6. Человекомашинное взаимодействие

Согласно оценкам специалистов по анализу аварий и катастроф, именно ошибки человека при эксплуатации систем являются причиной около 45% аварийных ситуаций на атомных электростанциях, 60% авиакатастроф и 80% катастроф на море. Свыше 90% аварийных ситуаций, возникших в воздушном пространстве, произошли из-за человеческих ошибок. В книге [13] на основании анализа зарубежных источников приведены данные, что 60% столкновений, гибели и посадки судов на мель происходит из-за ошибочных действий их команд, 75% летных происшествий в военной авиации — по вине личного состава, 20—50% отказов различного оборудования вызывается ошибками обслуживающего персонала. Еще в 1967 г., согласно оценкам специалистов, на дорогах мира в автокатастрофах ежегодно погибало порядка 150000 чел., а число раненых достигало 6 млн. Значительное число этих жертв определяется ошибками человека, допущенными при управлении транспортным средством. Статистику фактов, подтверждающих первостепенную значимость человеческого фактора, можно было бы продолжить. Однако, несмотря на объективную реальность, практика свидетельствует, что люди склонны недооценивать масштаб этих цифр, и проблема безопасности систем человек-машина решается главным образом наращиванием надежности технического компонента системы, в то время как научно обоснованному проектированию деятельности человека уделяется все еще недостаточно внимания.

Одним из ярких примеров человеческих ошибок, которые привели к серьезной аварии, можно считать переворот парома, курсировавшего между Дувром (Англия) и Зебрюгге (Бельгия) в 1988 г. Причиной аварии послужили незакрытые створки для въезда автомобилей в носовой части парома. Контролировать их закрытие должен был старший помощник капитана, но в момент отплытия парома он был занят другим делом. Капитан до аварии просил установить на мостике световую сигнализацию о закрывании створок, но ему было отказано. В свой последний рейс паром был отправлен в большой спешке из-за опоздания. В связи с этим не было времени на опорожнение балластных цистерн и подъема носа корабля выше ватерлинии. В результате, как только паром отошел от причала, он перевернулся и утонул при ясной, безветренной погоде. В аварии погибло 180 чел. [14].

Вопиющим примером трагической ошибки была катастрофа самолета-аэробуса в 1997 г. в России, когда командир лайнера доверил штурвал ребенку. Подобные примеры, к сожалению, не являются исключением.

Одной из основных причин недостаточного учета человеческого фактора является неразработанность методологических, методических и научных оснований проектирования, которое в большинстве случаев пока еще осуществляют на основе здравого смысла и интуиции проектировщика. Повышение надежности действий человека должно основываться в первую очередь на системном анализе его деятельности в сложных человеко-машинных системах, на знании закономерностей его ошибочных реакций и причин, их вызывающих.

Целесообразно различать два вида ошибок:

1) ошибки, допускаемые в процессе принятия решения, т.е. являющиеся результатом осознанного, но ошибочного рассуждения;

2) ошибки, связанные с отсутствием внимания или осознанного контроля в момент их совершения.

Часто оператору, работающему на технологически сложном объекте, приходится сталкиваться с трудностями, являющимися результатом того, что проектировщик системы исходил из неправильных или неполных представлений о возможностях человека по приему и переработке информации [14]. Это может выражаться:

• в неудачном выборе систем координирования информации;

• в одновременном предъявлении слишком больших объемов информации;

• в неудобном с точки зрения сенсомоторных координации расположении управляющих устройств.

Один из важных выводов, к которому пришли проектировщики человекомашинных систем, заключается в том, что объем информации, который может быть хорошо усвоен и переработан оператором, не должен задаваться в информационной модели произвольно, а должен определяться или для конкретных условий работы, или на основе имеющихся количественных оценок, или посредством проведения специальных экспериментов.

Одной из особенностей деятельности операторов является то, что оператор, как правило, длительный период времени находится в режиме безаварийной работы, выполняя хорошо заученные действия, или вообще бездействует в ожидании возникновения экстремальной ситуации, которая может и не возникнуть за период его профессиональной деятельности. Такие режимы работы опасны, поскольку могут вызвать у оператора утрату навыков управления системой, утрату уровня операциональной настороженности. Так, для предотвращения утраты навыков [13] во время посадки самолета было сочтено целесообразным использовать не автоматическое, а полуавтоматическое управление на посадочной прямой. В результате готовность летчика управлять вручную при внезапном отказе автоматики постоянно поддерживалась благодаря сохранению тесной связи с объектом управления.

Эффективным средством повышения надежности работы оператора в экстремальной ситуации является учебное проигрывание экстремальных аварийных ситуаций на имитационных тренажерах и анализ возможных типов ошибок, возникающих при их устранении.

В настоящее время для подготовки и переподготовки операторов широко используются тренажеры. Опытный эксперт-тренер вводит ситуации, близкие к аварийным, и проводит анализ быстроты и правильности действий оператора.

Обычно в промышленности при создании тренажеров разрабатываются модели, имитирующие поведение технологических объектов. Подобные тренажеры используются при подготовке летчиков. Работа на тренажерах становится обязательной для операторов атомных электростанций. Широкий спектр обычных и аварийных ситуаций, моделируемых на тренажерах, позволяет развить у человека навыки быстрого и правильного анализа ситуаций.

Наряду с этим разрабатываются специальные экспертные системы, помогающие оператору в анализе поведения объекта, отличающегося от штатного.