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.

Задание к § 18

Прокомментируйте в терминах современной психологии те доводы, ос­нования, которые автор «доски-схемы» (мнемосхемы) Калабановский (в источнике инициалы не указаны) приводит в ответ на вопрос: что может дать доска-схема начальнику отделения железной дороги:

1) ...она сразу даст наглядное представление о насыщенности известного участка и позволяет быстро определить число четных и нечетных поездов, находящихся на этом участке; 2) ...она осведомляет начальника отделения о скоплении поездов на главных... станциях; 3) ...она сообщает ему о невыведенных со станции составах; 4) ...она указывает на состояние депо, основного и оборотных и позволяет почти мгновенно решить, следует ли посылать паровозы или возвращать их резервом из оборотных депо; 5) ...она может служить... средством постоянного контроля за дежурным по отделению... (чтобы он не отлынивал от своих обязанностей); 6) ...раз усво­ив несложную технику обращения с доской, дежурный по отделению и сам будет манипулировать с нею не за страх, а за совесть, так как оценит помощь, которую ему окажет схема, позволив наглядно, не утруждая своей памяти, видеть все, что ему нужно для его распорядительной работы. В этом отношении для неважного дежурного по отделению доска сыграет роль конденсатора, постепенно втягивая его в дело и заставляя его следить за малейшими изменениями в движении поездов... Делая известные предположения и затем проверяя их справками и вместе с тем стараясь вник­нуть в причины неосновательности своих предположений, дежурный по от­делению в конце концов мажет выработать в себе то, что является искус­ством распоряжаться движением» [71. С. 282].