, проведенное Б.М. Те-

пловым и В.Д. Небылицыным, показало наличие у человека четырех

основных свойств нервной системы: силы, динамичности, подвижности

и лабильности. Каждое из них характеризуется тремя показателями: по

236

возбудительному процессу, тормозному и их балансу (уравновешен-

ности). Психофизиологические особенности человека определяются не

только основными свойствами нервной системы, но и многими другими

качествами, которые пока менее изучены. Поэтому для получения раз-

носторонней психофизиологической характеристики людей необходимо

применять различные методические приемы исходя из представлений о

системе свойств человека.

Человек не может быть охарактеризован только с точки зрения, на-

пример, его мыслительных особенностей, определяющих выполнение

операций по переработке информации. Необходимо знать его эмоцио-

нальную устойчивость, волевые качества и т.д. Поэтому, как правило, при

психологическом отборе приходится применять большое число методов,

раскрывающих различные свойства человека, важные для того или иного

вида деятельности. Система профессионального отбора включает в себя

ряд этапов.

1. Определение требований к оператору (путем составления про-

фессиограммы). Различают четыре группы требований: медицинские,

образовательные, социальные (чувство долга, идейная убежденность,

мировоззрение и т.д.), психофизиологические (память, внимание, ско-

рость, реакция, устойчивость).

2. Разработка методов оценки. Основные методы оценки качеств опе-

ратора: анализ документов, характеристик, беседа (устная), наблюдения,

тестирование, медицинское наблюдение.

3. Проверка эффективности предлагаемых методов. Обычно проводит-

ся методом корреляционного анализа психофизиологического показателя

и показателей успешности выполнения деятельности.

4. Проведение профотбора. Основными формами являются индиви-

дуальный и групповой.

При проведении профотбора должна обеспечиваться стандартность

испытаний. Требование стандартности относится прежде всего к обста-

новке, внешним условиям при проведении испытаний. Они должны быть

совершенно одинаковы для всех испытуемых. Опыт показывает, что даже

небольшие изменения в тексте инструкции могут повлиять на результаты

работы. Поэтому инструкцию лучше всего давать в виде аудиозаписи или

печатных бланков. Наконец, должна быть обеспечена стандартизация

обработки и интерпретации результатов испытаний.

Результаты испытаний обрабатываются с помощью методов мате-

матической статистики. По этим результатам происходит отнесение

испытуемых к одной из возможных групп. Чаще всего применяется три

237

градации групп: абсолютно пригодные, условно пригодные, непригодные

к выполнению данной деятельности. Наличие промежуточной градации

обусловлено тем, что не всегда можно получить однозначный вывод о

профессиональной пригодности (непригодности) кандидата. Поэтому

кандидаты, признанные условно пригодными, при наличии соответ-

ствующих вакансий могут быть допущены к обучению или выполнению

операторской деятельности. Однако при этом методики обучения и

тренировок, система политико-воспитательных мероприятий должны

предусматривать дальнейшее развитие у оператора недостаточно вы-

раженных профессионально значимых качеств.

Интегральная оценка действий испытуемого в процессе проведения

испытаний описывается формулой

1

,

n

i j ijj

A a y=

=∑ (11.1)

где Аi — результат испытаний у i-го оператора;

yij — оценка j-го исследуемого показателя у i-го оператора;

aj — весовой коэффициент j-го показателя;

n — число показателей, с помощью которых проводится отбор операторов.

Применение формулы (11.1) требует предварительного решения двух

задач. Одна из них заключается в том, что для получения интегральных

характеристик по результатам разных методик необходима единая систе-

ма измерений. Нельзя складывать секунды с числом ошибочных реакций

или с качественными оценками характерологических особенностей че-

ловека. Поэтому широко распространена система перевода абсолютных

величин в относительные единицы — баллы. Статистически наиболее

обоснованна девятибалльная система. Для ее построения предварительно

проводят обработку большого числа измерений по каждой конкретной

методике, строят гистограммы, находят среднюю распределения и за-

тем по выбранной доле среднеквадратического отклонения определяют

шкалу соответствия между абсолютными значениями и баллами.

Вторая задача состоит в нахождении весовых коэффициентов для

каждого показателя методик. Эти коэффициенты должны отражать важ-

ность данного качества человека для профессиональной деятельности и

прогностичность метода.

Отнесение испытуемых к одной из групп происходит следующим

образом: Ai > A1 — абсолютно пригодные; Ai > A2 — непригодные; A2 < Ai < A1 — условно пригодные. Граничные значения показателей A1 и A2 определяются исходя из требований к данному виду деятельности.

238

Рассмотренный подход к диагностике профпригодности испытуемых не

является единственно возможным. Кроме него существуют другие под-

ходы, основанные на использовании метода последовательного статисти-

ческого отношения вероятностей и теории распознавания образов.

Если в процессе разработки системы отбора не представляется воз-

можным установить пороги классификации A1 и A2, то применяемый

подход следует использовать не для классификации, а только для ранжи-

рования испытуемых. В этом случае цель отбора несколько изменится:

вместо заключения о пригодности (или непригодности) испытуемых к

данной профессии осуществляется их распределение (ранжирование)

по показателю A1.Наблюдение за операторами, анализ результатов их работы должны

продолжаться и при выполнении ими самостоятельной деятельности по

избранной специальности. Эта работа позволит осуществить обратную

связь в системе профотбора, выявить имеющиеся неточности и недо-

работки в его проведении и внести возможные коррективы.

11.2.2. Автоматизация профессиональногопсихологического отбора оперативного персонала

Поездной диспетчер занимает центральное место в управлении пере-

возочным процессом на железных дорогах. Высокая значимость данной

должности заключается в профессиональных способностях диспетчеров

организовывать эффективную работу, а также предупреждать возник-

новение и ликвидировать такие производственные ситуации, в которых

могут ошибаться другие участники перевозочного процесса.

Традиционным в мировой научной практике путем решения по-

добных задач, связанных с повышением надежности работы человека,

является профессиональный отбор кандидатов на данную должность по

их психологическим характеристикам, которые получили название ПВК

(профессионально важные качества).

По заданию ЦД МПС Психологическим центром ПГУПСа к 1996 г.

разработана Автоматизированная система профессионального психоло-

гического отбора поездных диспетчеров (АСП ДНЦ). Цель ее создания —

повышение безопасности и эффективности перевозочного процесса за

счет улучшения организации и процедуры профессионального психо-

логического отбора кадров диспетчерского звена непосредственно на

рабочих местах и в центрах подготовки персонала железных дорог.

АСП ДНЦ представляет собой современный рабочий инструмент

для построения прогноза успешности деятельности кандидата в ДНЦ и

239

определения уровня его профессиональной пригодности для работы в

этой должности. Результаты прогноза представляются в форме, удобной

для дальнейшего использования работниками отдела кадров и руково-

дителями подразделений.

В методике профессионального психологического отбора поездных

диспетчеров используются специально созданные компьютерные вари-

анты как достаточно известных психологических тестов, так и тестов,

разработанных с учетом специфики работы поездных диспетчеров. Эта

методика создана на основе экспериментального психологического ис-

следования индивидуальных и личностных особенностей диспетчеров

с различной профессиональной успешностью, работавших на кругах

различной сложности трех отделений Октябрьской железной дороги

(всего 110 человек). Методика проверена на надежность и прогно-

стическую точность, что дает возможность прогнозировать будущую

качественную работу кандидата на эту должность с достаточно высокой

вероятностью.

Процедура прогнозирования позволяет различать четыре уровня про-

фессиональной пригодности кандидатов:

• недопуск кандидата к работе в качестве ДНЦ;

• условный допуск кандидата;

• допуск кандидата к работе в качестве ДНЦ;

• допуск кандидата к работе в качестве ДНЦ без ограничения круга

сложности.

Результатом обследования кандидата на должность ДНЦ является

индивидуальная карта психологического обследования, куда входят

значения тестовых показателей по результатам выполнения компью-

терного варианта всего комплекса методик, и психологический портрет

кандидата, где дано качественное описание развития ПВК.

Профессиональный психологический отбор введен как обязательная

процедура во всех случаях и для всех категорий кандидатов, планируемых

для работы поездным диспетчером.

Процедура тестирования проводится до назначения кандидата на

должность ДНЦ.

Первичному профессиональному психологическому отбору подверга-

ются при принятии на работу люди, которых планируется использовать в

должности ДНЦ; при переводе с других должностей на должность ДНЦ;

при создании резерва ДНЦ из перспективных оперативных работников

(ДСП и т.п.); при планировании принять на работу ДНЦ по переводу

из других отделений, информация по психологическим показателям на

которого не известна.

240

Периодический профессиональный психологический отбор ДНЦ

проводится впервые при организации процедуры профессионального

психологического отбора на отделениях железных дорог и далее раз в

два года среди всех работников ДНЦ с целью выявления уровня ПВК и

их изменений в процессе деятельности.

Внеочередной профессиональный психологический отбор ДНЦ

проводится в случае, если уже работающий ДНЦ допустил серьезные

нарушения, которые привели к браку особого учета, аварии, крушению.

В случае получения отрицательного результата по профессиональному

психологическому отбору данный работник не может быть допущен в

дальнейшем к выполнению своих профессиональных обязанностей в

качестве ДНЦ.

Процедура профессионального психологического отбора ДНЦ про-

водится специалистами Центров подготовки персонала при отделениях

дорог или специалистами отдела перевозок отделений железных дорог.

Целесообразность специальной подготовки пользователей АСП ДНЦ

продиктована узкой направленностью методики и спецификой деятель-

ности поездного диспетчера.

В Психологическим центре ПГУПСа специалисты-психологи, на-

правленные на обучение с железных дорог сети, в течение недельного

курса получают необходимые теоретические знания по основам про-

фессионального психологического отбора, знакомятся с результатами

современных исследований обеспечения надежности оператора в системе

железнодорожного транспорта, овладевают практическими навыками

пользования системой профессионального психологического отбора

поездных диспетчеров.

На специальных занятиях, проводимых в форме тренинга, произ-

водится разбор сложных, нестандартных ситуаций, которые могут воз-

никнуть в ходе внедрения этой системы на местах.

На практических занятиях по обучению пользованию АСП ДНЦ пси-

хологи знакомятся со спецификой работы автоматизированной системы,

получают полную характеристику тестов, вошедших в систему, приобре-

тают навыки самостоятельной работы по диагностике профессиональной

пригодности диспетчеров. По всем возникающим вопросам обучающиеся

имеют возможность получить квалифицированную консультацию непо-

средственно у разработчиков системы.

Программа занятий предполагает знакомство специалистов-практиков

с основными методами анализа психологических данных, традиционны-

ми математическими моделями и алгоритмами построения психологи-

ческих систем на примере разработки и создания АСП ДНЦ.

241

В курс обучения введено занятие по ознакомлению с системой ком-

пьютерной почты, которая позволяет пользователю АСП ДНЦ с желез-

ных дорог сети оперативно направлять необходимую информацию в

Психологический центр ПГУПСа, а также оперативно получать из него

консультации по проблемным ситуациям.

Особое внимание на занятиях по подготовке пользователей АСП ДНЦ

уделяется технике формирования необходимой мотивации к прохождению

тестов у кандидатов в поездные диспетчеры или у других лиц, проходящих

испытание на АСП ДНЦ. Здесь необходимо подчеркнуть важность про-

фессиональных навыков психолога, с помощью которых специалист может

создать у кандидата стремление к сотрудничеству, сформировать серьезное,

заинтересованное отношение к процедуре тестирования, снять ненужный

страх и опасения, показать целесообразность и преимущества такого диа-

гностического обследования. Важность этого этапа продиктована тем, что

приходящие на обследование кандидаты могут впервые сталкиваться с

тестированием, компьютером и даже с психологом.

Не менее важен и заключительный момент работы — индивидуальная

беседа психолога с претендентом после получения карты обследования,

обсуждение созданного психологического портрета и заключение о про-

фессиональной и психологической пригодности для данной должности.

На этом этапе психолог должен выступать не только как комментатор

полученных результатов, но и как грамотный консультант по выбору

оптимальной стратегии и тактики дальнейших действий для кандидата

в поездные диспетчеры.

К проведению мероприятий по профессиональному психологическо-

му отбору ДНЦ может быть допущен специалист, успешно прошедший

соответствующую подготовку в Психологическом центре ПГУПСа и

получивший свидетельство на право использования АСП ДНЦ в прак-

тической деятельности.

Мероприятия по профессиональному психологическому отбору ДНЦ

могут проводиться только по методике, утвержденной МПС.

Автоматизированная система профессионального психологического

отбора поездных диспетчеров прошла сертификацию, согласована с

профсоюзными органами и разрешена к использованию на сети железных

дорог России. Использование АСП ДНЦ непосредственно на дорогах сети

и в центрах подготовки персонала позволяет принимать обоснованные

решения по использованию диспетчерских кадров и тем самым сделать

более эффективной работу персонала диспетчеров как основного аппара-

та управления перевозками, а значит, более безопасным и эффективным

перевозочный процесс на сети железных дорог РФ.

242

11.2.3. Профессиональное обучение

Профессиональный отбор, как уже отмечалось, имеет ограниченную

сферу применения; он необходим лишь для наиболее сложных, специфи-

ческих видов операторской деятельности. Универсальным средством

профессиональной подготовки операторов служит обучение. В процессе

обучения той или иной специальности человек овладевает определенной

системой знаний, навыков и умений. Какой именно должна быть эта

система у оператора, зависит от его профиля. Иначе говоря, содержание

обучения определяется спецификой операторской деятельности.

В общем смысле профессиональные знания — это та информация,

которую усваивает (накапливает в памяти) человек в процессе профес-

сионального обучения и деятельности.

С психологической точки зрения знания могут выступать в форме на-

глядных представлений (образов) и понятий, являющихся абстрактным

и обобщенным отражением действительности. Одним из существенных

свойств системы знаний оператора является такая ее организация, ко-

торая обеспечивает возможность легкого перевода (трансформации)

наглядных представлений в понятия, и наоборот. Это составляет важ-

нейшее условие формирования концептуальных моделей, оперативных

образов, субъективных моделей управляемого объекта и среды, которые

осуществляют функцию регуляторов операторской деятельности.

В процессе обучения, жизни и деятельности каждый человек нака-

пливает знания, относящиеся к различным областям. При этом одни

усвоенные знания могут служить основой и содействовать овладению

новыми знаниями, в других возможно возникновение взаимной интер-

ференции знаний, т.е. отрицательное влияние усвоенных знаний на вновь

усвояемые. Эти моменты важно учитывать в организации обучения: в

определении последовательности тем, порций материала, сообщаемого

на каждом занятии, и т.д. Инструктор, мастер, педагог, руководитель

должен помнить, что все сообщаемые ученику знания так или иначе

объединяются, систематизируются, обобщаются в его голове.

Эффективность и надежность действий оператора зависят не только

от системы имеющихся у него знаний, но также от точности и своевре-

менности выполняемых им действий.

Действия, доведенные до известной степени совершенства, выполняе-

мые легко, быстро, экономно, с наивысшим результатом и в то же время

с наименьшим напряжением, т.е. как бы автоматически, называются в

психологии навыками. Основным средством их формирования является

упражнение.

243

Конечно, далеко не всякое действие оператора нужно доводить до

«автоматизации». Более того, излишняя автоматизация может стать

причиной ошибок оператора. Как правило, «автоматизировать» следует

лишь те действия, которые характеризуются известным однообразием,

могут выполняться по некоторому шаблону.

При обучении той или иной определенной операторской деятельности

необходимо установить, какие именно действия целесообразно доводить

до «автоматизации», а в отношении каких этого делать не следует.

В психологии различают три основных вида навыков: сенсорно-

перцептивные (навыки восприятия), моторные (двигательные навыки)

и интеллектуальные (приемы решения задач). Процессы формирования

этих навыков обладают некоторыми общими чертами. Рассмотрим их на

примере образования моторного навыка.

Одной из основных черт процесса формирования навыка является

образование двигательных (или каких-либо других, например умствен-

ных) структур, объединяющих отдельные рабочие движения в некоторое

единое целое. На начальных ступенях обучения какому-либо действию

человек выполняет отдельные входящие в него движения (или другие

трудовые акты) порознь, с большими или меньшими интервалами между

ними. В процессе упражнения время выполнения движений и интервалы

между ними укорачиваются, происходит их объединение. В действии

опытного оператора ряд последовательных частных движений выступает

как одно сложное движение.

Другая черта процесса формирования навыка — это выявленние че-

ловеком сигналов, релевантных данной деятельности. На анализаторы

человека при выполнении действия поступает масса разнообразных сиг-

налов, но далеко не все они имеют прямое отношение к выполняемому

действию. Такие сигналы носят название иррелевантных.

В процессе овладения навыком человек из всей массы сигналов, по-

ступающих на его анализаторы, выбирает те, которые релевантны задаче.

Иначе говоря, формируется не только моторная, но также и сенсомо-

торная структура. При стихийном обучении тому или иному действию

человек нередко идет по пути «проб и ошибок». При этом закрепляются

пробы, дающие положительный результат, и отсеиваются ошибочные

действия. При организованном обучении важно показать обучаемому

не только правильные, но и неправильные действия, а также соответ-

ствующие им сигналы. Иногда целесообразно использовать специальные

устройства, сигнализирующие человеку о его ошибочных действиях.

В процессе выявления релевантных сигналов и формирования

сенсомоторной структуры, являющейся основой навыка, происходит

244

перестройка взаимодействия разных анализаторов. На начальных этапах

овладения навыком главную роль в регуляции и контроле совершаемых

движений играют дистантные анализаторы, в основном зрительный.

Именно зрительные сигналы образуют сенсорную структуру действия,

они же выполняют и функцию обратной связи.

Позднее, по мере тренировки, сенсорная структура перестраивается:

возрастает роль осязательных и кинестетических сигналов. Так, опытные

профессионалы могут выполнять довольно сложные координированные

движения без зрительного контроля. Перераспределение роли разных

анализаторов при формировании навыка приводит к значительному

сокращению времени цикла регулирования.

В процессе овладения навыком осязательный и кинестетический

анализаторы берут на себя функции обратной связи. Это освобождает

зрительный анализатор от необходимости детального контроля за со-

вершаемыми действиями. В связи с этим появляется возможность из-

менения направленности внимания. Человек, овладевший навыком,

начинает зрительно контролировать не столько сами движения, сколько

результат действия в целом. Появляется также возможность параллельно

с выполнением двигательного действия решать дополнительные зри-

тельные задачи.

Третья черта процесса формирования навыка — это изменение со-

отношения уровней регуляции. На первых этапах обучения даже срав-

нительно простые элементы двигательного действия регулируются

речемыслительными процессами. Позднее их регуляция передается

сенсорно-перцептивному уровню, а речемыслительный процесс начинает

регулировать более крупные единицы деятельности. Автоматизация дей-

ствий прежде всего состоит в перераспределении роли различных уровней

регуляции. У человека, владеющего навыком, мышление направлено уже не

на координацию движений (это осуществляется сенсорно-перцептивным

уровнем), а на решение других задач. Благодаря этому создается иллюзия,

будто навык уходит из-под контроля сознания. В действительности же

лишь изменяется характер сознательного контроля. Вначале сознанием

контролируется каждый элемент действия. На стадии же автоматизации

сознательный контроль относится ко всему действию в целом.

Наконец, еще одной чертой формирования навыка является усвое-

ние ритма выполняемых действий. Благодаря ритмичности человек,

владеющий навыком, может работать длительное время без утомления.

Помимо этого возникают широкие возможности произвольно изменять

темп работы. Темп новичка, как правило, неустойчив и плохо подчинен

его воле. Опытный мастер способен сравнительно легко переходить от

245

одного темпа к другому. При этом

высокий темп не снижает, а часто

повышает качество работы.

Профессиональные знания —

информация, которую усваивает

оператор в процессе профессио-

нального обучения и деятельности.

Задача обучения — формирование

концептуальных моделей, опе-

ративных образов, субъективных

моделей управляемого объекта и

среды.

Важным условием обучения

является его срок (рис. 11.1). Оп-

ределение срока обучения tоб связано с двумя условиями: увеличение

tоб ведет к увеличению расходов на обучение и способствует повыше-

нию надежности оператора, что приводит к уменьшению эксплуата-

ционных расходов. Приведенные затраты, обусловленные обучением

операторов, равны

W(tоб) = NCош(Pc – Pн)e–vt + EнKtоб, (11.2)

где N — число решаемых оператором задач в течение года;

Cош — потери, связанные с одной ошибкой оператора;

Pc,Pн — соответственно вероятность безошибочной работы оператора на

стационарном уровне и в начале обучения;

К — затраты, приходящиеся на единицу времени обучения;

v — скорость обучения оператора.

Решая это уравнение на условие оптимальности и полагая tоб = tопт,

получаем

ош c н

оптн

1ln ( )

.

vNC P Pvt

E K

−= (11.3)

Факторы, ускоряющие процесс обучения: представление учебной

информации на языке, соответствующем образному описанию его дей-

ствия; максимальное сообщение учебной информации без искажения

смысла (например, используя сетевой график); обеспечение переноса

приобретенных ранее знаний и навыков; обеспечение обратной связи

между обучаемым и источником учебной информации; большая заин-

тересованность обучаемого в подготовке.

Рис. 11.1. Изменение затрат в зависи-

мости от продолжительности обучения

246

Основными критериями выхода оператора на заданный стационар-

ный уровень обученности являются безошибочность и быстродействие.

Математически параметры числа ошибок nош и времени решения за-

дачи tоп описываются, как правило, экспоненциальными функциями и

имеют вид

1ош c и c( ) ( )e ;

nm n m m m −α= + − (11.4)

2ош c и c( ) ( )e ,

nt n t t t −α= + − (11.5)

где tc и mc — соответственно стационарные значения времени решения задачи

и числа ошибок;

tи и mи — исходные значения этих показателей;

п — циклы (время) обучения;

α1 и α2 — скорости обучения по безошибочности выполнения работы и бы-

стродействию.

11.2.4. Основные положенияавтоматизированной системы обученияоперативного диспетчерского персонала

Программно-информационные комплексы автоматизированной обу-

чающей системы (АОС) предназначены для обучения, тренинга, контроля

знаний (аттестации) и повышения квалификации оперативных работников

хозяйства перевозок, в первую очередь поездных и узловых диспетчеров

(ДГЦ, ДНЦ, ДНЦУ) и дежурных по станциям и паркам (ДСП, ДСПП),

и дают возможность осуществлять в автоматизированном режиме:

1) обучение профессионально важным знаниям;

2) контроль знаний и аттестацию;

3) тренинг навыкам работы на ПЭВМ;

4) тренинг навыкам работы на пульте диспетчерской централизации

(ДЦ);

5) тренинг навыкам работы на пультах электрической и маршрутно-

релейной централизации (ЭЦ, МРЦ);

6) тренинг навыкам выполнения основных технологических функций

и освоение умения самостоятельно работать в роли ДНЦ, ДНЦУ, ДСП,

ДСПП;

7) тренинг навыкам работы в условиях неисправности устройств СЦБ,

нестандартных, экстремальных и аварийных ситуаций;

8) контроль за ходом обучения.

На компьютеры устанавливаются АОС и имитационные тренажеры

(ИТ), функционирующие как в локальном, так и в групповом (посредством

локальной вычислительной сети (ЛВС) учебного класса) режиме работы.

247

АОС включают в себя:

1) компьютерный учебник;

2) систему обучения и контроля знаний;

3) систему аттестации;

4) ситуационные тренажеры ДНЦ и ДСП;

5) средства инструктора;

6) сетевой компьютерный тренажер ДСП, имитирующий работу на

пультах ЭЦ и МРЦ;

7) сетевой компьютерный тренажер ДНЦ, имитирующий работу на

посту ДЦ, ДК;

8) помощь (методические и учебные материалы);

9) систему протоколирования учебного процесса;

10) систему протоколирования деятельности обучаемых;

11) систему настройки (рис. 11.2).

Компьютерный учебник обеспечивает порционное предъявление

учебного материала для изучения по запросу пользователя. Переход от

одной порции материала к другой или к более подробному изложению

осуществляется с помощью системного меню. Меню представляет собой

подробное содержание учебного материала и имеет многоуровневую

структуру. Визуально уровни отличаются расположением окон на экране

монитора (рис. 11.3).

С помощью сервисных программ можно изменять, добавлять, ис-

ключать и распечатывать учебные материалы, имеющиеся в базе знаний

(профессионально важных сведений).

Рис.11.2. Структура АОС

248

Система контроля знаний и аттестации включает свыше 1000 кон-

трольных блоков по содержанию Правил технической эксплуатации,

Инструкции по сигнализации, Инструкции по организации движения

поездов на железных дорогах РФ и других инструкций и регламентов

отраслевого характера.

Каждый контрольный блок включает в себя текст вопроса, тексты

вариантов ответа, номер правильного ответа (ответов), подсказку (на-

водящий вопрос) и сжатый текст правильного ответа со ссылкой на ис-

точник (рис. 11.4). Тексты дополнены графическими изображениями,

звуковым сопровождением.

При самоконтроле обучаемому разрешается пользоваться двумя

уровнями подсказок и пояснений в случае изучения материалов си-

стемы «Контроль знаний» и в случае неправильных ответов на предъ-

явленные вопросы. При работе в режиме «Аттестация» (экзамен) это

запрещено.

Ситуационные тренажеры ДНЦ, ДСП предназначены для форми-

рования в пошаговом режиме устойчивых навыков деятельности в

конкретных ситуациях. Они могут использоваться также для контроля

и оценки уровня навыков работы в этих ситуациях как в автономном

режиме функционирования, так и в связке с имитационными тренаже-

рами ДЦ, ЭЦ, МРЦ (в виде набора вводных, возникающих внезапно

в процессе имитации управления движением проездов и маневровой

работой на тренажере).

Обучающие примеры (ОП) — ситуации, разработанные методистами-

технологами, введены в систему на стадии ее подготовки к сдаче в эксплу-

атацию. Тексты дополнены иллюстрациями, звуковым сопровождением.

Рис. 11.3. Трехуровневое информационное меню компьютерного учебника

на мониторе

249

Рис. 11.4. Пример отображения контрольного блока на мониторе

Рис. 11.5. Отображение списка усложненных ситуаций на мониторе

250

Возможности системы ограничены только многообразием введенных в

нее обучающих примеров-ситуаций.

Особое внимание уделено созданию ОП для тренинга и контроля

навыков работы в условиях неисправностей устройств систем железно-

дорожной автоматики и телемеханики, нестандартных, экстремальных

и аварийных ситуаций: в системе представлены около 70 ОП для ДГЦ

(ДНЦ) и ДСП (рис. 11.5).

Возможно расширение числа ОП за счет ввода новых или корректи-

ровки уже существующих, а также изменение объектной ориентации ОП,

введенных в АОС ее разработчиками.

Система обеспечивает ведение каталога ОП, вывод его на дисплей и

печать, фиксацию использования ОП. На каждом шаге ОП реализована

возможность получения подсказки (наводящего вопроса) и номера пра-

вильного ответа, иллюстраций, а также фиксация и протоколирование

всех действий обучаемого.

Сетевые имитационные тренажеры ДЦ, ЭЦ, МРЦ обеспечивают:

1) моделирование различных схем диспетчерских участков линейного,

узлового и смешанного типов с настраиваемыми параметрами путевых

схем станций и перегонов;

2) моделирование исходных поездных положений на участке (узле) и

на подходах к нему согласно графику движения поездов;

3) настройку параметров времени хода (разгонов, замедлений, стоя-

нок) поездов по участку с учетом их категории;

Рис. 11.6. Мнемосхема участка и секции управления ДЦ на мониторе

251

4) имитацию мнемосхемы участка, пульта ДЦ, пультов ЭЦ станций,

входящих в диспетчерский участок ДЦ (рис. 11.6);

5) масштабирование учебного времени;

6) создание библиотеки вводных (ситуаций сбоев в работе устройств

и в движении поездов);

7) задание учебных примеров;

8) имитацию работы устройств СЦБ с соблюдением условий безопас-

ности движения поездов.

11.2.5. Тренировка

Тренировка — поддержание на заданном уровне приобретенных в

процессе обучения знаний и навыков. Если в процессе трудовой деятель-

ности не тренироваться, то навыки постепенно будут угасать.

Процесс приобретения навыков описывается формулой

с c н( ) ( )e ,tI t I I I −α= + − (11.6)

а процесс их утраты

н c н( ) ( )e ,tI t I I I −β= + − (11.7)

где Iн и Ic — соответственно начальный и стационарный уровень обученности

операторов;

α и β — скорости приобретения и утраты навыков.

По формулам (11.6) и (11.7) можно определить два важных параметра

подготовки оператора: допустимый период продолжительности перерыва

между тренировками

с нпр

о н

1ln ,

I IT

I I

−=

β − (11.8)

и продолжительность тренировки, необходимой для повторного выхода

на стационарный уровень обученности,

с нпр

с о

1ln ,

I IT

I I

−=

α − (11.9)

где Iо — допустимый уровень снижения степени обученности.

Тренировки могут проводиться с помощью штатной аппаратуры, тре-

нажеров (стремиться создавать адаптивные и игровые тренажеры), спе-

циальных игр. Любые способы тренировок должны включать имитацию

отказов и неисправностей. В процессе тренировок следует работников

призывать к необходимости постоянного самоконтроля.

252

11.3. Организация рациональных режимовтрудовой деятельности

Вопросы рациональной организации трудовой деятельности операто-

ров и в первую очередь режимов труда и отдыха выделены в эргономике

в особую группу так называемых организационных факторов. Это не

только исключительно важные для практики вопросы, но и серьезные

теоретические проблемы. Основная задача рациональной организации

деятельности — обеспечение стабильного требуемого уровня работо-

способности в течение заданного времени, профилактика утомления и

переутомления, сохранение здоровья человека. Главный показатель, на

который ориентируется эргономика при определении режима труда и

отдыха, — работоспособность человека и ее изменения в процессе самих

работы и отдыха.

Характер физических и нервно-психических нагрузок на человека

во время его трудовой деятельности позволяет разделить выполняемую

им работу на четыре основные категории: легкую, среднюю, тяжелую и

очень тяжелую (табл. 11.2—11.4). Легкую и среднюю работу человек может

делать в течение всего рабочего времени без заметной усталости. Тяжелая

работа требует сокращения времени работы и ограничения функций,

очень тяжелую работу (особенно в экстремальных условиях) можно вы-

полнять весьма ограниченное время и с опасностью для жизни.

Работа по индивидуальному плану по эмоциональной нагрузке от-

носится к легкой, по установленному графику с возможной корректи-

ровкой — к работе средней трудности. Работа при дефиците времени и

повышенной ответственности — тяжелая, если же она сопровождается

личным риском, опасностью и ответственностью за безопасность дру-

гих лиц, то относится к эмоционально очень тяжелой. При анализе

нервно-психической нагрузки следует иметь в виду, что сокращение

числа и длительности повторяющихся операций за смену сопрово-

ждается увеличением числа и длительности новых неповторяющихся

Нагрузка Поза

Расход

энергии,

кДж/мин

Потребле-

ние кисло-

рода, л/мин

Частота

пульса, уда-

ров/мин

Наклоны

> 30° за

смену

Легкая Сидя 6—12 0,5—1 80—90 —

Средняя Сидя, стоя 20—33 1—1,5 100—125 50—100

Тяжелая Сидя, стоя 33—46 1,5—2 125—150 100—300

Таблица 11.2

Основные характеристики физической работы человека

253

движений, которые требуют новых двигательных навыков. Увеличение

длительности пассивного наблюдения сокращает время творческой

работы оператора.

Работоспособность человека в значительной степени зависит от его

физиологического состояния. Исследования показывают, что системы

органов человека не в состоянии обеспечить равномерный уровень

работоспособности и для нее характерны периодические колебания.

Периоды этих колебаний иногда составляют 24 ч и более. Смена фаз

сильной и слабой физиологической активности исключительно важна

при формировании условий труда.

На биологический ритм влияют смена дневного и ночного осве-

щения и другие физико-химические явления окружающей среды. На

колебаниях работоспособности сказываются явления социологического

и психологического характера. Для эргономики представляет интерес

возможность влияния на периодические колебания работоспособности.

Исследователи считают, что биологические ритмы — это управляемые

Таблица 11.4

Основные характеристики нервно-психической нагрузки человекапо анализаторным функциям

Нагрузка

Зрение

(размеры

объекта, мм)

Слух (разни-

ца уровней

сигнала

и шума, дБ)

Длительность

повторяющих-

ся операций за

смену, с

Доля времени

пассивного

наблюдения

за смену, %

Легкая 5 18 150 До 75

Средняя 1—0,5 15—12 100—65 80—85

Тяжелая 0,3—15 6—0 45—20 90—95

Очень тяжелая < 0,15 0—5 20—2 98

Нагрузка

Число одновре-

менно контроли-

руемых объектов

Доля времени сосре-

доточенного наблю-

дения за смену, %

Средняя плот-

ность поступле-

ния сигналов в 1 ч

Легкая До 4 До 12 До 15

Средняя 5—7 25—37 75—125

Тяжелая 10—25 50—75 175—300

Очень тяжелая > 25 > 75 > 300

Таблица 11.3

Основные характеристики нервно-психической нагрузкичеловека по вниманию

254

головным мозгом условно-рефлекторные явления адаптации организма

к окружающим условиям. При соответствующем закреплении они могут

оказаться сравнительно стабильными, но не застывшими.

Изучая причины брака на одном из предприятий, эргономисты про-

следили за изменениями работоспособности человека в течение 24 ч,

обусловленными его физиологическими особенностями. Оказалось,

что колебания работоспособности соответствуют экспериментально

доказанным биологическим ритмам. Характер кривой (рис. 11.7) пока-

зывает, что при 24-часовом цикле выделяются две фазы с максимальной

точкой работоспособности в предобеденные часы и затем через некоторое

время после обеда и две фазы с минимальными точками во время обеда

и ночью. Типичны для большинства периодических суточных колеба-

ний работоспособности две максимальные и две минимальные точки.

Максимальная работоспособность отмечается в предобеденные часы, а

особенно резко снижается в ночные часы.

Колебания работоспособности в течение рабочего дня характеризуют-

ся подъемом и спадом. Спад работоспособности — обратимый процесс.

Влияющие на него факторы теряют действие после отдыха. Для эргономи-

стов важно, что ощущение отдыха может наступить сравнительно скоро,

но полное восстановление сил требует достаточно длительного времени

(рис. 11.8). Период спада работоспособности наступает при всякой дея-

тельности, поэтому важно уметь контролировать его, добиваясь полного

восстановления работоспособности.

Как уже отмечалось, на процесс труда влияют перерывы в работе. Они

необходимы для восстановления работоспособности, достижения равно-

мерной высокой производительности труда. Эффективность перерывов

Рис. 11.7. Суточные колебания работоспособности человека

255

зависит от их числа, времени и продолжительности, что определяется

спецификой труда. Наиболее целесообразно устраивать перерывы перед

значительным снижением работоспособности. Потеря рабочего времени

во время перерыва возмещается, как правило, повышением работоспо-

собности после него. Благодаря этому можно сохранить относительно

постоянную работоспособность.

Опыт показывает, что шесть пауз по 1,5 мин в течение 8-часовой смены

увеличивают выпуск продукции на 6,4 %, а шесть пауз по 3 мин — на 11,1 %.

Однако возможность повышения производительности труда благодаря

правильно установленным перерывам используется в промышленности

неполно. Частично это объясняется недостатком исследований, которые

могли бы определить оптимальные число, время и продолжительность

паузы в работе.

Чем больше условия внешней среды отклоняются от оптимальных,

тем быстрее наступает утомление и снижается работоспособность. Ма-

териальные факторы внешней среды вызывают соответствующие физио-

логические реакции человека. Например, шум раздражает органы слуха,

вызывает утомление человека, что может привести к функциональным

изменениям в центральной нервной системе, системе кровообращения

и др. Различные физические и химические факторы среды действуют

одновременно, при этом их влияние на человека может взаимно усили-

ваться или ослабляться.

Все пути и способы, которые отдаляют утомление, делят на специфи-

ческие и неспецифические. К первым относятся подготовка оператора к

профессиональной деятельности и рациональная организация рабочего

процесса (организация рабочего места и физиологические приемы и на-

Рис. 11.8. График полного восстановления сил человека

256

выки, которые соответствуют физиологическим особенностям систем

организма). Необходимо точно знать структуру рабочего процесса и

разрабатывать рекомендации по организации конкретного вида труда.

Неспецифические способы поддержания работоспособности связаны в

основном не с особенностями труда, а с воспитанием и общей физической

подготовкой человека.

В зависимости от вида труда необходимы такие оздоровительные

меры, которые снижали бы развивающееся во время трудовой деятель-

ности утомление. Наиболее эффективны те из них, которые нормализуют

активную трудовую деятельность. Для поддержания высокого уровня

работоспособности следует организовать ритмичную работу, исключив

случайные перебои. Нарушение нормального ритма работы или простои

не отдаляют утомление, а, наоборот, могут его ускорить.

Одним из важных физиологических мероприятий по снятию утомле-

ния является правильный режим труда и отдыха. Чередование периодов

работы и перерывов для отдыха должно быть обосновано физиологиче-

ски и психологически. При организации отдыха необходимо учитывать

особенности восстановления функционального состояния после работы.

Если к концу работы утомление было значительным, то в первый час

отдыха состояние организма не изменяется. Восстановление проис-

ходит постепенно. При этом в первую очередь восстанавливается работа

органов, обеспечивающих жизненно важные функции. Организация от-

дыха должна определяться характером работы, а также условиями быта

человека и его склонностями. Например, при сосредоточенной работе с

повышенным вниманием рекомендуются короткие, но частые перерывы,

так как длительные могут привести к потере ритма. Такие же перерывы

необходимы и при длительном монотонном труде, однако в период повы-

шенной работоспособности они должны быть более короткими, а после

появления усталости — более продолжительными.

Рассмотрим некоторые эргономические рекомендации режимов труда

и отдыха для представителей железнодорожных профессий: машинистов,

поездных диспетчеров, горочных операторов.

Существующий режим труда и отдыха машинистов отличается большим

своеобразием. Начало и конец их рабочей смены не фиксированы, как у

большинства других профессий, а изменяются от поездки к поездке и при-

ходятся на любое время суток. Наиболее прогрессивная форма организации

их трудовой деятельности — именной график, в котором на месяц вперед

указаны дата и время прихода в депо на тот или иной рейс. Но в некоторых

депо сохранена старая, так называемая вызывная система работы: машинисту

по возвращении в основное депо указывают, когда он должен явиться на

257

работу в следующий раз. В других случаях его по телефону или нарочным

извещают о времени, когда он должен прибыть на очередной рейс. По при-

ходе в депо машинист получает путевой лист, проходит инструктаж о теку-

щей обстановке на участке — местах ремонта пути, ограничениях скорости,

метеорологической и иной обстановке, получает данные о техническом со-

стоянии поезда: массе, длине состава, характере груза, состоянии тормозов.

После предрейсового медосмотра машинист принимает локомотив в депо,

т.е. проверяет готовность его к поездке, а затем подает к составу.

В пунктах оборота машинисты отдыхают в специальном помещении

до получения вызова под состав, следующий в обратном направлении.

Правилами установлено, что отдых в пункте оборота должен составлять

половину времени предыдущего рейса, но на практике это время часто

значительно больше. Таким образом, около четверти свободного лично-

го времени машинист проводит не в домашней обстановке, а в пунктах

оборота. В зависимости от длины участков обращения машинисты

совершают в месяц от 10 до 20 выездов из дома, каждый в среднем про-

должительностью от 10 до 16 ч, а нередко и больше. Так как машинистов

в пути подменить обычно невозможно, многие из них систематически

работают сверхурочно.

На ряде дорог страны 42 % поездок «с оборотом» (т.е. в одну сторону)

занимают до 6 ч; 36 % — от 6 до 8 ч; 16 % — от 8 до 10 ч, 5 % — более 10 ч

(до 14 ч включительно). Желаемая или предпочитаемая длительность

отдыха в пунктах оборота, выявленная опросом нескольких тысяч ма-

шинистов, колеблется в пределах 3—5 ч независимо от длительности

предшествовавшего рейса. Но только в 14,6 рейса в среднем за месяц

общая продолжительность отдыха в пунктах оборота достигает 5—6 ч,

т.е. укладывается в желаемый диапазон. Во многих же случаях это время

бывает гораздо больше.

К сверхурочным работам привлекается в разные сезоны до 100 %

личного состава машинистов, причем на каждого приходится от 6 до

42 ч, а в среднем — 23 ч в месяц. Вместе с тем довольно велики недо-

работки по разным причинам (главным образом из-за временной не-

трудоспособности, а также компенсаций за ранее переработанное время,

выполнение общественных поручений и др.) — в среднем 25 ч в месяц

на человека. Около 70 % поездок совершается частично или полностью

в ночное время. В промышленности, например, при сменной работе на

ночное время приходится не более 1/3 месячной нормы, у машинистов

же — до 40 % общего рабочего времени.

Таким образом, профессия машиниста магистрального локомотива

относится к числу нервно-напряженных, с большой ответственностью

258

и личным риском, характеризуется относительной гиподинамией и ги-

покинезией, главным образом, из-за сидячей рабочей позы и высокого

уровня автоматизации управления, монотонностью условий производ-

ственной среды. Режим труда отличается непомерно высокой долей работ

в ночное время, сверхурочных работ и отдыха вне дома. Эргономически

обоснованные предложения по рационализации режима труда и отдыха

машинистов следующие:

• ограничение продолжительности поездной работы со скоростью

до 70 км/ч в одну сторону до 7—8 ч, а при скоростном движении (более

120 км/ч) — до 5—6 ч;

• предоставление возможности принять горячую пищу во время дли-

тельных стоянок на станциях, используя выдачу обедов в основном депо

в термосах или доставляя ее на остановках к локомотиву;

• установление продолжительности отдыха в пункте оборота не менее

1/2 и не более 3/4 длительности ранее проработанной смены, за исключе-

нием отдыха в ночное время, который может достигать 7—8 ч подряд;

• создание условий для физкультурных упражнений во время работы

и в пункте оборота как на открытом воздухе (настольный теннис, во-

лейбол), так и в специально оборудованном помещении (велоэргометр,

эспандер и другие снаряды);

• запрет на поездки более двух ночей подряд и более 2—3 ночей в не-

делю, считая работой в ночное время любой отрезок времени в интервале

от 2 до 5 ч по местному времени;

• предоставление еженедельного отдыха в течение 42 ч непрерывно;

• включение спортивных занятий в график подготовки машини-

стов в депо;

• диспансеризация локомотивных бригад с учетом данных предрей-

совых медицинских осмотров;

• самые высокие требования к здоровому психологическому клима-

ту, в частности, в отношениях руководителей депо и работников других

служб с машинистами.

Полный четырехсуточный рабочий цикл поездных диспетчеров состоит

из дневной смены, суточного отдыха после нее, ночной смены и двух-

суточного отдыха. Наблюдение за функциональным состоянием группы

поездных диспетчеров показало, что довольно часто суточного отдыха

бывает недостаточно для возвращения показателей к тому уровню, ко-

торый наблюдается после двухсуточного отдыха. Создается впечатление,

что речь идет о кумуляции физиологических сдвигов неблагоприятного

характера, на что указывал и тот факт, что доля лиц с гипертоническими

реакциями, а также находящихся в опасной зоне (140—160 мм рт. ст.)

259

среди работников этой профессии по сравнению с другими значитель-

но выше. Часты и случаи недопущения этих лиц к работе, связанной с

безопасностью движения, по медицинским показаниям. Значит, даже

двухсуточный отдых после напряженной ночной смены недостаточен

для полной компенсации нарушений физиологической ритмики. Далее

оказалось, что многие обычно рекомендуемые оздоровительные меро-

приятия в данных условиях неприменимы. Так, невозможно ввести в

режим труда поездных диспетчеров регламентированные перерывы для

отдыха и физкультуры в течение столь длительной рабочей смены. Не-

возможно даже установить точное время перерыва для приема пищи с

отходом от рабочего места. Делается это за рабочим столом, прием пищи

продолжается десятки минут и нередко прерывается. Предложения о

кратковременной передаче своих функций другому лицу отвергаются

самими диспетчерами, так как им трудно овладеть текущей ситуацией

после перерыва.

Оказались приемлемыми и получили одобрение рекомендации об

одно-двухминутных физических разминках непосредственно на рабо-

чем месте. Для этого сконструировано специальное рабочее кресло с

регулируемым поворотным и отклоняемым сиденьем и встроенными

эспандерами для рук и ног. Сидя в кресле, диспетчер может выполнить

с усилием несколько различных движений корпусом, руками и ногами,

а также удобно откинуться, вытянуть ноги и поднять их для облегчения

оттока крови. Рекомендованы упражнения, направленные либо на про-

извольное активное расслабление, либо на активную двигательную раз-

минку, в зависимости от самоощущения диспетчера, и указано, в каких

ситуациях предпочтительны те или другие.

Госкомитетом по труду и социальным вопросам было принято пред-

ложение об установлении для поездных диспетчеров на особо напряжен-

ных участках сокращенной до 36 ч рабочей недели. При этом, не отменяя

12-часовой длительности смены, представлена возможность в графике

работы предусматривать периодически после ночных смен не двое, а трое

суток отдыха, что более благоприятно для компенсации и восстановле-

ния нарушенного режима «сон—бодрствование». Согласно положениям

Трудового кодекса РФ, ежегодный отпуск составляет 28 календарных

дней. Диспетчеры поездные имеют дополнительный отпуск 6 рабочих

дней, согласно Списку производств, цехов и должностей с вредными

условиями труда, работа в которых дает право на дополнительный отпуск

и сокращенный рабочий день.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорож-

ной санитарии и гигиены (ВНИИЖГ) была рекомендация о преимуще-

260

ственном предоставлении работникам диспетчерских профессий мест

в дневных профилакториях, где они могут провести свободное время

после ночной смены в наиболее благоприятных бытовых условиях с до-

статочным временем для дневного сна в тихих затемненных помещениях,

для занятий физкультурой и прогулок на свежем воздухе. Для людей этих

профессий ценное профилактическое мероприятие — назначаемые вра-

чом курсы электросна, которые они могут пройти по окончании рабочей

смены вблизи своего рабочего места в специально оборудованном для

этого кабинете.

Режим работы сортировочной горки не позволяет всем операторам

успешно работать, решать производственные задачи. Коэффициент

загрузки горочных операторов (0,89) превышает допустимый, предусмо-

тренный инструкцией ВНИИЖГ (0,805—0,847). Из создавшейся ситуа-

ции возможны два выхода: изменение режима работы — поочередное

(по 6 ч) управление горкой оператором-распорядителем и оператором-

исполнителем (последний должен быть обучен работе оператора-

распорядителя); увеличение времени отдыха между рабочими сменами.

Например, у дежурных по железнодорожным станциям внеклассным

и 1-го класса 5-сменный режим работы с 36-часовой рабочей неделей, го-

рочный же оператор имеет более сложный труд. Их перевод на 5-сменный

режим работы позволил бы увеличить время отдыха между сменами,

снизил их общую загрузку и эмоциональную напряженность, тем самым

способствуя увеличению производительности труда.

При эксплуатации эргатических систем решается ряд проблем, свя-

занных с организацией труда операторов: контроль за их состоянием в

процессе трудовой деятельности, обеспечение безопасных условий труда,

совершенствование психофизиологических характеристик.

Цель контроля за состоянием оператора СЧМ — предсказание мо-

мента ухудшения его работоспособности прежде, чем это скажется на

результатах труда. Контроль состояния бывает трех видов: допусковый

(проверка готовности к работе), констатирующий (прогнозирование

в процессе работы для предотвращения возможных ошибок) и ис-

следовательский (проверка эффективности эргономических реко-

мендаций).

Готовность к работе проверяют, как правило, по таким психофизио-

логическим характеристикам, как время реакции, кожно-гальваническая

реакция и др. Сравнение этих характеристик с эталонными, различны-

ми для каждого человека, позволяет сделать вывод о готовности его

к работе. Такой вид контроля на ряде предприятий автомобильного

транспорта в Санкт-Петербурге позволил примерно на 20 % повысить

261

производительность труда и безаварийность работы допускаемых к

рейсам водителей.

В создании безопасных условий труда следует особое внимание

уделять личным качествам работника, соблюдению им правил техники

безопасности и др. Большое количество несчастных случаев происходит

из-за переутомления. Опыт показывает, что наибольшее число несчаст-

ных случаев происходит перед обеденным перерывом или в конце рабо-

чей смены, а кроме того, производственный травматизм в значительной

мере обусловлен и психологическими причинами. Исследование причин

несчастных случаев и отношение к ним самих работников позволили

создать обобщенные образы различных групп рабочих по степени их

защищенности от травм (табл. 11.5). Анализ личных качеств каждой

группы работников свидетельствует, что степень защищенности фор-

мируется в процессе трудовой деятельности под влиянием социальной

среды, обучения и воспитания. Учет эргономических требований при

разработке мероприятий по технике безопасности сокращает число

несчастных случаев и производственного травматизма.

Значимые

признаки

Степень защищенности

отличная хорошая средняя плохая

Стимул к труду Хорошие

условия труда

Условия тру-

да и зарплата

Условия труда

и зарплата

Личные

интересы

Подверженность

к утомлению

Низкая Низкая Средняя Высокая

Удовлетворен-

ность трудом

Высокая Высокая Средняя Низкая

Взаимоотноше-

ния в коллективе

Хорошие Хорошие Средние Плохие

Перемена места

работы

Редкая Малая Средняя Частая

Отношения к ме-

роприятиям по тех-

нике безопасности

Вполне поло-

жительное

Положи-

тельное

Некоторая

недооценка

Явная не-

дооценка

Употребление

алкоголя

Нет Редкое Умеренное Частое

Таблица 11.5

Сравнительная характеристика работников с различной степенью защищенности от несчастных случаев

262

Учитывая тот факт, что эффективность и качество труда людей

существенно зависят от их психофизиологических характеристик, не-

обходимо постоянно совершенствовать те из них, которые профессио-

нально важны для каждой конкретной деятельности. Один из способов

решения этой задачи — эмоционально-волевая (аутогенная) тренировка.

Основная цель — обучить человека способам саморегуляции высших

психических и физиологических функций, активизировать внимание,

выработать состояние психической готовности к выполнению про-

фессиональной деятельности. Однако следует учитывать ряд трудно-

стей, а именно: необходимость в квалифицированных инструкторах,

специальных условий для тренировок, определенная подготовленность

работников.

Более универсальное средство для совершенствования психофизио-

логических характеристик операторов СЧМ— специально подобранные

физические упражнения (производственная гимнастика). Практика

показывает, что они влияют на качество работы оператора. Например,

непродолжительные занятия общеразвивающими физическими упражне-

ниями перед началом рабочей смены сокращают период врабатываемости

и повышают жизненный тонус организма. Физические упражнения,

выполняемые через каждый час дежурства за пультом управления при

монотонной работе (пятиминутные физкультпаузы), снижают усталость

и повышают работоспособность. Наиболее эффективны упражнения

для мышц плечевого пояса, шеи, вестибулярного аппарата (медленные

повороты, наклоны, вращения головы и туловища, задержка дыхания,

массаж мышц шеи и головы). Физически тренированные операторы (спе-

циальная производственная гимнастика проводилась с ними в течение

года) имеют преимущества перед нетренированными: большую скорость

выхода на уровень устойчивой работоспособности (меньший период

врабатываемости) и выполнения операций; более высокую стабильность

работы; меньшее число ошибок.

Эффективно для повышения работоспособности оператора СЧМ

также снятие возникающей в процессе работы нервно-психологической

нагрузки и утомления различными приборами для индивидуальной пси-

хотерапии. Один из таких приборов — светозвуковой релаксатор — воз-

действует на организм человека с помощью цвета и звука. Во время сеанса

продолжительностью 10—15 мин на экране прибора, расположенного на

расстоянии 1 м от сидящего человека, возникает ритмически расширяю-

щееся и сужающееся световое пятно, которое имитирует движение груд-

ной клетки при вдохе и выдохе. Одновременно через наушники человек

слышит шум прибоя. Ритмические изменения света и звука синхрони-

зированы. Человек подстраивает свое дыхание под ритм смены света и

звука: при нарастании светового пятна и шума прибоя делает вдох, при

убывании света и звука — выдох. В результате постепенного замедления

ритма (а значит, и дыхания) наступает релаксация, т.е. снятие нервного

и мышечного напряжения.

Снятию нервно-психического напряжения способствует создание на

предприятиях комнат психологической разгрузки. В них рекомендовано

создать динамический и статический светоцветовой и звуковой климат,

имитировать в производственных условиях естественно-природное окру-

жение. Практика свидетельствует о том, что у работников после сеанса

психологической разгрузки повышаются настроение, работоспособность,

внимание, скорость реакции, улучшается общее состояние центральной

нервной системы. По мнению специалистов, все это существенно повы-

шает производительность труда и снижает травматизм.

264

Глава 12

ОРГАНИЗАЦИЯ

ГРУППОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

12.1. Взаимодействие операторов в группе

Одной из важнейших тенденций современной техники является

развитие так называемых больших и сверхбольших систем (например,

единая система связи, транспорта, единая энергетическая система и т.д.).

Такие системы характеризуются огромным количеством составляющих их

систем и подсистем, сложной структурой, огромными потоками цирку-

лирующей информации, высоким уровнем автоматизации. В управлении

ими участвует большое число всевозможных коллективов людей. В этой

связи возникает задача изучения не только взаимодействия человека и

машины, но и взаимодействия между операторами (и группами операто-

ров). Надежность и эффективность сложных систем существенно зависят

от согласованности действий операторов, т.е. от их совместной групповой

деятельности. При этом следует иметь в виду, что процесс управления

техникой — это не простая сумма параллельных деятельностей, вы-

полняемых операторами независимо друг от друга. Его существенный

момент — взаимосвязь и взаимодействие операторов.

Наибольший интерес представляет изучение этих процессов в малой группе. Ею называется совокупность людей, объединенных в простран-

стве и времени, совместно решающих ту или иную задачу (выполняющих

определенную деятельность) и имеющих непосредственные контакты.

Примерами таких групп могут быть производственная бригада, экипаж

самолета, геологический отряд и т.д. Малая группа включает от двух (по

мнению некоторых авторов — 3) до 30 человек.

В инженерной психологии группа операторов, выполняющих общую за-

дачу по управлению производственным процессом, рассматривается обычно

в качестве системы. Поэтому для изучения групповой деятельности весьма

перспективно использование основных принципов системного подхода.

Применительно к изучаемому вопросу они сводятся к следующему:

• изучаемый объект (малая группа) рассматривается как целостная си-

стема, состоящая из множества относительно независимых элементов;

265

• свойства системы несводимы к простой сумме свойств ее элементов;

• системе в целом и каждому отдельному элементу свойственна

специфичность функционирования;

• элементы системы определяются как целостные единицы, и

основным объектом изучения являются особенности их взаимосвязи и

целостного функционирования.

Рассмотренные принципы при изучении групповой деятельности

операторов реализуются обычно в следующей последовательности:

1) определяются элементы изучаемой системы (ими в данном случае

являются отдельные операторы и технические устройства, опосредующие

их деятельность);

2) выявляются системообразующие связи и отношения между ними;

основное внимание уделяется изучению информационных связей

операторов друг с другом, а также между операторами и техническими

устройствами;

3) исследуется процесс взаимодействия в малой группе как процесс

проявления ее системообразующих связей, обусловливающих результа-

тивность целостного функционирования всей группы.

Взаимодействие операторов в малой группе можно рассматривать на

двух уровнях (рис. 12.1): официальном, формальном (деловые взаимоот-

ношения) и неформальном (межличностные взаимоотношения). Деловые

взаимоотношения определяются характером решаемой задачи и устанав-

ливаются штатным расписанием, должностными инструкциями и другими

официальными документами. Иными словами, эти взаимоотношения

Рис. 12.1. Классификация взаимодействия операторов в малой группе

266

являются прежде всего действенными (направленными на получение

определенного результата) и определяются объективными условиями.

По своему характеру деловые взаимоотношения могут быть как не-

посредственными (личное общение), так и опосредованными — с по-

мощью других людей или технических устройств. В последнем случае о

результатах действий других членов группы оператор судит по показаниям

приборов и индикаторов; с их помощью он получает также команды и

указания по выполнению тех или иных действий. Соотношение между

этими видами взаимодействия операторов (непосредственное и опо-

средованное) определяется типом СЧМ и характером решаемых опера-

торами задач. Изучение опосредованного взаимодействия операторов

представляет особый интерес для инженерной психологии. Однако его

изучение должно проводиться совместно с другими видами взаимодей-

ствий операторов.

Вступая в общение и взаимодействие внутри малой группы, люди

обнаруживают также свое субъективное отношение друг к другу. Эти

отношения называются межличностными.

В соответствии с двумя видами взаимоотношений (деловыми и меж-

личностными) различают формальную (официальную) и неформальную

структуру группы. Формальная структура отражает взаимодействие опе-

раторов по деловому признаку, неформальная структура определяется

системой эмоционально направленных связей, взаимными симпатиями

и антипатиями.

Признаком хорошей организации группы является руководящая роль

официальной структуры в регулировании межличностных взаимоотно-

шений. Большую роль в таких группах играют также межличностные

отношения, опосредствованные принятыми в группе ценностями и

оценками. Высшая форма групповой организации — коллектив. В нем

межличностные отношения опосредуются личностно значимым и обще-

ственно ценным содержанием групповой деятельности.

Характер взаимодействия в группе зависит от вида решаемой задачи.

Успешное решение групповой задачи предполагает оптимальное взаи-

модействие между операторами на всех этапах ее решения. Для этого

операторы должны обмениваться необходимой для управления СЧМ

информацией, совместно принимать решения и с помощью органов

управления согласованно выполнять их.

Основными формами взаимодействия при этом являются следующие:

психомоторное взаимодействие (осуществление совместных управ-

ляющих действий), взаимодействие при решении мыслительных задач,

взаимодействие при решении перцептивно-опознавательных задач

267

(анализ и дешифрирование различного рода изображений), коммуни-

кативное взаимодействие (управление машинами и технологическими

процессами). Понятно, что выделение названных форм взаимодействия

довольно условно, однако оно удобно с методической точки зрения, так

как позволяет более полно и обоснованно изучать особенности групповой

деятельности операторов.

Взаимоотношения в группе операторов имеют ряд особенностей по

сравнению с другими профессиональными группами. Основные из них:

• операторы зачастую пространственно изолированы друг от друга;

• в процессе решения групповой задачи большая роль принадлежит

взаимоотношениям, опосредованным различного рода техническими

устройствами, что в ряде случаев затрудняет или ослабляет возмож-

ность непосредственного общения и наблюдения за действиями других

операторов;

• в процессе решения групповой задачи возрастает роль вероятност-

ного прогнозирования: помимо всего прочего оператор должен уметь

прогнозировать (предвидеть) возможные действия своих партнеров,

причем зачастую это нужно делать при отсутствии непосредственного

контакта с ними;

• результат решения задачи зависит не только от уровня индивиду-

альной подготовки операторов, но и от их способности к совместному

решению задачи в рамках функционального единого, но зачастую про-

странственно разнесенного сенсомоторного поля.

В процессе совместной деятельности люди неизбежно вступают в

общение друг с другом. Специфика общения в отличие от других видов

взаимодействия состоит в том, что в нем прежде всего проявляются пси-

хологические качества людей. Общение представляет собой объективный

материальный процесс, оно всегда вплетено в практическую деятель-

ность людей, в которой и реализуются его коммуникативные функции:

информационная, регулятивная и аффективная.

Принцип коммуникативности. Находясь среди людей, человек не может

вести себя так, как будто он один.

Принцип эмпатии (сопереживания). Внимательность к другому рас-

полагает к следующему шагу: другой человек имеет право на наш эмо-

циональный отклик.

Принцип рефлексии. Надо уметь понять другого, встать на его позицию,

осмыслить его исходные идеи и логику рассуждения. Тогда сочувствие

становится умным.

Принцип терпимости. Люди чаще ошибаются, чем совершают злона-

меренные поступки. И терпимость опирается на надежду, что человек

268

сам захочет исправить нанесенный ущерб или изменить к лучшему свое

поведение.

Принцип сверхкомпенсации. Если ты обидел другого на копейку, то

возмести ему рублем.

Принцип научения. При попадании в незнакомую ситуацию каждый

человек рискует сделать что-либо неуместное: ведь «в каждой избушке

свои погремушки». Главное — обладать готовностью усваивать незна-

комые нормы.

Принцип творчества. Воспитанный человек обладает полезными

навыками торможения эффективного поведения, а потому не создает

себе лишних проблем в процессе общения. В жизни существует спектр

возможных направлений поведения с разной степенью успешности.

Этикетные запреты (как и нравственные заповеди) не просто отсекают

дурные варианты, но и открывают путь поиска лучших способов для

достижения цели.

Принцип достоинства. Этикет зиждется на идее личного достоинства

и направлен на его укрепление. Успешное взаимодействие людей воз-

можно лишь при принятии ими «языка общения», правил коммуникации.

И участник группового поведения не только должен понимать мотивы и

поступки партнеров, но и осознавать, чего они хотят от него.

Информационная функция связана с процессами передачи и приема

информации. Исторически исследование информационных процессов

было вызвано прежде всего потребностями развития техники связи.

Однако необходимо подчеркнуть, что оценка информационных харак-

теристик технических устройств важна не сама по себе, а лишь постоль-

ку, поскольку они являются средствами общения между людьми. Ведь,

в конце концов, определение потоков информации, передаваемых по

каналам связи, скорость передачи, объем сообщений и т.д. нужны для

того, чтобы обеспечить точную и своевременную передачу информации

от человека к человеку. Позднее информационный подход стал использо-

ваться и при изучении непосредственного общения людей. Рассматривая

информа-ционную функцию общения (как опосредованного, так и не-

посредственного), важно подчеркнуть, что в процессе общения людей

информация не только передается или принимается, но и формируется.

Изучение процессов формирования информации особенно большое

значение имеет для оптимизации группового принятия решений и осу-

ществления совместных управляющих действий.

Другой класс функций общения относится к регуляции поведения,

которую люди осуществляют по отношению друг к другу. В процессе

общения формируются цели, мотивы и программы поведения включен-

269

ных в группу людей. В этом процессе осуществляются также взаимная

стимуляция и взаимный контроль поведения.

Аффективная функция общения относится к эмоциональной сфере

человека. Общение оказывает влияние на различного рода психофизиоло-

гические состояния человека, на уровень эмоциональной напряженности.

При соответствующих условиях эта функция общения также обеспечивает

эмоциональную разрядку людей.

В реальном акте общения перечисленные функции находятся в тес-

ном единстве. При этом они так или иначе реализуются по отношению

к каждому участнику общения, но происходить это может различным

способом. Например, акт общения, выступающий для одного опера-

тора как передача информации, для другого может служить функцией

регуляции поведения (например, выполнение того или иного действия

в зависимости от сообщения о действиях партнера).

В процессе формирования любой профессиональной группы склады-

вается своеобразный резерв ее возможностей, или «коллективная спо-

собность». Каждый член группы вносит в этот резерв свои способности,

знания, умения и навыки. Вместе с тем участие в групповой деятельности

обогащает каждого отдельного работника, шлифует и совершенствует его

способности, умения и навыки.

В целом «резерв возможностей» группы больше суммы «резервов»

входящих в нее членов. При групповой деятельности возникает воз-

можность взаимного контроля и коррекции действий, что способствует

повышению их точности. В условиях совместной деятельности и неиз-

бежно связанного с ней общения совершенствуется процесс восприятия

(повышается его избирательность и объективность). Обогащается система

представлений, улучшаются характеристики памяти (точность и полнота

воспроизведения), более продуктивными становятся умственные действия

(повышается общая активность мышления, обогащаются приемы решения

задач), возникают более емкие обобщения (поскольку в их формировании

используется не только собственный опыт, но и опыт других людей).

Иначе говоря, включаясь в групповую, индивидуальная деятельность

претерпевает определенные преобразования, причем это касается как

ее основного вектора «мотив—цель», так и структуры, динамики и ме-

ханизмов ее регуляции. Эти психологические преимущества групповой

деятельности находят также отчетливое выражение в процессе обучения.

Специальные исследования показывают (рис. 12.2), что темпы овладе-

ния знаниями и навыками, а также уровень достижений в условиях со-

вместной деятельности значительно выше тех, которые характеризуют

индивидуальную деятельность.

270

Групповая деятельность особенно эффективна, когда приходится

сталкиваться с задачами и проблемами, имеющими несколько решений.

Качество групповых решений обычно выше по сравнению с индивиду-

альными. Однако групповые решения требуют обычно больше времени,

чем индивидуальные.

Рассмотренные преимущества групповой деятельности характери-

зуют лишь ее потенциальные возможности. Реализация их на практике

(а следовательно, и эффективность групповой деятельности) во многом

зависят от того, как организована группа.

12.2. Организациягрупповой деятельности

Эффективность групповой деятельности зависит от ряда факторов.

Среди них в первую очередь следует назвать организацию деловых взаи-

моотношений, определяемую величиной группы, разделением функций

людей в группе и организацией взаимосвязи между ними.

Величина группы определяется количеством включенных в нее опе-

раторов. Иногда думают, что чем больше группа, тем эффективнее и

быстрее она выполнит порученное задание. Однако это не совсем так.

Для каждого конкретного задания (и конкретной деятельности) можно

определить ту численность группы, при которой достигается наиболее

высокая эффективность. Эту численность принято называть оптималь-

ной. Эффективность оказывается ниже и в том случае, когда численность

меньше, и в том, когда она больше оптимальной.

Рис. 12.2. Кривые обучения групп (1) и отдельных индивидов (2)

271

Но дело, конечно, не просто в самой

по себе численности группы. Важно то,

как она организована, т.е. как разделены

функции людей, входящих в группу, и как

эти люди связаны друг с другом.

В зависимости от конкретных задач

возможны различные варианты функцио-

нальной организации группы: «цепочка»,

«звезда», «круг», «сеть» (рис. 12.3).

Ведущую роль в групповой деятельно-

сти операторов играют информационные

связи между членами группы, определяе-

мые ее функциональной организацией.

Анализируя групповую деятельность, важно прежде всего оценить ин-

формационные связи ее участников: кто и с кем имеет информационную

связь, является ли она односторонней или двусторонней, как часто в ходе

выполнения задания члены группы обмениваются информацией.

Понятно, что чем больше группа, тем больше возможность информа-

ционных связей, а значит, и типов организационных структур.

Но реализация этих возможностей зависит от конкретных задач,

решаемых группой. Если задача сравнительно проста и ее решение не

требует переработки больших объемов информации (а также сложных

алгоритмов деятельности), то потенциальные связи используются

лишь частично. Напротив, более полное их использование снижает

скорость решения задачи и повышает вероятность возникновения

ошибок. В этом случае наиболее эффективна группа централизован-

ного типа («звезда»). При решении задач, требующих переработки

больших объемов информации и сложных алгоритмов деятельности,

более эффективными являются группы, организованные по типу

«сети» (полной или неполной).

Из сказанного ясно, что для обеспечения высокой эффективности

и надежности групповой деятельности важно при ее организации пра-

вильно определить величину группы, ее организационную структуру и

характер информационных связей. Исходя из этого, решается вопрос о

выборе технических средств коммуникации.

Эффективное протекание групповой деятельности зависит также от

правильного распределения обязанностей внутри группы. Это проявля-

ется в предоставлении каждому оператору такого положения в группе,

которое наиболее полно соответствует выбранному им типу коммуни-

кативного поведения. В социальной психологии различают четыре типа

Рис. 12.3. Типы организаци-

онной структуры

272

поведения при решении групповых задач: лидер, ведомый, обособляющийся, сотрудничающий.

У лидера ярко выражена ориентировка на власть в группе. Представи-

тели этого типа поведения могут успешно решать групповые задачи при

условии подчинения себе других членов группы. Ведомый — это человек

с ярко выраженной ориентировкой к добровольному подчинению. Лица

такого типа поведения наиболее успешно решают чисто исполнительские

задачи. Обособляющийся — это тип поведения с ярко выраженной инди-

видуалистической ориентировкой. Лица такого типа наиболее успешно

решают задачи при условии относительной изоляции от группы, в одино-

честве. Лица сотрудничающего типа постоянно стремятся к совместному с

другими решению задачи и следуют за ними в случае разумных решений.

Такая деятельность наиболее приемлема для нескольких операторов

одного уровня управления, решающих одну общую задачу.

Для диагностики названных типов коммуникативного поведения и

отнесения данного оператора к тому или иному типу можно восполь-

зоваться следующим приемом. Для каждой пары операторов (i, j) экс-

периментально определяется групповая производительность Ri,j, равная

количеству операций, выполненных оператором i совместно с оператором

j в единицу времени. На основании полученных оценок рассчитывают

для каждого оператора его среднюю групповую производительность Ri

и дисперсию Дi.

Характеристика эффективности групповой деятельности для каж-

дого оператора может быть представлена в виде двухмерного вектора

iE =�

(Ri, Дi) в плоскости R0Дi. При этом начало координат 0 помещается

в точку (R, Д), где R — средняя групповая производительность всех опера-

торов, а Д — средняя дисперсия. Тогда все Ri > R и Дi > Д будут иметь по-

ложительный знак, а Ri < R и Дi < Д — отрицательный. В результате каждый

вектор будет находиться в одном из четырех квадрантов плоскости R0Д,

разделяя таким образом операторов на четыре группы (рис. 12.4).

Группа I (первый квадрант) — это операторы, имеющие большую

групповую производительность (выше средней) и большую ее дисперсию.

Эти операторы хорошо подстраиваются к работе партнеров, и их можно

интерпретировать как сотрудничающий тип. Группа II (второй квадрант)

включает операторов, имеющих большую производительность и малую

дисперсию. Эти операторы подчиняют себе партнеров, их можно считать

лидерами. В группу III входят операторы с малой производительностью и

малой дисперсией. Они одинаково плохо сотрудничают со всеми, поэто-

му их можно рассматривать как обособляющийся тип. И, наконец, для

группы IV характерна малая производительность, но большая дисперсия.

273

Таких операторов можно

рассматривать в качестве

ведомых. Для реализации

рассмотренного подхода

разработано специальное

устройство, с помощью

которого можно выявить

для каждого человека тип

его коммуникативного по-

ведения и в соответствии

с этим предоставить ему

место в групповой дея-

тельности.

Эффективность груп-

повой деятельности зави-

сит, кроме всего прочего,

от совместимости опера-

торов. Под ней понима-

ется такое проявление тех или иных свойств отдельных операторов, от

которых зависит успешное выполнение групповой деятельности. Проблема

совместимости может рассматриваться на различных уровнях: физиологи-

ческом, психофизиологическом, социально-психологическом и др.

Совместимость конкретной группы операторов определяется характе-

ром выполняемой ею деятельности. При этом разные виды деятельности

требуют совместимости по разным свойствам: одни — по физическим

(например, физическая сила), другие — по психофизиологическим

(подвижность нервных процессов и т.п.), третьи — по эмоционально-

волевым (уровень эмоциональной устойчивости и др.), четвертые — по

социально-психологическим (например, такие черты характера, как

общительность, чуткость и т.д.).

Разные виды деятельности предъявляют разные требования и к со-

вокупности свойств, обусловливающих совместимость. В одних случаях

требуется совместимость по некоторому ограниченному числу свойств, в

других — по более значительной их совокупности. Последнее особенно

важно для групп, работающих в условиях относительной изоляции.

Необходимо отметить, что совместимость характеризует не отдельных

индивидов, а их группу и имеет множественные проявления. Люди, вхо-

дящие в одну и ту же группу, в одних отношениях и в одних видах дея-

тельности могут оказаться совместимыми, в других — несовместимыми.

Важно отметить также, что понятие совместимости не всегда означает

Рис. 12.4. Геометрическая интерпретация раз-

личных типов коммуникативного поведения

операторов

274

подобие тех или иных свойств. Некоторые виды групповой деятельности

требуют не подобия, а, наоборот, различий между людьми (дополнение

свойств одного свойствами другого).

Противоположным рассмотренному является понятие психологической несовместимости. Для группы операторов психологическая несовме-

стимость — это не только различие ценностных установок, отсутствие

дружеских связей, неуважение или неприязнь людей друг к другу. К

этому нужно добавить еще неспособность в критических ситуациях по-

нять друг друга, несинхронность психомоторных реакций, различия во

внимании, мышлении и другие врожденные и приобретенные свойства

личности, которые препятствуют совместной деятельности. При этих

обстоятельствах быстрее возникают конфликтные ситуации, что снижает

эффективность групповой деятельности.

На эффективность групповой деятельности определенное влияние

оказывает возможность общения (в частности, речевого) операторов в

процессе выполнения совместной работы. Информирование операторов

о взаимных действиях повышает у них чувство уверенности, снижает

эмоциональную напряженность. Особенно это важно в тех случаях, когда

групповая деятельность носит опосредствованный характер.

Речевое общение выполняет в групповой деятельности информаци-

онную (снабжение необходимой информацией), регулятивную (влияние

на стратегию решения групповой задачи) и эффективную (изменение

эмоционального состояния операторов) функции. Общение обычно уси-

ливается в начале решения задачи, когда происходит общее согласование

взаимных действий; при усложнении задачи (например, при переходе от

психомоторного взаимодействия к мыслительному, интеллектуальному);

при увеличении количества операторов в группе.

В начальной фазе взаимодействия (в начале решения задачи) речевое

общение выполняет функции обмена рабочими гипотезами и общей

координации взаимодействия.

Зависимость эффективности групповой деятельности от интенсив-

ности общения носит обычно криволинейный характер (рис. 12.5): как

очень высокая, так и очень низкая речевая активность не способствуют

повышению эффективности групповой работы. В первом случае уси-

ленное речевое общение создает дополнительные помехи в работе и от-

ражает слабую согласованность действий операторов, во втором случае

недостаточность обмена информацией и регулятивных влияний вызывает

периодические рассогласования в работе. Эти результаты были получены

при решении операторами групповой психомоторной задачи в условиях

опосредованного взаимодействия.

275

Аналогичные результаты получены также при изучении непосред-

ственного взаимодействия двух операторов в условиях решения перцеп-

тивных поиско-опознавательных задач. Коммуникативное поведение

операторов носило сотрудничающий характер: они на паритетных на-

чалах совместно решали задачу дешифрирования и анализа космо- и

аэрофотоснимков. Оказалось, что информационное взаимодействие

существенно влияет на стратегию поиска, которая теряет свою непосред-

ственность или, наоборот, узкую направленность на проверку какой-то

одной гипотезы. Это обусловлено тем, что в схему индивидуального

поиска включаются сообщения партнера, причем они оказывают влия-

ние на стратегию поиска даже в том случае, когда непосредственно не

используются (игнорируются) получателем сообщения. На успешность

решения задачи влияет как интенсивность, так и качество сообщений.

В условиях взаимодействия субъективная уверенность в правильности

принимаемого решения повышается, если полученное решение совпадает

с собственным; в то же время может усиливаться внутреннее сомнение,

если результаты расходятся. Соответственно будут меняться время и

точность решения задачи.

Характерная особенность современного производства — широкое

применение многоуровневых иерархических систем управления. Пси-

хологические проблемы оптимальной организации деятельности опера-

торов таких АСУ обусловлены необходимостью создания коллективной

многоплановой концептуальной модели реальной обстановки. Особое

значение при этом приобретает влияние на эффективность совместной

деятельности различных информационных факторов. К их числу можно

Рис. 12.5. Зависимость эффективности групповой деятельности от интенсив-

ности общения

276

отнести: распределение информации между операторами; организацию

средств обмена информацией между ними; определение форм представ-

ления данных о совместно решаемой задаче.

При взаимодействии операторов в иерархических АСУ могут исполь-

зоваться свернутые и развернутые формы координационных действий.

Первые из них имеют место при решении заранее известных задач управ-

ления в условиях сравнительно небольшой по величине интенсивности

потока таких задач. Свернутые действия осуществляются при небольшом

алфавите входных сигналов, простых способах их декодирования, одно-

моментной оценке имеющей место производственной ситуации, ограни-

ченном числе заранее известных вариантов исполнительных действий.

При возникновении проблемной ситуации или неучтенных заранее

задач операторы вынуждены переходить к развернутой форме коорди-

национных действий. Она характеризуется пошаговым, многократным,

дискретным выполнением последовательности определенных действий,

связанных между собой логическими связями. При этом выполняемые

действия могут быть взаимно переплетены у различных операторов.

В этих условиях эффективность групповой деятельности в значительной

степени определяется способностью операторов к адекватному отра-

жению деятельности окружающих, правильному взаимопониманию в

условиях решения совместной задачи.

Для повышения эффективности групповой деятельности большое значе-

ние имеет применение рефлексивных моделей деятельности оператора — как

информационных, так и исполнительных. Суть таких моделей состоит в том,

что они представляют собой отражение как собственных образов реальной

обстановки и требуемых действий, так и аналогичных образов взаимодей-

ствующих операторов. Построение информационных моделей должно

базироваться на принципе рефлексивного структуирования информации,

сущность которого в данном случае заключается в том, что для обеспечения

эффективной координации групповой деятельности требуется обеспечение

возможностей оперативного содержательного разделения информационных

потоков по их принадлежности к деятельности отдельных операторов.

Результаты экспериментального сравнения обычных и рефлексивных

информационных моделей при выполнении заданий, соответствующих

типовым действиям операторов в системе централизованного контроля

и управления, приведены в табл. 12.1.

Данные табл. 12.1 показывают, что преимущества рефлексивных

информационных моделей по сравнению с обычными тем больше, чем

сложнее решаемые операторами групповые задачи. Точно так же реф-

лексивные исполнительные модели позволяют оператору взаимодей-

277

ствовать с отражением управляющих действий, выполняемых другими

операторами. Реализация рефлексивных моделей с целью повышения

эффективности групповой деятельности операторов в АСУ становится

возможной в связи с применением ЭВМ.

Интегральной характеристикой эффективности взаимодействия опе-

раторов является сработанность группы. Сработанность — это эффект

взаимодействия, сочетания людей, который дает максимально возможную

успешность в совместной деятельности при малых энергетических тратах

на деятельность и взаимодействие на фоне значительной субъективной

удовлетворенности друг другом и высокой адекватности взаимопонимания.

Таким образом, сработанность группы должна оцениваться по трем ком-

понентам: поведенческому, аффективному и когнитивному (табл. 12.2).

Типы заданий

Время выполнения

заданий

Число заданий, выпол-

няемых с ошибками

Серия А Серия Б Серия А Серия Б

Поиск задач 29,4 25,8 11 7

Определение загруженно-

сти других операторов

61,0 39,5 33 13

Выбор задачи с учетом

групповой динамической

полезности

100,5 80,9 45 23

Таблица 12.1

Сравнительная оценка обычных (А) и рефлексивно-структурированных (Б)информационных моделей

Компонент

оценкиСодержание оценки

Сработанность группы

хорошая плохая

Поведенческий Успешность совместной работы Высокая Низкая

Уровень речевого взаимодей-

ствия

Средний Высокий

Аффективный Субъективная удовлетворен-

ность совместной работой

Высокая Низкая

Нервно-энергетические затраты Низкие Высокие

Когнитивный Адекватность взаимопонима-

ния (точность отражения одной

личности другой)

Высокая Низкая

Таблица 12.2

Разграничительные признаки хорошей и плохой сработанности малой группы

278

С помощью критериев, приведенных в табл. 12.2, была проведена

оценка сорока летных экипажей самолетов ТУ-134. Как известно, летный

экипаж состоит из специалистов, выполняющих различные функции.

Взаимодействие между членами экипажа носит как непосредственный,

так и опосредованный характер. В процессе совместной работы в экипа-

же осуществляется психомоторное, коммуникативное и межличностное

взаимодействие, а также взаимодействие по решению мыслительных за-

дач. Поэтому групповая деятельность требует согласований ряда функций

отдельных членов экипажа.

По результатам производственной деятельности обследованные эки-

пажи были разбиты на две группы: с высокими (группа А) и средними

(группа Б) показателями работы. В группе А выявлено более четкое рас-

пределение функций между членами экипажа, выбор лидера в ней совпал

в 65 % из всех произведенных выборов лидера в экипаже, причем роль

лидера, как правило, отводилась командиру экипажа. В группе Б выбор

лидера совпал лишь в 20% всех случаев (т.е. мнения членов экипажа от-

носительно лидера не совпадали), при этом роль лидера отводилась ко-

мандиру лишь в 40 % случаев. Неудовлетворенность совместной работой

в группе Б оказалась намного выше, чем в группе А. Экспериментальные

исследования на кибернометре (приборе, моделирующем групповую

деятельность) показали, что для группы Б характерны более высокий

уровень психофизиологической напряженности и большая интенсив-

ность речевого общения в процессе работы, чем для группы А. Все это в

соответствии с данными табл. 12.2 свидетельствует о лучшей сработан-

ности экипажей группы А по сравнению с экипажами группы Б.

12.2.1. Эргономические принципыформирования групп операторов

Приводим эргономические принципы формирования групп операторов.

1. Определение численности. Оптимальное число операторов должно

определяться на основании общих трудозатрат на считывание и обработку

информации, осуществление управляющих воздействий, вспомогатель-

ных операций.

Численность зависит от типов технических устройств, определяется

по формуле

пост пост исх исх

1 1

см

,

s k

i i i ii i

r t r t

nT

= =+

=∑ ∑

(12.1)

279

где rпостi и rисхi — интенсивность поступления, выдачи информационных со-

общений;

tпостi и tисхi — затраты времени на обслуживание s поступающих и k исходящих

сообщений;

Тсм — продолжительность рабочей смены.

2. Определение организационной структуры. Тип структуры зависит

от характера и объема решаемых задач, информационных связей между

операторами в группе. На транспорте также используют уровневые, ие-

рархические структуры управления.

3. Правильное распределение обязанностей в группе. С учетом типов

поведения при решении задач в группе выделяется лидер, ведомый, обо-

собляющийся, сотрудничающий.

4. Оптимизация интенсивности обучения. Главная форма общения —

речевая. Она выполняет информационную, регулятивную и эффектную

функции.

5. Характер общения. Различают два типа общения: групповой отбор

операторов; групповое обучение, которое включает навыки совместной

деятельности, мотивации к совместной работе, соревновательность в

подготовке, взаимозаменяемость, знание личностных характеристик

членов группы, обучение руководителя группы.

12.2.2. Распределение задач между исполнителями

В работе над распределением задач между исполнителями полезно

руководствоваться следующими принципами.

1. Давать исполнителям самим управлять своим временем. Для этого

всегда, когда появляется возможность, право выбирать отдается испол-

нителям. И независимо от трудоемкости задания нужно отметить точно

срок его выполнения — срок получения требуемого результата. Для со-

временного руководства более эффективным признается контроль за

результатами, координация деятельности исполнителей по итогам их

работы. Подобное руководство предлагает руководителю не влезать в

мелочи.

2. Стремиться равномерно загрузить (не перегрузить и не недогрузить)

работой всех исполнителей. Даже приближенные оценки трудоемкости

отдельных задач помогут увидеть в динамике сравнительную напряжен-

ность труда.

3. Не допускать большого (более 3—4) числа параллельно выполняе-

мых заданий. Сам факт «большой очереди» ожидающих решения задач

негативно влияет на продуктивность деятельности, непроизвольно

заставляет мысленно переключаться на предстоящие еще дела, часто

280

провоцирует перескакивание с задачи на задачу. Все это приводит к не-

рациональному напряжению, утомлению, потерям времени.

4. Обеспечивать максимальную автономию исполнителям. Многие

задачи требуют включения нескольких студентов. Какими бы ни были

отношения между ними, необходимость координации действий непре-

менно усложнит процесс исполнения, повлечет совещания, переговоры,

обсуждения, а любые недоговоренности, нечеткости в распределении

обязанностей могут стать причиной провала задачи. Поэтому весьма

желательно сводить к минимуму число соисполнителей, непременно

определяя главное ответственное лицо за результат в целом.

5. Для разгрузки собственной памяти запланировать совещания, кон-

трольные встречи с ответственными исполнителями. На бланках есть едва

ли не исчерпывающая информация, чтобы определить, когда и с какой

повесткой провести совещания, кого нужно пригласить на них. Если от-

дельные задачи не связаны друг с другом, нередко общее обсуждение не

имеет смысла, предпочтительнее наметить встречи с соответствующими

исполнителями порознь. Однако всякое совещание, кроме решения

конкретных деловых задач, может служить для информирования сту-

денческой группы о ходе работ, для поощрения публичным одобрением

сделанного и т.п. Тогда, наверное, разумно приурочить совещание к мо-

менту завершения важного этапа работы или одновременно нескольких

работ. Минимизация числа совещаний и участников каждого совещания

дает значительный выигрыш времени.

6. Для каждого человека важно, чтобы его труд был кому-то нужен.

Поэтому окончание намеченного этапа деятельности исполнителя нельзя

оставлять без внимания.

7. План — не догма, а инструмент ориентации. По мере реализации

организационного сценария, конечно же, будут возникать ситуации,

когда потребуется изменить сроки, поменять исполнителей, перенести

совещания и т.п.

8. Участие в разработке планов тех, кому их потом исполнять, зна-

чительно усиливает мотивацию достижения качественных результатов,

уменьшает вероятность конфликтов, обеспечивает лучшее понимание

действий руководителя.

12.2.3. Правила эффективной работымалой группы

Ценности и взгляды каждого члена группы важны и будут уважаться

остальными членами группы, даже если они с ними не согласны. Оче-

видно, среди взглядов, которых придерживаются участники, некоторые

281

будут совпадать, а некоторые — различаться. Нужно стараться извлечь

уроки из этого разнообразия мнений.

Концентрация на идеях, а не на людях. Комментарии и возражения

не должны задевать личность. Если кто-то не согласен с какой-либо

точкой зрения, он должен объяснить — почему, а не «переходить на

личности».

Каждый участник обсуждения должен иметь возможность высказать-

ся, если захочет. Относясь с уважением к своему высказыванию, слушайте

также и других. Не следует разговаривать, когда кто-либо говорит, и

перебивать его.

Защищая свою точку зрения, будьте открытыми для восприятия

идей, мнений и интересов других участников. Сосредоточивайтесь на

самих идеях, концепциях и интересах, а не на том, от кого они исходят,

и «хорошие» они или «плохие».

Помогайте создать открытую конструктивную атмосферу. Работайте

над поддержкой дружелюбного и открытого диалога между членами груп-

пы, пониманием разных точек зрения с максимальным участием всех и

творческим обсуждением в поисках решения проблемы.

Старайтесь, чтобы ваши замечания были краткими и по существу.

Воздерживайтесь от предсказания ужасных последствий, употребле-

ния оценочных суждений или выражения пренебрежения. Подумайте,

прежде чем говорить.

Выражайте свою заинтересованность: если вы можете что-то пред-

ложить для улучшения процесса, поделитесь своими мыслями.

Слишком серьезное рассмотрение вопросов парализует, сковы-

вает мыслительные процессы и затрудняет бо лее широкий взгляд

на проблему.

Общая культура руководителя, его такт, способность давать пра-

вильные качественные оценки коллективу и личности играют решаю-

щую роль.

Разобраться в системе взаимоотношений, сложившейся между чле-

нами группы:

• определить, насколько каждый сотрудник популярен, насколько он

привлекателен в глазах других, как группа оценивает его организаторские

способности;

• узнать, каким престижем пользуется актив;

• получить представление о таких важных качествах личности каждого

члена группы, как ответственность, культурная развитость, интеллекту-

альная активность;

• выделить резерв актива.

282

12.3. Методы изучения групповой деятельности

Для изучения групповой деятельности операторов могут использо-

ваться разные методы. Среди них прежде всего необходимо отметить

наблюдение и эксперимент. Для изучения межличностных отношений в

группе применяется социометрический метод, который является одной

из форм группового опроса.

Социометрия как метод исследования позволяет диагностировать

и прогнозировать изменения в структуре взаимоотношений личности

в коллективе, дает возможность количественного подхода к изучению

явлений межличностного общения. Суть социометрического метода

состоит в том, что при помощи субъективных оценок деятельности

других членов коллектива или выборов их по каким-либо признакам

определяется как облик отдельных личностей в коллективе, так и облик

всего коллектива. Наибольшее распространение получили два основных

варианта социометрического метода:

1) метод выборов — каждый человек выбирает другого человека для

какой-либо совместной деятельности, основываясь на симпатиях или

антипатиях к этому человеку;

2) метод оценки — каждый человек оценивает или характеризует

других членов коллектива.

Оба эти метода дают возможность исследовать неофициальную

структуру группы. Они позволяют получить структуру взаимоотношений

в группе в момент исследования: раскрыть имеющиеся группировки,

определить степень авторитетности всех членов группы, выявить лиц,

вносящих в сферу общения элементы раздора, вражды и т.д. Выявление

этих вопросов позволяет определенным образом строить воспитательную

работу с целью повышения сплоченности группы. Наилучшей является

такая группа, у которой ее официальная структура совпадает с неофи-

циальной.

Для изучения групповой деятельности широко применяются также

математические методы. Среди них в первую очередь следует отметить

метод имитационного моделирования. Так же, как и при исследовании

индивидуальной деятельности, здесь возможно его применение для

исследования процесса решения одиночной групповой задачи и для ис-

следования поведения группы в условиях потока задач.

Для исследования официальных структур в малой группе могут ис-

пользоваться математические методы теории графов. При изображении

малой группы в виде графа операторы представляются его вершинами,

а взаимосвязи между ними — ребрами. Граф, на котором направления

всех его ребер указаны с помощью стрелок (например, взаимосвязи между

283

операторами), называется ориентированным. Иногда ребра помечают

знаками «плюс» или «минус» (например, соответственно положительный

и отрицательный выбор при оценке людьми друг друга). Такие графы

называются знаковыми (рис. 12.6). Граф, в котором каждая вершина

может быть соединена некоторой цепью с любой другой его вершиной,

называется связным. Анализом графов можно получить ряд оценок эф-

фективности групповых структур. Например, знаковый граф позволяет

выяснить степень сплоченности и устойчивости группы, возможность

конфликтных ситуаций, возникновение напряженности в группе. Такой

анализ — одна из разновидностей рассмотренного ранее социометриче-

ского метода. Сплоченность группы оценивается нормированным мини-

мальным числом дуг, которые нужно удалить, чтобы граф стал несвязным.

При удалении этих связей структура разбивается на подгруппы, не свя-

занные между собой. Устойчивость группы оценивается нормированным

минимальным числом вершин, которые нужно удалить, чтобы граф стал

несвязным. Конфликтные ситуации будут отсутствовать в сбалансирован-

ной группе. Последней соответствует сбалансированный граф, все циклы

которого положительны. Условие баланса позволяет строить групповые

структуры, исключающие конфликты между людьми.

Применение методов теории графов дает возможность получить и не-

которые количественные показатели групповой структуры. Основные из

них — живучесть и момент группы. Под живучестью группы понимается

число ее состояний, при которых группа сохраняет работоспособность.

Количественно живучесть оценивается отношением числа «избыточных»

связей к минимально необходимому и определяется формулой

1

2( 1)

,2( 1)

n

ii

d n

kn

=− −

=−

∑ (12.2)

Рис. 12.6. Типы графов:

а — простой граф; б — то же ориентированный; в — то же знаковый; г — сбалан-

сированный

284

где n — число операторов в группе;

di — количество связей i-го оператора.

В случае жесткого подчинения k = 0, т.е. с потерей хотя бы одной свя-

зи, группы как таковой уже не будет. Под связью между членами группы

понимается их любое информационное взаимодействие, как командное,

так и осведомительное.

Момент группы характеризует управляемость группой со стороны

лидера и вычисляется по формуле

1

21

( ),

n

i ni

e iie

d

M d dd

=

== −∑

∑ (12.3)

где di — число связей лидера группы.

При прочих равных условиях структура группы будет тем эффектив-

нее, чем больше значения показателей К и М. Применение теории графов

дает лишь способ формального анализа групповой структуры, поэтому

она обязательно должна дополняться содержательным социально-

психологическим анализом групповой деятельности. В противном случае

анализ групповых структур, каким бы корректным с математической

точки зрения он ни был, может оказаться просто бессмысленным.

Большой интерес для инженерной психологии имеют аппаратурные

методики моделирования и изучения групповой деятельности. Одной

из первых среди них появилась гомеостатическая методика, в основе

которой лежит моделирование совместной и взаимосвязанной работы

операторов с помощью

специальной установки,

получившей название

«Гомеостат» (рис. 12.7).

В этой установке ис-

пользована идея взаим-

ных перекрестных связей,

через которые каждый из

трех операторов, решая

свою частную задачу, вли-

яет на ход работы осталь-

ных операторов. В рас-

поряжении каждого опе-

ратора имеется одна из Рис. 12.7. Принцип работы прибора «Гомеостат»

285

рукояток управления (Х, Y, Z), поворот которой передается на один из

индикаторов (U, R, W), находящийся в поле зрения оператора. Между

рукояткой и индикатором включено простое усилительное звено с ко-

эффициентом усиления Ко.Каждый оператор видит только свой индикатор. Кроме цепей основ-

ного управления Ко этот индикатор содержит и перекрестные связи от

рукояток других операторов с коэффициентом взаимного влияния Кв.

Степень взаимной связи операторов определяется отношением

всв

о

,К

КК

= (12.4)

которое может быть как положительным, так и отрицательным.

Задача операторов заключается в следующем: поворачивая рукоятки,

установить индикаторы за определенное время в нулевое положение. Это

означает, что в результате работы состояние схемы, представленной на

рис. 12.7, должно описываться системой уравнений.

zо в в

zв о в

zв в 0

0,

0,

0.

x y

x y

x y

K K K

K K K

K K K

+ + =

+ + =

+ + =

(12.5)

Следовательно, проблема разработки гомеостатической методики

является не только психологической, но и математической. Для ее

решения были проведены специальные исследования, которые позво-

лили установить область допустимых значений Ксв, таких, при которых

система уравнений (12.5) имеет решение. В зависимости от введенной

величины Ксв решаемые оператором задачи были классифицированы по

степени трудности. Например, если группа успешно решала задачу при

Ксв = 0,8—1,0, это свидетельствовало о хорошем взаимопонимании чле-

нами группы друг друга.

С помощью регистрации на осциллографе движений всех ручек и стре-

лок приборов и вычисления на основе этого коэффициентов корреляции

между скоростью вращения ручки и показаниями прибора можно судить

о позиции каждого оператора в группе (лидер или ведомый). Обнару-

жено, что более успешно решают гомеостатические задачи те группы, в

которых роль лидера берет на себя ее руководитель. Эти же группы, как

правило, более успешно решают и реальные производственные задачи,

аналогичные по своему характеру гомеостатическим.

286

Исследования, проведенные по гомеостатической методике, позволили

получить ряд полезных результатов, способствующих раскрытию общих

закономерностей групповой деятельности операторов. Вместе с тем эти

исследования обнаружили и определенную ограниченность данной мето-

дики, затрудняющую применение ее для анализа групповой деятельности

операторов АСУ. Эта ограниченность проявляется в следующем:

• при работе на гомеостате операторы решают совместную психомо-

торную задачу непрерывного типа; для деятельности операторов АСУ

более характерно решение мыслительных задач дискретного характера;

• при работе на гомеостате операторы создают взаимные «помехи»

друг другу (действия одного оператора влияют на показания приборов

других операторов); в реальных же АСУ групповая деятельность обычно

организуется так, что операторы в процессе информационного взаимо-

действия взаимно помогают друг другу;

• при работе на гомеостате деятельность каждого оператора опосре-

дуется текущими результатами совместных действий; для операторов

АСУ более характерно взаимодействие через конечный результат серии

промежуточных действий.

Для современного производства характерным является широкое

внедрение многоярусных иерархических АСУ. В них происходит взаимо-

действие операторов как внутри одного уровня управления, так и между

операторами различных уровней. Другими словами, здесь происходит

взаимодействие в системе «диспетчер—группа операторов».

Аппаратурные методики позволяют моделировать в лабораторных

условиях различные виды групповой деятельности — от простого пси-

хомоторного взаимодействия до координационного взаимодействия

операторов в иерархических системах управления. Обоснованный выбор

методики, адекватно моделирующей реальную групповую деятельность,

является непременным условием для получения достоверных результатов.

Повышению достоверности способствует также дополнение результатов

аппаратурных исследований результатами, полученными с помощью

других методов — социометрии, анализа физиологических реакций иссле-

дуемых операторов, наблюдения за их поведением в процессе работы.

12.4. Принципы формирования групп

Рассмотренные закономерности и особенности групповой деятель-

ности позволяют сформулировать основные принципы формирования

операторных групп.

Одним из первых вопросов, решаемых при формировании группы,

является определение ее численности. Как уже отмечалось, для каждого

287

вида групповой деятельности существует оптимальная величина группы.

Эта величина определяется обычно на основании общих трудозатрат.

Правила их определения зависят от типа рабочего места (пульта управ-

ления). С этой точки зрения различают пульты с непрерывным и перио-

дическим (эпизодическим) режимом функционирования.

В первом случае исходными данными для определения трудозатрат

становятся затраты на считывание и обработку информации, осуществле-

ние управляющих воздействий, выполнение вспомогательных операций

и т.д. Конкретные виды затрат зависят от того, каким типом технических

устройств управляет оператор. Во втором случае кроме указанных трудо-

вых затрат необходимо иметь исходные данные по среднестатистическим

характеристикам включения в работу пультов с периодическим (эпизо-

дическим) режимом функционирования.

Общие трудозатраты на управление СЧМ находят по формуле

1 1

24 24 24 ,

m s

y i i j ji j

W ZA A T A T= =

= + λ + λ∑ ∑ (12.6)

где Z — количество непрерывно функционирующих пультов;

А — рассматриваемый промежуток работы СЧМ;

λi, λj — соответственно частота поступления заявок на управление для пультов

с периодическим и эпизодическим функционированием;

Ti, Tj, — время обслуживания заявок;

т, s — соответственно число заявок для обоих видов пультов.

На основе общих трудозатрат определяется численность группы

операторов:

1 1

24

,

n s

i i j ji jy

y

Z T TW

nqA q

= =

⎛ ⎞+ λ + λ⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

= =∑ ∑

(12.7)

где q — продолжительность рабочего дня операторов.

Следующий этап — определение организационной структуры

группы. Виды возможных структур показаны на рис. 12.3. С вопро-

сом определения групповой структуры неразрывно связана и задача

определения информационных связей между членами группы. Как

показано на рис. 12.4, для каждого вида групповой деятельности су-

ществует оптимальная интенсивность общения; эта интенсивность

находится в результате содержательного психологического анализа

групповой деятельности.

288

При организации информационного взаимодействия операторов

очень важно определить не только интенсивность общения, но и его

характер. Исследования показывают, что из всего набора речевых реак-

ций (команда, указание, предложение, мнение, вопрос и информация)

существенное значение для точности групповой работы имеют реакции

типа «мнение» и «предложение». В тех случаях, когда преобладают ре-

акции типа «команда» и «указание», больше изменяются показатели

групповой скорости. Вид коммуникации между операторами (слуховая

или зрительная) зависит от условий задачи, загруженности анализаторов

взаимодействующих операторов и возможностей технической реализации

выбираемых способов общений.

Перечисленные задачи решаются преимущественно на этапе про-

ектирования СЧМ.

Рассмотренная последовательность этапов (определение величины

группы, ее организационной структуры и характера информационных

связей) не носит однозначно прямолинейный характер. Эта схема отра-

жает лишь общую стратегию решения задачи по организации групповой

деятельности. Фактически же решаемая задача носит итерационный,

циклический характер со взаимными переходами и обратными связя-

ми и решается методом последовательных приближений и уточнений.

Окончательное проектное решение затем уточняется и корректируется в

процессе испытаний и эксплуатации СЧМ. Здесь прежде всего нужно уде-

лить внимание вопросам группового отбора операторов. Цель отбора —

выявление наиболее обучаемых групп, характеризующихся высоким

уровнем эффективности групповой взаимосвязанной деятельности и

устойчивости к действию внешних неблагоприятных факторов; это может

быть обеспечено подбором совместимых в требуемом отношении людей.

Рассмотрим возможные способы решения этих вопросов.

В состав группы следует включать индивидуумов, на подготовку кото-

рых требуются примерно одинаковые затраты времени и средств (учебная

совместимость), что позволит всем им выполнять работу примерно на

одинаковом квалификационном уровне.

Кроме того, группа должна обладать необходимыми для выполне-

ния данной деятельности совокупными групповыми свойствами. Как

уже отмечалось, состав этих свойств, подобие их или дополнение друг

друга у отдельных операторов зависят от конкретного вида групповой

деятельности. В соответствии с этим для формирования совместимости

должен быть использован принцип максимального использования осо-

бенностей каждого члена группы или принцип взаимной компенсации.

Выбор принципа и состава свойств, которые ему должны удовлетворять,

289

определяется в результате содержательного психологического анализа

групповой деятельности.

Так, работа на конвейере требует обычно синхронизации действий

отдельных работников. Для этого необходима совместимость по тем их

психофизиологическим свойствам, которые обусловливают темп деятель-

ности. В реальной жизни в зависимости от свойств нервной системы,

сложившегося индивидуального стиля деятельности, уровня овладения

навыками одни люди могут работать быстро и менять произвольно свой

темп, а другие — нет. Если таких людей объединить в одной группе, ра-

ботающей на конвейере, то в согласованности действий у них возникнут

трудности, общая эффективность может оказаться невысокой.

Иной подход должен быть при формировании группы, которой пред-

стоит продолжительная автономная деятельность в изолированных от

внешнего мира условиях (экипажи космических кораблей, морских

судов, полярные экспедиции и т.п.). Здесь людям в течение длительного

времени предстоит не только совместно работать, но и вместе проводить

все остальное время. Поэтому в состав группы целесообразно включать

людей различных темпераментов, гармонично дополняющих друг друга,

терпимых, не акцентирующих общее внимание на личных неудобствах

и колебаниях настроения. В то же время не следует включать соперни-

чающих людей, поскольку соперничество может существенно ухудшить

отношения в условиях автономного функционирования, отразится на

эффективности групповой деятельности.

В наиболее общем виде групповой отбор производится в следующей

последовательности. На начальных этапах следует обращать внимание

на индивидуально-психологические особенности кандидатов, их ком-

муникативные свойства (в зависимости от характера взаимодействия —

непосредственное и опосредованное), функциональные возможно-

сти анализаторов и центральной нервной системы при совместной

деятельности.

В дальнейшем выявляются спонтанные контакты между кандидатами

(межличностные взаимоотношения), проводится выделение наиболее

обучаемых групп. На этом этапе обязателен учет предстоящей деятель-

ности и функциональных обязанностей входящих в эту группу лиц.

Особое место должно занимать изучение предварительно отобран-

ных групп в экстремальных условиях, а также (при необходимости) и в

условиях изоляции. По возможности проводится обучение и тренировка

отобранных групп на макетах и тренажерах. В этот период важным вопро-

сом группового отбора является правильное определение психофизиоло-

гической структуры группы и соответствие ей типов коммуникативного

290

поведения (лидер, ведомый, сотрудничающий и т.п.) отбираемых кан-

дидатов. Особое внимание обращается на выбор лидера. Использование

в этой роли человека, выявленного на предварительных этапах отбора,

крайне целесообразно, так как это резко повышает эффективность

групповой деятельности и предупреждает возможность развития кон-

фликтных ситуаций.

На заключительном этапе отбора проводится интегративная оцен-

ка эффективности группы. С этой целью определяется, какие формы

взаимодействия (психомоторное, коммуникативное, при решении мыс-

лительных задач и т.п.) преобладают в предстоящей групповой деятель-

ности. В соответствии с этим выбирается тип моделирующего устройства

(гомеостат, кибернометр и т.д.). С помощью выбранного устройства

проводится оценка совместной деятельности, при необходимости осу-

ществляется корректировка состава группы.

Формирование группы продолжается также в процессе группового об-

учения операторов. Помимо общих принципов обучения, рассмотренных

в предыдущей главе, при групповом обучении необходимо обеспечить:

высокую профессиональную подготовку операторов, удовлетворяющую

требованиям совместной деятельности и включающую в себя групповое

обучение навыкам совместных действий по профессиональному взаи-

модействию; формирование у членов группы ценностных ориентации,

высокой мотивации к совместной работе и стремления к сотрудничеству;

организацию соревновательного духа подготовки, создание равных для

всех участников условий соревнования; необходимую взаимозаменяе-

мость определенных специалистов в процессе групповой деятельности;

опору на точные знания личностных характеристик членов группы и

особенностей ее функционирования; обучение руководителя группы

принципам внутригруппового управления.

В процессе непосредственной эксплуатации СЧМ большая роль

принадлежит управлению групповой деятельностью. Под его влиянием

формируются и регулируются внутригрупповые отношения. Не вдава-

ясь подробно в существо этого вопроса, отметим лишь, что правильное

управление групповой деятельностью способствует предупреждению или

смягчению конфликтной напряженности и обеспечивает эффективную

работу группы. Основными задачами управления группой являются:

• организация оптимального распределения функциоальных обязанно-

стей между членами группы в соответствии с их профессионально-ролевой

ориентацией и индивидуально-психологическими свойствами;

• специальная подготовка и обучение руководителя группы (лидера)

навыкам и приемам управления малой группой;

291

• формирование групповых норм и общегрупповых ценностей, спо-

собствующих успешному выполнению групповой деятельности;

• осуществление мероприятий, препятствующих образованию зам-

кнутых подгрупп (при общих размерах группы более 4—5 человек).

Перечисленные задачи начинают решаться в процессе групповой

подготовки и завершаются в процессе непосредственной групповой

деятельности.

12.5. Конфликты и их урегулирование

Умение позитивно влиять на конфликты в малой группе является

важным профессиональным качеством руководителя. Овладение осно-

вами конфликтологии поможет избежать многих проблем, осложняющих

жизнь рядовых сотрудников и руководителей.

12.5.1. Структурные элементы конфликта

Для того чтобы анализировать структуру конфликта, выделим не-

сколько важнейших его составляющих.

Конфликтующие стороны. В конфликте участвуют как минимум две конфликтующие стороны («конфликтанты») — отдельные индивиды

или целые группы (бывают многосторонние конфликты — между тремя

и более сторонами, но мы не будем их рассматривать). Кроме того, в

конфликте могут быть замешаны и другие участники — сочувствующие (той или другой стороне), провокаторы (подстрекатели), примирители,

консультанты, невинные жертвы (известно: «когда паны дерутся, у хо-

лопов чубы трещат»).

Есть «трудные» люди, «конфликтные» личности, с которыми нелегко

найти общий язык, что создает в отношениях с ними напряженность,

которая может легко перейти в конфликт.

Зона разногласий. Конфликт возникает только тогда, когда есть зона

разногласий — предмет спора, факт или вопрос (один или несколько),

вызвавший разногласия. Зона разногласий не всегда легко распознаваема.

Нередко участники конфликта сами не очень четко ее представляют. Бывает,

им кажется, что «сыр-бор разгорелся» из-за какого-то пустяка и стоит только

одному из спорщиков уступить, как конфликт будет исчерпан. На самом

деле оказывается, что этот пустяк является лишь внешним выражением

или случайным и малозначительным с виду проявлением более глубинных

расхождений, которые остаются для конфликтантов неосознанными.

Дело затрудняется еще и тем, что границы зоны разногласий подвиж-

ны. Они в ходе конфликта могут расширяться и сужаться.

292

Представления о ситуации. Каждый из участников конфликта состав-

ляет свое представление о ситуации, сложившейся в зоне разногласий и

охватывающей все связанные с ней обстоятельства. Эти представления,

очевидно, не совпадают. Конфликтанты видят дело по-разному — это,

собственно, и создает почву для их столкновения. Конфликт прорас-

тает на этой почве, когда по крайней мере один из двоих воспринимает

ситуацию как проявление недружелюбия, агрессии или неправильного,

неправомерного образа мыслей и действий другого.

Но для возникновения конфликта не имеет значения ни то, дей-

ствительно ли ситуация такова, какой ее видят, ни то, верно ли судят

вовлеченные в нее люди об образе мыслей друг друга.

Мотивы. Почему два человека представляют себе одно и то же по-

разному? Для этого должны быть какие-то причины. Таких причин

можно назвать много, но все они в конечном счете ведут к тому, что у

каждого человека складывается свой комплекс установок, потребностей,

интересов, мнений, идей и т.д., на основе которого он воспринимает

и оценивает все, с чем сталкивается; возникают и соответствующие

мотивы — стремления, побуждения к действиям, направленным на

реализацию его установок, потребностей и т.д. Мотивы могут быть как

осознанными, так и неосознанными. Но и в том, и в другом случае они

самым существенным образом влияют на отношение человека к важным

для него вещам.

Мотивация определяет процесс, который психологи называют форми-рованием цели. Цель выступает как мысленно представляемый результат,

которого индивид хотел бы в данной ситуации достичь.

Люди нередко скрывают подлинные мотивы своего поведения, а то

и сами их как следует не понимают и искренне заблуждаются относи-

тельно них.

Действия. Когда у людей есть зона разногласий, есть различные пред-

ставления о ситуации, возникающей в связи с существованием этой зоны,

есть противоречащие друг другу, одновременно не осуществимые мотивы

и цели, то, естественно, эти люди начинают вести себя так, что их действия

сталкиваются. Действия каждой стороны мешают другой стороне достичь

своей цели. Поэтому они оцениваются последней как враждебные или по

меньшей мере некорректные. В свою очередь эта другая сторона предпри-

нимает противодействия, которые у первой точно так же получают нега-

тивную оценку. В таком столкновении направленных друга против друг

действий и противодействий, собственно говоря, и заключается реальное

протекание конфликта. Необходимо увидеть за видимыми реальными

проявлениями конфликта его невидимые, глубинные корни.

293

Основными видами действий одной из конфликтующих сторон, ко-

торые другая оценивает как конфликтные, враждебные, направленные

против нее, являются:

• создание прямых или косвенных помех для осуществления планов

и намерений данной стороны;

• невыполнение другой стороной своих обязанностей и обяза-

тельств;

• захват или удержание того, что, по мнению данной стороны, не

должно находиться во владении другой стороны;

• нанесение прямого или косвенного вреда (например, распростра-

нение порочащих слухов);

• унижающие человеческое достоинство действия (в том числе сло-

весные оскорбления и оскорбительные требования);

• угрозы и другие принуждающие действия, заставляющие человека

делать то, что он не хочет и не обязан делать;

• физическое насилие.

В конфликтной ситуации действия одной стороны оказывают суще-

ственное влияние на другую сторону.

12.5.2. Стратегии поведения в конфликте

Одной из самых популярных и широко используемых как в бизнесе,

так и в переговорной сфере является концепция Томаса—Киллмена, в

которой выделяется пять основных стратегий человеческого поведения

в конфликтной ситуации:

1) избегание;

2) соперничество;

3) приспособление;

4) компромисс;

5) сотрудничество.

Основанием для выделения указанных стратегий поведения служит

динамика соотношения между степенью настойчивости в удовлетворении своих интересов (ось Y) и степенью готовности пойти навстречу другому в удовлетворении его интересов (ось X).

1. В начале осей находится нулевая точка, в которой не происходит

удовлетворения ничьих интересов. Эта точка соответствует стратегии

избегания, или ухода. Такая стратегия означает, что человек игнорирует

конфликтную ситуацию, делает вид, что ее не существует, и не предпри-

нимает никаких шагов по ее разрешению или изменению. В некоторых

случаях именно такая стратегия оптимальна.

294

2. Вертикальная ось выражает стремление удовлетворить только свой

интерес, не принимая в расчет интересов партнера. Чем выше по этой оси

расположена точка, тем большему упорству в стремлении добиться мак-

симального удовлетворения своих интересов она соответствует. Будем на-

зывать такую линию поведения стратегией соперничества. Соперничество

позволяет добиваться необходимого результата, стимулирует развитие,

способствует прогрессу. В ряде ситуаций наличие соперничества является

их движущей силой и сутью (спортивные соревнования, артистические

состязания, многие случаи устройства на работу, поступления в учебное

заведение по конкурсу и др.).

В то же время соперничество требует приложения всех сил, что может

приводить к их истощению. Соперничество, как правило, нарушает

отношения между людьми, причем не только с непосредственными

конкурентами. У человека часто просто не хватает сил на личные от-

ношения.

3. Горизонтальная ось, направленная по нарастанию уступчивости

оппоненту, демонстрирует стратегию приспособления к оппоненту вплоть

до полного принятия его требований. Чем большее значение координаты

X имеет точка, тем сильнее проявляется тенденция уступить требованиям

партнера.

Уступки могут демонстрировать добрую волю и служить позитивной

поведенческой моделью для оппонента. Нередко уступка становится

переломным моментом в напряженной ситуации, меняющим ее тече-

ние на более благоприятное. Иногда мы уступаем, поскольку признаем

правоту оппонента.

Однако уступка может быть воспринята конкурентом как проявление

слабости.

4. В центральной части пространства между осями располагается

множество точек возможного компромисса. Идеальным компромиссом

можно считать вариант 50 : 50, т.е. уступка каждой из сторон наполовину

и удовлетворение интересов каждой из сторон наполовину.

Иногда компромисс — единственно возможный и наилучший мир-

ный вариант разрешения проблемы. Каждая из сторон получает что-то,

устраивающее ее, вместо того чтобы продолжать войну и, возможно,

потерять все.

Однако компромисс часто служит лишь временным выходом, по-

скольку ни одна из сторон не удовлетворяет свои интересы полностью,

и основа для конфликта сохраняется.

5. Наконец, еще одна стратегия поведения в конфликтной ситуа-

ции выражается точками, имеющими одновременно высокие значе-

295

ния координат X и Y. Это стратегия сотрудничества. Она отличается

стремлением достигнуть максимально возможного удовлетворения

и своих интересов, и интересов партнера. Часто люди считают такой

вариант желательным, но в данной конкретной ситуации конфликта

нереальным.

Сотрудничество привлекательно прочностью разрешения проблемы,

партнерским характером отношений в его ходе. Успешное сотрудничество

способствует улучшению отношений и желанию продолжать взаимодей-

ствие в будущем.

Однако сотрудничество не всегда возможно. Для него необходимо

взаимное желание разрешать проблему совместно, с учетом истинных

интересов всех сторон.

Ни одну из стратегий нельзя назвать однозначно хорошей или пло-

хой. Каждая из них может быть оптимальной и обеспечить наилучший

эффект в зависимости от конкретных условий возникновения и развития

конфликта. В то же время именно сотрудничество в наибольшей степени

соответствует современным представлениям о конструктивном долго-

срочном взаимодействии между людьми.

Выбирая стратегию своего поведения в конфликте, целесообразно

в каждом конкретном случае исходить из того, насколько важно дости-

жение результата, с одной стороны, и сохранение хороших отношений

с оппонентом, с другой.

12.5.3. Переговоры

Сотруднический стиль переговоров. Сотрудничать — действовать вме-

сте, принимать участие в общем деле. Если в ситуации конфликта удается

повести разговор в сотрудническом стиле, то это означает, что кон-

фликтующие стороны начинают совместно работать над общим делом —решением тех проблем, которые оказались в их зоне разногласий. Уже

сам этот факт создает условия, делающие возможным достичь согласия

и успешно разрешить конфликт.

Существует метод принципиальных переговоров, разработанный

группой гарвардских ученых под руководством Фишера и Юри, ко-

торый, по словам его разработчиков, «состоит в том, чтобы решать

проблемы на основе их качественных свойств, т.е. исходя из сути

дела, а не торговаться по поводу того, на что может пойти или нет

каждая из сторон. Вы стремитесь найти взаимную выгоду там, где

только возможно, а там, где ваши интересы не совпадают, следует

настаивать на таком результате, который был бы обоснован какими-

то справедливыми нормами независимо от воли каждой из сторон.

296

Метод принципиальных переговоров означает жесткий подход к

рассмотрению существа дела, но предусматривает мягкий подход к

отношениям между участниками переговоров, не прибегая к трюкам

и не используя фактор положения. Принципиальные переговоры по-

казывают, как достичь того, что вам полагается по праву, и остаться

при этом в рамках приличий. Этот метод дает вам возможность быть

справедливым, одновременно предохраняя от тех, кто мог бы вос-

пользоваться вашей честностью».

Основные правила принципиальных переговоров. В методе принципи-

альных переговоров центральное место занимают четыре понятия: люди, интересы, варианты, критерии. Этими понятиями определяются базовые

элементы переговорного процесса, обращение к которым должно осу-

ществляться в соответствии с определенными рекомендациями. Метод

сводится к четырем основным правилам, каждое из которых относится

к одному из этих базовых элементов.

1. Люди. Отделите человека от проблемы — обсуждайте проблемы, а

не друг друга.

2. Интересы. Сосредоточьтесь на интересах, а не на позициях.

3. Варианты. Изобретайте взаимовыгодные варианты.

4. Критерии. Настаивайте на использовании объективных критериев.

Рассмотрим подробнее указанные четыре принципа, следуя Фи-

шеру и Юри.

Первое правило: отделите человека от проблемы. Само собой разуме-

ется, что переговоры между конфликтующими сторонами устраиваются

для того, чтобы решать проблемы, ставшие предметом разногласий.

Однако участники переговоров — живые люди. В процесс решения про-

блем вплетается «человеческий фактор». Он может содействовать или

препятствовать успеху переговоров.

В условиях конфликта возникает тенденция переносить недовольство

позицией оппонента на личность самого оппонента. Создается иллюзия

«плохого человека». Вследствие этого в ходе переговоров часто «перехо-

дят на личности» и вместо того, чтобы обсуждать проблемы, начинают

обсуждать личные качества друг друга.

Будьте тверды, говоря о проблеме, но мягки с людьми. Обвинять

других — самое легкое дело, особенно тогда, когда действительно есть за

что. Однако даже обоснованные обвинения обычно малопродуктивны.

Любое ваше замечание по существу проблемы может восприниматься

другой стороной как личный выпад.

Метод принципиальных переговоров требует отделять разговор о

проблемах от разговора о людях.

297

Второе правило: сосредоточьтесь на интересах, а не на позициях. Чтобы

понять смысл этого правила, надо разобраться, чем отличаются интересы

от позиций.

Позиции — это заявляемые конфликтующими сторонами требова-

ния или желания, которые они хотели бы удовлетворить при решении

спорных вопросов. Интересы — это мотивы, побуждающие конфлик-

тующие стороны занять те или иные позиции. Ваша позиция есть то, о

чем вы приняли решение. Интерес же есть то, что заставило вас принять

решение. Интересы лежат в основе позиций. Позиции более или менее

отчетливо и открыто формулируются конфликтующими сторонами,

тогда как каждая из них даже свои собственные интересы далеко не

всегда ясно осознает, не говоря уже об интересах другой стороны.

Как правило, согласовать интересы конфликтующих сторон удается

лучше, чем согласовать их позиции.

Третье правило: изобретайте взаимовыгодные варианты. Это правило су-

щественно отличает принципиальные переговоры от позиционного торга.

При позиционном торге участники переговоров стремятся искать решение

спорной проблемы в интервале между их позициями. Поле поиска с самого

начала ограничено этим интервалом. Сближая позиции, переговорщики

постепенно сужают его, пока оно не стянется в одну точку — точку согласия.

В отличие от этого, правило принципиальных переговоров ориентирует

участников действовать противоположным образом — расширять поле поис-ка возможных способов разрешения конфликта, изобретать разнообразные

варианты решения, чтобы затем из них совместно выбрать какой-то один,

который обе стороны сочтут наиболее подходящим.

Следует отделять изобретение и предложение вариантов от принятия

окончательного решения. Предлагая оппоненту целый веер разноо-

бразных вариантов, вы можете выяснить его предпочтения и учесть его

интересы.

Четвертое правило: настаивайте на использовании объективных критериев. Как выбрать из различных вариантов решения спорного во-

проса наилучший? Необходимо иметь объективные критерии оценки

предлагаемых решений. Эти критерии должны признаваться обеими

конфликтующими сторонами.

Надо договариваться о критериях, на основании которых будет вы-

бираться оптимальное решение. Эти критерии не должны зависеть от

желаний одной из конфликтующих сторон, они должны быть законными,

справедливыми и практичными.

Договориться о критериях целесообразно до рассмотрения различных

вариантов решения.

298

12.5.4. Конфликтные личности

Среди членов группы, несомненно, существуют «трудные» люди, т.е.

такие, общение с которыми оказывается сложным и чревато конфликтами

для большинства сталкивающихся с ними. Психологическая литература,

в том числе популярная, изобилует описаниями различных «вредных»

типов личности.

Наиболее явными из «трудных» личностей являются грубые, резкие,

открыто агрессивные люди. Важно понимать причины грубого и агрес-

сивного поведения.

Есть некоторые типы людей, для которых агрессия — привычный

стиль поведения.

Для выбора адекватного способа общения с ними необходимо учи-

тывать различия между этими типами.

Грубиян-«танк» идет напролом, не обращая внимания на попадающее-

ся на пути. Он часто даже не видит вас и не слышит, что вы говорите. Во

время общения сохраняйте эмоциональную сдержанность.

Существует тип грубияна-«крикуна», который немедленно повышает

голос, когда разозлен, испуган или расстроен. Важно не перейти на его

стиль разговора. Лучше всего проявить понимание и сочувствие, хотя это

и непросто, так как это единственный способ утихомирить «крикуна»

подобного типа.

К этому типу примыкает «граната» — тип довольно мирного человека,

который тем не менее совершенно неожиданно может взорваться. Как

правило, это является результатом его чувства беспомощности, ощущения

утраты контроля за ситуацией. Можно «разрядить гранату», дав такому

человеку возможность контроля и таким образом его успокоив.

«Привычный крикун» просто не умеет решать проблемы иначе и пере-

ходит на крик при первой же возможности. На самом деле он совершенно

безопасен. Самое простое — зная, с кем вы имеете дело, не обращать

внимания на его манеры и спокойно достигать своей цели.

Менее агрессивный, но не менее нервирующий тип — «всезнайка», который постоянно перебивает, принижает значимость сказанного

вами и всячески выпячивает свое превосходство в компетентности и

свою занятость. Наилучший способ справиться с ним — считаться с его

мнением (нередко он и впрямь бывает компетентен). Стоит спрашивать

и учитывать мнение «всезнайки», сделать его «наставником».

«Пессимист» тоже может создать немалые трудности. Стоит внима-

тельно отнестись к его критическим замечаниям, так как нередко в них

есть рациональное зерно. Полезно опередить пессимиста в негативных

299

высказываниях, найти полезное в его позиции. Скорее всего, тогда он

станет вашим союзником.

Один из наиболее сложных типов — «пассивно-агрессивный». Он не

возражает и не сопротивляется открыто, но старается достичь своих целей

за счет других. Его враждебное отношение то и дело в чем-то проявляется,

но вывести его на чистую воду довольно трудно. Например, он может сде-

лать работу только наполовину, не вовремя или небрежно. Этому у него

всегда найдутся вполне логичные, псевдоразумные объяснения. Однако

на деле все кончается невыполнением работы. По возможности лучше

не рассчитывать на них при выполнении каких-то важных задач. Важно

не принимать близко к сердцу их «проделки», не проявлять внешне ваш

гнев и разочарование — это как раз и есть тот выигрыш, которого они

добиваются. Он силен, только сидя «в кустах».

«Сверхпокладистый» тип может выглядеть очень похоже на пассивно-

агрессивного тем, что со всем соглашается. Более того, он настойчиво

предлагает свою помощь, но почти ничего не выполняет, ссылаясь на

перегруженность и другие обстоятельства. Чаще всего это человек, ко-

торый очень хочет всем нравиться и не видит другого способа, кроме

как быть полезным. Имея дело с таким человеком, важно проверять его

обещания на реальность, уточнять сроки, поощрять его искренность в

высказывании сомнений по поводу возможности реализации тех или

иных планов с учетом всех обстоятельств.

Теоретики и практики разрешения конфликтов выделяют и другие

типы людей, которые обладают личностными характеристиками, затруд-

няющими общение и провоцирующими сложные, конфликтные ситуа-

ции. Например, указывают следующие варианты «трудных» личностей.

«Жалобщики» всегда на что-нибудь сетуют. Сами же ничего не делают

для решения проблемы, так как считают себя не способными ни на что

или не хотят брать на себя ответственность.

«Молчуны» спокойны, немногословны и невозмутимы. Трудно понять,

чего они хотят и о чем думают в действительности.

«Всезнайки» считают себя выше других. Их мнимое превосходство до-

полняется сознанием собственной важности, на самом деле они только

играют роль.

«Нерешительные», или «стопоры» — лица, которые не могут принять

то или иное решение, поскольку боятся ошибиться.

«Максималисты» — те, которые хотят чего-то прямо сейчас, хотя в

этом нет особой необходимости.

«Невинные лгуны» — те, кто заметает следы серией обманов так, что

невозможно понять, во что верить, а во что — нет.

300

«Ложные альтруисты» делают добро, но в глубине души сожалеют

об этом.

Обобщение опыта позволяет выделить ряд приемов, которые эф-

фективно помогают преодолевать затруднения в общении со многими

«трудными» партнерами:

1) установите контакт;

2) после того как вы почувствуете и осознаете, что данный человек

труден в общении, соотнесите его с известным вам типом «трудных»

личностей;

3) учитывайте возможность влияния собственных стереотипов;

4) сохраняйте спокойствие и нейтралитет, не попадите под влияние

эмоционального заряда и мировоззрения оппонента;

5) в процессе общения выявите систему аргументации оппонента и

причины его трудностей, осуществите проверку на реалистичность;

6) используйте приемы общения, дающие выход эмоциям;

7) развивайте контакт, держите ситуацию под контролем, постепенно

создавайте совместное поле деятельности;

8) расширяйте совместный подход к делу и используйте его для вы-

работки соглашения.

Таким образом, многие приемы могут помочь в работе с «трудны-

ми» типами. Тем не менее не стоит ожидать магического воздействия

ваших приемов. Предъявляя к себе реалистичные требования и при-

нимая действительность такой, какая она есть, мы сможем избежать

по крайней мере конфликта с самими собой, что не менее важно, чем

мир с другими.

12.5.5. Уровень притязаний

Разрабатывая проблемы «Я»-концепции, психологи открывали новые

возможности для анализа человеческого поведения. Если «Я»-концепция —

информационная модель, регулирующая поведение, то она не является

таким же «свойством» тела, как цвет волос или объем легких. Позво-

лительно представить и другие модели, соотносимые с ней. Это самые

разные модификации «Я» от реального к идеальному:

• наличное «Я» (каким я себя вижу сейчас);

• динамическое «Я» (каким я посильно стремлюсь стать);

• возможное «Я» (каким я могу, а может быть, и имею несчастье стать);

• идеализированное «Я» (каким приятно себя видеть);

• фантастическое «Я» (верх возможного).

Чем идеальнее представление о «Я», тем менее оно реалистично и

тем труднее его достигнуть. Но соотнесение улучшенного и реального

301

«Я» задает вектор поведения для личности. Личность не просто реа-

гирует на наличные потребности, но и выстраивает свое поведение с

учетом возможного своего совершенствования, равно как и опасности

стать хуже.

Такой подход получил реализацию в исследованиях школы К. Левина.

По аналогии с физической картиной Левин объяснял действия человека

тем, что его психическая деятельность реализуется в поле взаимодействия

внутренних тенденций, имеющих разную силу. Внешние и внутренние

условия создают именно эту, а не другую конфигурацию сил (одно очень

важно, другое — меньше, причем именно в данном состоянии поля). Воз-

никшая «разность потенциалов» и определяет «траекторию» психического

движения, обеспечивает разрешение существующего ситуационного

конфликта.

Была выдвинута идея о наличии реальной и идеальной целей. Лич-

ность ориентируется не только на решение непосредственной задачи

(реальная цель), но и на утверждение себя в целом (идеальная цель).

Нормальное развитие личности связано с пониманием различия ре-

альной и идеальной цели (так считал К. Левин). Правильная реакция на

конкретные результаты своей деятельности помогает избегать ситуации,

когда идеальная цель как бы отменяет реальную. Самонадеянная лич-

ность «обречена» на успех в том смысле, что любой реальный результат

готова истолковывать в свою пользу. Но шансы на объективный успех

от этого только снижаются.

Особенно ярко внутренний конфликт проявляется у талантливых

людей с завышенным уровнем притязаний. У. Джемсу принадлежит

оригинальная формула человеческого самоуважения:

УспехСамоуважение = .

Ожидание (12.8)

Допустим, два студента получили на экзамене по «четверке», но пер-

вый рассчитывал на «пятерку», а второй — на тройку. «Дробь» самоува-

жения у них будет различной: первый будет недоволен (4/5), а второй —

в восторге (4/3).

Эффект уровня притязаний в свете теории «Я» дает этому объяснение.

Уровень притязаний отражает внутриличностный конфликт между дву-

мя тенденциями: стремлением к успеху и избеганием неудачи. Каждый

конкретный результат ситуативен. Но отношение личности к нему не

ситуативно. Формируется генерализованная оценка сделанного. Сни-

зив уровень притязаний после неудачи, человек получает возможность

реалистично посмотреть и на свою идеальную цель. Стремиться к ней

302

следует через реальную работу. Тогда любое продвижение, любой успех

будут укреплять то, что называется потребностью достижения.

Конфликт между наличным и потребным в конкретном случае вы-

ступает как источник формирования у личности уровня притязаний.

А тот в свою очередь связан с самооценкой личности, с «разностью потен-

циалов» между наличным «Я» и перспективным (возможным, идеализи-

рованным). Неспособность «Я» к самоусовершенствованию мучительна,

поэтому в такой ситуации включается действие защитных механизмов.

Но реальные успехи от этого не увеличиваются. Готовность личности к

росту и облагораживанию «Я» с помощью подвижного уровня притяза-

ний реализуется через деятельный и реалистический переход от одной

самооценки к другой в соответствии с действительными успехами.

Как гласит мудрость, желающий сделать ищет возможности, а не-

желающий — объяснение.

Любой свой успех они приписывают себе, а неуспех — обстоятель-

ствам, последовательно губя свое дарование.

12.5.6. Межгрупповые конфликты

Экспериментаторы обратились к межгрупповым конфликтам совсем

недавно. Естественно, что первоначально привлек внимание конфликт

в наиболее острой форме — так называемый конфликт с суммарным

нулевым результатом. В этом виде конфликта выигрыш одной стороны

(+1) получается за счет проигрыша другой (–1) и сумма выигрыша и

проигрыша дает ноль. Например, внутри студенческой группы возможно

образование враждующих подгрупп: «бюджетников» и «коммерческих»,

«провинциалов» и «столичных», «целевиков» и отобранных по общему

конкурсу и пр. Руководитель должен уметь предотвращать разрушитель-

ные последствия разгорающегося конфликта между группировками,

использовать «разность потенциалов» в созидательном направлении.

Снижение межгрупповой конфликтности наблюдалось, когда:

1) враждующие группы включались в совместную полезную дея-

тельность;

2) контакты взаимодействия не ограничивались узкой зоной состя-

зательности;

3) критерии состязания были приняты членами всех групп или вы-

рабатывались ими;

4) взаимодействие групп и людей осознавалось на фоне более широкой

групповой принадлежности (студенты, члены одной религиозной общи-

ны, жители одного города, европейцы, цивилизованные люди и т.п.).

303

12.5.7. Управление межличностнымии групповыми конфликтами

Существуют следующие принципиальные возможности (стратегии)

управления конфликтами:

1) предотвращение или профилактика;

2) управление конфликтами и конфликтными отношениями на стадии

их возникновения;

3) использование результатов отдельных актов конфликтной борьбы,

а также результатов разрешения конфликта (как конструктивных, так и

деструктивных);

4) проектирование и конструирование конфликтов и их последствий.

Профилактика конфликтов основана в первую очередь на предвос-

хищении и блокировании источников конфликтов.

Для реального управления конфликтом важно знать, на какой стадии

находится конфликт (какова его история), а также существо проблемы,

лежащей в основе конфликта.

Некоторые полезные техники, помогающие ослабить напряженность

в межличностных отношениях, приведены в табл. 12.3.

12.5.8. Манипуляции и противодействие им

В некоторых случаях мы можем утратить контроль над ситуацией и

принять непродуктивное решение, которое создаст для нас эмоциональ-

ные неудобства или трудности в будущем. Причиной наших неудачных

Техника Результат

Внимательное выслушивание, стремле-

ние установить и поддерживать контакт

Успокаивает, настраивает на со-

беседника

Уважительное отношение, доброжела-

тельность, терпимость, самоконтроль

Создает обстановку согласия

Отвлечение или переключение внимания

в случае повышенной эмоциональности

Снижает напряжение

Уменьшение социальной дистанции Подчеркивает равенство сторон

Обращение к фактам, проверка реаль-

ностью

Создает уверенность в выполни-

мости договоренностей

Обращение за советом, обещание по-

мощи

Показывает готовность к взаимо-

действию

Таблица 12.3

Техники ослабления напряженности в межличностных отношениях

304

решений может быть и то, что мы поддались давлению на нас со стороны

недобросовестного оппонента.

Особенно легко поддаются давлению зависимые, нерешительные,

тревожные, социально незащищенные люди, с повышенной чувстви-

тельностью, ощущением своей неполноценности и недостаточно уве-

ренные в себе.

Давление может оказываться как в открытой, так и в скрытой, неяв-

ной, замаскированной форме. В последнем случае оно приобретает ха-

рактер манипуляции, т.е. стратегии превращения человека в вещь, которую

можно использовать каким угодно способом в корыстных целях.

Наиболее часто приходится встречаться со следующими манипуля-

тивными приемами:

• ссылка на авторитет;

• изоляция, выдергивание отдельных фраз из контекста, искажающее

смысл;

• изменение направления разговора, увод от неудобных тем;

• оттягивание решения;

• использование вопросов-капканов (например, неоднократное по-

вторение вопроса, незаметно переходящего в утверждение, или форму-

Способ поведения Ожидаемая реакция Способ противодействия

Патетическая просьба

«войти в положение»

Вызвать благосклон-

ность и великодушие

Не брать на себя обяза-

тельств

Создать видимость того,

что позиция оппонента

слишком сложна и непо-

нятна

Принудить партнера

раскрыть больше

информации, чем

ему нужно

Спросить о том, что

именно непонятно

Изображение из себя «де-

лового» партнера, пред-

ставление существующих

проблем как несуществен-

ных, побочных вопросов

Установка, что вы —

умудренный опытом

человек, которому не

пристало осложнять

жизнь другим

Твердо указать на то, что

есть много препятствий

для решения проблемы

Поза «благоразумности»

и «серьезности», автори-

тетные заявления, осно-

ванные на «очевидных»

и «конструктивных» идеях

Страх показаться

глупым, несерьез-

ным и неконструк-

тивным

Заявить, что некоторые

очень важные аспекты

еще не были приняты

во внимание

Таблица 12.4

Манипуляции, основанные на «правилах приличия» и «справедливости»

305

лировка вопроса, требующего выбора из двух альтернатив — «или-или»,

тогда как на самом деле есть и другие возможности);

• лесть;

• выведение из себя;

• шутки-высмеивание, переход «на личности»;

• предсказание ужасных последствий вашего несогласия.

Типичные манипуляции и способы противодействия им приведены

в табл. 12.4 и 12.5.

Способ поведения Ожидаемый эффект Способ противодействия

Указание на возмож-

ную критику действий

оппонента со стороны

его клиентов или обще-

ственности

Пробуждение чувства

опасности и неуверен-

ности

Выразить возмущение

тем, что вторая сторо-

на опускается до таких

методов

Постоянно демон-

стрировать упрямство,

самоуверенность

Заставить оппонен-

та быть просителем,

так как его методы

неуспешны

Относиться ко второй

стороне скептически,

прибавлять самоуверен-

ности

Постоянно подчерки-

вать, что аргументы

оппонента не выдержи-

вают никакой критики

Пробудить чувство

бессилия, установку,

что и другие аргументы

будут несостоятельны

Вежливо сказать, что

вторая сторона вас не со-

всем правильно поняла

Задавать риторические

вопросы относительно

поведения или аргумен-

тации оппонента

Породить тенденцию

оппонента отвечать в

ожидаемом ключе либо

вообще не отвечать

вследствие чувства

бессилия

Не отвечать на вопросы,

ненавязчиво заметить,

что вторая сторона фор-

мулирует проблему не

совсем корректно

Быть «милым и под-

лым», т.е. быть друже-

ственным и вместе с тем

постоянно возмущаться

Породить неуверен-

ность, дезориенти-

ровать и напугать

оппонента

С прохладцей относить-

ся как к дружелюбию,

так и к возмущению со

стороны оппонента

Показывать, что за-

висимость оппонента

намного больше, чем

это есть на самом деле

Завоевать авторитет и

заставить оппонента

усомниться в себе на-

столько, чтобы он не

был способен сохра-

нить занятую позицию

Продолжать задавать

критические вопросы,

реагировать демонстра-

тивно хладнокровно

Таблица 12.5

Манипуляции, направленные на унижение оппонента

306

Глава 13

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ЭРГОНОМИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

И МЕТОДЫ ЕЕ ОЦЕНКИ

13.1. Сущность и структура экономической оценкиэргономических разработок

Отечественный и зарубежный опыт разработки и эксплуатации авто-

матизированных систем управления свидетельствует о необходимости и

важности их эргономического обеспечения — разработки и выполнения

требований и условий эффективности и высококачественного функ-

ционирования человека-оператора. Экономическую эффективность

эргономического обеспечения определяют для: обоснования целесо-

образности его разработки; оценки его влияния на общую экономическую

эффективность системы; сравнения конкурирующих вариантов системы

по экономическим показателям; оценки деятельности коллективов раз-

работчиков, обоснования их материального поощрения.

Последовательность экономической оценки эргономических раз-

работок может быть следующей.

1. Определение категории эргатической системы. Все они условно

разделяются на три типа. К первому относятся системы, в которых работа

протекает по жесткому технологическому графику. Это, как правило,

автоматизированные системы управления технологическими процес-

сами предприятий, конвейерные линии, большая часть диспетчерских

систем управления. В этих системах оператор не может произвольно

регулировать темп и ритм своей деятельности, так как они, так же, как и

производительность его труда, заданы извне и определяются скоростью

протекания технологического процесса.

Во втором типе систем оператор может изменять темп и ритм дея-

тельности, от которых зависит и производительность его труда, и объем

выполненной работы. Примеры такого типа эргатических систем — раз-

личные подъемно-транспортные машины и механизмы, локомотивы и

др., а также ЭВМ на этапе ввода в них оператором исходных данных.

307

Системы третьего типа занимают промежуточное положение. В них

заранее задан общий объем работы, и хотя оператор может менять темп

и ритм своей деятельности, но, однако, не влияет на объем выполнен-

ной им работы. Как правило, к этому типу принадлежат различные

информационно-справочные и планирующие системы.

2. Определение возможных источников экономии, которые зависят от

типа эргатической системы. Сведения, приведенные в табл. 13.1, в сово-

купности дают ориентировочное представление о возможных источниках

экономии при реализации конкретной эргономической разработки в

эргатической системе определенного типа.

3. Выбор базового варианта эргатической системы. Обычно в качестве

его принимают такой по назначению вариант, в котором данная эргоно-

мическая разработка еще не реализована.

4. Уточнение перечня исходных данных и расчетных формул для

определения экономического эффекта в зависимости от типа системы,

Источник

Эргатическая система

с жестким тех-

нологическим

графиком

с регулируемым

технологиче-

ским графиком

с заданным

объемом

работ

Уменьшение потерь рабочего

времени

– + –

Сокращение численности

персонала

+ + +

Повышение надежности

эргатической системы

+ + +

Повышение срока службы

системы

+ + +

Снижение травматизма и

профзаболеваний

+ + +

Уменьшение текучести

кадров

+ + +

Условная экономия за счет

высвобождения части эрга-

тической системы

– ? +

Таблица 13.1

Источники получения экономического эффекта

Примечание. «+» — принципиальная возможность получения экономического

эффекта; «–» — невозможность получения экономического эффекта; «?» —

неопределенность.

308

ее базового варианта и конкретных условий внедрения эргономической

разработки.

5. Расчет годовой экономии эксплуатационных расходов от каждого

источника, а также необходимых для внедрения разработки капитальных

вложений (инвестиций) и текущих затрат.

6. Определение количественных показателей экономической эффек-

тивности эргономической разработки.

7. Выводы и рекомендации для дальнейшего применения аналогичных

разработок.

При экономической оценке эргономических разработок в процессе

проектирования эргатической системы следует иметь в виду, что эрго-

номическое обеспечение увеличивает стоимость системы (капитальные

затраты в сфере производства), а экономический эффект достигается

только в процессе эксплуатации (в сфере потребления).

Возможны два способа выбора базового варианта для сравнения

эргатических систем. При проектировании новой системы в качестве

базового варианта выбирают аналогичную по типу и назначению систему,

при создании которой эргономическое обеспечение не разрабатывалось.

Если эргономическое обеспечение внедряют в уже действующую систему,

то базовым служит ее исходный вариант.

Условно-годовая экономия от внедрения эргономического обес-

печения

эрг эрг б,Э Э ЭΔ = − (13.1)

где Ээрг, Эб — годовая экономия эксплуатационных расходов (прирост при-

были) для системы с эргономическим обеспечением и для базового варианта

соответственно.

Для оценки экономической эффективности проектов в соответствии

с Методическими рекомендациями по оценке эффективности инвести-

ционных проектов и их отбору для финансирования (утв. в 1994 г.) и

Методическими рекомендациями по оценке инвестиционных проектов

на железнодорожном транспорте (утв. в 1998 г.) должна использоваться

система показателей. Основными из них являются чистый дисконтиро-

ванный доход или интегральный эффект, индекс и внутренняя норма

рентабельности (доходности) затрат, срок окупаемости.

Интегральный эффект Эинт, или чистый дисконтированный доход,

определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период,

приведенная к начальному шагу, или как превышение интегральных

результатов над интегральными затратами. Чем больше чистый дискон-

тированный доход, тем эффективнее проект.

309

При оценке эффективности проекта соизмерение разновременных

показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их к

ценностям в начальном периоде.

Приведение разновременных затрат, результатов и эффектов к на-

чальному периоду осуществляется с помощью нормы дисконта Е.

Значение нормы дисконта принимается равным приемлемой для

инвесторов норме доходов на капитал. Минимальное значение нормы

дисконта соответствует банковскому депозитному проценту.

Для постоянной нормы дисконта приведение затрат и резуль-

татов к базисному (начальному) моменту времени осуществляется

умножением их на коэффициент приведения αt, определяемый по

формуле

)(1

,

1t t

Еα =

+ (13.2)

где t — номер шага расчета (t = 0, 1, 2, …Т),

Т — горизонт расчета.

За величину шага расчета может приниматься квартал, год.

Чистый дисконтированный доход, или интегральный эффект при

постоянной норме дисконта, может быть определен по формуле

( )( ) ( )0 0

Э1ЧДД З ,

1 1

T Tt

t t t tt t

RЕ Е= =

= − =+ +

∑ ∑ (13.3)

где Rt — результаты от реализации проекта, достигаемые на t-м шаге расчета

(доходы);

Зt — затраты на том же шаге (текущие издержки и единовременные затраты);

Эt = (Rt – Зt) — эффект, достигаемый на t-м шаге.

Срок окупаемости, или срок возврата вложений То — это период време-

ни от начала реализации проекта, за пределами которого интегральный

эффект становится неотрицательным.

Для определения срока окупаемости используется равенство

( )( ) ( )

o o

0 0

З,

1 1

T Tt t t

t tt t

R К

E E= =

−=

+ +∑ ∑ (13.4)

где Кt — капиталовложения на t-м шаге.

Учет инфляции при определении показателей эффективности может

осуществляться либо путем индексации цен, либо путем корректировки

310

нормы дисконта. В этом случае вместо величины Е используется моди-

фицированная норма дисконта Ем, равная:

м

11,

1 /100

EE

p

+= −

+ (13.5)

где p — прогнозируемый годовой уровень инфляции, %.

Для повышения надежности обоснования целесообразно проверить

устойчивость эффективности проекта при различных значениях исходной

информации в границах возможного диапазона ее колебаний.

Одним из способов учета риска является изменение нормы дисконта:

для проектов с повышенной степенью риска должна приниматься более

высокая норма дисконта по формуле

z /100,pE E= + (13.6)

где z — поправка на риск, %.

Для вложений в инфраструктуру и надежную технику величина z может

быть принята равной 3—5 %.

Расчеты эффективности могут производиться в текущих ценах (ввиду

отсутствия надежных прогнозов ценообразования).

При одноэтапных единовременных затратах и постоянном во вре-

мени результате реализации проекта, а также сравнительно небольших

значениях горизонта расчета (до трех лет), дисконтирование результатов

и затрат может не производиться. Интегральный эффект (чистый доход)

можно определить по формуле

допинт доп

Э ЭЭ ,K

Е

−= − (13.7)

где Эдоп — дополнительные эксплуатационные расходы;

Кдоп — дополнительные единовременные затраты (капиталовложения).

Индекс рентабельности (доходности) Эк определяется как отноше-

ние суммы приведенного результата к размерам затрат (капитальных

вложений):

допк

доп

Э ЭЭ .

ЕК

−= (13.8)

Индекс рентабельности тесно связан с интегральным эффектом. Если

интегральный эффект Эинт положителен, то Эк > 1, и наоборот. При Эк > 1

проект считается экономически эффективным.

311

При постоянном результате и единовременных затратах внутренняя норма их рентабельности (доходности)

допвн

доп

Э Э.Е

К

−= (13.9)

Срок окупаемости при этих же условиях

допо

доп

.Э Э

КТ =

− (13.10)

Эффективность проекта целесообразно оценивать с помощью всей

совокупности показателей. Однако предпочтение следует отдавать ин-

тегральному эффекту и сроку окупаемости.

Представляет также интерес определить, какой объем затрат Кдоп.maxдопустим при соблюдении нормативного срока их окупаемости Tо.н,

расчетной нормы доходности Е и рассчитанной величине общей годовой

экономии (чистого дохода):

( )доп.max доп о.нЭ Э .К Т= − (13.11)

Также важно знать, какая величина общей годовой экономии (дохода)

Эгод.min обеспечит соблюдение нормативного срока окупаемости затрат

при известной их величине:

допгод.min

о.н

Э .К

Т= (13.12)

Единовременные капитальные затраты на разработку эргономиче-

ского обеспечения

п кэрг эрг эрг выс,К К К К= + − (13.13)

где пэргК — предпроизводственные затраты — единовременные расходы на раз-

работку эргономического обеспечения и научно-исследовательские и проектные

работы (с учетом составления программы работ, привязки типовых решений,

подготовки и переподготовки кадров);

кэргК — капитальные вложения в эргономическое обеспечение [приобрете-

ние технических средств, вспомогательного оборудования и др. (с учетом затрат

на транспортировку, монтаж, наладку и пуск), производственно-хозяйственного

инвентаря; строительство дополнительных или реконструкция помещений];

Квыс — остаточная стоимость высвобождаемого (ликвидируемого) оборудо-

вания, устройств, зданий и сооружений:

312

эксвыс 1 ,

100

TК К

α⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ (13.14)

где К — первоначальная стоимость действующего оборудования;

α — годовая норма амортизации;

Tэкс — длительность эксплуатации действующего производственного обо-

рудования.

13.2. Оценка эффективности внедренияавтоматизации функций и информационного обеспечения

рабочих мест поездных диспетчеров

13.2.1. Факторы эффективности внедренияавтоматизированных рабочих мест

Организация на диспетчерском участке оптимального для данного

АРМ информационного, эргономического и технологического обеспе-

чения позволяет поездному диспетчеру:

• автоматизировать ведение графика исполненного движения (ГИД),

приложений к ГИД, выдачу и регистрацию диспетчерских приказов;

• иметь реальный подход поездов к стыковым пунктам и техническим

станциям;

• получать информацию в масштабе реального времени о составах

поездов, локомотивах, бригадах и т.п.;

• делать в режиме текущего времени сравнение достигнутых показа-

телей работы с нормативными;

• регулировать движение поездов на участке на базе автоматически

разрабатываемого прогнозного графика, с использованием результатов

сравнительного анализа графика исполненного движения и норматив-

ного и др.

Экономию эксплуатационных расходов Э от внедрения АРМ ДНЦ

возможно получить за счет следующих факторов:

• повышения эффективности управления поездной работой в

связи с реализацией предупредительного регулирования за счет уве-

личения полигонов управления и сокращения задержек поездов в

пути следования;

• сокращения потребного парка вагонов за счет повышения участ-

ковой скорости, сокращения простоя вагонов на станциях, сокращения

задержек поездов перед сигналами, сокращения порожнего пробега

вагонов;

313

• уменьшения потребного парка локомотивов за счет удлинения тяго-

вых плеч, роста участковой скорости грузовых поездов, сокращения про-

стоя локомотивов в пунктах оборота и приписки, сокращения резервного

пробега локомотивов, сокращения задержек поездов перед сигналами;

• сокращения затрат на ремонт вагонов и локомотивов в связи с со-

кращением их парков;

• сокращения потерь из-за нарушения сроков доставки и сохран-

ности грузов;

• повышения уровня безопасности движения и сокращения потерь

от браков, аварий и крушений в поездной и маневровой работе;

• сокращения потерь в использовании перевозочных средств за счет повы-

шения оперативности устранения последствий отказов технических средств;

• снижения топливно-энергетических затрат за счет сокращения вре-

мени пробега локомотивов во главе поездов в связи с ростом участковой

скорости, сокращения резервного пробега локомотивов, времени их не-

производительного простоя в пунктах оборота и приписки, сокращения

задержек поездов перед сигналами;

• сокращения штата диспетчерского персонала в связи с реорганизаци-

ей структуры и автоматизацией оперативного управления перевозками.

Исследованиями установлено, что совершенствование текущего пла-

нирования и регулирования движения поездов на диспетчерских участках

может обеспечить повышение участковой скорости от 2,5—3,5 до 8 % на

перегруженных участках.

1. Экономия эксплуатационных расходов от повышения участковой

скорости может быть определена по формуле

( )гр гр 3

ск п~чуч уч

Э е 365 10 тыс. pуб.,1

NL NL

V V−⎛ ⎞

= − ⋅ ⋅⎜ ⎟+ Δ ⎠⎝ (13.15)

где Vуч — участковая скорость движения грузовых поездов, км/ч;

NLгр — поездо-километры грузового движения в среднем в сутки;

Δ — коэффициент повышения участковой скорости движения грузовых по-

ездов за счет улучшения диспетчерского регулирования;

еп-ч — расходная ставка 1 поездо-часа, руб.

2. Экономия от сокращения простоя на станциях диспетчерского

участка местных вагонов составит

пр.в м м м,Э n t= β (13.16)

где nм — среднесуточное количество местных вагонов;

tм — среднесуточный простой местных вагонов;

βм — коэффициент, учитывающий сокращение простоя местных вагонов.

314

3. Экономия от сокращения непроизводительного простоя поезд-

ных локомотивов на станциях диспетчерского участка определится по

формуле

э 3пp.л э л~ч л~чЭ ( е е ) 365 10 тыс. pуб.,

mmМt Мt −= + η⋅ ⋅ (13.17)

где Мtэ, Мtm — локомотиво-часы уменьшения простоя по обороту и в пунктах

приписки соответственно электровозов и тепловозов в среднем в сутки;

э тл~ч л~че , е — расходная ставка 1 локомотиво-часа соответственно электровоза

и тепловоза, руб.;

η — коэффициент, учитывающий долю поездов, по которым сокращается

время нахождения локомотивов в пунктах приписки и оборота.

При непосредственном расчете величины сокращения простоя ло-

комотивов в пунктах оборота и приписки понижающий коэффициент

η не применяется.

При определении экономии от сокращения непроизводительного

простоя поездных локомотивов с использованием отчетных данных о

простоях и экспертного коэффициента снижения, расчет выполняется

по формуле:

э 3пр.лпp.л э л~ч л~чЭ ( е е ) 365 10 тыс. pуб.,

mmМt Мt −= + ⋅ ⋅α (13.18)

где αпр.л — коэффициент сокращения простоя локомотивов в пунктах оборота

и на станциях депо приписки.

4. Внедрение на диспетчерских участках и в узлах АРМ ДНЦ, а также

дежурных электромехаников на базе съема информации с устройств

СЦБ станций и перегонов с автоматическим ведением протоколов ра-

боты технических устройств резко повышает объективность контроля

за различными нарушениями, в том числе за задержками (остановками)

поездов перед сигналами и их причинами. Как показала практика, при

внедрении АРМ обеспечивается значительное (не менее 30 %) снижение

данного вида потерь, которое можно определить по формуле

3зд.сиг з сн.з остЭ 365 10 тыс.руб.,К Е −= β ⋅ ⋅ (13.19)

где Кз — количество задержек поездов перед сигналами на участке за год;

βсн.з — доля сокращения числа задержек поездов перед сигналами;

Еост — расходная ставка одной остановки поезда в течение трех минут, руб.

5. Экономия расходов на ремонте грузовых вагонов. Высвобождение

вагонного парка грузовых вагонов в связи с сокращением различного

вида потерь в его использовании позволяет сократить расходы на ремонт

вагонов.

315

Эта экономия определяется по формуле

3p.в в p.в

1

Э Ц z 10 тыс. pуб.,24

n nt −= ⋅∑ (13.20)

где

1

n

nt∑ — суммарное сокращение потерь в использовании вагонного парка

за год, вагоно-час;

24 — количество часов в сутках;

Цв — средняя цена одного вагона рабочего парка, руб.;

zр.в — средняя величина затрат в год на ремонт одного вагона (в долях от

средней цены вагона), руб.

6. Экономия расходов на ремонте поездных локомотивов грузового

движения. Сокращение различного вида потерь в использовании ло-

комотивного парка, занятого в поездной работе грузового движения,

позволяет высвободить часть эксплуатационного парка локомотивов

(электровозов и тепловозов) и соответственно сократить расходы на

их ремонт.

Это сокращение может быть определено по формуле

3p.л л p.л

1

Э Ц z 10 тыс. pуб.,24

n Mt −= ⋅∑ (13.21)

где

1

n

Мt∑ — суммарное сокращение потерь в использовании локомотивного

парка (отдельно — поездных тепловозов и электровозов) за год, локомотиво-час;

Цл — средняя цена поездного локомотива (отдельно — тепловоза и электро-

воза), руб.;

zp.л — средняя величина затрат в год на ремонт одного тепловоза или электро-

воза (в долях от средней цены), руб.

7. Экономия за счет сокращения потерь от выплат штрафов за на-

рушение сроков доставки и сохранности грузов. На сокращение сроков

доставки грузов при автоматизации и концентрации диспетчерского

управления на участке могут оказать положительное влияние следующие

факторы:

• ускорение продвижения грузовых поездов за счет роста участковой

скорости;

• сокращение задержек грузовых поездов перед сигналами;

• ускорение продвижения груженых вагонов за счет сокращения про-

стоя в груженом состоянии на станциях участка.

316

Исходя из этого, сокращение потерь от выплат штрафов за нарушение

сроков доставки и сохранности грузов (на основе экспертных оценок воз-

можного сокращениях этих потерь) можно определить по формулам:

3штp.уп штp штp.упЭ 10 тыс. pуб.,С −= α ⋅ (13.22)

где Сштр — потери от выплат штрафов за нарушение сроков доставки и сохран-

ности грузов за год, руб.;

αштр.уп — коэффициент сокращения данного вида потерь за счет перехода

к управлению перевозками на основе поотправочной динамической модели.

8. Экономия за счет снижения топливно-энергетических затрат. Сни-

жение топливно-энергетических затрат при автоматизации и концентра-

ции управления может быть получено за счет следующих факторов:

• сокращения времени пробега локомотивов во главе поездов за счет

повышения участковой скорости движения грузовых поездов;

• сокращения резервного пробега поездных локомотивов;

• сокращения числа задержек поездов перед сигналами;

• сокращения времени простоя локомотивов с включенными дви-

гателями при сокращении их непроизводительного простоя в пунктах

приписки и оборота на диспетчерском участке.

Снижение топливно-энергетических затрат может быть определено

по формуле

3т~э т~э т~эЭ 10 тыс. pуб.,С −= α ⋅ (13.23)

где Ст-э — затраты железной дороги на оплату топлива и электроэнергии на тягу

поездов за год, руб.;

αт-э — коэффициент сокращения топливно-энергетических затрат.

9. Экономия от сокращения потерь в продвижении поездов за счет

повышения оперативности устранения отказов технических средств. При

автоматизации диспетчерского управления движением на основе съема

информации с устройств СЦБ станций и перегонов у диспетчерского и

технического персонала появляется возможность получения объектив-

ной информации об отказах технических средств в масштабе реального

времени с задержкой всего до 2—3 с. Это, безусловно, позволяет более

оперативно устранять последствия отказов.

Сокращение этого вида потерь можно определить по формуле

3отк отк откЭ 10 тыс. pуб.,С −= α ⋅ (13.24)

где Сотк — потери в использовании вагонов и локомотивов из-за отказов

технических средств за год, руб.;

αотк — коэффициент снижения данного вида потерь за счет повышения опе-

ративности устранения отказов технических средств.

317

10. Повышение уровня безопасности движения и связанное с этим

сокращение эксплуатационных расходов за счет снижения потерь от

браков в поездной и маневровой работе, аварий и крушений в резуль-

тате сокращения ошибочности действий оперативно-диспетчерского

персонала в различных нестандартных экстремальных и аварийных

ситуациях:

3без бp бр брЭ 10 тыс. pуб.,С −= ⋅ϕ β (13.25)

где Сбр — величина потерь в эксплуатационной работе участка от браков, аварий

и крушений за год, руб.;

ϕбр — коэффициент, учитывающий долю потерь от браков, происходящих

по вине работников хозяйства перевозок;

βбр — коэффициент, учитывающий долю потерь от браков, происшедших по

вине оперативно-диспетчерского персонала хозяйства перевозок.

11. Доказано, что оптимальная автоматизация функций и информа-

ционного обеспечения поездных диспетчеров позволяет повысить про-

изводительность труда не менее чем в полтора раза и, соответственно,

во столько же раз сократить количество диспетчерских кругов за счет

увеличения их протяженности:

(13.26)

где Nсущ — количество существующих диспетчерских кругов на полигоне дороги;

Nпл — количество планируемых диспетчерских кругов на полигоне дороги;

Ксм — коэффициент сменности;

Ксп — коэффициент перевода явочной численности в списочную;

Зт — средний месячный тарифный заработок, руб.;

Н1 — доля премий от тарифного заработка;

Н2 — доля доплат за работу в ночное время и в праздничные дни;

Н3 — отчисления в государственные социальные фонды.

13.2.2. Расходные составляющие

Внедрение АРМ ДНЦ на диспетчерском круге в свою очередь влечет

за собой не только значительные инвестиции, но и дополнительные экс-

плуатационные расходы.

Величина инвестиций складывается из расходов на строительно-

монтажные и пусконаладочные работы Кстр, оснащение рабочего места

поездного диспетчера соответствующими средствами автоматизации

с созданием АРМ КАРМ, сопряжение КТС АРМ с существующими

системами диспетчерской централизации (типа «Луч» и других систем

318

диспетчерского контроля), либо затраты на внедрение на диспетчерском

участке системы АСДК (АСДЦ) Коб.

Сюда же следует отнести затраты на научно-исследовательские и

проектные работы Кпр, они ориентировочно могут быть приняты в про-

центах от величины инвестиций или по отчетным данным организаций-

разработчиков и железных дорог, программное обеспечение Кпрогр.

В составе инвестиционных затрат должны также учитываться расходы

на социальную защиту персонала, на профессиональную подготовку

(переподготовку) дополнительного и вновь принимаемого персонала,

обусловленные структурными преобразованиями Кпод.

Дополнительные текущие затраты связаны с содержанием и аморти-

зацией зданий, комплексов технических средств автоматизированной

системы диспетчерского управления перевозками, в том числе вычис-

лительной техники и линий связи; с расходами на заработную плату и

отчисления на социальное страхование персонала, который дополни-

тельно потребуется для обслуживания комплексов технических средств

автоматизации; с расходами на запчасти, материалы и электроэнергию.

Величина инвестиций при внедрении АРМ ДНЦ на основе автомати-

зированных систем диспетчерского контроля на диспетчерском участке

дополнительно возрастает за счет:

• оснащения линейных и центрального диспетчерского пункта до-

полнительным оборудованием;

• организации связи между линейными и центральным пунктом дис-

петчерского управления.

Затраты на профессиональную подготовку дополнительного и вновь

принимаемого оперативного персонала могут быть определены по

формуле

( ) 3под.оп под.техпод.оп под.техпод тыс. руб.,З З 10Ш ШК −= + ⋅ (13.27)

где Шпод.оп — количество оперативного персонала, подлежащего подготовке;

Шпод.тех — количество технического персонала, подлежащего подготовке;

Зпод.тех — затраты на подготовку одного специалиста по обслуживанию тех-

нических средств, руб.

Зпод.оп — затраты на подготовку одного оперативного работника, руб.

Суммарные инвестиционные затраты на внедрение АРМ на диспет-

черском участке составят

прогрдоп стp арм об пр под.К К К К К КK= + + + + + (13.28)

319

Годовой фонд зарплаты дополнительного персонала по обслуживанию

технических средств автоматизации с учетом отчислений на социальное

страхование

( )( ) 3доп.ш доп см з доп.ш 1 2 3Э Ш З 1 1 12 10 тыс. руб.,К К Н Н Н −= + + + ⋅ ⋅ (13.29)

где Шдоп — количество дополнительного персонала;

Здоп.ш — средний месячный тарифный заработок дополнительного персо-

нала, руб.

Амортизационные отчисления по зданиям, вычислительной технике,

линиям связи и другим группам технических средств Эам. Расходы на

материалы, запчасти и электроэнергию для содержания технических

средств автоматизация ЭАРМ определяются по соответствующим нор-

мативам и паспортным данным технических средств и укрупнено могут

быть приняты в процентах от стоимости.

Суммарные дополнительные эксплуатационные расходы составят:

доп доп.ш ам АРМ.Э Э Э Э= + + (13.30)

Эти дополнительные расходы должны быть вычтены из экономии,

получаемой за счет автоматизации и концентрации управления.

13.2.3. Оценка технико-экономической эффективностиинвестиционного проекта

Расчеты по оценке количественных значений показателей экономии

и затрат по годам горизонта расчета обычно сводятся в таблицу, анало-

гичную табл. П.3.3.

На основе полученных в таблице результатов расчетов потоков

денежных средств определяются основные показатели коммерческой

эффективности инвестиционных проектов.

При этом эксплуатационные расходы определяются без амортиза-

ционных отчислений, если последние являются источником финанси-

рования; налогооблагаемая прибыль определяется как разница между

доходами и эксплуатационными расходами (с учетом амортизационных

отчислений) с учетом налогов и отчислений различного вида.

В Приложении 3 в качестве примера реализации методики приведен

Расчет ожидаемой экономической эффективности автоматизации функ-

ций и информационного обеспечения АРМ ДНЦ на основе действующих

систем ДЦ.

Там же, на рис. П.3.1, представлен пример графического отображения

результатов расчетов сроков окупаемости инвестиций в создание АРМ

ДНЦ.

320

ПРИЛОЖЕНИЯПриложение 1

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫИ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭРГОНОМИКА»

П.1.1. Вопросы к зачету по дисциплине «Эргономика»

1. Определение эргономики и инженерной психологии как научных дисци-

плин. Предмет исследования, задачи и принципы эргономики.

2. Понятие об эргатической системе «человек—машина—среда». Структурная

схема СЧМ.

3. Понятие о цикле регулирования в СЧМ. Структурная схема цикла регу-

лирования.

4. Методы эргономики по изучению трудовой деятельности в СЧМ и их

краткая характеристика.

5. Проблема повышения эффективности работы СЧМ и задачи эргономики

на железнодорожном транспорте.

6. Основные направления эргономических исследований на железнодорож-

ном транспорте.

7. Деятельность оператора СЧМ. Психологический анализ деятельности.

8. Факторы, влияющие на эффективность деятельности оператора СЧМ, их

классификация.

9. Алгоритмическое описание деятельности оператора СЧМ.

10. Прием информации оператором СЧМ.

11. Оперативное мышление оператора СЧМ.

12. Процесс принятия решений в деятельности оператора СЧМ.

13. Характеристики зрительного анализатора.

14. Характеристики слухового анализатора.

15. Понятие «порога» как основной характеристики анализаторов. Абсолют-

ный, дифференциальный и оперативный пороги.

16. Классификация и характеристики памяти человека.

17. Управляющие действия оператора СЧМ и их характеристики.

18. Понятие о зонах зрительного наблюдения (восприятия).

19. Понятие о зонах моторного поля оператора при рабочих позах «сидя» и «стоя».

20. Требования эргономики к размещению средств отображения информации

и органов управления на рабочих местах операторов СЧМ.

321

21. Этапы проведения комплексной эргономической оценки рабочего места.

22. Антропометрическая оценка рабочего места оператора СЧМ.

23. Эргономическая оценка средств отображения информации и органов

управления на рабочем месте оператора СЧМ.

24. Функциональные состояния операторов СЧМ. Рациональные режимы

деятельности.

25. Характеристики надежности и эффективности деятельности оператора СЧМ.

26. Понятие эффективности и надежности СЧМ.

27. Характеристики напряженности деятельности оператора СЧМ. Предельно

допустимые нормы деятельности.

28. Понятие о профессиональном обучении.

29. Понятие о профессиональном отборе на диспетчерские должности.

30. Групповая деятельность операторов в многоуровневых системах дистан-

ционного управления.

31. «Болезни» коллектива и пути повышения эффективности его деятельности.

32. Эргономические направления совершенствования транспортных эрга-

тических систем управления. Человеческий фактор в АСУ на железнодорожном

транспорте.

33. Экономическая и социальная эффективность эргономических разработок.

П.1.2. Тестовые заданиядля проверки остаточных знаний

по дисциплине «Эргономика»

Вопрос 1Каково наиболее полное определение научной дисциплины «Эргономика»?

1. Научная дисциплина, которая занимается комплексным изучением и

проектированием трудовой деятельности человека с целью оптимизации

организации условий и процесса труда.

2. Научная дисциплина, занимающаяся разработкой и организацией автома-

тизированных рабочих мест на производстве.

3. Научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в

конкретных условиях его (их) деятельности.

Вопрос 2Какие принципы являются исходными при проведении эргономических ис-

следований?

1. Комплексный, системный подход к решению эргономических проблем.

2. Зависимость качества работы оператора от количества технических средств

на АРМ.

3. Решение эргономических проблем одновременно в двух направлениях

(от требований человека — к технике и от возможностей техники — к

человеку).

322

4. Исследование деятельности человека в СЧМ как решающего звена ком-

плексной системы.

5. Рассмотрение человека как сложной биологической динамической си-

стемы.

6. Органическая связь со многими другими науками о человеке и технике и

использование их достижений при решении эргономических задач.

Вопрос 3

Что является предметом исследования эргономики?

1. Изучение закономерностей взаимодействия человека (группы людей) с тех-

ническими средствами, предметом деятельности и средой, т.е. конкретная

трудовая деятельность человека, использующего машины.

2. Изучение психофизиологических и антропометрических характеристик

человека в процессе трудовой деятельности.

3. Проектирование автоматизированных рабочих мест и приспособление

техники и условий труда к потребностям и возможностям человека.

Вопрос 4

Перечислите основные задачи эргономики.

1. Анализ и синтез деятельности операторов СЧМ.

2. Изучение комплекса эргономических свойств человека, определяющих

эффективность его деятельности.

3. Организация рабочего места оператора с учетом комплекса его эргономи-

ческих свойств.

4. Профессиональный отбор и профессиональная подготовка операторов

СЧМ.

5. Эргономическое проектирование и оценка СЧМ.

6. Создание организаций, контролирующих деятельность человека на авто-

матизированном рабочем месте.

7. Определение эффективности эргономических разработок.

Вопрос 5

Выберите наиболее полное определение системы «человек—машина—среда».

1. Физические, целенаправленные замкнутые системы, включающие в себя

человека в качестве управляющего звена.

2. Комплекс технических средств, управляемых человеком.

3. Замкнутые системы с главным звеном управления — человеком.

Вопрос 6

Перечислите основные задачи эргономики на железнодорожном транспорте.

1. Обеспечение работников достойным денежным вознаграждением за вы-

полняемый труд.

2. Улучшение условий труда человека.

323

3. Обеспечение удобства работы: правильно подобранные оборудование,

мебель, инструмент, одежда.

4. Создание комфортной рабочей среды: комфортного воздушного, светового

и цветового климата. Реализация мероприятий по борьбе с вибрацией,

улучшение производственного интерьера.

5. Соответствие должностного положения работника его потенциальным

интеллектуальным возможностям.

Вопрос 7Перечислите основные методы, которые использует эргономика.

1. Психолигические.

2. Экономические.

3. Физиологические.

4. Моделирование.

5. Мультимедийные.

6. Футуристические.

Вопрос 8Какие из перечисленных методов являются психологическими?

1. Наблюдение.

2. Опрос.

3. Анкетирование.

4. Эксперимент.

5. Электрокардиограмма.

6. Тест.

7. Слежение.

Вопрос 9Какие из перечисленных методов моделирования не входят в перечень методов,

используемых эргономикой?

1. Физическое моделирование.

2. Математическое моделирование.

3. Мультипликационное моделирование.

4. Имитационное моделирование.

5. Дизайнерское моделирование.

Вопрос 10Перечислите основные эргономические характеристики СЧМ, применяемых

на транспорте.

1. Динамичность.

2. Целеустремленность.

3. Адаптивность.

4. Самофинансирование.

5. Самоорганизация.

324

Вопрос 11Использует ли эргономика в своих разработках результаты и достижения физио-

логии и психологии трудовой деятельности человека?

1. Да

2. Нет

Вопрос 12Перечислите основные психофизиологические характеристики управляющей

деятельности операторов СЧМ, которые использует эргономика.

1. Прием информации оператором.

2. Хранение и переработка информации.

3. Принятие решений в операторской деятельности.

4. Выполнение управляющих действий.

5. Контроль результатов управляющего действия.

6. Составление отчетных документов.

Вопрос 13Выберите из перечисленного основные виды анализаторов человека, используе-

мых в диспетчерской деятельности.

1. Зрительный.

2. Кинестетический.

3. Слуховой.

4. Тактильный.

5. Вкусовой.

6. Вестибулярный.

Вопрос 14Выберите из перечисленного основные эргономические свойства, характери-

зующие системы СЧМ.

1. Управляемость.

2. Обслуживаемость.

3. Осваиваемость.

4. Самоорганизация.

5. Обитаемость.

Вопрос 15Назовите типы деятельности операторов СЧМ.

1. Операционная.

2. Оперативная.

3. Стратегическая.

4. Тактическая.

5. Прагматическая.

325

Вопрос 16Выберите из перечисленного виды пороговых значений (порогов) основных

характеристик анализаторов.

1. Абсолютный.

2. Дифференциальный.

3. Экспоненциальный.

4. Оперативный.

5. Адаптивный.

Вопрос 17Назовите виды памяти, обеспечивающие процесс запоминания и хранения

информации.

1. Кратковременная.

2. Долговременная.

3. Периодическая.

4. Отрезочная.

5. Избирательная.

Вопрос 18Выберите из перечисленного виды кратковременной памяти.

1. Непосредственная.

2. Опосредованная.

3. Оперативная.

4. Регулярная.

5. Средняя.

Вопрос 19Какие из перечисленных процессов характеризуют хранение информации в

долговременной памяти?

1. Запоминание.

2. Забывание.

3. Вспоминание.

4. Воспоминания.

5. Восполнение.

Вопрос 20Основные этапы деятельности человека при решении задач оперативного управ-

ления в масштабе реального времени — это:

1. Восприятие информации.

2. Информационный поиск.

3. Оценка информации.

4. Выработка управляющего воздействия.

5. Обсуждение возможных вариантов решений с товарищами по работе.

326

Вопрос 21Какие из перечисленных ситуаций являются неблагоприятными при принятии

решения оператором СЧМ?

1. Наличие дефицита информации.

2. Наличие дефицита времени.

3. Наличие некоторой неопределенности ситуации.

4. Необходимость осуществления «волевого акта» для принятия решения.

5. Склонность оператора к решениям «с риском».

Вопрос 22Какие виды решений оператора СЧМ включены в известную классификацию?

1. Импульсивные.

2. Решения «с риском».

3. Уравновешенные.

4. Осторожные.

5. Неосторожные.

6. Инертные.

Вопрос 23Управляющие действия операторов СЧМ оценивают с использованием характеристик:

1. Скоростных.

2. Пространственных.

3. Силовых.

4. Временных.

5. Точностных.

Вопрос 24Выберите из перечисленного основные предельно допустимые нормы деятель-

ности операторов СЧМ.

1. Коэффициент занятости.

2. Период непрерывной занятости.

3. Коэффициент очереди сообщений.

4. Коэффициент значимости сообщений.

5. Длина очереди сообщений.

6. Скорость поступления информации к оператору.

Вопрос 25Основные эргономические типы организационной структуры коллектива — это:

1. Цепочка.

2. Звено.

3. Звезда.

4. Круг.

5. Неполная сеть.

6. Полная сеть.

327

Вопрос 26Вычеркните из таблицы те факторы (объективные и субъективные), которые не

оказывают существенного влияния на операторскую деятельность.

Вопрос 27Что из перечисленного не входит в состав основных мер предотвращения пси-

хологической напряженности в коллективе?

1. Четкое распределение прав и ответственности.

2. Создание условий профессионального роста рядовых сотрудников.

3. Создание условий для служебного продвижения.

4. Создание благоприятного психологического климата в коллективе.

5. Правильная организация АРМ сотрудников.

6. Освобождение от ответственности при принятии решения.

Вопрос 28Выберите из перечисленного основные принципы организации профессиональ-

ного отбора.

1. Этапность.

2. Активность отбора.

3. Эффективная система профессиональной подготовки (включающая обу-

чение, тренинг и психологическую подготовку).

4. Расширение категорий доступа к работе.

Вопрос 29Перечислите виды навыков, которыми должны обладать операторы СЧМ.

1. Восприятие информации (сенсорные).

2. Двигательные.

3. Статические.

4. Интеллектуальные.

5. Динамические.

ФАКТОРЫ

ОбъективныеСубъективные

Средовые Аппаратурные

Ус

ло

ви

я

об

ита

ем

ос

ти

Об

ъек

ти

вн

ые

усл

ов

ия

об

ста

но

вк

и

Ор

ган

иза

ци

я

дея

тел

ьн

ос

ти

Ор

ган

иза

ци

я

ра

бо

чего

мес

та

По

то

ки

ин

фо

рм

ац

ии

Ко

нтр

ол

ь д

ея

тел

ь-

но

сти

и с

ос

то

ян

ия

оп

ер

ато

ра

Ко

ли

чес

тв

о а

пп

ар

а-

ту

ры

на

АР

М

Со

сто

ян

ие о

пер

ато

ра

Ин

ди

ви

ду

ал

ьн

ые

ос

об

ен

но

сти

оп

ер

ато

ра

Ур

ов

ен

ь п

ро

фес

си

о-

на

ль

но

й п

од

гото

в-

лен

но

сти

оп

ер

ато

ра

До

лж

но

стн

ое п

ол

о-

жен

ие о

пер

ато

ра

328

Вопрос 30Что обязательно должны содержать итоговые материалы комплексной эргоно-

мической оценки АРМ?

1. Существующую масштабную графическую модель компоновки АРМ.

2. Рекомендуемую масштабную графическую модель компоновки АРМ.

3. Вычисления комплексного эргономического показателя для АРМ.

4. Описание выявленных нарушений, текстовые пояснения и рекоменда-

ции.

5. Комплексные эргономические требования к АРМ.

Вопрос 31Перечислите зоны моторного поля оператора при работе сидя.

1. Оптимальная зона досягаемости для ручного труда, требующего большой

точности.

2. Оптимальная зона досягаемости при грубой ручной работе.

3. Зона удобной досягаемости ладони.

4. Зона досягаемости пальцев вытянутой руки.

5. Верхняя неудобная зона досягаемости.

6. Максимальная зона досягаемости.

Вопрос 32Какие виды формализованной записи деятельности операторов СЧМ применя-

ются в эргономике из названных?

1. Блок-схема алгоритма.

2. Логическая схема алгоритма.

3. Органиграмма.

Вопрос 33Какие показатели не рассчитываются при комплексной оценке надежности

работы операторов СЧМ?

1. Безошибочность.

2. Восстанавливаемость.

3. Своевременность.

4. Коэффициент готовности.

5. Точность.

Вопрос 34Какие уровни мотивации деятельности человека выделяются в эргономике?

1. Сделать как можно лучше.

2. Сделать не хуже других.

3. Лишь бы сделать.

4. Работа нравится.

5. Работа не нравится.

329

Вопрос 35Оказывает ли стрессовое состояние отрицательное влияние на деятельность

оператора СЧМ?

1. Нет.

2. Да.

Вопрос 36В каких видах производственных процессов человек не задействован в качестве

исполнителя?

1. В автоматических.

2. В автоматизированных.

3. В ручных.

Вопрос 37Какие характеристики светового излучения позволяет оценивать зрение человека?

1. Яркость.

2. Цвет.

3. Коэффициет контраста предмета и фона.

4. Прерывистость свечения.

Вопрос 38Какие из перечисленных видов тестов применяются в эргономике?

1. Бланковые.

2. Аппаратурные.

3. Анкетирование.

Вопрос 39Является ли «образ-цель» управляемого процесса составной частью процесса

оперативного мышления оператора СЧМ?

1. Да.

2. Нет.

Вопрос 40Является ли объем одномоментно запоминаемых символов (букв, цифр) и одно-

значных слов характеристикой оперативной памяти человека?

1. Нет.

2. Да.

Вопрос 41Большое социальное значение эргономики заключается в том, что она занимается:

1. Оптимизацией организации труда.

2. Оптимизацией условий труда.

3. Оптимизацией процесса труда.

4. Освобождением людей от напряженного труда.

330

Приложение 2

КОМПЛЕКС ЗАДАНИЙК ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ

П.2.1. Задание к практической работе № 1.Организация автоматизированных рабочих мест

оперативного персонала железных дорог(на примере АРМ оперативных работников

дорожного автоматизированного диспетчерского центра

управления перевозками)

Цели работы

1. Ознакомление с эргономическими методами организации рабочих мест.

2. Получение основных сведений об автоматизации рабочих мест.

3. Приобретение навыков эргономического проектирования рабочих мест.

Оборудование: транспортир, миллиметровая бумага (миллиметровка), письмен-

ные принадлежности.

Порядок выполнения работы

1. По предлагаемому варианту выполнить эскизный эргономический проект

размещения технических средств на рабочем месте.

Комплекс технических средств по варианту представлен в табл. П.2.1; габа-

ритные размеры и частота использования технических средств — в табл. П.2.2;

характеристики технических средств — в табл. П.2.3.

2. Проанализировать границы зон досягаемости и углов зрения в горизон-

тальной плоскости, нанести дополнительные ограничительные линии на при-

лагаемый к работе бланк вида сверху

АРМ оперативного работника.

3. Выполнить масштабное раз-

мещение (масштаб 1:10) в гори-

зонтальной и вертикальной пло-

скостях органов управления и ин-

формационных средств на АРМ.

Размещение аппаратуры на рабо-

чем месте следует производить ис-

ходя из частоты обращения к ней и

степени ее важности с учетом эрго-

номических требований к размещению СОИ и ОУ на АРМ.

4. Оформить отчет.

Таблица П.2.1

Варианты задания

Вариант Порядковый номер в журнале

1 1 6 11 16 21 26

2 2 7 12 17 22 27

3 3 8 13 18 23 28

4 4 9 14 19 24 29

5 5 10 15 20 25 30

331

Вариант

По

ль

зов

ател

ь

Условное обозначение

пользователя

Секция управления

Секция связи

Устройство вывода информации

(монитор)

Устройство ввода символьной

информации (клавиатура)

Манипулятор «мышь»

Телефон

Микрофон

Табло — мнемосхема коллективно-

го пользования

Сокращенный график исполнен-

ной работы

Инструкторско-техническая

документация

Рабочий стол

Рабочее кресло

1С

та

рш

ий

ди

сп

етч

ер

РУ

Д

ГЦ

С–

+3

++

++

2+

++

++

+

2П

оезд

но

й (

узл

ов

ой

) д

ис

петч

ер

Д

ГЦ

++

6+

2+

++

2+

++

++

+

3С

та

рш

ий

ло

ко

мо

ти

вн

ый

ди

с-

петч

ер

ДГ

ЦТ

–+

3+

++

+2

++

++

++

4С

та

рш

ий

ди

сп

етч

ер

по

ор

ган

и-

зац

ии

мес

тн

ой

ра

бо

ты

ДГ

ЦМ

–+

2+

++

+2

++

++

++

5С

та

рш

ий

ди

сп

етч

ер

по

па

сс

а-

жи

рс

ки

м п

ер

ев

озк

ам

ДГ

ЦЛ

–+

2+

++

+2

++

++

++

Таб

лица

П.2

.2

Сос

тав

техн

ичес

ких

сред

ств

АР

М О

ДП

При

меч

ание

. 3

— к

ол

ич

ес

тв

о о

бо

ру

до

ва

ни

я,

шт.

; «+

» —

на

ли

чи

е о

бо

ру

до

ва

ни

я;

«–

» —

отс

утс

тв

ие о

бо

ру

до

ва

ни

я.

332

Технические средстваЧастота

обращенияРазмеры аппаратуры, мм

Секция управления Очень

часто

Секция связи Очень

часто

Устройство ввода сим-

вольной информации

(клавиатура)

Часто

Устройство вывода сим-

вольной информации

(монитор)

Часто

Манипулятор «мышь» Часто

Телефон Часто

Микрофон Часто

Таблица П.2.3

Характеристики технических средств АРМ

333

Содержание отчета

1. Описание функций, выполняемых оперативным работником, и технических

средств, используемых для этого.

2. Расчетная часть:

• теоретические формулы с пояснениями;

• расчеты по варианту.

3. Графический материал выполненного задания по варианту:

• вид сверху — на специальном бланке для выполнения графического моде-

лирования (прилагается к заданию);

• вид сбоку — на миллиметровке.

4. Пояснительная часть, содержащая описание причин, которые побудили

расположить то или иное техническое средство в определенном месте на гори-

зонтальной поверхности и в вертикальной плоскости.

П.2.2. Задание к практической работе № 2.Комплексная эргономическая оценкаавтоматизированного рабочего места

Цели работы

1. Ознакомление с методикой комплексной эргономической оценки АРМ.

2. Анализ основных эргономических и санитарно-гигиенических требований

к организации АРМ и рабочих помещений с ВДТ и ПЭВМ.

3. Получение общего представления об антропометрических характеристиках

человека.

Оборудование: пульты управления АРМ, измерительная рулетка, линейка, транс-

портир, миллиметровка, письменные принадлежности.

Порядок выполнения работы

Работа выполняется в учебном центре управления процессами перевозок

кафедры «УЭР» факультета «УПП».

Технические средстваЧастота

обращенияРазмеры аппаратуры, мм

Табло-мнемосхема Очень

часто

Сокращенный график

исполненной работы

(бланк)

Часто

Окончание табл. П.2.3

334

1. Варианты заданий при-

ведены в табл. П.2.4:

2. Проанализировать задан-

ное АРМ. Для этого необходи-

мо изучить пространственно-

компоновочное решение АРМ.

3. Пользуясь средствами из-

мерения, произвести необхо-

димые обмеры заданного АРМ

(рис. П.2.1).

Размеры «Ж», «З», «И», «К»

характеризуют расположение

крайних ОУ («К» — слева, «И» —

справа, «З» — сверху, «Ж» — снизу) и крайних СОИ («Л», «М», «О», «П»). Осталь-

ные буквы характеризуют размеры элементов АРМ.

4. На миллиметровке выполнить эскиз в масштабе 1:10 в трех проекциях пульта

управления АРМ (рис. П.2.1 и П.2.2).

Таблица П.2.4

Варианты задания

Вариант Порядковый номер в журнале

Отрадная 1 7 13 19 25

Новая 2 8 14 20 26

Солнечная 3 9 15 21 27

Движенец 4 10 16 22 28

Фонтанка 5 11 17 23 29

Новинка 6 12 18 24 30

Рис. П.2.1. Пульт управления АРМ

335

Ри

с.

П.2

.2.

Эс

ки

зны

й п

ро

ек

т А

РМ

:

1 —

ви

де

оте

рм

ин

ал

; 2

— н

ор

ма

ти

вн

ый

бл

ан

к;

3 —

кл

а-

ви

ату

ра

; 4

— с

ек

ци

я с

вя

зи;

5 —

те

ле

фо

н;

6 —

пр

ин

те

р;

7 —

ма

ни

пу

ля

то

р «

мы

шь

»;

8 —

ра

бо

чи

й с

то

л;

9 —

ра

бо

че

е

кр

ес

ло

336

5. Произвести расчет антропометрических характеристик ДСП и занести

данные в табл. П.2.5. Определить доверительный интервал, т.е. интервал между

максимальным (Мmax) и минимальным (Мmin) значениями показателя:

Мmax = М + σ;

Мmin = М – σ.

Рассчитанные величины занести в табл. П.2.5.

Примечание. Нормативные значения антропометрических данных и перечень

измеряемых величин необходимо принять из учебного пособия*.

6. Сравнить фактические размеры обследуемого АРМ с нормируемыми, за-

полнить табл. П.2.6.

7. Оформить отчет.

* Комплексная эргономическая оценка и проектирование автоматизирован-

ной деятельности персонала: Учебное пособие / Г.М. Грошев, И.Ю. Романова,

О.В. Котенко, Я.В. Кукушкина, О.А. Никифорова; Под общ. ред. канд. техн. наук

Г.М. Грошева. — СПб.: ПГУПС, 2005. — 52 с.

Таблица П.2.5

Антропометрические характеристики человека

Учитываемые

размеры

Антропометрические значения

заданного контингента ДСПРасчетные значения

М σ Мmax Мmin

муж. жен. муж. жен. муж. жен. муж. жен.

Учитываемые параметры АРМРазмеры, мм

нормируемый фактический

1. Рабочий стол

2. Рабочее кресло

Таблица П.2.6

Размеры АРМ

337

Содержание отчета

1. Краткое описание методики комплексной эргономической оценки АРМ.

2. Графическая часть:

• эскиз в трех проекциях КТС АРМ по варианту (эскиз должен включать

мнемосхему путевого развития, расположение СОИ и ОУ).

3. Пояснительная часть, в которой должны быть представлены:

• оценка размещения СОИ, выводы и предложения по совершенствованию

конструкции АРМ для улучшения видимости СОИ;

• оценка компоновки ОУ, выводы и предложения по совершенствованию

конструкции АРМ для улучшения досягаемости ОУ;

• оценка требований, предъявляемых к знаковой информации; сравнение

представленной знаковой информации на обследуемом АРМ с предъявляемыми

к ним требованиями;

• оценка требований, предъявляемых к цветовому кодированию, вывод о

качестве цветового кодирования на заданном АРМ;

• выводы о соответствии габаритных размеров обследуемого АРМ антропо-

метрическим нормам и предложения по его усовершенствованию.

П.2.3. Задание к практической работе № 3.Определение количественных характеристик напряженности труда

оператора системы «человек—машина—внешняя среда»

Цели работы

1. Ознакомление с особенностями применения аппарата теории массового

обслуживания для описания и анализа деятельности оператора СЧМ.

2. Получение практических навыков проверки соблюдения предельно до-

пустимых норм деятельности оператора СЧМ.

Оборудование: письменные принадлежности, микрокалькулятор.

Условия задачи

Проектируется СЧМ, основной задачей оператора которой является при-

ем, переработка и дальнейшая передача информации. Сообщения поступают

в случайные моменты времени от n управляемых объектов. Плотность потока

сообщений от одного объекта составляет λ1 сообщений в час.

В результате анализа деятельности оператора установлено, что на обработку

одного сообщения оператор должен затрачивать в среднем tоп минут. Особенности

технологического процесса таковы, что информация теряет смысл («стареет»)

через tпр.доп минут после ее поступления к оператору.

В результате анализа характера процесса управления установлено, что

поток сообщений является простейшим, время их обслуживания подчинено

экспоненциальному закону распределения; сообщения не могут покинуть

систему необслуженными. Среднее количество информации в одном сообще-

нии — F, бит.

338

Требуется

1. Рассчитать количественные характеристики информационной нагрузки

оператора. Оценить их соответствие ПДНД.

2. Определить, при каких изменениях исходных характеристик СЧМ будет

обеспечено соблюдение всех ПДНД (при расчетах допускается одновременно

изменять значение не более одного из исходных данных).

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с перечнем и значениями ПДНД оператора СЧМ, харак-

теризующими его информационную нагрузку, и с порядком их расчета с ис-

пользованием математического

аппарата теории массового об-

служивания.

2. Изучить условия задачи. По

предлагаемому варианту значений

характеристик СЧМ рассчитать ко-

личественные характеристики по-

казателей напряженности (инфор-

мационной нагрузки оператора) и

оценить их соответствие ПДНД.

Варианты заданий представле-

ны в табл. П.2.7; характеристики

СЧМ — в табл. П.2.8.

3. Определить, путем целенаправленного изменения исходных характеристик

СЧМ, приведенных в условиях задачи, при каких их значениях будет обеспечено

соблюдение всех ПДНД.

4. Оформить отчет.

Содержание отчета

1. Перечень, расчетные формулы и количественные характеристики ПДНД.

2. Условия задачи, ее решение по заданному варианту и расчеты-обоснования

значений характеристик СЧМ, при которых будет обеспечено соблюдение всех

ПДНД информационной нагрузки оператора.

Таблица П.2.7

Варианты задания

Вариант значений

характеристик СЧМ

Порядковый номер

в журнале

1 1 7 13 19 25

2 2 8 14 20 26

3 3 9 15 21 27

4 4 10 16 22 28

5 5 11 17 23 29

6 6 12 18 24 30

Таблица П.2.8

Варианты характеристик СЧМ

Характеристика СЧМВарианты значений характеристик СЧМ

1 2 3 4 5 6

Число станций n 6 5 7 6 7 7

λ1, сообщ./ч 5 6 4 7 5 6

оп,t мин 1,5 1,5 1,7 1,3 1,2 1,1

tпр.доп, мин 5,5 6,0 7,1 14,0 3,6 5,7

F, бит 500 540 490 400 400 320

339

П.2.4. Задание к практической работе № 4.Расчет показателей надежности оператора

системы «человек—машина»

Цели работы

1. Получение представлений о показателях надежности человеческого

звена СЧМ.

2. Получение практических навыков в определении показателей надежности

оператора СЧМ.

Оборудование: письменные принадлежности, микрокалькулятор.

Условия задачи

Проектируется СЧМ для обработки дискретной информации, передаваемой в

виде отдельных сообщений. Работа оператора заключается в приеме, логической

обработке и дальнейшей передаче информации.

При анализе работы системы выявлены три основных состояния системы,

влияющих на надежность оператора:

• наличие дефицита времени при обработке информации с вероятностью P1;

• наличие переполнения оперативной памяти с вероятностью P2;

• отсутствие информационной перегрузки с вероятностью P3.

Условные вероятности безошибочной работы оператора в предположительных

условиях работы соответственно равны Pоп/1, Pоп/2, Pоп/3.

Оператор ошибочно решает mош задач из общего числа N решаемых и mнс

общего числа задач решает несвоевременно; отвлекается от обработки инфор-

мации на To минут в течение T минут общего времени работы.

Система контроля обнаруживает неправильные действия оператора в x про-

центах выполненных операций.

Вероятность обнаружения оператором сигнала системы контроля — Pобн;

вероятность своевременного исправления ошибки при повторном решении за-

дачи оператором — Pи(tл).

Требуется

1. Рассчитать количественные характеристики показателей надежности опе-

ратора СЧМ и дать им оценку в сравнении с показателем вероятности 0,99.

2. Предложить обоснованные организационно-технические мероприятия

для повышения уровня надежности человеческого звена СЧМ с приближением

показателей вероятностей к 0,99.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с перечнем и порядком расчета показателей надежности

оператора СЧМ.

2. Изучить условия задачи. По предлагаемому варианту значений характери-

стик СЧМ рассчитать количественные характеристики показателей надежности

оператора и дать им оценку.

340

Варианты заданий

представлены в табл.

П.2.9, характеристики

СЧМ — в табл. П.2.10.

3. Предложить ор-

ганизационно-техни-

ческие мероприятия

для повышения уров-

ня надежности челове-

ческого звена СЧМ.

4. Оформить отчет.

Содержание отчета

1. Перечень и расчетные формулы показателей надежности оператора СЧМ.

2. Условия задачи, ее решение по заданному варианту и предложения по

организационно-техническим мероприятиям, направленные на повышение

надежности человеческого звена СЧМ до уровня вероятности, равного 0,99, при

необходимости подкрепленные дополнительными (повторными) расчетами.

Таблица П.2.9Варианты задания

Вариант значений

характеристик СЧМ

Порядковый номер

в журнале

1 1 7 13 19 25

2 2 8 14 20 26

3 3 9 15 21 27

4 4 10 16 22 28

5 5 11 17 23 29

6 6 12 18 24 30

Таблица П.2.10

Варианты характеристик СЧМ

Характеристика СЧМВарианты значений характеритик СЧМ

1 2 3 4 5 6

T, мин 720 720 720 720 720 720

To, мин 60 72 60 80 72 90

N 100 200 150 100 150 200

mош 3 5 3 2 2 3

mнс 4 6 3 3 2 3

x 80 77 85 80 75 78

Pобн 0,41 0,55 0,45 0,50 0,60 0,70

Pи(tл) 0,99 0,97 0,96 0,95 0,98 0,99

P1 0,10 0,20 0,10 0,10 0,15 0,05

P2 0,20 0,10 0,30 0,10 0,10 0,05

P3 0,70 0,70 0,60 0,80 0,75 0,90

Pоп/1 0,94 0,95 0,93 0,945 0,935 0,95

Pоп/2 0,96 0,95 0,96 0,94 0,95 0,94

Pоп/3 0,99 0,98 0,99 0,975 0,985 0,99

341

Приложение 3

РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗАЦИИ ФУНКЦИЙ

И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АРМ ДНЦНА ОСНОВЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ДЦ

П.3.1. Исходные данные для расчета

Показатели, характеризующие участок:

• длина диспетчерского участка — 132 км;

• размеры грузового движения в среднем в сутки — 55 поездов;

• участковая скорость движения грузовых поездов — 33,6 км/ч;

• задержки (остановки) поездов перед сигналами — 31 поезд.

Расходные ставки в ценах 1999 г.:

• поездо-час грузового поезда — 534,06 руб. (электрическая тяга) и 615,33 руб.

(тепловая тяга);

• стоимость одной задержки поезда (трехминутная стоянка поезда): электро-

тяга — 40,53 руб., тепловозная тяга — 29,67 руб.

Экспертные оценки отдельного улучшения показателей эксплуатационной

работы за счет автоматизации диспетчерского управления:

• повышение участковой скорости движения грузовых поездов — 3 %;

• расчетное сокращение числа диспетчерских кругов на полигоне дороги за

счет падения перевозок и автоматизации — с 51 до 34;

• сокращение числа задержек (остановок) поездов перед сигналами — 30 %.

Заработная плата диспетчерского персонала и размеры начислений:

• среднемесячная заработная плата диспетчеров — 4300 руб.;

• коэффициент сменности — 4,5;

• коэффициент замещения — 1,07;

• отчисления на социальное страхование — 38,5 %.

Численность персонала, необходимого для обслуживания КТС АРМ ДНЦ,

среднемесячная заработная плата и размеры начислений:

• несменный старший электромеханик — один на шесть АРМ ДНЦ;

• среднемесячная заработная плата старшего электромеханика с учетом пре-

мий и выплат — 3000 руб.;

• сменный электромеханик — один на шесть АРМ ДНЦ;

• среднемесячная заработная плата электромеханика с учетом премий и вы-

плат — 2500 руб.;

• коэффициент сменности — 4,5;

• коэффициент замещения — 1,07;

• отчисления на социальное страхование — 38,5 %.

Затраты, связанные с внедрением и функционированием АРМ ДНЦ: стои-

мость АРМ ДНЦ — 326,440 руб. (табл. П.3.1).

342

Затраты на материалы, запасные части и электроэнергию для функциониро-

вания АРМ ДНЦ: 1,5 % стоимости КТС АРМ ДНЦ.

Затраты на переподготовку диспетчерского и технического персонала для

работы на АРМ:

• количество работников диспетчерского персонала, прошедших перепод-

готовку на АРМ ДНЦ — 5 человек;

Наименование оборудования

и его характеристики

Количе-

ство, шт.

Стоимость, руб.

За еди-

ницуОбщая

Монитор ViewSonic G810, 21", 0.25, 1600×1200

NI(75 Hz) TCO'92

4 30 000 120 000

Персональный компьютер Intel Pentium III

Intel PHI 450Mhz processor, 512 Kb L2 cache,

RAM: 64 Mb PC-100 SPD

SDRAM DIMM modules, 1,44 Mb 3.5» FDD,

Ultra DMA support for

ATA 33 hard disk generation for 2×2 drivers (PIO-

Mode 0-4) 6.4 Gb

HDD,

PCI Graphics processor with 8Mb DRAM,

NIQ3COM 3C905B-TX Fast

EtherLink XL PCI 10/100 Base-TTP, 2 x serial, 1

x parallel, slots (2x32-bit PCI, 2×16-bit ISA),

104 Key Rus/Lat Win98 compatible Keyboard (PS/2),

2 button Mouse (PS/2), Pad

4 26 500 106 000

Sound card Yamaha 724 PCI 3 420 1260

Колонки Typhoon AT-50870 Silver Crest

2х160W

3 660 1980

Плата адаптера канала DSP-бОМПС 1 60 000 60 000

Комплект ЛВС (разъёмы, коннекторы, кабель) 1 5000 5000

Сетевая карта NIQ3COM 3C905B-TX Fast

EtherLink XL PCI 10/100

4 900 3600

Base-TTP

Коммутатор 3Com Office Connect Hub 16TPC

3C 16702

2 1500 3000

ИБП APC Smart-UPS 420 V/A 4 6400 25 600

ИТОГО: — — 326 440

Таблица П.3.1

Стоимость комплектации АРМ ДНЦ

343

• количество работников диспетчерского персонала, прошедших подготовку

для обслуживания КТС АРМ ДНЦ — 6 человек;

• затраты на переподготовку одного работника диспетчерского персонала —

8,0 тыс. рублей;

• затраты на переподготовку одного работника технического персонала —

7,0 тыс. рублей;

Нормы амортизационных отчислений, %:

• здания — 1;

• вычислительная техника — 10;

• линии связи — 2,5.

Инвестиции, тыс. рублей.

П.3.2. Технико-экономические расчетыожидаемой экономической эффективности

Определение экономии эксплуатационных расходов

Для расчета экономии эксплуатационных расходов от автоматизации функ-

ций и информационного обеспечения на диспетчерском участке АРМ ДНЦ на

базе действующей системы диспетчерской централизации используем лишь те

составляющие, оценка которых не вызывает сомнений:

• повышение участковой скорости Эск, что ведет к ускорению оборота вагонов

и более производительному использованию локомотивов;

• сокращение задержек (остановок) поездов Эзп перед сигналами;

• увеличение производительности труда поездных диспетчеров Эш.

Тогда экономия эксплуатационных расходов

Э = Эск + Ээл + Эш.

Экономия от ускорения оборота общего рабочего парка грузовых вагонов на 3 % за счет улучшения диспетчерского регулирования пропуска грузовых поездов. Если

принять, что АРМ ДНЦ обеспечит повышение участковой скорости движения

поездов как минимум на 3 %, то при участковой скорости, равной 33,6 км/ч,

время нахождения каждого грузового поезда на участке в среднем сократится и

при величине расходной ставки одного поезда-часа 534,06 руб. (электрическая

тяга) и 615,33 руб. (тепловозная тяга) составит:

( )гр гр 3

ск п~чучуч

Э 365 10 ,1

NLNLе

V V−⎛ ⎞

= − ⋅ ⋅ ⋅⎜ ⎟+ Δ ⎠⎝ т.е.

ск

132 35 132 35 132 20 132 20534,06 615,33 Э

33,6 (1 0,03) 33,6 33,6 (1 0,03) 33,6

⎡ ⎤⎛ ⋅ ⋅ ⎞ ⎛ ⋅ ⋅ ⎞= − ⋅ + − ⋅ ×⎢ ⎥⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠+ ⋅ + ⋅⎣ ⎦

–3365 10 1318,7× ⋅ = тыс. руб.

344

Экономия от сокращения на 30 % задержек (остановок) поездов перед сигналами.

Для диспетчерского круга экономия электроэнергии за счет сокращения задержек

электропоездов перед сигналами на 30 % рассчитывается по формуле

Эзд.сиг = Кзβсн.зЕост ⋅ 365 ⋅ 10–3, т.е.

Эзд.сиг = [(21 ⋅ 40,53) + (10 ⋅ 29,67)] 365 ⋅ 10–3 = 419,0 тыс. руб.

Экономия за счет сокращения штата диспетчерского персонала за счет авто-матизации отнесенная на один диспетчерский участок. Эта экономия составит:

3ш

(51 34) 4,5 1,07 4300 12 1,385= 10 114,7Э

51

−− ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ = тыс. руб.

Суммарная экономия средств от автоматизации функций и информационного

обеспечения КТС АРМ ДНЦ на диспетчерском участке равна:

Э = Эск + Ээл + Эш, т.е.

Э = 1318,7 + 419,0 + 114,7 = 1852,4 тыс. руб.

Оценка затрат на автоматизацию функцийи информационное обеспечение АРМ ДНЦ

В капитальные затраты включаются расходы на приобретение, установку и

монтаж оборудования АРМ ДНЦ (КАРМ). Эта величина приведена в табл. П.3.2

и составляет 326,44 тыс. руб.

Кроме того, в составе капитальных затрат необходимо учитывать расходы

на объектную ориентацию тиражируемого программного обеспечения, научно-

исследовательские и проектные работы по созданию АРМ (Кпр), инвестиции в

строительные, монтажные и пусконаладочные работы (Кстр), затраты на про-

граммное обеспечение (Кпрог), затраты на платы сопряжения КТС АРМ ДНЦ с

действующими системами ДЦ (Коб).

Таблица П.3.2

Капиталовложения в КТС АРМ ДНЦ

Категория работ Стоимость, тыс. рублей

Проектные работы 200

Строительные и монтажные работы 250

Подготовка оборудования и программное обеспечение 650

Оборудование 400

Итого: 1500

345

С учетом опыта установки КТС АРМ на диспетчерских кругах Октябрьской

железной дороги ориентировочные капитальные затраты на оборудование дис-

петчерского круга средствами АРМ составят 1500 тыс. руб. (см. табл. П.3.2).

Для обеспечения функционирования АРМ ДНЦ прошли переподготовку пять

поездных диспетчеров и шесть электромехаников. При этом затраты на одного

диспетчера составили 8000 руб., на одного электромеханика — 7000 руб. Затраты

на профессиональную подготовку персонала:

Кпод = (Шпод.оп ⋅ Зпод.оп + Шпод.тех ⋅ Зпод.тех) ⋅ 10–3, т.е.

Кпод = (5 ⋅ 8000 + 6 ⋅ 7000) ⋅ 10–3 = 82,0 тыс. руб.

Суммарные инвестиции в создание АРМ ДНЦ составят:

Кдоп = КАРМ + Кпр + Кстр + Кпрог + Коб + Кпод.

С учетом этого величина капитальных расходов составит:

Кдоп = 326,440 + 200,0 + 250,0 + 650,0 + 400,0 + 82,0 = 1908,44 тыс. руб.

Дополнительные эксплуатационные расходы при внедрении АРМ ДНЦ

связаны с содержанием и амортизацией КТС АРМ, включая расходы на за-

работную плату и отчисления на социальное страхование персонала, который

дополнительно потребуется для обслуживания КТС АРМ ДНЦ, расходы на

материалы, запасные части и электроэнергию для текущего содержания этих

средств и амортизационные отчисления по ним.

Обслуживание КТС АРМ ДНЦ, функционирующих на шести диспетчерских

кругах Санкт-Петербургского отделения, выполняют один электромеханик в

смену и один несменный старший электромеханик. Должностные оклады этих

работников принимаются с учетом премий и различных выплат в размере 3000 руб.

для старшего электромеханика и 2500 руб. для электромеханика. В соответствии

с этим общий годовой фонд заработной платы персонала по обслуживанию КТС

АРМ ДНЦ на шести кругах с учетом отчислений на социальное страхование в

расчете на шесть кругов составит:

Эдоп.ш = ШдопКсмКзЗдоп.ш (1 + H1 + H2 )(1 + H3) ⋅ 12 ⋅ 10–3, или

(3000 + 2500 ⋅ 4,5) ⋅ 12 ⋅ 1,07 ⋅ 1,38 ⋅ 10–3 тыс. руб.,

а в расчете на один круг:

доп.ш

252,5Э 42,1

6= = тыс. руб.

Амортизационные отчисления по КТС АРМ ДНЦ в соответствии с действую-

щими нормами принимаются в размере: содержание вычислительной техники —

10 %, содержание линий связи — 2,5 %, расходы на материалы, запасные части и

электроэнергию ориентировочно — 1,5 % стоимости КТС АРМ ДНЦ:

Эам = (326,440 ⋅ 0,10 + 400 ⋅ 0,025) = 42,6 тыс. руб.

346

ЭАРМ = 1908,44 ⋅ 0,015 = 28,6 тыс. руб.

В этом случае общая сумма дополнительных эксплуатационных расходов на

амортизацию и обслуживание и содержание КТС АРМ ДНЦ составит:

Эдоп = Эдоп.ш + ЭАРМ + Эам, т.е.

Эдоп = 42,1 + 28,6 + 42,6 = 113,3 тыс. руб.

Оценка технико-экономической эффективностиавтоматизации функций и информационного обеспечения АРМ ДНЦ Экономическая эффективность автоматизации функций и информаци-

онного обеспечения АРМ ДНЦ на диспетчерском круге определяется путем

сопоставления результатов от функционирования АРМ ДНЦ и затрат, необхо-

димых для его создания и функционирования, в соответствии с Методическими

рекомендациями по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном

транспорте (1998 г.).

При выполнении данных расчетов приняты:

• налог на имущество — 1,8 %;

• налог на прибыль — 30 %;

• ставка сравнения расчетная (норма дисконта): I вариант — 10 %; II вариант —

16 %; III вариант — 20 %;

• нормативное значение нормы рентабельности инвестиций — 0,16;

• нормативное значение срока окупаемости — 6,2 года;

• внутренняя норма рентабельности — 0,1—0,36.

Расчет показателей инвестиционного проектапо годам 10-летнего горизонта

Из данных табл. П.3.3 следует:

• чистый поток денежный средств без дисконтирования становится положи-

тельным на 1-й год эксплуатации АРМ и на 10-й год составит 10629,26 тыс. руб.;

• чистый дисконтированный доход при ставке сравнения расчетной (норме

дисконта) 10 % становится положительным на 1-й год эксплуатации АРМ и на

10-й год составит 5792,17 тыс. руб.;

• чистый дисконтированный доход при ставке сравнения расчетной (норме

дисконта) 16 % становится положительным на 1-й год эксплуатации АРМ и на

10-й год составит 4147,96 тыс. руб.;

• чистый дисконтированный при ставке сравнения расчетной (норме дис-

конта) 20 % становится положительным после 1-го года эксплуатации АРМ и на

10-й год составит 3345,41 тыс. руб.

По результатам расчетов определяется три варианта срока окупаемости:

1) простой срок окупаемости на основе сравнения дополнительных капиталь-

ных вложений и экономии эксплуатационных расходов;

2) срок окупаемости, определяемый на основе чистого потока денежных

средств;

347

Таб

лица

П.3

.3О

ценк

а по

каза

теле

й ин

вест

ицио

нног

о пр

оект

а по

авт

омат

изац

ии ф

ункц

ий и

инф

орм

ацио

нног

о об

еспе

чени

я А

РМ

По

ка

зател

иГо

ды

01

23

45

67

89

10

1. С

ок

ращ

ени

е эк

сп

луат

а-

ци

он

ны

х р

асхо

до

в,

тыс. р

уб

.

0,0

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

0

2.

Ито

го п

ри

то

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

, ты

с.

ру

б.

0,0

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

01

85

2,4

0

3.

Ин

вести

ци

и,

тыс.

руб

.1

90

8,4

40

00

00

00

00

0

4.

До

по

лн

ите

льн

ые э

кс-

пл

уата

ци

он

ны

е р

асхо

ды

без

ам

ор

тиза

ци

и,

тыс.

руб

.

0,0

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

07

0,7

0

5.

На

ло

г н

а п

ри

бы

ль

, ты

с.

ру

б.

(30

%)

0,0

05

18

,04

51

8,2

75

18

,50

51

8,7

35

18

,96

51

9,1

95

19

,42

51

9,6

55

19

,88

52

0,1

1

6.

На

ло

г н

а и

му

щес

тв

о,

ты

с.

ру

б.

(1,8

%)

0,0

01

2,3

11

1,5

41

0,7

71

0,0

19

,24

8,4

77

,71

6,9

46

,17

5,4

1

7.

Ито

го о

ста

то

к д

ен

еж

-

ны

х с

ред

ств

, ты

с.

ру

б.

0,0

06

01

,05

60

0,5

15

99

,97

59

9,4

45

98

,90

59

8,3

65

97

,83

59

7,2

95

96

,75

59

6,2

2

8.

Чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

-

ны

х с

ред

ств

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

41

25

1,3

51

25

1,8

91

25

2,4

31

25

2,9

61

25

3,5

01

25

4,0

41

25

4,5

71

25

5,1

11

25

5,6

51

25

6,1

8

9.

Чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

-

ны

х с

ред

ств

на

ра

ста

ющ

им

ито

гом

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

4–

65

7,0

95

94

,81

18

47

,23

31

00

,20

43

53

,70

56

07

,74

68

62

,31

81

17

,42

93

73

,07

10

62

9,2

6

10

. С

та

вк

а с

ра

вн

ен

ия

ра

с-

четн

ая

, %

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

11

. К

оэ

фф

иц

иен

т д

ис

ко

н-

ти

ро

ва

ни

я

10

,90

90

,82

60

,75

10

,68

30

,62

10

,56

40

,51

30

,46

70

,42

40

,38

6

12

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

41

13

7,4

81

03

4,0

69

40

,57

85

5,7

77

78

,42

70

7,2

86

43

,60

58

6,1

45

32

,39

48

4,8

9

348

Око

нчан

ие т

абл.

П.3

.3

По

ка

зател

иГо

ды

01

23

45

67

89

10

13

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

на

ра

ста

ющ

им

ито

гом

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

4–

77

0,9

62

63

,10

12

03

,68

20

59

,45

28

37

,87

35

45

,15

41

88

,75

47

74

,89

53

07

,28

57

92

,17

14

. С

та

вк

а с

ра

вн

ен

ия

ра

с-

четн

ая

, %

16

16

16

16

16

16

16

16

16

16

16

15

. К

оэ

фф

иц

иен

т д

ис

-

ко

нти

ро

ва

ни

я

10

,86

20

,74

30

,64

10

,55

20

,47

60

,41

0,3

54

0,3

05

0,2

63

0,2

27

16

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

41

07

8,6

79

30

,15

80

2,8

16

91

,64

59

6,6

75

14

,16

44

4,1

23

82

,81

33

0,2

42

85

,15

17

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

на

ра

ста

ющ

им

ито

гом

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

4–

82

9,7

71

00

,38

90

3,1

91

59

4,8

22

19

1,4

92

70

5,6

53

14

9,7

73

53

2,5

83

86

2,8

14

14

7,9

6

18

. С

та

вк

а с

ра

вн

ен

ия

ра

с-

четн

ая

, %

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

19

. К

оэ

фф

иц

иен

т д

ис

-

ко

нти

ро

ва

ни

я

10

,83

30

,69

40

,57

90

,48

20

,40

20

,33

50

,27

90

,23

30

,19

40

,16

2

20

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

, ты

с.

ру

б.

19

08

,44

10

42

,38

86

8,8

17

25

,16

60

3,9

35

03

,91

42

0,1

03

50

,03

29

2,4

42

43

,60

20

3,5

0

21

. Д

ис

ко

нти

ро

ва

нн

ый

чи

сты

й п

ото

к д

ен

еж

ны

х

ср

ед

ств

на

ра

ста

ющ

им

ито

гом

, ты

с.

ру

б.

–1

90

8,4

4–

86

6,0

62

,75

72

7,9

11

33

1,8

31

83

5,7

42

25

5,8

42

60

5,8

72

89

8,3

13

14

1,9

13

34

5,4

1

349

3) срок окупаемости инвестиций с учетом дисконтирования при трех вари-

антах ставки сравнения расчетной (норме дисконта): 10, 16, 20 %.

Простой срок окупаемости составит (см. строки 1, 3 в табл. П.3.3 и расчетную

формулу):

допок

доп

1908,441,09

Э Э 1852,4 113,3

КТ = = =

− −года.

Срок окупаемости, определяемый на основе чистого притока денежных

средств, будет равен (по данным строки 9 табл. П.3.3):

ок657,09(2 1)

1 1,52657,09 594,81

Т−= + =

+года.

Срок окупаемости с учетом дисконтирования

• при ставке сравнения расчетной (норме дисконта) 10 % (по данным строки

13 табл. П.3.3):

10ок.д

770,96(2 1)1 1,74

770,96 263,10Т

−= + =

+года;

Таблица П.3.4

Показатели ожидаемой экономической эффективности созданияАРМ ДНЦ с учетом дисконтирования

Основные показа-

тели ожидаемой эко-

номической эффек-

тивности внедрения

АРМ ДНЦ

При Е = 10 %

(с поправкой

на риск

при Е = 0,26)

При Е = 16 %

(с поправкой

на риск

при Е = 0,32)

При Е = 20 %

(с поправкой

на риск

при Е = 0,36)

Норма-

тивное

значение

показа-

теля

Срок окупаемости с

учетом дисконтиро-

вания Ток, годы

1,74 1,89 1,99 6,2

Внутренняя норма

доходности инвести-

ций Евн

0,57 0,53 0,50 0,16

Интегральный эф-

фект (чистый дискон-

тированный доход)

Эинт, тыс. руб.

15482,56

(4780,41)

8960,94

(3526,25)

6787,06

(2922,39)

—

Индекс рентабельно-

сти инвестиций Эк

9,11

(3,6)

5,7

(2,8)

4,6

(2,5)

1,0

Внутренняя норма

рентабельности Ерент

0,91 0,1…0,36

350

• при ставке сравнения расчетной (норме дисконта) 16 % (по данным строки

17 табл. П.3.3):

16ок.д

829,77(2 1)1 1,89

829,77 100,38Т =

−+ =

+года;

• при ставке сравнения расчетной (норме дисконта) 20 % (по данным стро-

ки 21 табл. П.3.3):

20ок.д

866,06(2 1)1 1,99

866,06 2,75Т =

−+ =

+года.

Кроме того, определены основные показатели ожидаемой экономической

эффективности автоматизации и концентрации диспетчерского управления пере-

возками для трех вариантов ставки сравнения расчетной (норме дисконта):

• внутренняя норма доходности инвестиций Евн;

• интегральный эффект (чистый дисконтированный доход) Эинт (при трех зна-

чениях нормы дисконта обычным и трех значениях нормы дисконта «с риском»);

• индекс рентабельности Эк (при трех значениях нормы дисконта обычным

и трех значениях нормы дисконта «с риском»);

• внутренняя норма рентабельности Ерент.

Результаты расчетов представлены в табл. П.3.4.

Графическое отображение прироста чистых доходов (для полных инвести-

ционных затрат) при горизонте расчета 10 лет и их подсчете для накопленного

чистого дисконтированного потока денежных средств и трех нормах дисконта

представлено на рис. П.3.1.

Рис. П.3.1. График роста чистых доходов при внедрении на диспетчерском круге

АРМ ДНЦ (для полных инвестиционных затрат) для горизонта расчета 10 лет:

ЧПДС — чистый поток денежных средств

351

Приложение 4

МЕТОДИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОПРЕДЕЛЕНИЮЗАГРУЗКИ ДИСПЕТЧЕРСКОГО ПЕРСОНАЛА

Принципы и последовательность расчета загрузки диспетчеров поездных изложены в методике ЦД МПС [78]. Загрузка поездного диспетчера в минутах

рассчитывается за 12-часовое дежурство (ночное или дневное) по максимальному

объему работы, предусмотренному действующим графиком движения поездов:

з ,i iТ Т n=∑где Тi — норматив времени на выполнение операции, мин;

ni — количество операций за смену.

Для выполнения дополнительных операций c учетом неравномерности движе-

ния поездов к общим затратам времени Тз добавляется 10 % времени дежурства

Тсм (смены), т.е. 72 мин.

Уровень загрузки, %, поездного диспетчера определялся по формуле

з

см

100Т

Т

⋅α =

и сопоставлялся с допускаемым: α ≤ 90 %.

Затраты времени на операции учитываются по отдельным участкам дис-

петчерского круга в зависимости от характера технического оснащения и числа

главных путей на этих участках.

Перечень операций и расчетные формулы для определения загрузки поездных

диспетчеров приведены в табл. П.4.1.

Таблица П.4.1

Методика расчета загрузки поездного диспетчера

ОперацияВремя

на операцию

Составные элементы

формулы

Участки, не оборудованные диспетчерской централизацией

Составление плана поезд-

ной работы на участке:

– однопутном

– двухпутномТпл = 0,3NгH

Тпл = 0,15NгH

NгH — количество по-

ездостанций грузового

движения

Получение докладов

с раздельных пунктов

о прибытии, отправлении и

проследовании поездов

Тдок.л = 0,41К1 + 0,85К2 +

+ 0,32К3 + 0,1К4

К1 — количество докладов

о прибытии грузовых и

пассажирских поездов на

станции конечного следо-

вания;

К2 — то же об отправлении

со станций начального

следования;

352

ОперацияВремя

на операцию

Составные элементы

формулы

К3 — то же об отправле-

нии со станций сборных,

вывозных поездов;

К4 — то же о проследова-

нии всех остальных по-

ездов

Выбор оптимального

варианта диспетчерской

регулировки:

– однопутных

– двухпутныхТрег = 0,3NгпHТрег = 0,1NгпH

NгпH — количество

поездостанций грузового

и пассажирского движе-

ния

Нанесение на график

линий хода поездов по

перегонам на участках,

оборудованных поездо-

графом

Тгр = 0,1N(H – 1) N — количество поез-

дов по действующему

графику;

H — число станций

Дача указаний ДСП о

работе сборных и вы-

возных поездов

Тук = 0,5(NсбHсб +

+ NвHв + NдлHдл)

NсбHсб, NвHв, NдлHдл —

количество поездо-

станций работы соот-

ветственно сборных,

вывозных поездов и дис-

петчерских локомотивов

Согласование с локо-

мотивным диспетчером

плана обеспечения гру-

зовых поездов локомо-

тивами и бригадами

Тл.бр = 0,6Nг Nг — количество грузовых

поездов

Получение и передача

информации о подходе

поездов к сортировоч-

ным и грузовым станци-

ям узла

Тподх = 0,15КинфФн Кинф — количество пери-

одов сбора информации;

Фн — количество на-

правлений, с которых

поступает информация

Сбор сведений о поло-

жении на станциях

Тп.ст = 2,5КсвНст Ксв — количество перио-

дов сбора информации;

Нст — количество станций

Подвязка локомотивов к

внутриузловым пере-

даточным и вывозным

поездам

Тлок = 0,4Nпв Nпв — количество пере-

даточных и вывозных

поездов

Продолжение табл. П.4.1

353

ОперацияВремя

на операцию

Составные элементы

формулы

Участки, оборудованные диспетчерской централизацией

Составление плана

поездной работы на

участке:

– однопутном,

– двухпутном

Тпл = 0,3NгHТпл = 0,15NгH

NгH — количество поез-

до-станций грузового

движения

Приготовление маршру-

тов приема

Тмар = 0,5М М — количество марш-

рутов

Выбор оптимального ва-

рианта диспетчерской

регулировки:

– однопутных

– двухпутных

Трег = 0,3NгпHТрег = 0,1NгпH

NгпH — количество по-

ездо-станций грузового и

пассажирского движения

Приготовление марш-

рутов для маневровой

работы на промежуточ-

ных станциях

манмар ман0,5Т М= Мман — количество опе-

раций отцепки и прицеп-

ки вагонов

Нанесение на график

линий хода поездов

Тз.гр = 0,14Nг(H – 1) Nг — количество поездов

по действующему графику;

H — число станций

Согласование с локо-

мотивным диспетчером

плана обеспечения гру-

зовых поездов локомо-

тивами и бригадами

Тл.бр = 0,6Nг Nг — количество грузо-

вых поездов

Дача разрешений на

отправление поездов со

станций, находящихся

на местном управлении

Тр.о = 0,17Nот.ст Nот.ст — количество по-

ездов, отправляемых со

станций, находящихся на

местном управлении

Передача стрелок на

местное управление

Тм.у = 0,2NсбHсб Nсб — количество сбор-

ных поездов;

Hсб — количество стан-

ций рабочих сборных

поездов

Дополнительно все диспетчерские участки независимо от их технического оснащения

Прием дежурства, офор-

мление приказа и полу-

чение докладов от ДСП

Тп.д = 0,76H

Продолжение табл. П.4.1

354

Пример расчетов затрат труда ДНЦ при ДЦ и в условиях АРМ приведен в

табл. П.4.2.

Старший сменный диспетчер района управления (ДГЦС) является руководи-

телем смены поездных диспетчеров. В его обязанности входит координация

работы ДНЦ, контроль за ходом и результатами работы основных станций РУ,

контроль совместно с локомотивным диспетчером за обеспечением поездов

локомотивами и бригадами, наличием составов и отправлением поездов на

основные направления с головных сортировочных станций; принятие мер и

ликвидация возникших затруднений в продвижении поездопотока; контроль

за выполнением сменного плана работы подразделений РУ, составление плана

передачи поездов и вагонов по стыковым станциям и контроль за его выпол-

нением.

Для решения данной задачи может быть использована методика, основанная

на алгоритмическом описании функций ДГЦС.

При этом загрузка оперативного работника определяется как сумма времени,

затрачиваемого на решение оперативных tоп и подготовительно-заключительных

операций tп-з:

tз = tоп + tп-з.

ОперацияВремя

на операцию

Составные элементы

формулы

Составление и передача

приказов по движению

поездов и маневровой

работе

Тпр = 0,3Кпр Кпр — количество реги-

стрируемых приказов

Получение заявок на

закрытие перегона

Тз.ув = 0,95Кз.ув Кз.ув — количество заявок

Переговоры с машини-

стами поездных локо-

мотивов по радиосвязи

Трад = 0,06N

Переход на новый

бланк графика испол-

ненного движения

Тбл = 0,5Кпл Кпл — количество пере-

носимых линий хода

Передача и получение

информации о подходе

с других диспетчерских

участков

Тинф = 1,5КинфДинф Динф — количество дис-

петчерских участков,

с которых поступает

информация

Обеспечение грузовой

работы и развоза мест-

ного груза

Тм.гр = 0,7(NсбHсб +

+ NвHв + NnHn +NдлHдл)

NnHn — количество по-

ездо-станций работы

передаточных поездов

Окончание табл. П.4.1

355

Таб

лица

П.4

.2

При

мер

рас

чето

в за

трат

тру

да Д

НЦ

при

ДЦ

и в

усл

овия

х А

РМ

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

1.

По

лу

чен

ие п

ред

ва

ри

тел

ьн

ой

и т

ек

ущ

ей

ин

фо

рм

ац

ии

1.1.

Про

пуск

пое

здов

За

пр

ос

деж

ур

ны

х п

о с

та

нц

ия

м о

на

ли

чи

и п

оезд

ов

на

ста

нц

ия

х и

пер

его

на

х у

ча

стк

а

Ста

нц

ия

0,2

60

,26

24

24

6,2

46

,24

За

пр

ос

ди

сп

етч

ер

а п

ред

ыд

ущ

ей

см

ен

ы о

пр

ед

по

ла

гаем

ом

об

ъем

е

по

езд

но

й р

аб

оты

За

пр

ос

1,8

11

,81

11

1,8

11

,81

За

пр

ос

деж

ур

ны

х п

о с

та

нц

ии

о н

а-

ли

чи

и п

оезд

ов

, го

то

вы

х к

отп

ра

в-

лен

ию

Ста

нц

ия

0,1

90

,19

24

24

4,5

64

,56

За

пр

ос

ди

сп

етч

ер

а с

ос

ед

него

уч

ас

т-

ка

о в

озм

ож

но

стя

х п

ри

ем

а п

оезд

ов

По

езд

0,3

0,3

11

0,3

0,3

За

пр

ос

ди

сп

етч

ер

а с

ос

ед

него

уч

а-

стк

а и

ли

деж

ур

но

го п

о с

та

нц

ии

(ста

нц

ии

фо

рм

ир

ов

ан

ия

) и

нф

ор

-

ма

ци

и о

по

сту

па

ющ

ем

на

уч

ас

то

к

по

езд

е

По

езд

0,2

10

,21

33

33

6,9

36

,93

За

пр

ос

деж

ур

но

го п

о с

та

нц

ии

ил

и

ма

ши

ни

ста

о п

ри

чи

на

х о

тк

ло

нен

ия

по

езд

а о

т г

ра

фи

ка

По

езд

0,4

30

,43

15

15

6,4

56

,45

356

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Оп

ов

ещ

ен

ие б

ри

гад

, р

аб

ота

ющ

их

на

уч

ас

тк

е п

ри

«о

кн

ах

» (

пр

и Д

Ц)

По

езд

0,4

0,4

12

12

4,8

4,8

По

лу

чен

ие о

т Д

НЦ

О (

из

АС

ОУ

П)

ин

фо

рм

ац

ии

о п

од

хо

де п

оезд

ов

Сп

ра

вк

а

о п

од

хо

де

по

езд

ов

0,5

0,5

44

22

Зап

ро

с д

еж

ур

но

го п

о с

тан

ци

и о

на-

ли

чи

и с

во

бо

дн

ых п

уте

й п

ри

пл

ан

и-

ро

ван

ии

пр

ием

а п

оезд

а н

а с

тан

ци

ю

По

езд

0,2

0,0

25

35

31

0,6

1,0

6

По

лу

чен

ие и

нф

ор

ма

ци

и о

вр

ем

ен

и

пр

иб

ыти

я (

отп

ра

вл

ен

ия

, п

ро

сл

ед

о-

ва

ни

я)

по

езд

а

По

езд

0,1

0,1

08

37

23

72

37

,24

0,1

76

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

ук

аза

ни

й о

по

ря

дк

е п

ро

пус

ка

по

езд

а

По

езд

0,2

90

,29

80

80

23

,21

02

,08

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

вы

бр

ан

но

го в

рем

ен

и о

тп

ра

вл

ен

ия

по

езд

а с

о с

та

нц

ии

, р

азр

еш

ен

ия

на

отп

ра

вл

ен

ие

По

езд

0,1

20

,12

45

45

5,4

21

,12

Да

ча

ук

аза

ни

я м

аш

ин

ис

ту

о с

о-

кр

ащ

ен

ии

оп

озд

ан

ия

, в

во

де п

оезд

а

в г

ра

фи

к

По

езд

0,2

20

,22

15

15

3,3

3,3

За

пр

ос

на

ту

рн

ого

ли

ста

по

езд

а и

оп

ред

ел

ен

ие п

о н

ем

у д

ан

ны

х о

со

-

ста

ве п

оезд

а

По

езд

0,5

40

,54

16

16

8,6

49

,18

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

357

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

За

ка

з с

оп

ро

во

жд

ен

ия

на

нега

ба

ри

т-

ны

й г

ру

з п

ри

пер

ед

ач

е е

го с

од

но

й

до

ро

ги н

а д

ру

гую

Оп

ер

ац

ия

0,7

60

,76

——

——

По

лу

чен

ие з

ая

во

к н

а у

ста

но

вл

ен

ие

и о

тм

ен

у п

ред

уп

реж

ден

ий

Пр

ед

уп

ре-

жд

ен

ие

1,0

71

,07

66

6,4

26

,42

Ито

го:

12

7,8

52

16

,42

6

1.2.

Мес

тна

я ра

бот

а

За

пр

ос

деж

ур

ны

х п

о с

та

нц

ия

м о

хо

де м

ес

тн

ой

ра

бо

ты

на

ста

нц

ия

х

уч

ас

тк

а

За

пр

ос

0,4

30

,43

14

14

6,0

26

,02

Зап

ро

с д

еж

ур

ны

х п

о с

тан

ци

ям

о г

ру-

зах,

по

дл

еж

ащ

их р

азв

озу

по

уч

астк

у

За

пр

ос

0,2

60

,26

14

14

3,6

43

,64

По

лу

чен

ие у

деж

ур

но

го п

о о

тд

ел

е-

ни

ю з

ад

ан

ия

на

по

гру

зку

За

да

ни

е0

,58

0,5

81

10

,58

0,5

8

По

лу

чен

ие у

деж

ур

но

го п

о о

тд

ел

е-

ни

ю р

егу

ли

ро

во

чн

ого

за

да

ни

я

За

да

ни

е0

,90

,91

10

,90

,9

За

пр

ос

ди

сп

етч

ер

ов

со

сед

ни

х у

ча

-

стк

ов

о п

ла

ни

руем

ом

по

сту

пл

ен

ии

и в

рем

ен

и п

од

ач

и м

ес

тн

ого

гр

уза

на

уч

ас

то

к

За

пр

ос

0,7

10

,71

33

2,1

32

,13

За

пр

ос

деж

ур

ны

х о

на

ли

чи

и н

а

ста

нц

ия

х п

ор

ож

ни

х в

аго

но

в,

в т

ом

чи

сл

е с

да

ва

ем

ых

в р

егу

ли

ро

вк

у

За

пр

ос

0,3

10

,31

14

14

4,3

44

,34

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

358

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

За

пр

ос

деж

ур

ны

х п

о с

та

нц

ии

о в

оз-

мо

жн

ос

ти

ра

бо

ты

сб

ор

но

го п

оезд

а

По

езд

0,2

50

,25

14

14

3,5

3,5

За

пр

ос

деж

ур

но

го п

о о

тд

ел

ен

ию

по

во

змо

жн

ос

ти

реа

ли

зац

ии

со

ста

в-

лен

но

го п

ла

на

ра

бо

ты

вы

во

зно

го

(пер

ед

ато

чн

ого

) п

оезд

а и

ли

ди

сп

ет-

чер

ск

ого

ло

ко

мо

ти

ва

За

пр

ос

0,8

0,8

33

2,4

2,4

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

пл

ан

а р

аб

оты

мес

тн

ого

по

езд

а п

о

ста

нц

ии

По

езд

0,4

20

,42

14

75

,88

2,9

4

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

ин

фо

рм

ац

ии

о с

ос

та

ве п

ри

бы

ва

ю-

щего

по

езд

а

По

езд

0,1

70

,17

30

30

5,1

5,1

За

пр

ос

деж

ур

но

го п

о с

та

нц

ии

о в

ре-

мен

и г

ото

вн

ос

ти

об

ра

ба

ты

ва

ем

ого

к

отп

ра

вл

ен

ию

по

езд

а

За

пр

ос

0,2

40

,24

35

35

8,4

8,4

По

лу

чен

ие с

оо

бщ

ен

ия

от д

еж

ур

но

-

го п

о с

та

нц

ии

о г

ото

вн

ос

ти

по

езд

а к

отп

ра

вл

ен

ию

По

езд

0,4

30

,43

35

35

15

,05

15

,05

По

лу

чен

ие о

т д

еж

ур

но

го п

о с

та

н-

ци

и с

оо

бщ

ен

ия

о х

од

е м

ес

тн

ой

ра

бо

ты

на

ста

нц

ии

Со

об

ще-

ни

е

0,4

30

,43

14

14

6,0

26

,02

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

но

мер

а п

оезд

а,

отп

ра

вл

яем

ого

со

ста

нц

ии

По

езд

0,1

30

,13

45

45

5,8

55

,85

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

359

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Зап

ро

с д

еж

ур

но

го п

о с

тан

ци

и о

пр

и-

чи

не и

змен

ен

ия

зап

лан

ир

ов

ан

но

го

по

ря

дк

а р

аб

оты

по

езд

а н

а с

тан

ци

и

За

пр

ос

0,3

40

,34

10

10

3,4

3,4

Пер

ед

ач

а м

аш

ин

ис

ту

ко

ма

нд

ы о

б

ос

та

но

вк

е п

оезд

а (

пр

и д

ис

петч

ер

-

ск

ом

уп

ра

вл

ен

ии

)

По

езд

0,3

0,3

33

0,9

0,9

Пер

ед

ач

а р

азр

еш

ен

ия

ма

ши

ни

сту

ма

нев

ро

во

й е

ди

ни

цы

на

ча

ть

дв

и-

жен

ие п

о г

ото

во

му

ма

рш

ру

ту

(п

ри

ди

сп

етч

ер

ск

ом

уп

ра

вл

ен

ии

)

Оп

ер

ац

ия

0,2

50

,25

55

1,2

51

,25

По

лу

чен

ие о

т д

еж

ур

но

го п

о с

та

н-

ци

и с

оо

бщ

ен

ия

об

изм

ен

ен

ии

хо

-

да

мес

тн

ой

ра

бо

ты

Оп

ер

ац

ия

0,1

20

,12

10

51

,20

,6

Ито

го:

76

,56

73

,02

1.3.

Лок

омот

ивы

и л

оком

отив

ные

бриг

ады

За

пр

ос

ло

ко

мо

ти

вн

ого

ди

сп

етч

ер

а о

зам

ен

е н

еи

сп

ра

вн

ого

ло

ко

мо

ти

ва

За

пр

ос

0,3

40

,34

11

0,3

40

,34

За

пр

ос

ло

ко

мо

ти

вн

ого

ди

сп

етч

ер

а

о р

аб

ото

сп

ос

об

но

сти

ло

ко

мо

ти

ва

и

бр

ига

ды

гр

узо

во

го п

оезд

а,

по

сту

-

па

ющ

его

на

уч

ас

то

к

За

пр

ос

0,3

30

,33

88

2,6

42

,64

За

пр

ос

деж

ур

но

го п

о с

та

нц

ии

ил

и

ма

ши

ни

ста

о п

ри

чи

не н

ер

аб

ото

сп

о-

со

бн

ос

ти

ло

ко

мо

ти

ва

За

пр

ос

0,2

0,2

11

0,2

0,2

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

360

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

За

пр

ос

деж

ур

но

го п

о с

та

нц

ии

ил

и

ма

ши

ни

ста

о п

ри

чи

не н

ар

уш

ен

ия

ра

бо

ты

ло

ко

мо

ти

вн

ой

бр

ига

ды

За

пр

ос

0,2

50

,25

11

0,2

50

,25

До

кл

ад д

ежур

но

го п

о с

тан

ци

и о

см

ене

и г

ото

вн

ос

ти

ло

ко

мо

ти

ва

к о

тп

ра

в-

лен

ию

До

кл

ад

0,2

10

,21

55

1,0

51

,05

Пер

ед

ач

а д

еж

ур

но

му

по

ста

нц

ии

(ма

ши

ни

сту

) с

оо

бщ

ен

ия

о м

ес

те

см

ен

е л

ок

ом

оти

ва

ил

и л

ок

ом

оти

в-

но

й б

ри

гад

ы

Со

об

ще-

ни

е

0,1

50

,15

55

0,7

50

,75

Ито

го:

5,2

35

,23

1.4.

Сос

тоя

ние

тех

ниче

ских

уст

ройс

тв

За

пр

ос

ди

сп

етч

ер

а п

ред

ыд

ущ

ей

см

ен

ы,

а в

да

ль

ней

шем

деж

ур

ны

х

по

ста

нц

ии

, о

б и

сп

ра

вн

ос

ти

тех

ни

-

чес

ки

х у

стр

ой

ств

За

пр

ос

0,3

0,3

24

24

7,2

7,2

За

пр

ос

деж

ур

ны

х п

о с

та

нц

ии

о н

а-

ли

чи

и р

ем

он

тн

ых

ра

бо

т н

а у

ча

стк

е

За

пр

ос

0,4

30

,43

24

24

10

,32

10

,32

Со

об

щен

ие о

неи

сп

ра

вн

ос

тя

х с

оо

т-

ветс

тв

ую

щи

м с

лу

жб

ам

Со

об

ще-

ни

е

0,8

0,8

55

44

Вы

зов д

ежур

но

го н

а ста

нц

ию

пр

и н

е-

исп

рав

но

стя

х у

стр

ой

ств

СЦ

Б и

свя

зи

Оп

ер

ац

ия

0,1

40

,14

55

0,7

0,7

Ито

го:

22

,22

22

,22

361

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

1.5.

Хоз

яйст

венн

ые

рабо

ты

Пер

его

во

ры

с р

ук

ов

од

ител

ям

и х

о-

зяй

ств

ен

ны

х р

аб

от о

вр

ем

ен

и

на

ча

ла

тек

ущ

их

ра

бо

т

Оп

ер

ац

ия

0,7

50

,75

66

4,5

4,5

Да

ча

пр

ик

аза

на

за

кр

ыти

е п

ер

его

на

Пр

ик

аз

1,7

91

,79

66

10

,74

10

,74

По

лу

чен

ие у

вед

ом

лен

ия

об

ок

он

ча

-

ни

и х

озя

йс

тв

ен

ны

х р

аб

от

Ув

ед

ом

ле-

ни

е

0,3

0,3

66

1,8

1,8

Да

ча

пр

ик

аза

на

отк

ры

ти

е п

ер

его

на

Пр

ик

аз

0,7

50

,75

66

4,5

4,5

Ито

го:

21

,54

21

,54

1.6.

Пер

едач

а пр

иказ

ов

Пер

ед

ач

а у

ка

зан

ий

деж

ур

ны

м п

о

ста

нц

ия

м в

ци

рк

ул

яр

но

м п

ри

ка

зе

Пр

ик

аз

1,1

71

,17

11

1,1

71

,17

Пер

ед

ач

а п

ри

ка

зов

о п

оезд

ах

, тр

е-

бу

ющ

их

ос

об

ого

вн

им

ан

ия

деж

ур

-

ны

х п

о с

та

нц

ия

м (

с н

ега

ба

ри

тн

ым

и,

оп

ас

ны

ми

гр

уза

ми

и т

.д.)

Пр

ик

аз

1,5

1,5

11

1,5

1,5

Пер

ед

ач

а п

ри

ка

за Д

СП

о п

ер

ев

од

е

ста

нц

ии

в р

еж

им

ди

сп

етч

ер

ск

ого

уп

ра

вл

ен

ия

Пр

ик

аз

0,5

0,5

55

2,5

2,5

Пер

ед

ач

а п

ри

ка

за Д

СП

о п

ер

ев

о-

де с

та

нц

ии

в р

еж

им

резе

рв

но

го

уп

ра

вл

ен

ия

Пр

ик

аз

0,2

50

,25

55

1,2

51

,25

362

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Пер

ед

ач

а п

ри

ка

за Д

СП

об

ав

ар

ий

-

но

й с

мен

е н

ап

ра

вл

ен

ия

дв

иж

ен

ия

(о п

ер

ех

од

е н

а д

ру

гие в

ид

ы с

вя

зи)

Пр

ик

аз

1,6

51

,65

22

3,3

3,3

Пер

ед

ач

а р

азр

еш

ен

ия

ДС

П н

а и

с-

кл

юч

ен

ие п

ер

ев

од

а с

тр

ел

ок

Ра

зреш

е-

ни

е

0,2

80

,28

——

——

Пер

ед

ач

а и

за

пи

сь

пр

ик

азо

в н

а в

ы-

да

чу

и о

тм

ен

у п

ред

уп

реж

ден

ий

Пр

ик

аз

4,1

34

,13

66

24

,78

24

,78

Ито

го:

34

,53

4,5

2.

Оц

ен

ка

и п

ро

гно

з п

ол

ож

ен

ия

на

ди

сп

етч

ер

ск

ом

уч

ас

тк

е

2.1.

Про

пуск

пое

здов

Оп

ред

ел

ен

ие п

о п

ол

уч

ен

ны

м д

ан

-

ны

м х

ар

ак

тер

ис

ти

к п

ос

ту

па

ющ

его

по

езд

а (

дл

ин

а,

габ

ар

ит,

вес

, р

аз-

ло

жен

ие с

ос

та

ва

), к

ро

ме с

бо

рн

ых

,

вы

во

зны

х,

пер

ед

ато

чн

ых

По

езд

0,2

0,2

16

16

3,2

3,2

Оп

ред

ел

ен

ие ч

ис

ла

по

езд

ов

на

ста

нц

ия

х и

пер

его

на

х у

ча

стк

а п

о

гра

фи

ку

ис

по

лн

ен

но

го д

ви

жен

ия

Оп

ер

ац

ия

0,1

20

,12

12

12

1,4

41

,44

Вы

яв

лен

ие п

о г

ра

фи

ку

ис

по

лн

ен

но

-

го д

ви

жен

ия

по

езд

ов

, с

лед

ую

щи

х с

отк

ло

нен

ия

ми

от р

ас

пи

са

ни

я

Оп

ер

ац

ия

0,0

40

,04

15

15

0,6

0,6

Вы

бо

р с

по

со

ба

вв

од

а о

па

зды

ва

ю-

щи

х п

оезд

ов

в г

ра

фи

к

Оп

ер

ац

ия

0,2

90

,29

15

15

4,3

54

,35

363

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Ра

сч

ет п

ок

аза

тел

ей

ра

бо

ты

уч

ас

тк

а в

ко

нц

е с

мен

ы

Оп

ер

ац

ия

1,0

81

,08

11

1,0

81

,08

Пр

ов

ер

ка

пл

ан

а ф

ор

ми

ро

ва

ни

я с

о-

ста

ва

пр

и п

ер

ед

ач

е с

од

но

й и

но

до

-

ро

ги н

а д

ру

гую

Оп

ер

ац

ия

0,8

20

,82

——

——

За

пр

ос

ста

нц

ио

нн

ого

(м

ан

ев

ро

во

го)

ди

сп

етч

ер

а о

фо

рм

ир

ов

ан

ии

по

ез-

до

в н

а с

ор

ти

ро

во

чн

ой

ста

нц

ии

За

пр

ос

0,8

40

,84

44

3,3

63

,36

Оп

ред

ел

ен

ие ч

ис

ла

по

езд

ов

, п

од

-

хо

дя

щи

х к

уч

ас

тк

у и

на

меч

ен

ны

х к

сд

ач

е (

18

ча

с)

Оп

ер

ац

ия

0,0

30

,03

11

0,0

30

,03

Оц

ен

ка

во

змо

жн

ос

ти

пр

ием

а н

а

уч

ас

то

к з

ад

ан

но

го к

ол

ич

ес

тв

а п

од

-

хо

дя

щи

х п

оезд

ов

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,27

44

1,0

81

,08

Оп

ред

ел

ен

ие п

о д

ок

ла

да

м д

еж

ур

ны

х

по

ста

нц

ии

отк

ло

нен

ий

по

сту

па

ю-

щи

х п

оезд

ов

от г

ра

фи

ка

Оп

ер

ац

ия

0,2

40

,24

15

15

3,6

3,6

Оп

ред

ел

ен

ие п

ер

его

нн

ого

вр

ем

ен

и

хо

да п

оезд

а с

уч

ето

м е

го х

ар

ак

тер

ис-

тик

и у

сл

ов

ий

пр

оп

уск

а (

по

год

ны

е

ус л

ов

ия

, н

ал

ич

ие п

ред

уп

реж

ден

ий

и т

.п.)

Оп

ер

ац

ия

0,3

40

,34

45

45

15

,31

5,3

На

хо

жд

ен

ие б

ли

жа

йш

его

ин

тер

ва

ла

дл

я п

ро

пус

ка

по

езд

ов

вн

е р

ас

пи

са

-

ни

я м

еж

ду

гр

аф

ик

ов

ым

и н

итк

ам

и

Оп

ер

ац

ия

0,2

90

,29

15

15

4,3

54

,35

364

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Вы

бо

р с

та

нц

ий

ск

рещ

ен

ия

(о

бго

на

)

по

езд

а п

ри

пр

оп

уск

е п

о у

ча

стк

у в

не

ра

сп

ис

ан

ия

Оп

ер

ац

ия

0,2

90

,29

15

15

4,3

54

,35

Пл

ан

ир

ов

ан

ие о

бм

ен

а п

оезд

ам

и п

о

сты

ко

вы

м п

ун

кта

м н

а у

частк

е (

узл

е)

Оп

ер

ац

ия

0,7

70

,77

22

1,5

41

,54

Оп

ред

ел

ен

ие п

о с

хем

ам

ста

нц

ий

дл

ин

ы и

пр

оф

ил

я п

утей

ста

нц

ий

Оп

ер

ац

ия

0,2

40

,24

48

48

11

,52

11

,52

Ра

сч

ет в

рем

ен

и п

од

хо

да

по

езд

а к

вы

бр

ан

но

й с

та

нц

ии

сто

ян

ки

Оп

ер

ац

ия

0,3

40

,34

——

——

Вы

бо

р с

во

бо

дн

ого

пу

ти

на

ста

нц

ии

к п

ла

ни

руем

ом

у в

рем

ен

и п

ри

ем

а

по

езд

а

Оп

ер

ац

ия

0,1

50

,02

45

45

6,7

50

,9

Оп

ред

ел

ен

ие м

ес

та

на

хо

жд

ен

ия

по

-

езд

а с

по

мо

щь

ю т

ех

ни

чес

ки

х у

ст-

ро

йс

тв

ил

и г

ра

фи

ка

ис

по

лн

ен

но

го

дв

иж

ен

ия

Оп

ер

ац

ия

0,0

80

,02

45

45

3,6

0,9

Оп

ред

ел

ен

ие п

о г

ра

фи

ку

ис

по

лн

ен

-

но

го д

ви

жен

ия

за

пл

ан

ир

ов

ан

но

го

вр

ем

ен

и п

ро

пус

ка

по

езд

а п

о д

ан

но

й

ста

нц

ии

Оп

ер

ац

ия

0,0

80

,02

45

45

3,6

0,9

Ус

та

но

вл

ен

ие п

о т

аб

ло

на

ли

чи

я

отк

ло

нен

ия

по

сту

па

ющ

его

по

езд

а

от г

ра

фи

ка

Оп

ер

ац

ия

0,1

10

,11

15

15

1,6

51

,65

Ито

го:

62

,55

56

,7

365

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

2.2.

Мес

тна

я ра

бот

а

Вы

яв

лен

ие п

о д

ок

ла

да

м Д

СП

на

-

ли

чи

я о

тк

ло

нен

ий

в х

од

е м

ес

тн

ой

ра

бо

ты

на

уч

ас

тк

е

Оп

ер

ац

ия

0,4

30

,43

10

54

,32

,15

Оц

ен

ка

вы

по

лн

ен

ия

пл

ан

а м

ес

тн

ой

ра

бо

ты

на

пер

ио

д п

ла

ни

ро

ва

ни

я

Оп

ер

ац

ия

0,8

40

,84

14

14

11

,76

11

,76

Оп

ред

ел

ен

ие п

о р

азл

ож

ен

ия

м с

бо

-

рн

ых

, в

ыв

озн

ых

по

езд

ов

да

нн

ых

о г

ру

зе,

по

дл

еж

ащ

ем

ра

зво

зу п

о

уч

ас

тк

у

Оп

ер

ац

ия

0,7

70

,77

55

3,8

53

,85

Со

ста

вл

ен

ие п

ла

на

сб

ор

а п

ор

ож

ни

х

ва

гон

ов

Оп

ер

ац

ия

0,5

30

,53

11

0,5

30

,53

Со

ста

вл

ен

ие п

ла

на

ра

бо

ты

сб

ор

но

-

го п

оезд

а н

а у

ча

стк

е

Оп

ер

ац

ия

0,8

90

,89

44

3,5

63

,56

Со

ста

вл

ен

ие п

ла

на

ра

бо

ты

вы

во

з-

но

го (

пер

ед

ато

чн

ого

) п

оезд

а и

ли

ди

сп

етч

ер

ск

ого

ло

ко

мо

ти

ва

Оп

ер

ац

ия

0,7

70

,77

44

3,0

83

,08

Ор

ган

иза

ци

я с

во

ев

рем

ен

но

й п

од

а-

чи

ва

гон

ов

по

д п

огр

узк

у и

вы

гру

зку

Оп

ер

ац

ия

0,7

90

,79

14

14

11

,06

11

,06

Оц

ен

ка

во

змо

жн

ых

за

тр

уд

нен

ий

в

мес

тн

ой

ра

бо

те

Оп

ер

ац

ия

0,2

20

,22

11

0,2

20

,22

366

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Оп

ред

ел

ен

ие п

о д

ок

ум

ен

та

м (

жу

р-

на

лу

пр

ик

азо

в)

ин

фо

рм

ац

ии

деж

ур

-

но

го п

о о

тд

ел

ен

ию

об

изм

ен

ен

ии

хо

да

мес

тн

ой

ра

бо

ты

Оп

ер

ац

ия

0,3

50

,35

11

0,3

50

,35

Пл

ан

ир

ов

ан

ие с

ДГ

П в

ыв

оза

мес

т-

но

го г

ру

за и

регу

ли

ро

ва

ни

е п

ор

ож

-

ни

х в

аго

но

в н

а у

ча

стк

е в

(у

зле)

Оп

ер

ац

ия

0,3

0,3

11

0,3

0,3

Регу

ли

ро

ва

ни

е м

ес

тн

ого

ва

гон

оп

о-

то

ка

вн

утр

и у

зла

Оп

ер

ац

ия

1,2

71

,27

——

——

Ра

сч

ет п

ро

до

лж

ител

ьн

ос

ти

но

во

й

ра

бо

ты

Оп

ер

ац

ия

0,9

20

,92

10

10

9,2

9,2

Ко

рр

ек

ти

ро

вк

а п

ла

на

ра

бо

ты

на

ста

нц

ия

х у

ча

стк

а

Оп

ер

ац

ия

0,9

10

,91

10

10

9,1

9,1

Оп

ред

ел

ен

ие п

о ч

ас

ам

и т

аб

ло

вр

е-

мен

и о

тп

ра

вл

ен

ия

(п

ри

ем

а,

пр

о-

сл

ед

ов

ан

ия

) п

оезд

а

Оп

ер

ац

ия

0,1

40

,14

18

61

86

26

,04

26

,04

Ито

го:

48

,21

46

,06

2.3.

Лок

омот

ивы

и л

оком

отив

ные

бриг

ады

Оп

ред

ел

ен

ие р

аб

ото

сп

ос

об

но

сти

ди

сп

етч

ер

ск

их

, в

ыв

озн

ых

ло

ко

мо

-

ти

во

в и

вр

ем

ен

и,

ос

та

вш

его

ся

до

см

ен

ы б

ри

гад

Оп

ер

ац

ия

0,1

40

,14

55

0,7

0,7

Оп

ред

елен

ие

вр

емен

и,

ко

тор

ое

буд

ет

зан

ят

с п

оез

до

м м

еня

емы

й л

ок

ом

оти

в

Оп

ер

ац

ия

0,2

30

,23

11

0,2

30

,23

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

367

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Вы

бо

р л

ок

ом

оти

ва

, и

сп

ол

ьзу

ем

ого

дл

я с

мен

ы

Оп

ер

ац

ия

0,1

60

,16

11

0,1

60

,16

Ко

нтр

ол

ь в

озв

ра

та

ло

ко

мо

ти

во

в

св

ое

й п

ри

пи

ск

и с

со

се

дн

ей

ин

од

о-

ро

ги

Оп

ер

ац

ия

0,2

0,2

——

——

Оп

ред

ел

ен

ие п

о п

ри

ло

жен

ию

к

гра

фи

ку

ис

по

лн

ен

но

го д

ви

жен

ия

реж

им

а р

аб

оты

и д

ан

ны

х о

ло

ко

мо

-

ти

вн

ой

бр

ига

де

Оп

ер

ац

ия

0,1

10

,11

45

45

4,9

54

,95

Ра

сч

ет в

рем

ен

и р

аб

оты

ло

ко

мо

ти

в-

но

й б

ри

гад

ы с

да

нн

ым

по

езд

ом

Оп

ер

ац

ия

0,2

30

,23

——

——

Уч

ет в

рем

ен

и н

ах

ож

ден

ия

ло

ко

мо

-

ти

во

в н

а с

ты

ко

во

й с

та

нц

ии

Оп

ер

ац

ия

1,2

51

,25

——

——

За

ка

з л

ок

ом

оти

ва

и б

ри

гад

ы п

од

со

ста

в

Оп

ер

ац

ия

0,5

50

,55

35

35

19

,25

19

,25

Ито

го:

25

,29

25

,29

2.4.

Сос

тоя

ние

тех

ниче

ских

уст

ройс

тв

Оп

ред

ел

ен

ие п

о т

аб

ло

ис

пр

ав

но

сти

тех

ни

чес

ки

х у

стр

ой

ств

Оп

ер

ац

ия

0,2

60

,26

66

1,5

61

,56

Оп

ред

ел

ен

ие н

ал

ич

ия

(о

тс

утс

тв

ия

)

рем

он

тн

ых

ра

бо

т н

а у

ча

стк

е с

по

-

мо

щь

ю т

ел

егр

ам

м,

ГИ

Д и

др

уги

х

до

ку

мен

то

в

Оп

ер

ац

ия

0,3

20

,32

12

12

3,8

43

,84

368

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Ко

нтр

ол

ь з

а у

стр

ой

ств

ам

и С

ЦБ

и

св

язи

(У

КС

П,

ПО

НА

Б)

Оп

ер

ац

ия

0,2

20

,22

12

12

2,6

42

,64

Ито

го8

,04

8,0

4

2.5.

Хоз

яйст

венн

ые

рабо

ты

Озн

ак

ом

лен

ие с

пл

ан

ом

хо

зяй

-

ств

ен

ны

х р

аб

от н

а с

мен

у

Оп

ер

ац

ия

0,3

90

,39

11

0,3

90

,39

Пл

ани

ро

ван

ие

вр

емен

и т

екущ

их о

ко

нО

пер

ац

ия

0,8

90

,89

66

5,3

45

,34

Ито

го:

5,7

35

,73

3.

Вед

ен

ие г

ра

фи

ка

ис

по

лн

ен

но

го д

ви

жен

ия

3.1.

Про

пуск

пое

здов

Фи

ксац

ия

по

луч

ен

но

й и

нф

ор

мац

ии

на г

раф

ик

е и

сп

ол

нен

но

го д

ви

жен

ия

Оп

ер

ац

ия

0,1

30

,13

18

6—

24

,18

—

Фи

кс

ац

ия

на

гр

аф

ик

е и

сп

ол

нен

но

-

го д

ви

жен

ия

вы

бр

ан

но

го в

ар

иа

нта

вв

од

а п

оезд

а в

гр

аф

ик

Оп

ер

ац

ия

0,1

70

,17

15

15

2,5

52

,55

За

пи

сь

ин

фо

рм

ац

ии

о с

ос

та

ве п

о-

сту

па

ющ

его

гр

узо

во

го п

оезд

а в

пр

и-

ло

жен

ии

к г

ра

фи

ку

ис

по

лн

ен

но

го

дв

иж

ен

ия

По

езд

0,3

90

,39

46

—1

7,9

4—

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д (

ил

и в

др

уги

х д

о-

ку

мен

та

х)

пл

ан

а п

ро

пус

ка

по

езд

ов

по

уч

ас

тк

у

Оп

ер

ац

ия

0,2

90

,29

45

—1

3,0

5—

369

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д в

рем

ен

и п

ри

бы

-

ти

я (

отп

ра

вл

ен

ия

, п

ро

сл

ед

ов

ан

ия

)

по

езд

а

Оп

ер

ац

ия

0,0

20

,02

37

2—

7,4

4—

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д д

ан

ны

х о

др

ези

-

на

х,

ра

бо

та

ющ

их

на

уч

ас

тк

е

Оп

ер

ац

ия

0,1

0,1

3—

0,3

—

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д в

рем

ен

и н

ах

ож

-

ден

ия

ло

ко

мо

ти

во

в н

а с

ты

ко

во

й

ста

нц

ии

Оп

ер

ац

ия

0,0

90

,09

-—

——

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д в

рем

ен

и н

а-

ча

ла

и о

ко

нч

ан

ия

огр

ан

ич

ен

ия

в

дв

иж

ен

ии

Оп

ер

ац

ия

0,1

0,1

12

12

1,2

1,2

Пер

ен

ос

на

но

вы

й Г

ИД

дей

ств

ую

-

щи

х п

ред

уп

реж

ден

ий

и с

ос

та

во

в,

на

хо

дя

щи

хс

я в

отс

то

е

Оп

ер

ац

ия

0,5

0,5

1—

0,5

-

Ито

го:

66

,66

3,7

5

3.2.

Мес

тна

я ра

бот

а

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д н

ам

еч

ен

но

го

пл

ан

а с

бо

ра

по

ро

жн

их

ва

гон

ов

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,27

22

0,5

40

,54

Фи

кс

ац

ия

ин

фо

рм

ац

ии

об

изм

е-

не

ни

и п

ла

на

ме

стн

ой

ра

бо

ты

на

гра

фи

ке

ис

по

лн

ен

но

го д

ви

же

ни

я

0,2

80

,28

10

10

2,8

2,8

Ито

го:

3,3

43

,34

370

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

3.3.

Лок

омот

ивы

и л

оком

отив

ные

бриг

ады

Фи

кс

ац

ия

в п

ри

ло

жен

ии

к Г

ИД

за

-

пл

ан

ир

ов

ан

но

го в

рем

ен

и п

ри

бы

ти

я

ло

ко

мо

ти

ва

на

ста

нц

ию

см

ен

ы

Оп

ер

ац

ия

0,0

80

,08

2—

0,1

6—

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д в

ыб

ра

нн

ого

ме-

ста

см

ен

ы л

ок

ом

оти

вн

ой

бр

ига

ды

Оп

ер

ац

ия

0,0

70

,07

2—

0,1

4—

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д м

ес

та

на

хо

жд

е-

ни

я г

ото

во

го к

ра

бо

те л

ок

ом

оти

ва

Оп

ер

ац

ия

0,0

60

,06

-—

——

Ито

го:

0,3

0

3.4.

Сос

тоя

ние

тех

ниче

ских

уст

ройс

тв

Фи

кс

ац

ия

на

ГИ

Д н

еи

сп

ра

вн

ос

ти

СЦ

Б,

ос

та

но

вк

и п

оезд

а и

з-за

неи

с-

пр

ав

но

сти

и т

.д.

Оп

ер

ац

ия

0,2

60

,26

1—

0,2

6—

Ито

го:

0,2

60

3.5.

Хоз

яйст

венн

ые

рабо

ты

Фи

кс

ац

ия

отп

ра

вл

ен

ия

и п

ри

бы

ти

я

хо

зяй

ств

ен

ны

х п

оезд

ов

на

ГИ

Д

Оп

ер

ац

ия

0,0

90

,09

12

—1

,08

—

Ито

го:

1,0

80

4.

Неп

ос

ред

ств

ен

но

е у

пр

ав

лен

ие д

ви

жен

ием

по

езд

ов

пр

и Д

Ц

4.1.

Про

пуск

пое

здов

Дей

стви

я н

а п

ульт

е уп

рав

лен

ия

по

пр

и-

гото

вл

ен

ию

мар

шр

ута

на с

тан

ци

и и

ко

нтр

ол

я п

рав

ил

ьн

ости

его

уста

но

вк

и

Оп

ер

ац

ия

0,3

70

,06

——

——

371

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

За

да

ни

е м

ар

шр

уто

в п

ри

ем

а,

отк

ры

-

ти

е в

хо

дн

ого

св

ето

фо

ра

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,03

50

05

00

13

51

5

За

да

ни

е м

ар

шр

уто

в о

тп

ра

вл

ен

ия

,

отк

ры

ти

е в

ых

од

но

го с

вето

фо

ра

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,04

50

05

00

13

52

0

За

да

ни

е м

ар

шр

ута

ск

во

зно

го п

ро

-

пус

ка

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,04

50

05

00

13

52

0

Ус

та

но

вк

а с

тр

ел

ок

по

ма

рш

ру

ту

Оп

ер

ац

ия

0,3

70

,06

——

——

Отм

ен

а м

ар

шр

ута

и з

ак

ры

ти

е с

ве-

то

фо

ра

Оп

ер

ац

ия

0,1

50

,07

50

50

7,5

3,5

Ра

зреш

ен

ие о

тп

ра

вл

ен

ия

Оп

ер

ац

ия

0,2

70

,07

84

84

22

,68

5,8

8

Отм

ен

а р

азр

еш

ен

ия

отп

ра

вл

ен

ия

Оп

ер

ац

ия

0,1

50

,11

44

0,6

0,4

4

Пер

ев

од

ста

нц

ии

в р

еж

им

ди

сп

ет-

чер

ск

ого

уп

ра

вл

ен

ия

по

езд

ны

ми

ма

рш

ру

та

ми

на

ста

нц

ии

Оп

ер

ац

ия

0,4

30

,16

——

——

Пер

ев

од

ста

нц

ии

на

сезо

нн

ое

уп

ра

вл

ен

ие

Оп

ер

ац

ия

0,3

0,0

32

20

,60

,06

Пер

ев

од

ста

нц

ии

на р

езе

рв

но

е

уп

рав

лен

ие

Оп

ер

ац

ия

0,1

30

,13

——

——

Сб

ро

с н

аб

ор

аО

пер

ац

ия

0,2

0,0

55

05

01

02

,5

Ав

ар

ий

на

я с

мен

а н

ап

ра

вл

ен

ия

дв

и-

жен

ия

на

пер

его

не

Оп

ер

ац

ия

0,2

0,0

51

10

,20

,05

За

кр

ыти

е п

ер

еезд

а п

ри

ДЦ

Оп

ер

ац

ия

0,1

70

,1—

——

—

372

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Ис

кл

юч

ен

ие п

ер

ев

од

а с

тр

ел

ок

Оп

ер

ац

ия

0,1

0,1

22

0,2

0,2

Ито

го:

44

6,7

86

7,6

3

4.2.

Мес

тна

я ра

бот

а

Дей

ств

ия

на

пу

льт

е у

пр

ав

лен

ия

по

пр

иго

то

вл

ен

ию

ма

нев

ро

во

го м

ар

ш-

ру

та

и к

он

тр

ол

ь п

ро

сл

ед

ов

ан

ия

ма

нев

ро

во

й е

ди

ни

цы

Оп

ер

ац

ия

0,5

0,0

63

31

,50

,18

Пер

ев

од

ста

нц

ии

в р

еж

им

ди

сп

ет-

чер

ск

ого

уп

ра

вл

ен

ия

ма

нев

ро

вы

ми

ма

рш

ру

та

ми

Оп

ер

ац

ия

0,1

70

,1—

——

—

За

да

ни

е м

ан

ев

ро

вы

х м

ар

шр

уто

вО

пер

ац

ия

0,2

0,0

6—

——

—

Отм

ен

а м

ан

ев

ро

вы

х м

ар

шр

уто

вО

пер

ац

ия

0,1

50

,06

——

——

Вк

лю

чен

ие о

бо

грев

а с

тр

ел

ок

Оп

ер

ац

ия

—0

,06

——

——

Вк

лю

чен

ие д

во

йн

ого

сн

иж

ен

ия

на

пр

яж

ен

ия

Оп

ер

ац

ия

—0

,06

——

——

Ко

рр

ек

ти

ро

вк

а в

рем

ен

иО

пер

ац

ия

0,0

60

,06

11

0,0

60

,06

Ито

го:

1,5

60

,24

Ито

го з

атр

аты

вр

ем

ен

и Д

НЦ

на

уп

ра

вл

ен

ие п

ро

цес

са

ми

пер

ев

озо

к,

ми

н9

57

,70

58

9,4

8

Ито

го з

атр

аты

вр

ем

ен

и с

уч

ето

м в

рем

ен

и н

а о

тд

ых

и л

ич

ны

е н

ад

об

но

сти

(п

о Н

ор

ма

ти

ва

м з

а-

тр

ат т

ру

да

ДН

Ц в

ус

ло

ви

ях

вн

ед

рен

ия

ав

то

ма

ти

зир

ов

ан

ны

х с

ис

тем

ди

сп

етч

ер

ск

ого

ко

нтр

ол

я

и у

пр

ав

лен

ия

), м

ин

10

29

,70

66

1,4

8

Про

долж

ение

таб

л. П

.4.2

373

На

им

ен

ов

ан

ие о

пер

ац

ии

Ед

ин

иц

а

изм

ер

ен

ия

Но

рм

ати

в,

ми

нП

ер

ио

ди

чн

ос

ть

Вр

ем

я,

ми

н

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Цп

ри

ДЦ

АР

М Д

НЦ

пр

и Д

ЦА

РМ

ДН

Ц

Ито

го з

атр

аты

вр

ем

ен

и с

уч

ето

м в

рем

ен

и н

а о

тд

ых

и л

ич

ны

е н

ад

об

но

сти

(п

о С

ан

Пи

Н

2.2

.2.5

42

.96

), м

ин

11

13

,70

74

5,4

8

За

гру

зка

ди

сп

етч

ер

а (

по

Мето

ди

ке р

ас

чета

ва

ри

ан

то

в о

рга

ни

зац

ии

ди

сп

етч

ер

ск

их

уч

ас

тк

ов

на

вы

бр

ан

но

м п

ол

иго

не с

уч

ето

м в

нед

рен

ия

со

вр

ем

ен

ны

х у

стр

ой

ств

ДЦ

и а

вто

ма

ти

зац

ии

), %

13

3,0

18

1,8

7

За

гру

зка

ди

сп

етч

ер

а (

по

Но

рм

ати

ва

м з

атр

ат т

ру

да

ДН

Ц в

ус

ло

ви

ях

вн

ед

рен

ия

ав

то

ма

ти

зир

о-

ва

нн

ых

си

стем

ди

сп

етч

ер

ск

ого

ко

нтр

ол

я и

уп

ра

вл

ен

ия

), %

14

3,0

19

1,8

7

За

гру

зка

ди

сп

етч

ер

а (

по

Са

нП

иН

2.2

.2.5

42

-96

), %

15

4,6

81

03

,54

Со

кр

ащ

ен

ие з

атр

ат т

ру

да

пр

и о

сн

ащ

ен

ии

уч

ас

тк

а А

РМ

ДН

Ц,

%—

51

,14

Око

нчан

ие т

абл.

П.4

.2

При

меч

ание

. О

сн

ов

ны

е д

ан

ны

е о

ха

ра

ктер

ис

ти

ке д

ис

петч

ер

ск

ого

уч

ас

тк

а,

пр

ин

яты

е п

ри

ра

сч

ета

х:

• ч

ис

ло

ста

нц

ий

: в

сего

— 1

2,

им

ею

т г

ру

зов

ую

ра

бо

ту

— 7

,

ра

бо

та

ют н

а р

езе

рв

но

м у

пр

ав

лен

ии

— 5

;

• р

азм

ер

ы д

ви

жен

ия

по

езд

ов

за

су

тк

и:

вс

его

— 3

2,

в т

ом

чи

сл

е г

ру

зов

ых

— 2

3,

из

ни

х с

бо

рн

ых

— 2

,

сл

ед

ов

ал

и с

отк

ло

нен

ием

от г

ра

фи

ка

— 1

5;

• н

ал

ич

ие п

ред

уп

реж

ден

ий

— 6

;

• с

лу

ча

и н

еи

сп

ра

вн

ос

ти

ус

тр

ой

ств

СЦ

Б —

5;

• з

ак

ры

ти

е п

ер

его

но

в —

6 р

аз;

• с

лу

ча

и п

ор

чи

ло

ко

мо

ти

во

в в

пу

ти

сл

ед

ов

ан

ия

— 1

.

374

Загрузка ДГЦС, занятого решением оперативных задач, определяется по

формуле

оп

1

,

n

i ii

N t Pt=

= ∑где n — число решаемых оперативных задач;

ti — продолжительность решения i-й задачи, мин;

Pi — частота возникновения задачи или вероятность возникновения ситуации, требую-

щей решения данной задачи, по отношению к одному обрабатываемому поезду;

N — количество обрабатываемых поездов в течении смены.

Продолжительность решения каждой оперативной задачи определяется на

основе анализа алгоритмов решения оперативных задач по формуле

z

вк к

1 1

П ,

r m

i njj k

t N t t Р= =

= +∑ ∑ ∑где tnj, tвк — продолжительность элементарных операций, расположенных соответственно

последовательно и в ветвях алгоритма;

z — число элементарных операций, включенных в разветвление алгоритма;

m — число ветвей алгоритма, ведущих к данной элементарной операции;

П∑ — число произведений;

1 — число логических условий, предшествующих k-й элементарной операции;

Pк — вероятность исходов логических условий, проверяемых от начала разветвления

алгоритма до данной элементарной операции.

Продолжительность решения задач ti, как это следует из анализа алгоритмов,

может изменяться в зависимости от технического оснащения рабочих мест, ин-

формационного обеспечения.

Перечень задач и предлагаемые формулы для определения затрат времени

для расчета загрузки функциональных диспетчеров РУ — диспетчера по местной работе, локомотивного диспетчера и диспетчера по пассажирским перевозкам —

приведены соответственно в табл. П.4.3—П.4.5; методика расчета загрузки дис-

петчера на местной работе отделения дороги — в табл. П.4.6.

Таблица П.4.3

Методика расчета загрузки диспетчера по местной работе

Наименование задач,

решаемых диспетчером

по местной работе

Расчетные формулы

Сбор сведений о планируе-

мом поступлении грузов на

станции района управления

Тап = КанNм.грtм.гр,

где Кан — число периодов анализа данных о поездах

с местным грузом (Кан =4);

Nм.гр — количество поездов, поступивших в РУ

с местным грузом;

tм.гр — время, необходимое на анализ телеграммы-

натурки одного поезда с местным грузом

375

Наименование задач,

решаемых диспетчером

по местной работе

Расчетные формулы

Сбор сведений об образо-

вании порожних вагонов

по роду и их годности под

погрузку

Тсб.св.пор = КсбNпорtсб + КсбНстtсб,

где Ксб = 4 — количество периодов сбора сведений;

Nпор — число поездов, следующих по участку и

на подходах к участку, имеющих в своем составе по-

рожние вагоны;

Нст — количество станций выгрузки вагонов на

участке, на которых образуются порожние вагоны

Получение и анализ заявок

станций на погрузку

Тсб.з = КсбНстtсб, мин,

где Ксб= 1 — количество периодов сбора заявок;

Нст — количество станций погрузки в РУ;

tсб — время, необходимое на одну операцию

Планирование работы мест-

ных поездов на участках РУ

и очередности подачи гру-

зов, планирование погрузки,

выгрузки

Тпл = Кплtпл,

где Кпл — количество периодов планирования;

tпл — длительность одного периода

Согласование с ДГЦ графи-

ка работы местных поездов

на участках РУ

Тс — период согласования

Передача плана местной

работы на станции РУ

Тпер = tстNст,

где tст — время передачи плана местной работы на

одну станцию;

Nст — количество станций, на которые необходи-

мо передать план местной работы

Контроль за продвижением

и пропуском по участкам

местных поездов

Ткон = Кконtкон,

где Ккон = 4 — количество периодов контроля за про-

движением местных поездов;

tкон — время, необходимое для просмотра графи-

ков движения местных поездов

Контроль хода погрузки, вы-

грузки и сортировки вагонов

Ткон.п = tкон.пКкон.п,

где tкон.п — время, необходимое для ознакомления

с выполнением плана погрузки, выгрузки и сорти-

ровки вагонов на станциях участка в течении одного

периода контроля;

Ккон.п — количество периодов контроля

Корректировка плана по-

грузки, выгрузки при откло-

нениях хода его выполнения

Ткор.пл — продолжительность

корректировки плана

Продолжение табл. П.4.3

376

Таблица П.4.4

Методика расчета загрузки локомотивного диспетчера

Наименование задач,

решаемых диспетчером

по местной работе

Расчетные формулы

Согласование с ДГЦТ

плана работы локомотивов

и бригад, обслуживающих

местную работу

Тсог = Nбр.м.рtбр.м.р,

где Nбр.м.р — число бригад, обслуживающих местную

работу;

tбр.м.р — время, необходимое на согласование

плана работы одной локомотивной бригады

Контроль за наличием в ре-

монте неисправных вагонов

Тк.рем = Кк.ремtк.рем,

где Кк.рем — количество периодов проверки наличия

вагонов в ремонте и выхода их из ремонта

Контроль и учет груженых

и порожних вагонов на рас-

порядительных станциях со-

седних участков назначением

под выгрузку или погрузку в

данный район управления

Тк = Ккtк,

где Кк — количество периодов учета;

tк — время, затрачиваемое на получение данных

Планирование и органи-

зация выполнения регу-

лировочных заданий по

сдаче порожних вагонов и по

маршрутизации погрузки

Тм = Кмtм,

где Км — количество периодов планирования;

tм — время планирования

Взаимодействие с транс-

портными цехами предприя-

тий, ППЖТ и МЧ

Твз = Квзtвз,

где Квз — количество периодов планирования взаи-

модействия;

tвз — время планирования

Ведение отчетной докумен-

тации о ходе местной работы

(1 раз в смену)

Тот.док — составление отчета

Общая затрата времени дис-

петчером по местной работе

м мз iТ t=∑

Окончание табл. П.4.3

Наименование задач,

решаемых локомотивным

диспетчером

Расчетные формулы

определения затрат времени

Сбор данных, необходимых

для решения оперативных

задач

tсб = 7,7Ксб,

где Ксб — количество периодов сбора информации

за смену

377

Наименование задач,

решаемых локомотивным

диспетчером

Расчетные формулы

определения затрат времени

Планирование обеспечения

локомотивами и бригадами

составов, подготавливаемых

к отправлению

tпл = 4,3N + 7,9Кпл,

где N — количество поездов, отправляемых со станций

РУ и требующих обеспечения локомотивом;

Кпл — количество периодов планирования за

смену

Подготовка и применение

решений об использовании

локомотивов, прибывающих

в РУ

tис.л = 5,35М,

где М — количество локомотивов, прибывающих в РУ

Контроль за своевременно-

стью технического обслужи-

вания локомотивов

tт.о = 1,1Мрем + 11,2,

где Мрем — количество локомотивов, проходящих

плановые виды ремонта и осмотра за смену

Контроль соблюдения режима

работы бригад, организация

подмены бригад, имеющих на-

рушения режима работы

нарбр бр1,7 ,t K=

где нарбрК — количество бригад, имевших нарушения

режима работы, которым организована подмена

Контроль за работой локомоти-

вов на участках за пределами РУ

tконтр = 8,12Кдр.у,

где Кдр.у — количество локомотивов за пределами РУ

Оценка и прогноз наличия и

состояния локомотивов и бри-

гад, ведение документации

tдок = 0,5М + 5,5Кпл,

где М — количество локомотивов в работе;

Кпл — количество периодов планирования

Общая затрата времени локо-

мотивным диспетчеромз iТ t=∑

Окончание табл. П.4.4

Таблица П.4.5

Методика расчета загрузки диспетчера по пассажирским перевозкам

Наименование задач,

решаемых диспетчером по

пассажирским перевозкам

Расчетные формулы

определения затрат времени

Ознакомление с текущими при-

казами руководства дорожной

пассажирской дирекции по

назначению дополнительных

пассажирских поездов, фор-

мированию для них сос- тавов,

прицепке и отцепке вагонов

и контроль исполнения этих

приказов

То = Кпрtо,

где tо — время на ознакомление с одним приказом;

Кпр — число приказов, находящихся на исполнении

и контроле

378

Наименование задач,

решаемых диспетчером по

пассажирским перевозкам

Расчетные формулы

определения затрат времени

Ознакомление с поездным

положением, с подгонкой по-

рожних пассажирских составов

под дополнительные поезда

Тп.п = 1,5Nпод,

где Nпод — число подгонок и опаздывающих поездов

Запрос ЭВМ данных об опаз-

дывающих поездах, организа-

ция ввода их в график

Топ = Nопtопnв,

где Nоп — число опаздывающих пассажирских поездов;

tоп — время, необходимое на запрос ЭВМ об опаз-

дывающих поездах;

nв — число вокзалов в РУ

Передача приказов пассажир-

ским станциям, вагонным депо,

пунктам формирования пасса-

жирских составов, ремонтно-

экипировочным депо (РЭД) и

другим организациям

Тп.п = tп.пNпр,

где tп.п — время, необходимое на передачу одного

приказа;

Nпр — количество приказов в смену

Опрос дежурных по пунктам

формирования пассажирских

составов, о ходе формирования

составов для дополнительных

пассажирских поездов

Тинф = КпtинфNф,

где Кп — число пунктов формирования пассажирских

составов на пассажирских станциях;

tинф — время на опрос одного пункта при форми-

ровании одного состава;

Nф — количество формируемых дополнительных

пассажирских поездов в смену

Контроль за ведением графика

подгонки порожних пасса-

жирских составов под допол-

нительные пассажирские пере-

возки, контроль значительно

опаздывающих пассажирских

поездов

Тк.оп = Nопtоп,

где Nоп — число значительно опаздывающих пасса-

жирских поездов;

tоп — время, необходимое для ознакомления с

информацией о значительно опаздывающих пасса-

жирских поездах и принятия решения об обеспечении

составом поезда, под который нет состава по обороту

из-за опоздания пассажирского поезда

Поверка в РЭД подготовки

составов скоростных поездов

ТРЭД = 15 мин

Проверка у диспетчера РУ

передачи пассажирских со-

ставов между пассажирскими

станциями

Тпер = 35 мин

Общая затрата времени дис-

петчером по пассажирским

перевозкам

п пз iТ t=∑

Окончание табл. П.4.5

379

Таблица П.4.6

Методика расчета загрузки диспетчера по местной работеотделения дороги (ДНЦМ)

Наименование задач,

решаемых ДНЦМ

Расчетные формулы

определения затрат времени

Сбор сведений о планируе-

мом поступлении грузов на

станции района местной

работы (РМР)

Тан = КанNм.гр tм.гр,

где Кан — число периодов анализа данных о поездах с

местным грузом;

Nм.гр — количество поездов с местным грузом, по-

ступивших в РМР;

tм.гр — время, необходимое на анализ телеграммы-

натурки одного поезда с местным грузом

Сбор сведений об образо-

вании порожних вагонов

по роду и их годности под

погрузку

Тсб.св.пор = КсбNпорtсб + КсбНстtсб,

где Ксб — количество периодов сбора сведений;

Nпор — число поездов, следующих по участку и

на подходах к участку, имеющих в своем составе по-

рожние вагоны;

Нст — количество станций выгрузки вагонов на

участке, на которых образуются порожние вагоны

tсб — время, необходимое на одну операцию

Получение и анализ заявок

со станций на погрузку

Тсб.з = КсбНстtсб,

где Ксб — количество периодов сбора заявок;

Нст — количество станций погрузки в РУ;

tсб — время, необходимое на одну операцию

Планирование работы мест-

ных поездов на участках РМР

и очередности подачи ваго-

нов; планирование погрузки,

выгрузки

Тпл = Кплtпл,

где Кпл — количество сеансов планирования;

tпл — длительность одного сеанса

Согласование с ДГЦ ДЦУ

графика работы местных по-

ездов на участках РМР

Тс = Ксtс,

где Кс — количество случаев согласования;

tс — длительность одного согласования

Передача плана местной

работы на станции РМР

Тпер = tстNст,

где tст — время передачи плана местной работы на

одну станцию;

Nст — количество станций, на которые необходимо

передать план местной работы

Контроль за продвижением

и пропуском по участкам

местных поездов

Ткон = Кконtкон,

где Ккон = 4 — количество сеансов контроля за про-

движением местных поездов;

tкон — время, необходимое для просмотра графи-

ков движения местных поездов

380

Наименование задач,

решаемых ДНЦМ

Расчетные формулы

определения затрат времени

Контроль хода погрузки, вы-

грузки и сортировки вагонов

Ткон.п = tкон.пКкон.п,

где tкон.п — время, необходимое для ознакомления

с выполнением плана погрузки, выгрузки и сорти-

ровки вагонов на станциях участка в течении одного

периода контроля;

Ккон.п — количество периодов контроля

Корректировка плана по-

грузки, выгрузки при откло-

нениях хода его выполне-

ния

Ткор.пл = tкор.плКкор.пл,

где tкор.пл — продолжительность корректировки

плана;

Ккор.пл — количество случаев корректировки

Согласование с ДГЦТ ДЦУ

плана работы локомотивов

и бригад, обслуживающих

местную работу в РМР

Тсог = Nбр.м.рtбр.м.р,

где Nбр.м.р — число бригад, обслуживающих местную

работу;

tбр.м.р — время, необходимое на согласование

плана работы одной локомотивной бригады

Контроль за наличием в ре-

монте неисправных вагонов

Тк.рем = Кк.ремtк.рем,

где Кк.рем — количество сеансов проверки наличия

вагонов в ремонте и выхода их из ремонта;

tк.рем — время, необходимое на проверку в течение

одного сеанса

Контроль и учет груженых и

порожних вагонов на распоря-

дительных станциях соседних

РМР назначением под выгруз-

ку или погрузку в данный РМР

Тк = Ккtк,

где Кк — количество сеансов контроля и учета;

tк — время, затрачиваемое на получение данных за

один период сеанса контроля и учета

Планирование и органи-

зация выполнения регу-

лировочных заданий по

сдаче порожних вагонов и по

маршрутизации погрузки

Тм = Кмtм,

где Км — количество периодов планирования;

tм — время планирования, приходящееся на один

период

Взаимодействие с транс-

портными цехами предприя-

тий, ППЖТ и МЧ

Твз = Квзtвз,

где Квз — количество периодов планирования взаи-

модействия;

tвз — затраты времени на взаимодействие, при-

ходящиеся на один период

Ведение отчетной докумен-

тации о ходе местной работы

Тот.док = Кот.докtот.док,

где Кот.док — количество отчетных документов;

tот.док — затраты времени на оформление одного

документа

Продолжение табл. П.4.6

В формулу для расчета общей загрузки ДНЦМ введены коэффициенты: β —

для учета затрат времени на решение задач, не вошедших в основные перечни, и

влияния нештатных ситуаций (β ≅ 1,1); γ — для учета увеличения загрузки диспет-

черов в связи с проведением ремонтно-строительных и путевых работ (γ ≥ 1,05), а

также добавлены 72 мин (10 % продолжительности смены) на подготовительно-

заключительные операции и личные надобности.

Затраты времени по каждому виду задач и операций определяются в зави-

симости от периодичности, частоты их выполнения и нормативов времени на

единицу измерения, которые должны устанавливаться по данным хронометраж-

ных наблюдений.

Наименование задач,

решаемых ДНЦМ

Расчетные формулы

определения затрат времени

Прием-сдача дежурства Тсм

Общая загрузка 16мм

з

1

72,iT t

⎛ ⎞= βγ +⎜ ⎟

⎝ ⎠∑ мин

Окончание табл. П.4.6

382

Рекомендуемая литератураГОСТ 12.2.032-78. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место 1.

при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

ГОСТ 12.2.033-78. Система стандартов безопасности труда. Рабочее место 2.

при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования.

ГОСТ 12.2.049-80. Система стандартов безопасности труда. Оборудование 3.

производственное. Общие эргономические требования.

ГОСТ 12.2.130-91. Система стандартов безопасности труда. Экскаваторы 4.

одноковшовые. Общие требования безопасности и эргономики к рабочему

месту машиниста и методы их контроля.

ГОСТ 20.39.108-85. Комплексная система общих технических требований. 5.

Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике. Номен-

клатура и порядок выбора.

ГОСТ 29.05.002-82. Система стандартов эргономических требований и эр-6.

гономического обеспечения. Индикаторы цифровые знакосинтезирующие.

Общие эргономические требования.

ГОСТ 29.05.006-85. Система стандартов эргономических требований и эрго-7.

номического обеспечения. Трубки электронно-лучевые приемные. Общие

эргономические требования.

ГОСТ 30.001-83. Система стандартов эргономики и технической эстетики. 8.

Основные положения.

ГОСТ 21480-76. Система «человек—машина». Мнемосхемы. Общие эргоно-9.

мические требования.

ГОСТ 21752-76. Система «человек—машина». Маховики управления и штур-10.

валы. Общие эргономические требования.

ГОСТ 21753-76. Система «человек—машина». Рычаги управления. Общие 11.

эргономические требования.

ГОСТ 21786-76. Система «человек—машина». Сигнализаторы звуковые не-12.

речевых сообщений. Общие эргономические требования.

ГОСТ 21829-76. Система «человек—машина». Кодирование зрительной 13.

информации. Общие эргономические требования.

ГОСТ 21889-76. Система «человек—машина». Кресло человека-оператора. 14.

Общие эргономические требования.

ГОСТ 21958-76. Система «человек—машина». Зал и кабины операторов. Вза-15.

имное расположение рабочих мест. Общие эргономические требования.

ГОСТ 22269-76. Система «человек—машина». Рабочее место оператора. 16.

Взаимное расположение элементов рабочего места. Общие эргономические

требования.

383

ГОСТ 22613-77. Система «человек—машина». Выключатели и переключатели 17.

поворотные. Общие эргономические требования.

ГОСТ 22614-77. Система «человек—машина». Выключатели и переключатели 18.

клавишные и кнопочные. Общие эргономические требования.

ГОСТ 22615-77. Система «человек—машина». Выключатели и переключатели 19.

типа «Тумблер». Общие эргономические требования.

ГОСТ 22902-78. Система «человек—машина». Отсчетные устройства инди-20.

каторов визуальных. Общие эргономические требования.

ГОСТ 23000-78. Система «человек—машина». Пульты управления. Общие 21.

эргономические требования.

ГОСТ 27472-87. Средства автотранспортные специализированные. Охрана 22.

труда, эргономика. Требования.

ГОСТ 27626-88. Лицевые части авиационных индикаторов и приборов. Об-23.

щие эргономические требования.

ГОСТ 28392-89. Мнемосхемы авиационные. Общие эргономические тре-24.

бования.

ГОСТ Р 29.05.008-96. Система стандартов эргономических требований и 25.

эргономического обеспечения. Рабочее место диспетчера служб управления

воздушным движением. Общие эргономические требования.

ГОСТ Р 29.08.004-96. Система стандартов эргономических требований и 26.

эргономического обеспечения. Рабочее место диспетчера служб управления

воздушным движением. Методы оценки соответствия общим эргономиче-

ским требованиям.

ГОСТ Р 50570-93. Машины напольного безрельсового электрифицированного 27.

транспорта. Рабочее место водителя. Общие эргономические требования.

ГОСТ Р 50923-96. Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические 28.

требования и требования к производственной среде. Методы измерения.

ГОСТ Р 50948-2001. Средства отображения информации индивидуального 29.

пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.

ГОСТ Р 50949-2001. Средства отображения информации индивидуального 30.

пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и

параметров безопасности.

ГОСТ Р 51337-99. Безопасность машин. Температуры касаемых поверх-31.

ностей. Эргономические данные для установления предельных величин

горячих поверхностей.

ГОСТ Р 51341-99. Безопасность машин. Эргономические требования по 32.

конструированию средств отображения информации и органов управления.

Часть 2. Средства отображения информации.

ОСТ. 32.112-98. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. 33.

Эксплуатационно-технические требования к системам ДЦ.

ОСТ. 32.1-11-98. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. 34.

Условные графические изображения и индикация.

СанПиН 2.22.2/2.4.1340-03. Гигиенические требования к видеодисплейным 35.

терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и ор-

384

ганизации работы. — Санитарно-эпидемиологические правила и нормати-

вы». — СПб.: ООО «Центр охраны труда», 2003.

Акмеология: Учебник / А.А. Деркач, А.К. Маркова, И.Н. Семенов и др. — М.: 36.

РАГС, 2002. — 688 с.

Боровиков В.П.37. Популярное введение в программу «STATISTIKA». — М.:

Компьютер Пресс, 1998. — 267 с.

Боровиков В.П., Боровиков И.П.38. «STATISTIKA» Статистический анализ и об-

работка данных в среде WINDOWS. — М.: Филинъ, 1998. — 608 с.

Введение в практическую эргономику / Под ред. В.П. Зинченко, Е.Б. Мор-39.

гунова. — М.: МИРЭА, 1990. — 80 с.

Венда В.Ф.40. Инженерная психология и синтез систем отображения инфор-

мации. — М.: Машиностроение, 1982. — 344 с.

Горбов Ф.Д., Лебедев В.И.41. Психоневрологические аспекты труда операторов. —

М.: Медицина, 1975. — 205 с.

Гордеева Н.Д., Девишвили В.М., Зинченко В.П.42. Функциональная структура

действия. — М.: МГУ, 1981. — 208 с.

Грошев Г.М.43. Оперативное диспетчерское регулирование (опыт диспетчерских

коллективов отделений и дорог). — М.: Транспорт, 1985. — 48 с.

Грошев Г.М., Стрелков М.В., Грачев А.А., Бадах В.И.44. Основные методические

положения и информационное обеспечение автоматизированной системы

поддержки безопасной деятельности (АСПТБД) для дежурных по станциям

и поездных диспетчеров // Совершенствование и автоматизация процессов

управления перевозками на железнодорожном транспорте: Сборник научных

трудов. — СПб.: ПГУПС, 1998. — С. 52—61.

Дагаев А.А.45. Фактор НТП в современной рыночной экономике. — М.: Наука,

1994. — 205 с.

Зараковский Г.М.46. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. —

М.: Наука, 1966. — 138 с.

Зефельд В.В., Мунипов В.М., Чернышева О.Н.47. Предпроектное эргономическое

моделирование. — М.: ВНИИТЭ, 1980. — 47 с.

Зинченко В.П.48. Опознание и кодирование. — Л.: ЛГУ, 1981. — 182 с.

Зинченко В.П., Мунипов В.М.49. Основы эргономики. — М.: МГУ, 1979. — 343 с.

Зинченко В.П., Мунипов В.М.50. Эргономика: человекоориентированное про-

ектирование. — М.: Логос, 2000. — 490 с.

Зинченко В.П., Мунипов В.М., Смолян Г.Л.51. Эргономические основы органи-

зации труда. — М.: Экономика, 1974.

Иванова Е.М.52. Основы психологического изучения профессиональной дея-

тельности. — М.: МГУ, 1987. — 208 с.

Инженерная психология: теория, методология, практическое применение. —53.

М.: Наука, 1977. — 304 с.

История советской психологии труда. Тексты / Под ред. В.П. Зинченко, 54.

В.М. Мунипова, О.Г. Носковой. — М.: МГУ, 1983. — 360 с.

Климов Е.А.55. Введение в психологию: Пособие для самообразования работ-

ников службы занятости. — М.: МГУ, 1992. — 158 с.

385

Климов Е.А.56. Развивающийся человек в мире профессий. — Обнинск: Прин-

тер, 1993. — 344 с.

Комплексная эргономическая оценка и проектирование автоматизированной 57.

деятельности персонала: Учебное пособие / Г.М. Грошев, И.Ю. Романова,

О.В. Котенко, Я.В. Кукушкина, О.А. Никифорова; Под общ. ред. канд. техн.

наук Г.М. Грошева. — СПб.: ПГУПС, 2005. — 52 с.

Котелова Ю.В.58. Очерки по психологии труда. — М.: МГУ, 1986. — 120 с.

Лабораторный практикум по основам инженерной психологии / Под ред. 59.

Б.А. Душкова. — М.: Высшая школа, 1983. — 240 с.

Леонова А.Б.60. Психодиагностика функциональных состояний человека. — М.:

МГУ, 1984. — 199 с.

Леонова А.Б., Кузнецова А.С.61. Психопрофилактика неблагоприятных функ-

циональных состояний человека. — М.: МГУ. 1987. — С. 12—15.

Леонова А.Б., Медведев В.И.62. Функциональные состояния человека в трудовой

деятельности. — М.: 1981. — С. 8—10.

Леонова А.Б., Чернышева О.Н. Хрестоматия по производственной психоло-63.

гии. — М.: МГУ, 1996. — С. 15—17.

Ломов Б.Ф.64. Человек и техника. — М.: Сов. радио, 1966. — 412 с.

Лютенс Ф.65. Организационное поведение. — М.: ИНФРА-М, 1999. — 692 с.

Магура М.И., Курбатова М.Б.66. Оценка работы персонала. — М.: ЗАО «Бизнес-

школа “Интел-Синтез”», 2001. — 376 с.

Мазур А.С., Платонов Г.А.67. Диспетчерские центры (точка зрения эргономиста)

// Железнодорожный транспорт. — 1992. — № 2. — С. 11—14.

Маркова А.К.68. Психология профессионализма. — М.: МГФ «Знание», 1996. — 258 с.

Мастенбрук У.69. Управление конфликтными ситуациями и развитие органи-

зации. — М.: ИНФРА-М, 1996. — 256 с.

Мильнер Б.З.70. Организация программно-целевого управления. — М.: Наука,

1980. — 375 с.

Моделирование деятельности специалиста на основе комплексного иссле-71.

дования / Под ред. Е.Э. Смирновой. — Л.: ЛГУ, 1984. — 176 с.

Моргунов Е.Б.72. Компьютер как органопроекция интеллекта // Вестн. высшей

школы. — 1988. — № 10. — С. 18—24.

Моргунов Е.Б.73. Управление персоналом: исследование, оценка, обучение. —

М.: ЗАО «Бизнес-школа “Интел-Синтез”», 2000. — 262 с.

Моргунов Е.Б.74. Человеческие факторы в компьютерных системах. — М.:

Тривола, 1994. — 272 с.

Мунипов В.М., Даниляк В.И., Ошев К.75. Стандартизация, качество продукции

и эргономика. — М.: Изд-во стандартов, 1982. — 200 с.

Новая технократическая волна на Западе: Пер. с англ. / Под ред. П.С. Гуре-76.

вича. — М.: Прогресс, 1986. — 452 с.

Нормативные и дескриптивные модели принятия решений / Под ред. 77.

Б.Ф. Ломова. — М.: Наука, 1981. — 350 с.

Нормативы затрат труда поездных диспетчеров отделений железных дорог. —78.

М.: МПС РФ, 1992. — 24 с.

386

Носкова О.Г.79. История психологии труда в России. — М.: МГУ. 1997. — 304 с.

Оперативное управление движением на железнодорожном транспорте / 80.

А.К. Угрюмов, Г.М. Грошев, В.А. Кудрявцев, Г.А. Платонов. — М: Транс-

порт, 1983. — 239 с.

Основы инженерной психологии: Учебник для вузов / Под ред. В.Ф. Ломова. —81.

М.: Высшая школа, 1986. — 448 с.

Основы эргономики: Учебное пособие. Ч. I. — Гомель: БелГУТ, 2000. — 160 с.82.

Паниотто В.И.83. Качество социальной информации. Киев: Наук. думка,

1986. — 82 с.

Печчеи А.84. Человеческие качества. — М.: Прогресс, 1980. — 302 с.

Платонов Г.А.85. Человек за пультом. — М.: Транспорт, 1969. — 167 с.

Платонов Г.А. 86. Эргономика на железнодорожном транспорте. — М.: Транс-

порт, 1986. — 296 с.

Практикум по инженерной психологии и психологии труда: Учебное посо-87.

бие / Т.П. Зинченко, Г.В. Суходольский, М.А. Дмитриева и др. — Л.: ЛГУ,

1983. — 208 с.

Программа внедрения автоматизированных систем диспетчерского кон-88.

троля. — М.: ЦШМПС, 1997. — 5 с.

Производственная эргономика. — М.: Медицина, 1979. — 311 с.89.

Психология труда и организационная психология / Под ред. А.К. Леонова, 90.

О.Н. Чернышева. — М.: Радикс, 1995. — 448 с.

Пушкин В.Н., Нерсесян Л.С.91. Железнодорожная психология. — М.: Транспорт,

1972. — 240 с.

Рабочая книга куратора / Под ред. М.В. Иванова, А.И. Кожевникова. — СПб.: 92.

ПГУПС, 2007. — 333 с.

Рабочая книга психолога: Пособие для специалистов, работающих с персо-93.

налом / Под ред. А.А. Бодалева, А.А. Деркача, Л.Г. Лаптева. — М.: Изд-во

Института психиатрии, 2006. — 640 с.

Риггс Дж.94. Производственные системы: планирование, анализ, контроль. —

М.: Прогресс, 1972. — 340 с.

Руководство по эргономическому обеспечению разработки техники. — М.: 95.

ВНИИТЭ, 1979. — 90 с.

Руководящий документ РД (22) 50-418-83. Эргономическая оценка ста-96.

ционарного производственного оборудования. — М.: Изд-во стандартов,

1984. — 36 с.

Системы автоматизации и информационные технологии управления 97.

перевозками на железных дорогах: Учебник для вузов ж.-д. транспорта /

В.А. Гапанович, А.А. Грачев и др.; Под ред. В.И. Ковалева, А.Т. Осьминина,

Г.М. Грошева. — М.: Маршрут, 2006. — 544 с.

Солсо Р.98. Когнитивная психология. — М.: Тривола, 1996. — 598 с.

Тейлор Ф.99. Научная организация труда. — М.: НКПС — Транспечать,

1924. — 615 с.

Тощенко Ж.Т., Аитов Н.А., Лапин Н.И.100. Социальное проектирование. — М.:

Мысль, 1982. — 254 с.

Флоренский П.А.101. Органопроекция // Декоративное искусство в СССР. —

1969. — № 12. — С. 40.

Фрумкин А.А., Зинченко В.П., Винокуров Л.В.102. Методы и средства эргономиче-

ского обеспечения и проектирования. — СПб: ПГУПС, 1999. — 179 с.

Человеческий фактор: В 6-ти томах / Под ред. Г. Салвенди. — М.: Мир, 103.

1990—1993.

Шадриков В.Д.104. Системогенез профессиональной деятельности. — М.: Наука,

1982. — 184 с.

Шаров В.А., Громова Т.А.105. Методика расчета вариантов организации диспет-

черских участков на выбранном полигоне с учетом внедрения современных

устройств ДЦ и автоматизации. — М.: ВНИИЖТ, 1999. — 26 с.

Шмид М.106. Эргономические параметры. — М.: Мир, 1980. — 236 с.

Эргономика в определениях. — М.: ВНИИТЭ, 1979. — 53 с.107.

Эргономика: Труды ВНИИТЭ. Вып. 24. — М.:ВНИИТЭ, 1984. — 74 с.108.

Эргономика: лабораторные работы. Киев, Высшая школа, 1976. — 36 с.109.

Эргономика: принципы и рекомендации: Методическое руководство/ 110.

В.П. Зинченко, В.М. Мунипов, И.Н. Семенов и др. — М.: ВНИИТЭ,1981. —

275 с.

Эргономика: принципы и рекомендации: Методическое руководство. — М.: 111.

ВНИИТЭ, 1983. — 122 с.

Эргономическая оценка качества рабочего места машиниста / Г.Л. Андреев, 112.

В.Н. Ищенко, Б.И. Школьников // Вестник ВНИИЖТ. — 1990.— № 8. —

С. 30—31.

388

Оглавление

Список основных использованных сокращений ......................................................3

Введение ..................................................................................................................8

Глава 1. ЭРГОНОМИКА В СИСТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ....................................................10

1.1. Предмет, задачи и принципы эргономики ...................................................10

1.2. Основные направления эргономических исследований и разработок

на железнодорожном транспорте .................................................................12

1.3. Методы эргономики ......................................................................................16

1.4. Взаимосвязи эргономики ..............................................................................30

Глава 2. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАТОРА ЭРГАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ .....34

2.1. Принципы эргономического анализа трудовой деятельности ....................34

2.2. Психологические характеристики деятельности операторов системы

«человек—машина» .......................................................................................37

2.3. Процессы переработки информации оператором .......................................45

2.4. Характеристики зрения .................................................................................47

2.5. Характеристики слуха ...................................................................................52

2.6. Характеристики памяти ................................................................................53

2.7. Оперативное мышление ................................................................................54

2.8. Процесс принятия решений .........................................................................55

Глава 3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РАБОЧИЕ МЕСТА

И ИХ КОМПЛЕКСНАЯ ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ............................58

3.1. Назначение автоматизированных рабочих мест ..........................................58

3.2. Оснащение автоматизированных рабочих мест ...........................................59

3.3. Требования к проектированию деятельности персонала.............................61

3.4. Основные эргономические требования к автоматизированному

рабочему месту ..............................................................................................63

3.5. Рекомендации по компоновке технических средств автоматизирован-

ного рабочего места .......................................................................................65

3.6. Комплексная эргономическая оценка автоматизированных рабочих мест ....71

Глава 4. ОСНОВНЫЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИ-

ЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАН-

НЫХ РАБОЧИХ МЕСТ И РАБОЧИХ ПОМЕЩЕНИЙ С ВДТ И ПЭВМ ...78

4.1. Эргономические требования ........................................................................78

4.2. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, ПЭВМ

и помещениям для их эксплуатации ............................................................91

389

Глава 5. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА, ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ

И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА

СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК—МАШИНА» ..............................................................96

5.1. Классификация человеческих факторов ......................................................96

5.2. Психологические свойства оператора ..........................................................97

5.3. Функциональные состояния оператора .......................................................99

5.4. Психофизиологическое состояние оператора ........................................... 100

Глава 6. ОШИБКИ ОПЕРАТОРА И ПУТИ ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ...... 108

6.1. Основные понятия ...................................................................................... 108

6.2. Классификация ошибок .............................................................................. 109

6.3. Показатели безошибочной работы оператора............................................ 111

6.4. Влияние личностных качеств оператора на его ошибки ........................... 113

6.5. Влияние состояния оператора на его ошибки............................................ 116

6.6. Влияние деятельности оператора на его ошибки ....................................... 119

6.7. Анализ причин ошибок оператора ............................................................. 121

Глава 7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

НАПРЯЖЕННОСТИ ТРУДА ОПЕРАТОРА СИСТЕМЫ

«ЧЕЛОВЕК—МАШИНА» .......................................................................... 126

7.1. Предельно допустимые нормы деятельности оператора ........................... 126

7.2. Определение показателей информационной напряженности в работе

оператора ..................................................................................................... 127

7.3. Определение показателей надежности и эффективности деятельности

оператора системы «человек—машина» ..................................................... 129

Глава 8. ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ

«ЧЕЛОВЕК—МАШИНА» ................................................................................. 134

8.1. Цели и задачи эргономического проектирования систем «человек—

машина» ....................................................................................................... 134

8.2. Проектирование транспортных эргатических систем ............................... 141

8.3. Распределение функций между человеком и машиной ............................. 150

8.4. Построение и оптимизация информационных моделей ........................... 161

Глава 9. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

И ТРЕБОВАНИЯ К ЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЮ ............................................... 170

9.1. Пространственные характеристики зрительной информации .................. 170

9.2. Яркостные характеристики зрительной информации ............................... 175

9.3. Временные характеристики зрительной информации .............................. 179

9.4. Кодирование зрительной информации ...................................................... 180

9.5. Требования к визуальным индикаторам ..................................................... 183

9.6. Интегральные индикаторы ......................................................................... 189

9.7. Мнемосхемы ................................................................................................ 190

9.8. Табло коллективного пользования ............................................................. 192

9.9. Методы трехмерной индикации ................................................................. 197

9.10. Сигнализаторы звуковые (неречевых сообщений) .................................. 200

9.11. Словесные сигналы предостережения ...................................................... 202

Глава 10. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА И ТЕХНИКИ

В ТРАНСПОРТНЫХ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ................................. 204

10.1. Системы «человек—машина—среда» на железнодорожном транспорте ..... 204

10.2. Диспетчерские системы управления ........................................................ 211

10.3. Человеческий фактор в автоматизированных системах управления

железнодорожным транспортом ............................................................... 220

10.4. Совершенствование транспортных эргатических систем ........................ 223

Глава 11. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ТРАНСПОРТНЫХ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ............... 229

11.1. Эргономические проблемы эксплуатации систем «человек—машина» .... 229

11.2. Профессиональная подготовка операторов ............................................. 234

11.3. Организация рациональных режимов трудовой деятельности ................ 252

Глава 12. ОРГАНИЗАЦИЯ ГРУППОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ...................... 264

12.1. Взаимодействие операторов в группе ....................................................... 264

12.2. Организация групповой деятельности ...................................................... 270

12.3. Методы изучения групповой деятельности .............................................. 282

12.4. Принципы формирования групп .............................................................. 286

12.5. Конфликты и их урегулирование .............................................................. 291

Глава 13. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

И МЕТОДЫ ЕЕ ОЦЕНКИ ............................................................................... 306

13.1. Сущность и структура экономической оценки эргономических

разработок .................................................................................................. 306

13.2. Оценка эффективности внедрения автоматизации функций

и информационного обеспечения рабочих мест поездных диспетчеров ... 312

ПРИЛОЖЕНИЯ ................................................................................................ 320

Рекомендуемая литература .................................................................................. 382

Учебное издание

Грошев Геннадий Максимович, д-р техн. наук, профессорИванов Михаил Васильевич, д-р филолог. наук, профессор

Романова Ирина Юрьевна, канд. техн. наук, доцентСапежинский Федор Никифорович, канд. техн. наук, доцент

Кукушкина Яна Васильевна

Никифорова Ольга Алексеевна, канд. техн. наук

ЭРГОНОМИКА

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ

Учебное пособие

Редактор Е.В. СатароваКорректоры М.Я. Барская, Т.В. Шерстина

Технический редактор Т.А. ОвчинниковаКомпьютерная верстка О.Н. Кулаковой

Подписано в печать 08.04.2009 г.

Формат 60×84/16 . Усл. печ. л. 24,5. Тираж 1800 экз. Заказ №

ГОУ «Учебно-методический центр по образованию

на железнодорожном транспорте»

107078, Москва, Басманный пер., д. 6

Тел.: +7 (495) 262-12-47,

Е-mail: marketing@umczdt.ru

http://www.umczdt.ru

ООО «Издательский дом «Транспортная книга»

109202, Москва, Перовское шоссе, д. 9, стр. 1