CC BY
16
или отсутствии тех или иных заболеваний. В связи с этим очевидна недостаточная соци;хльная защищенность работников Л Б при угрозе списания с поездной работы в случае возникновения заболеваний, большинство из которых не относится к профессиональным.
Многолетний опыт врачебной экспертизы показывает, что состояние здоровья и работоспособность лиц водительских профессий не всегда изменяются параллельно с календарным возрастом. Основной причиной преждевременного списания машинистов локомотивов с поездной работы является не их истинный (биологический) возраст и не уровень работоспособности, а те или иные заболевания, которые могут препятствовать работе в профессии. По этой причине ежегодно списывается с поездной работы от 1,2 до 1,5% общего числа машинистов. При этом нередко отстраняются от поездной работы высококвалифицированные машинисты, но продолжают водить поезда машинисты с пониженной работоспособностью.
Установленный для работников ЛБ 55-лет-ний возраст выхода на пенсию при условии выработки 12,5-летнего профессионального стажа весьма относительно связан с особенностями труда и основан исключительно на единообразном подходе к так называемому льготному пен-сионированию.
С точки зрения безопасности движения возраст выхода на пенсию не может быть жестко фиксированным, но должен определяться состоянием здоровья и работоспособности машиниста при условии выработки необходимого профессионального стажа, который также должен быть научно обоснован. Выработка минимально необходимого профессионального стажа должна давать машинисту право выхода на пенсию по достижении установленного законом возраста. При увеличении стажа больше минимально необходимого возраст выхода на пенсию может пропорционально снижаться. Кроме того, было бы целесообразно предусмотреть возможность частичного досрочного выхода на пенсию (не-
полный рабочий день, сокращенная рабочая неделя) в связи с ухудшением здоровья или снижением работоспособности машиниста.
Анализ проблемы приводит к выводу, что действующая системы выхода на пенсию работников ЛБ нуждается в совершенствовании, в ходе которого следует решить следующие, вопросы:
1. Определить степень соответствия биологического возраста работников Л Б их календарному возрасту. Разработать и внедрить соответствующие методические приемы.
2. Обосновать минимальный стаж работы в профессии, дающий право льготного выхода на пенсию по возрасту, а также возможность снижения установленного пенсионного возраста при увеличении стажа работы в профессии больше минимально установленного.
3. Разработать критерии оценки биологического возраста на соответствие его требованиям безопасности движения.
4. Обосновать возможность частичного досрочного выхода на пенсию в связи с ухудшением здоровья или снижением работоспособности.
Литература
1. Волков А. М. // Гигиена, физиология и эпидемиология па железнодорожном транспорте. — М., 1975. — № 51. — С. 30—33.
2. Косицкий Г. И. // Кардиология. — 1972. — № 2. — С. 5—14.
3. Недомерков Ю. П., Лях В. Е., Малышев Э. II. // Актуальные медико-социальные и гигиенические проблемы охраны здоровья. — М., 1987. — С. 30—32.
4. Прохоров А. А. // Гигиена, физиология и эпидемиология на железнодорожном транспорте. — М.. 1975. — № 51. — С. 20-22.
5. Цфасман А. 3., Журавлева Г. Н. Клинические основы железнодорожной медицины. — Т. 2. — М.. 1992.
6. Чалаи Л. // Патогенез болезней цивилизации. — Будапешт, 1976. — С. 76—113.
Поступила 24.02.95
Summary. Analyses the problems in present-day system of legislation on pensions. The main tasks in improvement of the current system are assessment of the rate of aging, validation of the minimal length of service needed for preterm retiring, and the possibility of earlier retiring for subjects with a length of service longer titan the required one.
® КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1995 УДК 613.6:656.21-07:658.52.011.56
Б. И. Школьников, Н. Г. Лосавио, А. Г. Лексин, А. М. Бондаренко ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА КАБИНЫ И ПУЛЬТА УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВА
ВНИИ железнодорожной гигиены МПС, Москва
Для оптимизации труда машинистов и для проектирования кабины были разработаны основные концептуальные принципы, которые в обобщенном виде сводятся к следующему:
— управление локомотивом или ЭПС должно обеспечиваться одним человеком;
— обслуживание и управление локомотивом должно осуществляться в свободной позе сидя или стоя по желанию машиниста;
— место управления машиниста должно располагаться справа сбоку от центральной оси кабины;
— внутренние габариты кабины, основные размеры высот пульта, сидения, просветов окон должны устанавливаться из расчета охвата 90% контингента мужского населения с антропометрическими характеристиками для лиц ростом от 165 до 190 см;
— на рабочем месте органы управления находятся вокруг машиниста и кресло функционально неразрывно связано с пультом и размещается с психологической установкой обеспечения работы "... за пультом, а не перед пультом...";
— приборы информации и органы управления должны быть размещены в наиболее удобных для доступа и обзора местах;
— на пульт выносятся только такие элементы управления и информации, которые необходимы для управления локомотивом;
— для сокращения количества информационных элементов управления предпочтительна установка приборов многоцелевого назначения, удовлетворяющих требованиям эргономики и системотехники;
— элементы информации и управления должны быть объединены в функциональные группы на специальных панелях пульта;
— установка углов обзора и оформления панелей пульта должна обеспечивать оптимальное считывание информации и удобство оперативных действий машиниста;
— информационная панель должна располагаться перпендикулярно направлению взгляда машиниста на сигнальные приборы для исключения явлений параллакса и отражения;
— наиболее важные приборы следует располагать на узком поле обзора;
- полное разделение всех необходимых приборов по панелям информации и управления невозможно без некоторых функционально оправданных компромиссов;
— штурвал контроллера, занимающий много места на пульте локомотива, целесообразно заменить на вертикальную рукоятку-рычаг, имеющую меньшие габаритные размеры и психологически более оправданную с позиции учета увеличения или сброса нагрузки тяговых двигателей , а также ускорения или замедления скорости движения локомотива;
— место установки органов управления пневматическими и динамическими тормозами из соображений унификации для повышения безопасности движения должно сохраняться удобным и совершенным с эргономических позиций;
— кабина должна быть оснащена самыми совершенными средствами жизнеобеспечения для поддержания оптимальных условий труда обслуживающего персонала с учетом современных требований железнодорожной гигиены и безопасности движения.
Перечисленные принципы с учетом национальных традиций в большей или меньшей степени нашли свое отражение в эргономических проработках и конструктивных решениях кабин ведущих локомотивостроительных фирм мира для локомотивов и моторвагонных поездов, эксплуатируемых с традиционными и высокими скоростями движения.
Эргономическая проработка пульта прежде всего включала в себя выбор необходимых антропометрических характеристик мужчин в возрасте от 40 до 50 лет. Сопоставление отдельных признаков из отечественных и зарубежных стандартов позволило отобрать конкретные показатели.
Эргономическое проектирование рабочего места машиниста в кабине тесно связано с выполнением требований по обеспечению необходимого наружного обзора предлежащего пути, напольных сигналов и светофоров. Машинист должен воспринимать напольные сигналы, рас-
положенные у земли на удалении 10 м от локомотива, а светофоры — на высоте 6,3 м на удалении 15 м.
С учетом реализации вышеназванных эргономических принципов для обеспечения максимально высокой работоспособности машиниста в разное время суток организация рабочего места должна предусматривать возможность изменения рабочей позы (сидя или стоя по желанию машиниста).
Для работы машиниста, связанной с визуальным слежением из кабины, важен правильный выбор установки верхней и нижней кромок лобовых окон от уровня пола. При этом определяющим показателем является высота глаз над полом с учетом 3 см на величину каблука.
Для выбора высоты верхней кромки ориентировались на лиц высокого роста (95 перценти-ля), у которых этот параметр равен 1805 мм. Нижняя кромка лобового окна устанавливалась расчетным путем для лиц 5 перцентиля, сидящих на сидении максимально опущенного кресла. При этом полностью обеспечивался обзор пути для лиц 5 перцентиля в положении сидя и сидящего машиниста высокого роста (95 перцентиля).
После определения высот установки верхней и нижней кромок окон необходимо было найти рациональную логическую взаимосвязь между высотой панели информации и панели управления, а также высотой, шириной и глубиной нищи для ног, углом наклона и высоты от пола подставки для ступней ног, определить параметры смещения сидения кресла в продольном и вертикальном направлениях. Только такой комплексный учет всех этих признаков позволил разработать пульт, обеспечивающий оптимальные условия работы мужчин ростом от 165 до 190 см.
В эргономических расчетах высота глаз над полом для лиц 5 перцентиля принималась равной 1530 мм от пола.
Высота глаз сидящего машиниста 5 перцентиля устанавливалась равной 1150 мм, а 95 перцентиля — 1355 мм от горизонтальной проекции (параллельной полу) от переднего угла наклонной подставки для ног. Высота наклонной подставки жестко не регламентировалась и устанавливалась в пределах 150-250 мм от пола.
Для удобства посадки машиниста предусматривалось продольное смещение кресла от проекции начала подставки на величину 550-620 мм для лиц 5 перцентиля с увеличением ее на 150 мм для лиц 95 перцентиля.
Непременным условием удобства работы стоя является обеспечение пространства (не менее 150 мм) для носков ступней ног на полу под наклонной подставкой.
Исходя из выбранной оптимальной высоты глаз машиниста 5 перцентиля, устанавливалась необходимая высота крепежного модуля кресла — 420 мм от плоскости наклонной подставки. Шаг смещения сидения кресла для рациональной посадки выбран 80 мм, что обеспечивало нормальную свободную посадку лиц от 5 до 95 перцентиля.
Необходимым условием рацион;и)ьной посадки машиниста являлось продольное смещение сидения кресла в нишу под пульт примерно на
Зондирование пульта с учетом рационального обзора СОИ и обеспечения зон минимальной и максимальной досягаемости ОУ
(общая схема).
90 мм. При этом пространство от заднего края пульта (к машинисту) до спинки устанавливалось 350 мм, глубина сидения — 380-430 мм, а высота спинки — не менее 450 мм. Угол наклона сидения назад выбран 5°, а наклона спинки назад от вертикали — 5-15°.
Выбранные посадочные параметры для обеспечения оптимальной позы и работы лиц от 5 до 95 перцентиля определили жесткие требования к организации ниши для ног.
Традиционно этому элементу пульта управления не уделялось должного внимания, хотя без него невозможно обеспечить рациональную посадку машиниста.
Глубина ниши для ног установлена не менее 600 мм от заднего края пульта (к машинисту) до передней стенки ограждения кабины. Высота ниши (в плоскости заднего края пульта) от нижней кромки панели управления до пола установлена в пределах 710-810 мм (с учетом размещения подножки на высоте 150-250 мм от пола).
Ширина ниши выбрана не менее 600 мм между внутренними стенками.
Для удобства работы стоя начало подставки для ног сдвинуто под пульт на 170 мм от плоскости заднего края пульта. Угол наклонной подставки для ног установлен 15-25° вверх от гори-
зонтальной плоскости, проходящей через передний ее край.
Для удобства поворота коленей передняя наклонная стенка ниши установлена с расчетом обеспечения не менее 300 мм от вертикальной проекции переднего края сидения кресла (сдвинутого в переднее положение) до вертикальной плоскости, проходящей между моторной и информационной панелями пульта. Минимальное расстояние между нижним горизонтальным краем панели управления и поверхностью сидения кресла в нише выбрано 140 мм.
Переходя последовательно от одного элемента "пульта к другому, выстраивая логические и параметрические взаимосвязи по выбору оптимальных размеров для работы сидя и стоя лиц от 5 до 95 перцентиля, удалось рассчитать рациональную высоту установки панели управления перспективного пульта от пола. По расчетам она должна быть не менее 1050 мм. Ранее она устанавливалась эмпирически без учета антропометрических характеристик человека.
При этом следует иметь в виду, что толщина моторной панели, входящая в общую высоту, не должна превышать 170 мм, что предъявляет жесткие требования к габаритным размерам исполнительных механизмов главных органов управления.
Выбранная высота панели управления с учетом установки высот рукояток главных команд-аппаратов позволяет работать практически одинаково в положении как сидя, так и стоя.
Для удобства работы и размещения органов управления панель выполнена с наклоном назад к горизонтали 20°.
Важным элементом пульта является угол наклона информационной панели для обеспечения считывания информации с приборов под прямым углом и исключения явлений параллакса. Угол выбран 20-40° от вертикальной плоскости.
При определении формообразования и оснащения панелей пульта управления исходили из того, что пульт управления машиниста предназначен для размещения на нем средств отражения информации и органов управления (СОИ и ОУ), минимально необходимых только для управления движением локомотива.
Число и компоновка СОИ и ОУ определяются строго на основе объективного исследования алгоритма управления конкретного локомотива при разных (штатных и аварийных) режимах его эксплуатации.
Конструктивно пульт должен соответствовать типу кабины локомотива.
Для максимально возможной унификации работы машиниста на основе типового алгоритма деятельности на перспективных локомотивах предусматривается единая концепция формообразования пульта. При этом пульт (с учетом зон досягаемости и наилучшего обзора) должен иметь трапецеобразное (5-7-сегментное) очертание вокруг машиниста с выемкой для туловища (см. рисунок).
Он не должен иметь углублений и швов, затрудняющих его очистку.
Пульт управления машиниста, как уже отмечалось, должен образовывать единое функциональное и антропометрически неразрывное целое с креслом, нишей и подогнанной по высоте подставкой для ног и содержать следующие элементы: панель органов оперативного управления, панель средств индикации, панели вспомогательных ОУ (в том числе установленных на вертикальной и наклонной поверхностях боковых стоек пульта), нишу для ног с подножкой и ножными педалями, поручень для рук машиниста (для рационализации его осанки и обеспечения функционального упора при отсутствии манипуляций с ОУ), элементы пассивной защиты.
Пульт управления торцевой проходной кабиной может иметь при необходимости дополнительно еще и боковую (на стенке) панель ОУ.
Панель ОУ должна быть выполнена как плоскость и условно разделяться с учетом алгоритма управления на отдельные части.
Центральная часть 1А панели управления (зоны Д, Е, Ж-8, 9), обращенная к машинисту, должна содержать выделенную зону для размещения бланков предупреждений и книжки расписания движения с механическим держателем.
Центральная часть 7Б оперативной панели в зоне от 3-5 до 3-12 должна содержать наиболее важные ОУ частых обращений и быстрого реагирования.
В левой центральной части моторной панели 7В в зонах Е, Ж6 должен устанавливаться верти-
кальный рычаг контроллера на удалении не более 250 мм от оси симметрии.
В правой центральной части 7Г в зонах Е, Ж12 должен устанавливаться вертикальный рычаг пневматического тормоза на удалении 350 мм от оси симметрии, а в зонах Д, Е13 — электродинамического тормоза на удалении 450 мм.
На моторной панели в зонах 7Б, 7В, 7Г и частично 6 пульта должно размещаться минимально необходимое, но достаточное число ОУ для управления движением локомотива с учетом логики работы машиниста в штатной и аварийной ситуациях.
СОИ и ОУ техническим состоянием оборудования локомотивов должны образовывать функциональные зоны вне основного пульта управления.
Моторная и информационная панель пульта для удобства обслуживания и функциональной привязки СОИ и ОУ условно разделяются на функциональные зоны: тяги (/, 2, 7В), торможения {4, 5, 7Г), аварийной сигнализации (3) и вспомогательных переключений (7Б и 6) при движении локомотива.
Конкретная компоновка СОИ и ОУ на панелях пульта согласовывается заказчиком в установленном порядке на стадии эскизного проекта по результатам анализа объективных экспериментальных данных алгоритма управления, полученных на прототипе локомотива данной серии.
Таким образом, комплексная работа гигиенистов, эргономистов и системотехников позволила рассчитать, обосновать и разработать принципиально новый рациональный пульт управления для локомотивов с автоматизированной системой управления, который в настоящее время внедряется на перспективных локомотивах в нашей стране.
Выводы. 1. Большинство современных пультов управления локомотивов имеет нерациональную организацию рабочего места машиниста, которая не учитывает психофизиологические возможности человека и не обеспечивает необходимую надежность работы машиниста в системе человек—машина.
2. Многолетняя комплексная работа специалистов по гигиене труда, эргономике и системотехнике в плане углубленного изучения алгоритма работы машинистов и психофизиологических исследований позволила сформулировать основные концептуальные принципы для эргономического проектирования пульта.
3. Эргономическое проектирование нового пульта осуществляется на основе системного подхода, позволяющего обеспечить оптимальные условия работы персонала в положении сидя и стоя для лиц от 5 до 95 перцентиля. Новый пульт внедряется на перспективных локомотивах с системами автоматизированного управления.
Поступила 24.02.95
Summary. Substantiates the basic principlcs of the ergonomie design of new switchboard for locomotive driving. These principles were used in the création of a new switchboard for perspective locomotives. The switchboard was designed with due considération for the psychological potentialities of man. Automatic safe systems of opération were realized in the design.
