CC BY
127
Организация деловых игр с использованием автоматизированных тренажеров
Бессолицын А. С., Федорова Н. Б. Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Санкт-Петербург, Россия bessolitsyn@pgups.ru
Аннотация. Описана деловая игра «Организация работы района управления», которая необходима для получения знаний в области обеспечения безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта, соблюдения законодательства Российской Федерации об охране труда, пожарной безопасности и защите окружающей природной среды. Игра направлена на формирование готовности к использованию полученных в ней знаний и умений в профессиональной деятельности.
Ключевые слова: обучение, деловая игра, район управления, ДСП, ДНЦ, организация работы, управление эксплуатационной работой.
Введение
Подготовка высококвалифицированного конкурентоспособного специалиста с высшим образованием сегодня невозможна без применения современных информационных технологий в учебном процессе. Обучение студентов железнодорожным специальностям накладывает на вуз особую ответственность, поскольку от квалификации выпускников напрямую зависит безопасность перевозочного процесса. Также подготовка специалиста с учетом современных профессиональных компетенций подразумевает овладение навыками оперативного влияния на перевозочный процесс [1].
Безошибочность действий работников при принятии решений в условиях дефицита времени и при возникновении нестандартных и аварийных ситуаций зависит в основном от трех факторов: профессиональной пригодности, уровня профессиональных знаний и наличия устойчивых навыков и умений работы в конкретных условиях. Развивать и контролировать эти качества позволяют системы оценки уровня профессиональных компетенций, автоматизированные обучающие системы и интеллектуальные тренажеры-имитаторы.
Одна из причин нестабильной работы при организации перевозок - нарушение нормальной работы устройств. Чтобы будущий специалист надежно обеспечивал безопасность в таких ситуациях, нужны не только знания порядка действий, но и, главное, устойчивые умения и навыки безопасной работы. Вырабатывать навыки и умения можно только тренировками, проводить которые в производственных условиях во время практики невозможно. Искусственно создавать аварийные ситуации на станциях для отработки навыков безаварийной работы не всегда возможно, так как это связано с принудительным вмешательством в работу действующих устройств. Другая причина нарушений в процессе организации работы - несогласованность обмена информацией оперативными работниками.
Освоение полученных теоретических знаний и умений оперативной работы, т. е. готовность к профессиональной
деятельности выпускников по специальности «Эксплуатация железных дорог» проверяют во время деловой игры (ДИ). ДИ - это метод имитации принятия решений руководящих работников или специалистов в различных производственных ситуациях, осуществляемый по заданным правилам группой людей или человеком с автоматизированным рабочим местом в диалоговом режиме при наличии конфликтных ситуаций или информационной неопределённости [2].
Деловые игры при подготовке по специальности «Эксплуатация железных дорог»
ДИ в учебном процессе применяются уже давно и закрепили свое место, обеспечивая минимальный период адаптации в производственных условиях. Несколько таких игр разработали преподаватели кафедры «Управление эксплуатационной работой»:
• «Диспетчер» - закрепление знаний по технологии работы крупной сортировочной станции и управления ею [3];
• «ДСЦС» - моделирование работы двухсторонней сортировочной станции;
• «ДНЦ» - моделирование поездной работы «отделения» дороги (терминология, используемая до 2004 г.);
• «ДНЦО» - моделирование сменно-суточного планирования работы отделения;
• «ДСП» - моделирование работы станции;
• «Комплексная выпускная деловая игра (КВДИ)» - использовалась в качестве государственного экзамена для студентов специальности «Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожном)».
Проведение этих ДИ подразумевало организацию работы как в «ручном» режиме, так и с использованием автоматизированных рабочих мест. Одним из примеров организации таких автоматизированных рабочих мест является «Компьютерный тренажер-имитатор» [4, 5]. Основные алгоритмы действий оперативных работников в тех или иных ситуациях подробно описаны в работе Н. А. Сапунова [6].
Сегодня ДИ представляет собой имитацию группой студентов перевозочного процесса в крупном подразделении железной дороги - районе управления протяжённостью более 300 км. Навыки работы студенты получают во время выполнения лабораторных работ по дисциплине «Управление эксплуатационной работой» на 3, 4 курсе и дисциплине «Организация работы района управления» на 5 курсе (рис. 1).
Цель изучения дисциплины «Организация работы района управления» - получить знания в области обеспечения безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта, соблюсти законодательство Российской Федерации об охране труда, пожарной безопасности и защите окружающей природной среды, сформировать готовность
Рис. 1. Этапы подготовки студентов
использовать полученные в результате изучения дисциплины знания и умения в профессиональной деятельности. Для достижения поставленных целей решаются следующие задачи:
• приобретение знаний, умений и навыков в области организации работы района управления для их применения в профессиональной деятельности при эксплуатации железнодорожного транспорта;
• формирование характера мышления и ценностных ори-ентаций, при которых эффективная и безопасная организация работы железнодорожного транспорта рассматривается в качестве приоритета.
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих профессиональных компетенций:
• готовности к разработке и внедрению технологических процессов, технико-распорядительных актов и иной технической документации железнодорожной станции;
• готовности к разработке технологии грузовой и коммерческой работы, к планированию и организации грузовой, ма-
невровой и поездной работы на железнодорожной станции и полигоне железных дорог.
Цели лабораторных занятий на третьем курсе - обучение и отработка безаварийных действий по управлению движением поездов и маневровой работой на сортировочной и участковых станциях, приобретение навыков взаимодействия оперативных работников станций, а также закрепление знаний технологии работы станций [7, 8]. Во время занятий студенты заполняют рабочие документы: журналы движения поездов, графики исполненной работы, ведомости учета работы. По окончании каждого занятия заполненные рабочие документы подписывает преподаватель. Комплект рабочих документов по всем занятиям составляет отчет по лабораторным работам, представляемый к зачету. При подготовке и проведении лабораторных занятий могут быть использованы результаты расчетов норм закрепления составов и планов составообразования, выполненных ранее на практических занятиях.
Цели лабораторных занятий на четвертом курсе - обучение и отработка безаварийных действий по управлению движением поездов и маневровой работой, приобретение навыков взаимодействия оперативных работников, а также закрепление знаний работы поездного диспетчера. Выполнение лабораторных работ направлено на изучение и освоение основных управляющих функций поездного диспетчера при оснащении диспетчерского участка диспетчерской централизацией [9]. Во время занятий студенты заполняют рабочие документы: график исполненного движения, ведомости учета работы. По окончании каждого занятия заполненные рабочие документы подписывает преподаватель. Комплект рабочих документов по всем занятиям составляет отчет по лабораторным работам, представляемый к зачету.
На пятом курсе реализуется работа района управления железной дороги, состоящей из трёх диспетчерских кругов, трёх участковых станций и сортировочной станции (рис. 2). Студенты - участники ДИ - распределяются по игровым кол-
I Волхов ВЛ - 80 (20...)
_/оры
Елизаветино
ВЛ-10(30.Л
Илецк
Сортировочная Основное депо Ииза
* Чужие локомотивы
Рис. 2. Схема района управления
лективам - дежурным сменам из 20-25 человек в каждой. ДИ проводится в Учебном центре управления перевозок, который включает в себя объемно-пространственную копию полигона железной дороги - железнодорожный макет и компьютерный класс, оснащенный виртуальными тренажерами [5].
Существуют несколько автоматизированных тренажеров для обучения оперативных работников станций. Тренажер-имитатор в автоматизированной системе подготовки дежурных по станции [4, 5], разработанный А. И. Кожевниковым и Н. А. Сапуновым, использовался на кафедре до 2007 г. при изучении дисциплины «Управление эксплуатационной работой и качеством перевозок». Данный тренажер представлял аналогичную схему района управления, а также мог моделировать неисправности и давал возможность тестировать обучаемых на знание инструкций, необходимых для организации движения. Среди ключевых недостатков данного тренажера - невозможность организации электронного документооборота и ведения электронного графика исполненного движения.
Сейчас на кафедре есть несколько действующих тренажеров:
• «Ведение графика исполненного движения под аудио-сообщения» используется в процессе обучения на 4 курсе [10];
• макет железной дороги, состоящий из 10 станций и оснащенный действующими автоматизированными системами «ГИД-Урал», «АСУ станции» [11];
• разработанный кафедрой совместно с «ЦКЖТ» тренажер управления работой сортировочной станции [12];
• автоматизированный тренажер «Сортировочная горка» для обучения ж/д диспетчеров повседневным обязанностям,
в основе которых лежит расформирование и формирование грузовых поездов [13]. В научной работе используются и другие автоматизированные системы, которые позволяют моделировать работу диспетчеров разного уровня и управляемые полигон, участок, станцию [10].
Имитационный тренажер ДСП/ДНЦ
Виртуальным тренажером на автоматизированных рабочих местах является «Имитационный тренажер ДСП/ДНЦ». Он моделирует работу электрической централизации железнодорожных станций, блокировки на перегонах, движение подвижных единиц. В нем реализованы разные типы станций, а пульт-манипулятор, компьютерный или аналоговый, полностью копирует работу реальных устройств (рис. 3).
На тренажере отображается пульт-манипулятор со всеми элементами управления, присутствующими в реальных условиях: путевое развитие станции, повторители светофоров, кнопки задания/отмены маршрутов, рукоятки индивидуального перевода стрелочных переводов, амперметр, вспомогательная кнопка, искусственная разделка, установка красных колпачков, перевод стрелок с помощью курбеля, запирание на закладку и навесной замок, вспомогательная смена направления движения по автоблокировке и т. д. Моделируется работа локомотивного депо, работа на путях необщего пользования, восстановительный поезд, ускорение игрового времени [14]. При обучении на тренажере используется одна из версий:
• локальная - каждый пользователь обучается индивидуально, независимо от других, выбирает полигон и приступает к обучению (на 3 и 4 курсах);
Рис. 3. Имитационный тренажер ДСП/ДНЦ
• сетевая - на одном полигоне обучается группа пользователей с распределением ролей, где отрабатывается взаимодействие оперативных работников, руководитель ДИ имеет возможность со своего рабочего места контролировать ход ДИ, вносить корректировки: имитировать нестандартные ситуации, менять вводные.
Основная группа игроков распределяется по должностям:
• поездных диспетчеров (ДНЦ-1, 2, 3);
• локомотивного диспетчера;
• диспетчера по местной работе;
• старшего диспетчера района управления, которые обеспечивают пропуск поездов по участкам в соответствии с графиком;
• дежурных по участковым станциям и дежурных по паркам сортировочной станции (ДСПП - парка прибытия, ДСПГ - сортировочной горки, ДСПФ - парка формирования, ДСПО - парка отправления, ТЧД - дежурного по депо).
Маневровый диспетчер (ДСЦ) и старший диспетчер района управления (ДЦС) строят информационно-графическую модель работы, соответственно, станции и района управления в ручном режиме на основании рабочих документов и аудио-визуальной информации, получаемой от подчинённых по игре партнёров и снимаемой с мониторов тренажёра. Работа операторов станционного технологического центра (СТЦ) имитируется в ручном режиме, что сделано умышленно для получения студентами навыков заполнения рабочих документов [15].
Игровая часть ДИ максимально приближена к практической работе на реальных станциях и участках. В назначенное расписанием время коллектив смены занимает свои рабочие места, по команде руководителя игры включается игровое время, и все участники приступают к реализации производственного процесса в районе управления. Диспетчерский персонал района управления (поездные диспетчеры кругов) (ДНЦ) производит все операции по приему, отправлению, пропуску поездов, а также при маневровых работах четко, точно выполняя Правила технической эксплуатации, Инструкцию по сигнализации на железных дорогах и техническо-распорядительный акт станции.
Работа каждой смены продолжается 4-6 часов. Система регулируемого учебного времени за этот период позволяет проиграть работу 6-12-часовой смены. По окончании смены каждый участник игры подсчитывает количественные и качественные показатели своей работы по установленной методике и оформляет отчёт о работе. На основании этих отчётов руководители игры оценивают работу отдельно каждого участника, а также каждого игрового коллектива [1].
Заключение
Для успешной работы игроки должны продемонстрировать теоретические знания по технологии работы сортировочной станции, по организации поездной и местной работы на участках, по системе обслуживания поездов локомотивами, по информационному обеспечению партнёров, структуре управления на железнодорожном транспорте, а также умение анализировать оперативную обстановку, в том числе на основе эксплуатационных показателей.
В ходе игры действует система стимулирования качества работы в игре, в том числе по вводным. Эта система пред-
ставляет собой чётко регламентированный порядок начисления и удержания баллов [16, 17] за конкретные достижения и упущения в работе. Баллы начисляются с помощью повышающего коэффициента за выполненный объём работы с учётом её качества, например, за количество принятых и сданных поездов и вагонов, простои вагонов на станциях. Для каждой роли используются свои показатели. Понижающий коэффициент вводит руководитель игры за невыполнение заданий, показателей, за нарушения должностных инструкций, ПТЭ, ИДП, регламента действий и переговоров, порядка ведения технической и поездной документации.
Литература
1. Бессолицын А. С. Работа района управления (деловая игра): метод. указания / А. С. Бессолицын, А. А. Грачев, А. Г. Котенко, Г. В. Матвеева. - СПб.: Петербург. гос. ун-т путей сообщения, 2009. - 30 с.
2. Бельчиков Я. М. Деловые игры / Я. М. Бельчиков, М. М. Бирштейн. - Рига: АВОТС, 1989. - 304 с.
3. Кудрявцев В. А. Деловые игры в подготовке оперативного персонала к управлению эксплуатационной работой: пособие / В. А. Кудрявцев, Н. А. Сапунов, М. В. Стрелков, А. А. Грачев. - СПб.: ПГУПС, 2001. - 62 с.
4. Методика подготовки и проведения лабораторных занятий и деловых игр с использованием компьютерных тренажеров-имитаторов и автоматизированных обучающих систем: метод. указания. - СПб.: ПГУПС, 2000. - 16 с.
5. Сапунов Н. А. Автоматизированная система подготовки дежурных по станции / Н. А. Сапунов, А. И. Кожевников // Железнодорожный транспорт. - 1995. - № 10. -С. 10-13.
6. Сапунов Н. А. Содержание деятельности оперативных работников сортировочной станции / Н. А. Сапунов, С. А. Шенсизбаев. - Алма-Ата: АлИИТ, 1992. - 131 с.
7. Моделирование работы оперативных работников станции с использованием тренажера-имитатора: метод. указания к лаб. работам / сост. А. Т. Осьминин и др. - СПб.: ПГУПС, 2006. - 49 с.
8. Моделирование работы оперативных работников станции с использованием тренажера ДСП / ДНЦ: метод. указания к лаб. работам / сост. А. Г. Котенко, А. С. Бессолицын, Н. Б. Федорова. - СПб.: Петербург. гос. ун-т путей сообщения, 2012. - 43 с.
9. Изучение работы поездного диспетчера с использованием тренажера ДСП / ДНЦ: метод. указания к лаб. работам / сост. А. Г. Котенко, А. С. Бессолицын, Н. Б. Федорова. -СПб.: Петербург. гос. ун-т путей сообщения, 2012. - 42 с.
10. Котенко А. Г. Подготовка оперативно-диспетчерского персонала железных дорог: особенности организации ролевых игр в учебном центре управления движением / А. Г. Котенко // Профессиональное образование, наука и инновации в XXI веке: сб. трудов X Санкт-Петербург. конгресса, СПб., 21-25 ноя. 2016 г., Т. 1 / под общ. ред. Т. С. Титовой. - СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2016. - 303 с.
11. Котенко А. Г. Разработка виртуального учебного комплекса - тренажера управления работой сортировочной станции / А. Г. Котенко, А. Б. Васильев, А. В. Шкляев и др. // Интеллектуальные технологии на транспорте. - 2016. - № 2 (6). -С. 12-15.
12. SOFTLAB-NSK. Тренажер «Сортировочная горка» -URL: http://softlab-nsk.ru/node/10 (дата обращения 28.11.2016).
13. Чернышев К. А. Построение интеллектуальной информационной среды на железнодорожном транспорте / К. А. Чернышев, П. А. Козлов // Инновационный транспорт. -2015. - № 3. - С. 59-63.
14. Имитационный тренажер ДСП / ДНЦ // НПО Жел-доравтоматизация URL: http://zdaspb.ru/ru/deyatelnost3/ produktsiya-obuchayushchie-sistemy/imitatsionnyj-trenazher-dsp-dnts (дата обращения: 30.11.2016).
15. Ведение графика исполненного движения под аудио-сообщения: метод. указания к лаб. работе / сост. В. А. Кудрявцев, В. И. Бадах, А. С. Бессолицын, С. Ю. Елисеев. -СПб.: ПГУПС, 200б.
16. Wells R. A. Management Games and Simulations in Management Development: An Introduction / R. A. Wells // J. Manage. Development. - 1990. - № 9 (2). - P. 4-6.
17. Gery G. Simulations and the Future of Learning: An Innovative (and Perhaps Revolutionary) Approach to E-Learn-ing / G. Gery // T+D. Retrieved. - 2014. - March 23.
Business Game Using Automated Equipment
Bessolitsyn A. S., Fedorova N. B. Emperor Alexander I Petersburg State Transport University St. Petersburg, Russia bessolitsyn@pgups.ru
Abstract. Described business game "Organization of work area management" which is necessary to gain knowledge in the field of traffic safety and operation of railway transport, the implementation of the legislation of the Russian Federation on labour protection, fire safety and protection of the natural environment, and is aimed at the formation of readiness to use the obtained knowledge and skills in professional activities.
Keywords: training, business game, district management, the management of the railway, organization of work, railway operations.
References
1. Bessolitsyn A. S., Grachev A. A., Kotenko A. G., Matve-eva V. G. Rabota rajona upravleniya (delovayaigra) [Work area management (business game)], St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2009, 30 p.
2. Belchikov J. M., Birshtein M. M. Delovye igry [Business game], Riga, AVOTS, 1989, 304 p.
3. Kudryavtsev V. A., Sapunov N.A., Strelkov V. M., Grachev A. A. Delovye igry vpodgotovke operativnogo person-ala k upravleniyu ehkspluatacionnoj rabotoj [Business games in the training of operational staff for operation management], St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2001, 62 p.
4. Metodika podgotovki i provedeniya laboratornyh zan-yatij i delovyh igr s ispol'zovaniem komp'yuternyh trenazherov-imitatorov i avtomatizirovannyh obuchayushchih system [The methodology of preparing and conducting laboratory sessions and business games using computer tre-nazerov-simulators and automated training systems], St. Petersburg: Peterburg State Transport Univ., 2000, 16 p.
5. Sapunov N. A., Kozhevnikov A. I. Automated system of training for the duty station [Avtomatizirovannaya sistema podgo-tovki dezhurnyh postancii], Railway transport [Zheleznodorozh-nyj transport], 1995, no. 10, pp. 10-13.
6. Sapunov N.A., Sansyzbaev S.A. Soderzhanie deyatel'nosti operativnyh rabotnikov sortirovochnoj stancii [The Content of activities of operative employees of the railyard], Alma-Ata, 1992, 131 p.
7. Osminin A. T. et al. Modelirovanie raboty operativnyh rabotnikov stancii s ispol'zovaniem trenazhera-imitatora [The simulation of operatives stations using the simulator-simulator], method. instructions to laboratory works, St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2006, 49 p.
8. Kotenko A. G., Bessolitsyn A. S., Fedorova N. B. Modelirovanie raboty operativnyh rabotnikov stancii s ispol'zovaniem trenazhera DSP/DNC: Metod. ukazaniya k lab. rabotam [The
simulation of operatives stations using the simulator Manager: method. instructions to laboratory works], St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2012, 43 p.
9. Kotenko A. G., Bessolitsyn A. S., Fedorova N. B. Izuche-nie raboty poezdnogo dispetchera s ispol'zova-niem trenazhera DSP/DNTS: Metod. ukazaniya k lab. rabotam [A study of the work of the train dispatcher using the simulator management: method. instructions to laboratory works], St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2012, 42 p.
10. Kotenko A. G. Training of Supervisory staff of the railway: the characteristics of the organization of role-playing games in the training center of traffic control [Podgotovka operativno-dispetcherskogo personala zheleznyh dorog: osobennosti orga-nizacii rolevyh igr v uchebnom centre upravleniya dvizheniem], Professional'noe obrazovanie, nauka i innovacii v XXI veke, t. 1: X Sankt-Peterburgskogo kongressa, St. Peterburg, 21-25 nov. 2016. St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2016, 303 p.
11. Kotenko A. G., Vasil'yev A. B., Shklyaev A. V., Pasyn-kova Yu. S., Savitskaya N. V., Matyushkin I.A. The Development of the Virtual Training Simulator Complex of Controlling the Marshalling Yard's Work [Razrabotka virtual'nogo uchebnogo kompleksa - trenazhera upravleniya rabotoj sortirovochnoj stancii], Intellektual'nye tekhnologii na transporte [Intellectual Technologies on Transport], 2016, no. 2 (6), pp. 12-15.
12. http://softlab-nsk.ru/node/10 (accessed 28 November 2016).
13. Chernyshev K.A., Kozlov P.A. Construction of intelligent information environment for railway transport [Razrabot-ka virtual'nogo uchebnogo kompleksa - trenazhera upravleniya rabotoj sortirovochnoj stancii], Intellektual'nye tekhnologii na transporte [Intellectual Technologies on Transport], 2015, no. 3, pp. 59-63.
14. http://zdaspb.ru/ru/deyatelnost3/produktsiya-obuchay-ushchie-sistemy/imitatsionnyj-trenazher-dsp-dnts (accessed 30 November 2016).
15. Vedenie grafika ispolnennogo dvizheniya pod audio-soobshcheniya Metodicheskie ukazaniya k laboratornoj rabote [Keeping graphics are full of motion under audio, Methodical instructions to laboratory work]; Comp. V. A. Kudryavtsev, V. I. Badakhshan, A. S. Bessolitsyn, S.Yu. Eliseev, St. Petersburg, Peterburg State Transport Univ., 2006.
16. Wells R. A. Management Games and Simulations in Management Development: An Introduction, J. Manage. Development, 1990, no. 9 (2), pp. 4-6.
17. Gery G. Simulations and the Future of Learning: An Innovative (and Perhaps Revolutionary) Approach to E-Learning. T+D. Retrieved, 2014, March 23.
