§ 18. Технико-психологическое проектирование средств труда в системе железнодорожного транспорта

Для истории психологии труда, инженерной психологии, эргономики особенный интерес имеет постановка проблемы «человек и техника на железнодорожном транспорте». Здесь эти вопросы становятся объектами постоянного внимания инженеров, особенно в 80-е г. XIX в. в связи с ростом железнодорожных аварий, несших с собой огромные материальные и человеческие потери.

В структуре научно-технического прогресса России XIX в. железнодорожный транспорт занимал столь же приоритетное место, какое отводится освоению космоса в XX в. Именно в железнодорожном деле и организаторы производства, и исполнители разных работ сталкивались с наиболее нетрадиционными и неожиданными ситуациями: новые потоки информации, новые скорости, новые объемы несчастий, новые представления о цене ошибок и т. д.

Очень ярко идеи конструктивного подхода на психологической основе заявили о себе уже в сфере средств железнодорожной сигнализации. Сеть русских железных дорог включала и государственный и частный секторы. На частных дорогах пользовались особыми способами сигнализации. В результате на узловых станциях, где пересекались владения разных компаний, один и тот же по значению сигнал дублировался двумя, тремя разными техническими способами (фонари разного цвета, семафоры) [94]. Неупорядоченность технической фантазии простиралась настолько, что, как отмечено в работе М. И. Крживицкого (1913) одни и те же по значению сигналы на разных дорогах давались очень разными средствами - фонарями с различными стеклами - бесцветными, молочными, зелеными, желтыми, синими, красными, полосатыми [94. С. 246]. Все это создавало большие трудности для машинистов паровозов. Положение казалось настолько запутанным, что высказывались даже мнения о том, чтобы вообще отказаться от этих видов сигналов. Но специальное анкетное обследование, проведенное М. И. Крживицким, показало, что эти сигналы нужны - начальникам станций для контроля, машинистам - для уверенности, что путь свободен. Автор предложил установить единообразие сигналов на всех дорогах страны, несмотря на то, что, как показывали расчеты, это требовало затрат до 1 млн. руб.

Аналогичное предложение о необходимости стандартизации семафорных и стрелочных сигналов сделал инженер Ш. [217] (инициалы в публикаций не раскрыты) еще в 1900 году. Он писал: «Положение крыла семафора под углом 45° кверху употребляется на очень немногих дорогах и означает предупреждение о близком подходе поезда или требование остановки у станции, где остановка не назначена расписанием. На всех прочих дорогах это может означать разве только поломку светофора» [217. С. 280]. «Зеленый огонь в стрелке (иногда синий, лиловый, белый-матовый) - поворот, белый (прозрачный) - прямая: таков обыкновенный сигнал; но на одной южной дороге значение этих цветов обратное...» [217. С. 280]. Очевидно, что машинист, командированный на малознакомую дорогу, может, не подозревая худого, оказаться в аварии.

Итак, приходилось выдвигать идею унификации сигналов и бороться за ее реализацию (хотя в наши дни она может представляться сама собой: разумеющейся). Но дело заключалось не просто в самой по себе унификации сигналов. Было осознано, что далеко не любые сигналы оптимальны или пригодны, чтобы их сделать едиными, общезначимыми.

В 1911 г. С. Канель опубликовал работу, из которой известно, что он изучил около 40 красных стекол, используемых на разных станциях. Внешне по цветовому тону они варьировали от «светло-красного до темно-красного, почти черного цвета» [72. С. 39]. На основании экспериментального исследования, учитывавшего восприятие цвета и днем и ночью, был выделен лучший цветовой тон - темно-красный, получаемый при окрашивании стекла солями меди.

Наиболее удачной и последовательной попыткой психофизиологического обоснования построения железнодорожной сигнализации можно считать работу С. Н. Кульжинского (1904 г.). Он анализирует оптические обманы и их причины, конкретно обсуждает практические ситуации с сигнализацией на дорогах (белый сигнал легко спутать с обычной лампой, освещающей станцию, слишком частое использование зеленого цвета ведет к его игнорированию «агентами» и т. п.). Автор считает, что использование только оптических сигналов не достаточно, ибо они плохо действуют в тумане, они не усиливаются. Поэтому важно использовать и звуковые сигналы (духовые рожки, свистки, колокола и др.). Автор обсуждает и значение «быстроты восприятия сигналов» [96. С. 327], которая снижается при утомлении, при долгом разыскивании сигнала (в наши дни говорят «обнаружение» сигнала), при трудном выделении его среди других объектов (скажем, когда стекло кабины машиниста загрязнено), при сильной вибрации. В результате дается целая серия рекомендаций по оптимизации сигналов, их пространственному расположению, по использованию в ночное и дневное время и т. д.

Если мы обратимся к статье С. Н. Кульжинского «Основные начала железнодорожной сигнализации» [96], то убедимся, что вслед за Гельмгольцем автор выделяет три группы причин оптических обманов:

1) «Причины обмана вне нас»; здесь он имеет в виду случаи преломления, отражения света, создающие иллюзии смещения предметов и пр.

2) «Причины физиологические»; здесь имеется, например, в виду кажущееся увеличение и изменение форм белых предметов на черном фоне, кружки издали (черные на белом) могут казаться шестиугольными, тонкие линии на контрастном фоне кажутся раз в пять-шесть толще и т. д.

3) «Причины психологические»; когда прозрачен воздух, предметы кажутся гораздо дальше, в легком тумане - гораздо ближе. Далее приводится обсуждение ряда известных иллюзий восприятия.

Автор отмечает, что с ростом скорости движения поездов повышается значение «быстроты восприятия сигналов». При этом он ссылается на работы Гельмгольца, а именно на его утверждение о том, что быстрота ощущений определяется не только скоростью проведения возбуждения по нервам (25 - 30 м/сек), а может быть равной нулю при утомлении, при долгом разыскании сигнала,, при трудном выделении его от других предметов и т. д. В этой связи далее разбирается обстановка, при которой происходит процесс наблюдения сигналов железнодорожным машинистом, ведущим быстрый и тяжелый поезд. При скорости 60 верст/час наблюдение пути и сигналов возможно только через ветровое стекло, а оно загрязненное (это неизбежно, так как из трубы летит гарь, стекло обдает паром из машины; зимой весь этот налет еще и обмерзает). Автор добавляет еще указание о влиянии вибрации на восприятие. Рядом авторов проводились исследования акустических сигналов на транспорте: Лачинов В. Л. «О колоколе-семафоре» (1884); «Зачем русские железные дороги собираются вводить колокольную сигнализацию?» (1887); «Опыты над электроколокольной сигнализацией» (1887); «Преимущества акустических сигналов» (1884); «Сигнальный паровозный колокол» (1895).

В 1914 г. в Петрограде был основан «Журнал сигнализации, централизации и блокировки», программа которого включала вопросы проектирования и оценки средств сигнализации в связи с безопасностью железнодорожного движения.

Учитывая ограниченные возможности восприятия человека в условиях возрастающих требований профессионального труда машинистов, создавались технические средства, заменяющие. или дополняющие органы чувств работников. Так, с 1890 г. по указанию Министерства путей сообщения на паровозах вводились приборы - указатели скорости движения, так как визуальная оценка скорости оказывалась уже недостаточной, ошибки приводили к авариям [208; 193]. Работа экспертов при оценке состояния рельсового пути, опиравшаяся ранее исключительно на визуальное наблюдение и ручные промеры, оснащалась приборами автоматической регистрации некоторых важных параметров [63; 135].

Исходя из идеи о том, что сложившиеся навыки человеку трудно перестраивать (а не из соображений поклонения техническому стандарту), возникло и находило реализацию требование унификации органов управления паровозами, способами. управления ими. Отмечалось, что переход работников на новые типы паровозов проводил к авариям в результате ошибочных действий машинистов с органами управления паровозом! [216]. Инженер Ш. (возможно, М. Шерементьевский) писал в 1990 году: «...Тендерные ручные тормоза обыкновенно устраивают так, что будучи затянуты, требуют для оттормаживания некоторого, довольно значительного усилия; однако есть такие паровозы, где на ходу тормоз отпускается сам, иногда тотчас же, как только помощник выпустит рукоятку из рук... Рычаги перемены хода почти всегда дают передний ход, когда выложены вперед (то есть к трубе), и обратно; но на двух дорогах были, вероятно, есть и теперь, паровозы с противоположным устройством» [216. С, 259]. Данная публикация - одна из первых, где внимание инженеров обращается на конструирование рабочего места с точки зрения особенностей именно человеческого фактора, а именно, - членов паровозной бригады. В этой же работе есть идея рационализации сиденья, которое «гасит» тряску и противодействует утомлению работников.

Технически вооружался и труд администраторов, в частности, дежурных по станции, для которых Калабановский (инициалы в публикации не указаны) предложил в 1914 г. «доску-схему» (прообраз современных мнемосхем), облегчающую оперативную регистрацию прибывающих и отходящих от станции составов [71]. При этом не только разгружалась память дежурного, но и создавались возможности быстро и точно ориентироваться в аварийных ситуациях на участке пути и принимать административные решения по их устранению и предотвращению на основе достаточно адекватных знаний. По своему назначению и внешнему воплощению доска-схема Калабановского может рассматриваться как прообраз соответствующих современных средств отображения информации.

Автор обосновывает необходимость доски-схемы, давая некоторую психограмму работы дежурного по станции (необходимость многое помнить, знать; наличие напряженных ситуаций). Доска-схема описывается примерно так - на ней отмечены пути данной станции с указанием направления движения, узловые станции, депо. По доске-схеме перемещаются квадратики, обозначающие поезда, и разными цветами обозначено состояние паровоза (нормальное, рабочее или требующее ремонта). Манипуляции дежурного с доской-схемой состоят в следующем: осведомившись по телефону или аппарату у распорядительной станции, какие товарные поезда она уже выпустила и какие предполагает выпустить в ближайшее время, дежурный ставит на соответствующие места квадраты-поезда и отмечает на них мелом номера поезда и паровоза. Далее дежурный, руководствуясь отчасти графиком, отчасти собственным опытом... передвигает квадраты-поезда в направлении, соответствующем; их действительному движению (проверяя себя при всякой возможности справками у станций).

Описанная доска была построена и успешно применена на практике «к 3-му отделению службы движения Екатерининской железной дороги» [71]. Автор высказывает и идею последующей автоматизации предложенного им средства: «В идеале можно представить себе такую чисто механическую зависимость, при которой действительное движение поездов автоматически передается механизму доски и с полною точностью воспроизводится на ней. Но пока, это, разумеется, не более, чем фантазия» [71. С. 283]. Как хорошо известно, именно эта «фантазия» и распространена в наши дни повсеместно на железных дорогах.

Весьма ценно, с принципиальной точки зрения, следующее замечание С. Н. Кульжинского: «Полное... устранение инициативы агентов вряд ли может считаться пока удобным, так как железнодорожная эксплуатация, как всякое коммерческое предприятие, требует известной гибкости организации, гибкости, которой автоматы дать не могут, и которая всегда останется отличительной чертой личной инициативы» [96. С. 327-328]. Уповая на повышение интеллигентности и нравственного уровня «агентов», С. Н. Кульжинский пишет, что «существует для каждого данного случая предел, далее которого в развитии автоматичности идти не следует» [96. С. 328]. Эти соображения он приводит в связи с тенденциями установки таких приборов, которые обеспечивают включение тормозов, если машинист оставит без внимания сигналы об остановке. Таким образом, здесь мы видим уже зародыш конфликта двух и сейчас противоборствующих тенденций (исключения человека из производственных систем, с одной стороны, и оптимального распределения функций между человеком и машиной, с другой).

На стыке технического и организационного проектирования находятся работы, направленные на рационализацию некоторых отдельных сторон административной деятельности за счет внешних средств. Так, например, Н. Г. Дикушин (1910) изобретает специальный аппарат для контроля поездных бригад. А. Эрлих (1910), А. Мазаренко (1910) изобретают технические средства - повторители семафоров, с помощью которых записывается время смены показателей семафора и тем самым оказывается возможным при анализе дорожных происшествий пользоваться объективными данными, учитывая извечный антагонизм между паровозными бригадами и станционными службами.

Для контроля работы сторожей-обходчиков и на железной дороге, и на предприятиях разрабатывались и применялись специальные технические средства, контролирующие труд сторожа (различные приборы-регистраторы, ярлычки и пр.,, которые следовало отмечать в разных пунктах маршрута обхода). В ряде работ (А. Г. Соколов, 1912; Г. А. Тираспольский, 1908; В. Н. Шегловитов, 1908) приводятся описания приборов, предназначенных для регистрации приходящих и отходящих или простаивающих на станции вагонов и поездов. Таким образом, трудовая функция контроля и управления не только выделялась, но и была объектом своего рода механизации и автоматизации.

Итак, приведенные только что данные свидетельствуют о том, что в хозяйственной жизни России уже в 80 - 90-х гг. XIX в. не только существовала сфера проектирования машин, орудий труда, технических средств сигнализации, но обсуждались также вопросы эффективных способов эксплуатации, удобства и безопасности их использования человеком в процессе труда. Таким образом, можно говорить о выделении для исследования круга вопросов, аналогичных современным проблемам анализа и проектирования систем «человек и техника», «человек и машина», проблемам психологии труда и инженерной психологии.