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:


 

БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста

Результатами проверки функциональной эффективности телемеханической системы контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ) делятся в своей статье сотрудники НУЗ «Научный клинический центр ОАО «РЖД» В.В. Сериков, А.А. Закревская и сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Д.В. Захарченко.

В.М. Шахнарович и О.Ю. Атьков
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
ТСКБМ эксплуатируется на сети железных дорог России уже около 15 лет. Осуществляя мониторинг функции внешнего внимания машиниста, она не только с очень высокой вероятностью не допускает его засыпания, но и косвенным образом активизирует работоспособность.

За эти годы система претерпела существенную модернизацию. Радосвязь между носимой частью и приемником стала более помехоустойчивой; сама носимая часть – удобнее для машинистов; алгоритм контроля – дружественнее.

В настоящее время надежным телемеханическим контролем бодрствования оборудован практически весь парк пассажирских локомотивов, включая высокоскоростные поезда «Сапсан» и «Ласточка». Функция этого устройства успешно ассоциирована в систему обеспечения безопасности последнего поколения – БЛОК. С нормально функционирующей системой ТСКБМ не было ни одного проезда на запрещающий сигнал.

Вместе с тем, отдельные случаи «обхода» прибора машинистами, приводящие к негативным последствиям, не могли не вызвать озабоченности руководства «РЖД». Перед разработчиками была поставлена задача максимально исключить такие случаи, а перед сотрудниками Научного клинического центра – провести экспертно-инструментальную проверку эффективности ТСКБМ. Решено было имитировать реальные поездки в ночное время с использованием специализированного тренажерного комплекса «Кабина машиниста локомотива ЭП1М». Такая работа была проделана Центром с привлечением специалистов сомнологической лаборатории Института высшей нервной деятельности АН РФ.

Телемеханическая система контроля бодрствования предназначена для обеспечения непрерывного контроля психофизиологического состояния машиниста и поддержания его в работоспособном состоянии (то есть, способности активно воспринимать поездную обстановку и готовности к экстренным мерам при ее изменении).

ТСКБМ состоит из основного блока и датчика, выполненного в форме браслета часов. Для контроля физиологического состояния используется один параметр – промежуток времени между последовательными импульсами КГР (кожно-гальванической реакции), снимаемыми с внутренней стороны запястья машиниста.

Система измеряет интервал между отдельными смежными импульсами КГР конкретного работника и при превышении 52 секунд зажигает желтые светодиоды предварительной световой сигнализации на приемнике или специальных индикаторах. В течение 8 секунд машинист может нажать на специальную кнопку бдительности (РБС) и тем самым перевести ТСКБМ в состояние измерения следующего интервала (сигнальные светодиоды гаснут). Если за это время РБС не нажата, система ожидает прихода импульса КГР и при превышении интервала 60 секунд на приемнике или индикаторах зажигается красный светодиод и звучит предупредительный свисток. Если за 6–8 секунд звучания свистка машинист не нажмет РБС или не придет импульс КГР, включится экстренное торможение поезда. Количество нажатий на кнопку бдительности не ограничено.

Устройство выдает запрос на подтверждение работоспособности не тогда, когда машинист уже заснул, а заранее, при его нормальном состоянии, предупреждая тем самым потерю работоспособности и засыпание.

Критерий работоспособности выбран с учетом требований безопасности – установлен минимальный интервал следования импульсов КГР с учетом запаса на индивидуальные отклонения на совокупности машинистов. В результате у разных машинистов наблюдается отличающееся количество проверок за рейс.

И у одного машиниста в разных рейсах может быть разное количество проверок, в зависимости от влияния неучтенных внутренних параметров. Именно поэтому принятие каких-либо административных мер к работнику на основании наличия запросов о бодрствовании некорректно и неправомочно.

Экспертно-инструментальная проверка ТСКБМ проводилась по согласованной с причастными организациями программе и методике на тренажерном комплексе в период с 14 января по 30 марта 2013 года. Для этого в НКЦ «РЖД» из локомотивных депо каждую неделю командировались три машиниста пассажирского движения. Исследования шли в течение шести дней в неделю, включая субботу, в ночное время – с 23-00 до 6-30.

В исследовании приняли участие 30 машинистов электровозов в возрасте от 24 до 56 лет Московской дирекции тяги.

Было получено разрешение Комиссии по медицинской этике, и, в соответствии с Хельсинской декларацией о правах человека, все машинисты подписали согласие участвовать в экспериментах.

В протоколах исследования отображались фамилия, имя и отчество машиниста (в дальнейшем они шифровались порядковым номером), его возраст, название депо, дата опыта, последняя поездка до него, артериальное давление, допустимое по базе данных автоматической системы предрейсового медицинского осмотра (АСПО) и текущее артериальное давление перед поездкой. Все машинисты проходили проверку на наличие паров алкоголя в выдыхаемом воздухе (с помощью алкотестера). Машинисты не принимали лекарственных средств, назначенных лечащим врачом, с учетом графика работы (даты последней рабочей поездки).

Исследование включало в себя два ночных эксперимента: один – с включенным прибором ТСКБМ, второй – с выключенным. Каждый эксперимент состоял из двух поездок (длительностью по 3,5 часа) с десятиминутным перерывом между ними. Во время перерыва машинисту разрешалось принять легкую пищу и выпить некрепкий чай в кабине тренажерного комплекса. Затем следовала вторая поездка по тому же маршруту.

Поездки на тренажере совершались без помощника. Перед каждой машинисты получали задание, в котором был расписан маршрут движения, скоростной режим для каждого участка пути и временные интервалы между остановками.

Маршрут был разработан для вымышленного участка Кротово – Кривбасс со скоростью не более 40 километров в час и протяженностью 150 километров.

Машинисты допускались к поездке после проведения инструктажа по порядку и последовательности действий при срабатывании ТСКБМ и мотивации недопущения экстренных торможений.

Функциональное состояние железнодорожников оценивалось с помощью непрерывной видеорегистрации и записи электроэнцефалограммы. Видеосъемка синхронизировалась с записями ЭЭГ с точностью до одной секунды.

Для изучения отношения машинистов к прибору ТСКБМ была разработана специальная анкета. Анонимное анкетирование осуществлялось после второй поездки. Вопросы позволили выявить общие знания о приборе ТСКБМ, его назначении и функционировании; узнать, помогает ли прибор поддерживать работоспособное состояние во время рабочих поездок и в поездке на тренажерном комплексе; чувствуют ли машинисты психологическое напряжение, связанное с ожиданием сигнала запроса на проверку работоспособности.

По окончании каждой имитационной поездки автоматически формировался протокол совершенных машинистом ошибок в управлении локомотивом с учетом степени их значимости для безопасности движения. Оценка производилась по пятибалльной системе. Отображалось количество нарушений и суммарный штрафной балл. Данные по ошибкам подвергались статистической обработке.

Программа исследований разрабатывалась исходя из необходимости оценить эффективность ТСКБМ и потому предполагала бинарную оценку состояния испытуемого: бодрствует он или спит. Весь спектр переходных состояний между сном и бодрствованием предметом проверки не являлся и, соответственно, экспертами не оценивался.

Оценка психофизиологического состояния машиниста проводилась следующим образом. В ходе непрерывной видеорегистрации выделялись участки, на которых испытуемый, предположительно, находился в неработоспособном состоянии. Как правило, это те участки, преодолевая которые испытуемый сидит с закрытыми глазами, или где глаза его не видны. Поскольку период запроса на подтверждение работоспособности от ТСКБМ составляет порядка одной минуты, для дальнейшего анализа выделялись только участки «длиной» в одну минуту или более. Затем каждый выделенный интервал подвергался анализу по ЭЭГ на предмет выявления специфичных для сна паттернов волновой активности. По каждому из выделенных эпизодов давалось заключение: испытуемый бодрствует или спит.

Анализировалась также мимика и поведенческие реакции. По ним делался вывод о том, насколько корректно машинист выполняет инструкцию, не пытается ли симулировать, умышленно спать, саботировать выполнение задания на поездку.

Помимо анализа выделенных эпизодов, подсчитывалось количество нажатий на РБ по световым и звуковым сигналам ТСКБМ в каждой поездке.

Исследования показали: экспериментальная поездка вызывает у машинистов очевидную усталость, которая отражается в ряде электрографических показателей электроэнцефалограммы. Начиная с третьего часа работы на тренажере, возникали признаки психофизиологической релаксации практически у всех машинистов – кроме троих, у которых наблюдался специфический «почерк» взаимодействия с ТСКБМ (они подтверждали бдительность исключительно по предварительной световой сигнализации, не допуская включения свистка ЭПК). Эти трое характеризуются очень высокой бдительностью, у них отмечена очень малая доля признаков релаксации в процессе поездки.

Признаки засыпания не были выявлены ни разу при работе с ТСКБМ. Однако утомление явно нарастало от третьего к восьмому часу поездки независимо от включенной или отключенной системы.

Среднее количество проверочных сигналов от ТСКБМ составило 7,2 раза в час. Наблюдаемое по ЭЭГ нарастание усталости машинистов влечет за собой ухудшение функции внешнего внимания и, как следствие, увеличение числа проверочных сигналов.

В связи со значительным разбросом данных почасовая динамика не столь очевидна, однако выявлена общая тенденция увеличения числа срабатываний к концу поездки, на шестом – восьмом часу работы. При этом число реакций машинистов по предварительной световой сигнализации снижается, а по свисткам ЭПК – возрастает, что свидетельствует о своевременном реагировании системы ТСКБМ на изменения функционального состояния человека.

В шести экспериментах были зафиксированы эпизоды засыпания. Все они зафиксированы при выключенной ТСКБМ. В опытах со включенной системой отсутствие автостопного торможения по ее сигналу в ситуации засыпания машиниста не было зафиксировано ни разу. Таким образом, ТСКБМ показала свою эффективность в соответствии с поставленными перед ней задачами.

Как было сказано, по окончании второго дня исследований каждому испытуемому предлагалось заполнить анонимную анкету. Вот некоторые результаты.

Все опрошенные используют прибор ТСКБМ в рабочих поездках; 81,5 процента могут описать назначение прибора. 77,8 процента машинистов отмечают, что система помогает поддерживать работоспособное состояние. 22,2 процента полагают, что прибор не помогает бодрствовать. 48,1 процента машинистов считают чрезмерным количество проверок от ТСКБМ при субъективном ощущении работоспособного состояния в реальной поездке, а 22,2 процента не назвали количество проверок излишним. 55,6 процента участвовавших в исследовании оценили количество проверок от ТСКБМ на тренажерном комплексе «ЭП1М» как излишнее.

Отсутствие проверок бодрствования при субъективном ощущении сонливости и неработоспособного состояния отмечалось машинистами следующим образом: 44,4 процента фиксировали данный факт в рабочих поездках, 22,2 процента – во время поездки в тренажерном комплексе, 40,7 процента – не отмечали ни в одной из перечисленных ситуаций. Психологическое напряжение, связанное с постоянным ожиданием проверки бодрствования, почувствовали 33,3 процента машинистов.

Отдельными машинистами были внесены предложения по модернизации телемеханической системы контроля бодрствования: заменить браслет на часы ТСКБМ-Н, показывающие не только время, но и температуру тела; увеличить яркость сигнала запроса от системы в дневное время; улучшить датчик на браслете, чтобы уменьшить количество срабатываний; исключить вмешательство прибора при следовании на запрещающий сигнал; вовремя обслуживать прибор, включая замену батареек.

В заключение кратко подытожим результаты проведенных исследований.

При условии корректной эксплуатации система ТСКБМ обеспечивает поддержание уровня бодрствования машинистов на достаточном для выполнения работы уровне.

Самоотчеты машинистов об эффективности ТСКБМ субъективны. Полностью объективная оценка истинности либо ложности срабатывания устройства невозможна ввиду полного отсутствия критериев, по которым она могла бы производиться. Однако тенденции, обнаруженные при сопоставлении числа срабатываний ТСКБМ и изменений в характере волновой активности ЭЭГ, указывают на то, что существует связь между нарастанием утомления и увеличением числа срабатываний.

© Евразия Вести XII 2013







XII 2013

Евразия Вести XII 2013

Стратегия гарантированной безопасности и надежности перевозочного процесса

Безопасность движения - ключевой элемент производственных процессов

Безопасность на стальных магистралях - важнейший приоритет

Эффективность кадрового обеспечения и научного сопровождения приоритетных проектов в области транспорта

Скрепление АРС: надежно, безопасно, эффективно

Гимназия МИИТ: путевка в транспортный университет

Интеллектуальные системы ЖАТ на службе безопасности движения

Приоритетная задача специалистов отрасли

Использование глобальных навигационных систем в технологии ремонта железнодорожного пути

Комплексный подход к мониторингу железнодорожной инфраструктуры на основе технологии УРРАН

Комплексная программа обеспечения безопасности

Локомотивные системы обеспечения безопасности движения поездов

Тяговое оборудование «Сименс» для электровоза проекта 11201

Системы автоведения поездов и безопасность движения

Повышение эффективности тягового электроснабжения постоянного тока при введении тяжеловесного и скоростного движения поездов

Система цифровой технологической радиосвязи стандарта DMR DtranPulsar®

Автоматизированная система предрейсового медосмотра АСПО: безопасность и экономическая эффективность

Развитие системы управления безопасностью движения на «пространстве 1520»

Современные подходы к обеспечению безопасности

Комплексная безопасность и устойчивость транспортной системы

IV Международная научно-практическая конференция НП «ОПЖТ»

Главная стратегическая задача - повышение безопасности движения

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2015 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести