Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

МЕДИЦИНА


Версия для печати
Обсудить в форуме

Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте

Беспристрастные цифры свидетельствуют – только тридцать процентов брака при эксплуатации подвижного состава обусловлены его техническим состоянием, тогда как остальные семьдесят процентов являются следствием влияния человеческого фактора, напрямую обусловленного действиями тех, кто эту технику эксплуатирует.

Подобное положение вещей требует коренных перемен, для чего необходим системный подход, позволяющий кардинально изменить ситуацию, и таким образом снизить риск аварийности, связанный с элементом ненадежности в профессиональной деятельности лиц, от которых зависит безопасность движения. О работах, проводимых в этом направлении в ОАО «РЖД» результатах уже показавших свою эффективность мы попросили рассказать Председателя Совета директоров ЗАО «Нейроком», академика РАЕН Вячеслава Марковича Шахнаровича.

Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Мониторинг функционального состояния машинистов - ключевой аспект обеспечения безопасности на транспорте
Обеспечение безопасности движения входит в число приоритетных задач ОАО «Российские железные дороги». Данному вопросу уделено немалое внимание в одобренной Правительством страны «Стратегии развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 года», которая нацелена на достижение высочайших показателей эффективности работы отрасли.

Программа повышения безопасности движения, которая является неотъемлемой частью названной Стратегии развития, рассчитана на долгосрочную перспективу. Она предусматривает внедрение во всех хозяйствах отрасли технических средств, отвечающих возрастающим требованиям предупреждения аварийности, повышения надежности и безопасности железнодорожного транспорта.

Для понимания сути проблемы отметим следующее. Имеются два основных направления снижения числа транспортных происшествий и, соответственно, уменьшения тяжести последствий происшествий такого рода. К первому относится разработка технических средств, которые бы не допускали несчастных случаев на транспорте. И хотя это направление неуклонно развивается и совершенствуется, его одного явно недостаточно. Что касается второго из упомянутых стратегических направлений, к нему относятся совершенствование отбора и подготовки операторов транспортных средств, а также улучшение условий для их профессиональной деятельности. Несмотря на тесное взаимодействие между собой, каждое из направлений обладает собственной научной и технической спецификой.

Конечная цель, которую преследуют оба направления, едина, но они различаются между собой по эффективности. Отсюда следует, что, не дожидаясь, пока будут созданы безопасные средства передвижения, необходимо обратить первостепенное внимание на операторов транспортных средств, систему их отбора и подготовки, а также на анализ их деятельности, в частности, на возникающие в процессе ее ошибки. Это направление, в свою очередь, можно разделить на две линии, связанные с определенной областью тех задач, которые требуют решений. Одна может быть обозначена как линия, направленная на то, чтобы исключить условия, способствующие «опасному поведению» операторов технических средств, в частности, машинистов и локомотивных бригад. Это как внутренние факторы (болезнь, утомление, алкоголь, наркотические и лекарственные препараты), так и внешние факторы, способные провоцировать ошибочные действия (помехи в работе, стрессоры и пр.). Другая – необходимость учитывать закономерности психики операторов, действующих и в нормальных условиях, и в аварийных ситуациях. Задача, как видим, в высшей степени непростая.

Чтобы максимально эффективно разрешить эту проблему, руководством РЖД было принято решение привлечь специалистов из крупных научно-исследовательских институтов и практических организаций, способных работать над поставленной проблемой совместно с организациями железнодорожного здравоохранения.

Все разработки были начаты по инициативе руководства ОАО «РЖД» и Департамента здравоохранения. Творческий коллектив возглавили Вице-президент ОАО «РЖД», доктор медицинских наук, профессор О. Ю. Атьков и академик Ю. В. Гуляев, которые определили основные направления деятельности. В группу вошли представители Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, Федерального государственного автономного учреждения высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (Государственный университет)», Закрытого акционерного общества НПП «Системные технологии» (Санкт-Петербург), Закрытого акционерного общества «Нейроком» (Москва), Негосударственного учреждения здравоохранения «Дорожная клиническая больница ОАО «РЖД». Среди специалистов, работавших над проблемой, академик А. С. Бугаев, кандидат физико-математических наук Л. А. Галченков, доктор медицинских наук Н. В. Ефимов, К.Б. Туминас, В.Н. Лунев, доктор технических наук В. В. Дементиенко. Руководил группой академик Ю. В. Гуляев.

Предварительные исследования убедительно продемонстрировали: ключевую роль в обеспечении безопасности движения играют машинист локомотива и локомотивная бригада в целом.

На примере деятельности машиниста можно сформулировать, какие факторы влияют на безопасность движения. Тут присутствует целый комплекс качеств и стимулов, среди которых психологические качества (профотбор, качества характера), состояние здоровья (медкомиссии, периодические освидетельствования, предрейсовый контроль), мотивация (воспитание уважения к выбранной профессии, повышение престижа профессии), профессиональные качества и навыки (контраварийная подготовка, обучение на тренажерах, теоретические навыки, практические навыки).

Иными словами, причины, по которым возможно возникновение той или иной нежелательной ситуации, разнообразны: человек может быть вообще не пригоден к выполнению работы машиниста, машинист может быть не готов к предстоящему рейсу, он может потерять работоспособность непосредственно во время поездки.

Отсюда следует, что лишь системный подход, способный учесть все перечисленные выше факторы, позволит переломить ситуацию и предельно снизить аварийность, связанную с ненадежностью функционирования человека.

Проведенные в дальнейшем научные исследования были направлены на детализацию системных решений и разработку аппаратных средств, которые обеспечивали бы стабильное повышение надежности профессиональной деятельности работников локомотивных бригад. При этом основные усилия сосредотачивались на следующих направлениях деятельности: разработка методов и технических средств для определения профессиональной психологической пригодности работников локомотивных бригад, а также лиц, только избравших для себя эту профессию; создание информационной системы мониторинга функционального состояния машинистов по результатам предрейсовых осмотров, в том числе приборов для определения готовности локомотивной бригады к предстоящей поездке по состоянию здоровья; инструментальное обеспечение мониторинга функционального состояния машиниста во время поездной работы. Проанализируем каждое из указанных направлений.

Профессиональная психологическая пригодность

Как показывает практика обеспечения надежности деятельности машинистов, нарушение безопасности при управлении транспортом зачастую обусловлено некоторыми индивидуальными психофизиологическими особенностями человека, коррекция которых или невозможна, или же мало эффективна. Такими особенностями являются профессионально важные психологические качества.

Недостаточная сформированность отдельных элементов психологической системы деятельности, их неадекватность реальным условиям работы часто бывают причиной ошибочных действий, а также снижения надежности функционирования машиниста, особенно в условиях воздействия неблагоприятных факторов и обстоятельств.

Такие психические функции как зрительное восприятие, внимание, память, скорость реакции, интеллект и др. выдерживают определенный уровень нагрузки, превышение которого негативно отражается на деятельности работника.

Анализ психологической структуры деятельности, проведенный предприятием «Нейроком», в процессе специальных исследований, дал возможность для разработки специализированных методов психофизиологического тестирования, исходя из особенностей управляющей деятельности машинистов и их помощников при различных видах движения. В том числе, для машинистов и помощников машинистов пассажирского и грузового движения; машинистов и помощников машинистов моторвагонного подвижного состава; машинистов маневрового движения; машинистов специального самоходного подвижного состава; машинистов, работающих без помощников; машинистов скоростных поездов.

В целом было разработано 14 различных методик с комбинациями трех-пяти тестов. Для реализации данных методик применяется компьютерная система, оснащенная специальным пультом. Помимо основных, в нее заложен целый ряд дополнительных тестов и проб, а также специализированная база данных. Система, о которой идет речь, получила наименование «Универсальный Психодиагностический Комплекс». Она предназначена для профессионального отбора работников локомотивных бригад при приеме на обучение или работу на основе верифицированных психофизиологических методик и психологических тестов. Фактически, это автоматизированное рабочее место психолога в локомотивном депо. Только в 2011 году на линию было поставлено 270 модернизированных комплексов с новыми методиками.

Готовность локомотивной бригады

Автоматизированная система предрейсовых осмотров (далее – АСПО) – это информационно-аналитическая система, созданная ЗАО НПП «Системные технологии», которая помогает выявлять на ранней стадии заболевания широкого профиля; предупреждает, кто может совершить ошибку, которая может привести к аварийно-опасной ситуации, и таким образом позволяет ее предотвратить. Осуществляя автоматизированное обследование работников локомотивных бригад, система обеспечивает объективность, достоверность и полноту информации, полученной в процессе предрейсового медицинского осмотра. Все результаты сохраняются в специализированной базе данных. Создание единого информационного пространства путем формирования прямых и обратных связей способствует сокращению времени реагирования управляющих звеньев и организации более четкого и оперативного взаимодействия управляющих структур различного уровня (фельдшеры, цеховые терапевты, специалисты Дирекций медицинского обеспечения и Департамента здравоохранения).

Кратко охарактеризуем компоненты, обеспечивающие этот процесс. КАПД-02-СТ (автоматизированный измерительный комплекс) используется для проведения предрейсового медицинского осмотра работников локомотивных бригад. С его помощью в течение двух-трех минут проводится измерение требуемых по законодательству параметров систолического, диастолического артериального давления и частоты сердечных сокращений, а также 42-х параметров гемодинамики и ритма сердечной деятельности. Артериальное давление может быть определено как осциллометрическим методом (измерение на декомпрессии), так и тахиосциллографическим (измерение на компрессии). В том числе, проводится измерение максимального, минимального, среднего гемодинамического, бокового, редуцированного и т.д. артериального давления; выполняются спектральный, скаттерографический и другие виды анализов ритма сердечной деятельности.

Результаты предрейсовых осмотров работников локомотивных бригад сохраняются в базу данных, объединяющую сведения со всех железных дорог, которые находятся в ведении ОАО «РЖД». Программной оболочкой базы данных является MS SQL Server. Доступ к единой базе данных имеют только сотрудники, участвующие в процессе предрейсового медицинского осмотра (фельдшеры, цеховые терапевты, психофизиологи и специалисты региональных Дирекций медицинского обеспечения и Департамента здравоохранения).

Надежная синхронизация и обмен данными пользователей обеспечены сетевыми решениями. При этом разграничение прав доступа регулирует правильный обмен информацией в зависимости от прав конкретного пользователя, определяемых пределами его компетенции.

АСПО естественным образом интегрирована с АСУ-Т (автоматизированная система управления тяги), АС ЭТД (электронный маршрут машиниста), ЕК АСУТР (единая кадровая база данных), осуществляя обмен данными в соответствии с требованиями ОАО «РЖД».

В настоящее время ситуация, когда лицо, ответственное за принятие управленческого решения, вынуждено было принимать его в условиях недостатка информации, уступила место той, в которой первостепенное значение приобретает задача выбора полезного признака, позволяющего верно определить необходимый информационный срез, оперативно обработать значительные массивы первичных данных и на основании этого получить все требуемые сведения. Аналитические программы АСПО эффективно обрабатывают колоссальные массивы данных, предоставляя каждому профильному специалисту и Департаменту здравоохранения лишь полезную информацию, необходимую для выработки и принятия управленческого решения.

При этом АСПО служит для реализации двух функций: предупредительной и запретительной. Предупредительная функция заключается в том, что цеховой терапевт с помощью мониторинга программными средствами АСПО заблаговременно выявляет работников с симптомами депрессивных или стрессовых состояний, или на стадии предболезни, и путем использования превентивных лечебных мер предупреждает развитие опасных патологий. В результате может быть выявлен контингент работников, у которых во время поездки возможно обострение имеющегося заболевания, следствием чего может стать неадекватная реакция на текущую ситуацию, а в некоторых случаях – внезапная смерть. Запретительная функция сводится к тому, что прямо на пунктах предрейсовых осмотров, в соответствии с КЗОТ и распоряжением ОАО «РЖД» №1975р от 12 сентября 2011 года, проводится отстранение работников, чье состояние не укладывается в рамки действующих нормативов по показателям систолического и диастолического давления, частоте сердечных сокращений или концентрации алкоголя в организме.

Подводя итог сказанному, можно констатировать, что следствием организации мониторинга состояния здоровья работников локомотивных бригад стало заблаговременное выявление заболеваний на ранней стадии их развития, а также своевременная постановка нуждающихся в лечении на диспансерный учет. В результате применения эффективных предупредительных и запретительных мер достигнуто качественное улучшение состояния здоровья работников локомотивных бригад.

Лишь за период с 2004 по 2007 год цеховыми терапевтами выявлено более 3700 человек, состояние здоровья которых с различной степенью риска (высокая, средняя, умеренная) может предполагать необходимость обращения к неотложной медицинской помощи. Своевременное лечение этих работников помогло предупредить заболевания, которые в ближайшей перспективе грозили привести к потере ими трудоспособности, а для ОАО «РЖД» к необходимости кадрового восполнения. Кроме того, с помощью АСПО были выявлены работники с высоким риском возникновения пароксизмальных состояний, внезапной смерти и артериальной гипертензии. Допуск в рейс таких работников был предотвращен, что эффективно снизило вероятность возникновения на железных дорогах аварийных ситуаций, связанных с человеческим фактором.

На сегодняшний день более 86 % обследований машинистов выполняется с помощью АСПО. Ежемесячно в ОАО «РЖД» на автоматизированных измерительных комплексах АСПО выполняется не менее 1 536 000 предрейсовых обследований машинистов.

В базе данных АСПО к настоящему времени находятся более 100 миллионов обследований. Сформированная база данных не имеет аналогов ни в Российской Федерации, ни в мировой практике.

Мониторинг функционального состояния машиниста

Результатом длительного периода разработок методов инструментального контроля над физиологическим состоянием человека, в которых принимали деятельное участие ЗАО «Нейроком», научно-исследовательские организации МПС, Институт радиотехники и электроники РАН и Московский физико-технический университет, стала технология мониторинга состояния машиниста.

Целью данной работы стало изучение закономерностей потери рабочего состояния человеком-оператором, а также исследование возможности классификации людей по их пригодности для профессии машиниста, выявление наиболее эффективных и оптимальных методов диагностики рабочего состояния оператора, развитие этих методов до принципов практического конструирования безопасных устройств мониторинга машиниста, разработка и внедрение в практику систем контроля машиниста.

Данные системы контроля основываются на концепцию готовности и бдительности машиниста, выработанной в ходе проведенных нами исследований. При этом готовность машиниста определяется как состояние, в котором он готов принимать и оценивать сигналы, а затем соответствующим образом реагировать на них и на придорожные знаки. Она зависит от способности машиниста удерживать постоянство внимания, от степени его направленности и от уровня возбуждения машиниста. Данные факторы могут быть приняты во внимание на этапе профессионального отбора, в то время как тонкие поведенческие или физиологические осцилляции, особенно, те, что связаны с состоянием здоровья работника и указывают на уменьшение его способности вести поезд, должны выявляться на этапе предрейсового медицинского осмотра. Но самые опасные функциональные изменения следует распознавать во время рейса и принимать соответствующие меры для остановки поезда.

Собранные в процессе исследований данные позволяют сделать вывод о том, что готовность машиниста можно оценить, распределив ее по уровням от одного до пяти:

– 1 уровень: машинист выведен из строя / спит / потерял сознание, умер;

– 2 уровень: машинист жив, но дремлет или недостаточно бодр;

– 3 уровень: машинист достаточно бодр, но не выполняет работу по управлению поездом;

– 4 уровень: машинист достаточно бодр, но неправильно распределяет время между разными работами по управлению поездом;

– 5 уровень: машинист достаточно бодр и правильно выполняет работы по управлению поездом.

Чтобы обеспечить полную бодрость и внимательность работника, а также его способность полноценно отправлять необходимые функции, потенциальные устройства слежения за состоянием машиниста должны различать эти уровни готовности. На протяжении следования поезда состояние готовности машиниста способно колебаться между уровнями 3 и 5 и даже достигать уровня 2 в ненадлежащих условиях работы и при наличии соответствующих личных качеств.

В процессе исследований были впервые получены следующие научно-практические результаты.

На основе совокупности статистических данных был проведен анализ процесса выхода машиниста локомотива из состояния активного бодрствования и получена количественная оценка вероятности засыпания машиниста.

Была создана динамическая модель засыпания субъекта, с помощью которой, базируясь на результатах тестирования поведенческих особенностей работника, можно оценивать его индивидуальные вероятностные характеристики перехода ко сну при критическом снижении уровня бодрствования.

Было выявлено, что по степени предрасположенности к авариям машинистов можно разделить на три категории со значительно различающимися вероятностями совершения браков.

Была построена математическая модель системы контроля за состоянием машиниста, которая описывает ее взаимодействие с человеком и внешней средой при учете потери машинистом рабочего состояния, отказов аппаратной части и возможности наступления аварийных ситуаций. Кроме того, рассчитаны риски, связанные с неисправностями системы и недостаточной эффективностью ее работы.

Продемонстрировано существование изменений амплитудно-временных характеристик электрического сопротивления кожи человека в процессе утраты состояния бодрствования, что позволяет прогнозировать снижение его уровня с заранее заданной вероятностью опасного отказа и открывает возможность для разработки реальных систем контроля за состоянием оператора.

Предложен и реализован алгоритм обнаружения ЭДА (электродермальная активность) на основе анализа временных зависимостей формы сигналов с использованием методов распознавания образов в условиях шумов и реальной двигательной активности машиниста.

На базе перечисленных принципов разработана ТСКБМ (»Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста»). Показано, что вероятность «опасного отказа» ТСКБМ в 10…100 раз меньше, чем у систем, основанных на технологиях анализа речи или видеоизображения лица человека (положение головы, направление взгляда, моргание).

ТСКБМ предназначена для непрерывного высокоэффективного мониторинга состояния машиниста, обеспечивающего предотвращение засыпания и поддержание активного бодрствования. При снижении уровня бодрствования машиниста ниже критического система приводит в действие механизм автоматического экстренного торможения.

Во время предварительных эксплуатационных испытаний данной системы, проводившихся на ряде дорог, уточнялся алгоритм ее функционирования, после чего ТСКБМ прошла приемочные испытания, была метрологически аттестована и сертифицирована.

Безопасность движения с данной ТСКБМ возрастает за счет того, что она поддерживает машиниста в состоянии активного бодрствования и не допускает засыпания. Машинист при этом не отвлекается на периодические проверки бдительности, дополнительно не утомляется и имеет возможность уделять все свое внимание процессу ведения поезда. При этом значения не имеет «в одно» или «в два лица» осуществляется ведение поезда.

В настоящий момент продолжается процесс внедрения системы ТСКБМ на сети железных дорог. Таким образом, и далее осуществляются задания по производству и внедрению технических средств, что предусмотрено программой повышения безопасности движения, являющейся составной частью «Стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 года». На сегодняшний день системой ТСКБМ оборудовано более 6000 магистральных локомотивов, моторвагонного подвижного состава и специального подвижного состава, а также все скоростные поезда. Данная система предназначена как для вождения поезда «в одно лицо», так и «в два лица». Следует особо отметить, что высокая эффективность разработанной системы нашла свое подтверждение: за все время эксплуатации, составляющее 15 лет, не было зафиксировано ни единого случая проезда запрещающего сигнала при движении с включенной системой ТСКБМ.

Модуль контроля за состоянием машиниста, созданный на основе данной технологии, входит также в состав перспективной комплексной системы безопасности «Блок».

Кроме того, продолжается работа над новой интеллектуальной системой поддержания работоспособности машиниста, которая в качестве составного элемента включает в себя технологию ТСКБМ. Разрабатываемая система будет учитывать специфику работы машиниста при использовании автоведения. Для обеспечения возможности технической разработки новой системы осуществляется целый комплекс необходимых междисциплинарных научных исследований.

Следует подчеркнуть, что реализация системного подхода, основанного на объективизации и автоматизации профессионального отбора, а также предрейсового контроля и мониторинга состояния машинистов в поездке, обеспечивает значительное повышение безопасности движения на железнодорожном транспорте, в связи с уменьшением влияния на нее такого важного показателя как человеческий фактор. Нельзя не отметить, что в целом комплексные меры ОАО «РЖД», направленные на повышение безопасности движения, дали в последние годы положительный результат. Так, например, число проездов на запрещающие сигналы было снижено на 46%, а благодаря улучшению состояния здоровья машинистов за пять последних лет ОАО «РЖД» удалось снизить трудопотери более чем на 237 000 человеко-дней. В этом немалая заслуга ученых, врачей, инженеров и действующих специалистов-железнодорожников. Всех тех, кто трудился и трудится над разработкой указанных систем и методик обеспечения безопасности.

© Евразия Вести VI 2012







VI 2012

Евразия Вести VI 2012

Подводя итоги, думать о перспективе

Здравоохранение ОАО «РЖД» - традиции и приоритеты

Санитарно-эпидемиологическое благополучие на объектах железнодорожного транспорта России

К активной жизни без боли

ЦКБ № 2 им. Н.А. Семашко: полный лечебно-диагностический цикл

Жемчужина Подмосковья

Психиатрическая экспертиза: гарантии безошибочности и полноты

Диспансеризация - инструмент сохранения здоровья

Информационное и телекоммуникационное обеспечение - инструмент развития

Бросая вызов «чуме XXI века»

Повысить клиентоориентированность медицинского персонала

Медицина СЖД: ставка на передовые технологии

Пульс Северо-Кавказской железной дороги

Инструменты повышения эффективности железнодорожного здравоохранения

Чтобы сохранить здоровье машинистов

Целительная забота о человеке

Работа психолога по… планированию беременности

Интеграция в территориальную медицину

Поезд «Здоровье» - пилотный проект «РЖД»

Поезд, которого ждут

Взаимодействие железнодорожного здравоохранения и медицинских вузов

Потенциал дистанционной функциональной диагностики

Помощь в преодолении последствий стресса

ОАО «РЖД-Здоровье» - на благо здоровья и безопасности

Маркетинговая стратегия ОАО «РЖД-Здоровье»

Кисловодская «Долина Нарзанов»

«Жемчужина Зауралья» - модель восстановительного лечения

Радон + Дон = Здоровье

Целебный отдых на любой вкус

Регулируемая слинговая система Argus в лечении недержания мочи у мужчин

«Харико Дента Мед» - надежный поставщик и партнер

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести