CC BY
64УДК 377.5-656.6
Л.А. Мальцев, руководитель учебно-тренажерного центра Ф.И. Алабужев, заведующий лабораторией Пермский филиал ФБОУВПО «ВГАВТ» 614060, г. Пермь, бульвар Ю. Гагарина, 33
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СУДОВОЖДЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПЛАВАНИЯ: ТРЕНАЖЁРНАЯ ПОДГОТОВКА УЧАЩИХСЯ НА НАВИГАЦИОННОМ КОМПЛЕКСЕ
Настоящая статья посвящена обоснованию применения углубленного метода тренажёрной подготовки курсантов и судоводителей на учебно-тренажерном центре Пермского филиала ФБОУ ВПО «ВГАВТ» на основе анализа безопасности судоходства отечественных судов, который показывает важность специальной дополнительной подготовки судоводителей по вопросам управления судном с использованием современных технических средств судовождения.
Ключевые слова: тренажерная подготовка, безопасность плавания, учебно-тренажерные центры.
Судоходство на нашей планете возникло и развивается уже много веков. История цивилизации знает о передвижении по водным просторам практически с момента зарождения жизни на Земле. Уже в начале развития мореплавания стало очевидно, что вопросы безопасности нуждаются в регламентации, в их изучении. Одним из первых известных документов был свод законов о мореплавании и торговле 4 века до нашей эры, действовавший в средиземноморском бассейне. Это были простейшие, но уже правила плавания. В дальнейшем, по мере развития человечества, судостроения и судоходства, развивалась и совершенствовалась «Безопасность плавания».
В современном мире наблюдается прирост тоннажа морского и речного флота, повышение грузоподъёмности и габаритов судов, растут скорости движения, увеличивается интенсивность судоходства на морских и внутренних водных путях. В прямой зависимости от плотности движения судов находится их аварийность. Изучение статистики аварийности в районах интенсивного судоходства показывает, что при современной плотности и интенсивности движения невозможно в полной мере обеспечить безопасность плавания, базируясь только на использовании существующих методов и средств судовождения. В этой связи первостепенное значение при эксплуатации судов имеют большое значение обеспечение безопасности плавания, охрана человеческой жизни и предотвращение загрязнения окружающей среды. Вместе с этим ужесточаются требования к технической оснащенности судов, повышается уровень автоматизации процессов судовождения, а поэтому растут требования к судоводительскому составу, их подготовке и переподготовке, повышению квалификации.
Говоря о российских судах, нельзя не упомянуть ещё один фактор, влияющий на надёжность системы безопасности плавания, это массовое старение флота и отсюда все вытекающие последствия.
Но, несмотря на статистику аварийности, в мире много делается для обеспечения безопасности плавания. Существует Международная морская организация - ИМО (ранее именовавшаяся ИМКО - Межправительственная морская консультативная организация), которая разрабатывает и внедряет Международные конвенции, относящиеся к безопасности судоходства. Одной из важнейших является Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г. (далее - СОЛАС-74/78) с протоколом 1988 года. Условным началом процесса создания этой конвенции можно
назвать Лондонскую конференцию 1914 года, обусловленную гибелью «Титаника». Названная конвенция применяется к судам, имеющим право плавания под флагом государства, правительство которого является Договаривающимся правительством (Россия таковым является). В соответствии с Уставом организации Договаривающиеся правительство обязуются выполнять все положения Конвенций, издавать законы, декреты, приказы и правила необходимые для полного осуществления Конвенций, в целях полного обеспечения безопасности на море. К примеру, некоторые главы, названия которых говорят сами за себя: Конструкция, Спасательные средства, Радиосвязь, Безопасность мореплавания, Управление безопасной эксплуатацией судов, Специальные меры по повышению безопасности на море и т.п. Не менее важной является Международная конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 года (далее - ПДМНВ-78) с поправками. Из самого названия уже видно чему она посвящена. Здесь особую важность для судоводительского состава представляет Кодекс ПДМНВ, резолюции о проверке профессиональных дипломов, о стандартах подготовки и дипломирования, и составе экипажа судна. Также существует Международно-правовая система обеспечения безопасности мореплавания, выражающаяся в постоянном поддержании правовых норм на море на уровне современности путем принятия соответствующих конвенций.
Для обеспечения безопасности мореплавания с точки зрения навигации в настоящее время действует конвенция о Международных правилах предупреждения столкновения судов 1972 года (далее - МППСС-72). Эти правила вырабатывались постепенно, на основе многовекового опыта мореплавания, постоянно совершенствуясь.
Что касается судоходства на реках, то здесь издаются правила плавания по внутренним водным путям (по государственной принадлежности). В тех случаях, когда внутренние водные пути располагаются на территории нескольких государств, правила плавания по ним могут разрабатываться совместно и иметь международный статус. Так Европа имеет общие (международные) правила плавания по внутренним водным путям, но и здесь нет полной согласованности из-за особенностей судоходства. МППСС позволяет издавать местные правила плавания, которые по возможности не должны входить в противоречие с ММППСС, если специфика местных условий не позволяет применять те или иные положения. Также местные правила могут дополнять, изменять или вовсе отменять требования МППСС, но только в тех водах, которые находятся под юрисдикцией местных властей и только в тех случаях, когда это крайне необходимо, исходя из местных условий плавания. Так, например, в США имеются отдельные Правила плавания по внутренним водным путям, Правила плавания по Великим озерам, Правила плавания по рекам западного побережья. А пример различных правил в одном водном районе - это река Шельда, протекающая по территории Нидерландов и Бельгии, где в устье действуют МППСС-72, а выше по течению соответственно действуют правила двух указанных государств.
В своей работе, постоянно обеспечивая безопасность плавания, судоводитель руководствуется не только вышеперечисленными Конвенциями. В судовладельческих компаниях, согласно Кодекса безопасности, создана Система управления безопасностью судов, под которой понимается совокупность документированных мер, необходимых для эффективного выполнения судами требований в области обеспечения безопасности судоходства и предотвращения загрязнения окружающей среды, действий работников судовладельцев, включая членов экипажей судов, в случае возникновения связанных с судами опасности, аварийных ситуаций.
Для обеспечения безопасности плавания также введен порядок классификации и освидетельствования судов.
В системе осуществления надзора за безопасность плавания учрежден Государственный портовый контроль.
Кроме того, имеется довольно большое количество регламентирующих документов, инструкций, рекомендаций и приказов, как международного, так и внутригосу-
дарственного и ведомственного характера. И все они имеют одну цель - обеспечить безопасность судоходства в полном объёме. При этом судоводитель, впрочем, как и любой член экипажа, несёт постоянную ответственность за нарушение правил безопасности плавания. И для того, чтобы чувствовать себя уверенно на мостике любого судна, судоводителю необходим определённый запас теоретических знаний, сформированы устойчивые навыки в работе. Несомненно, огромную роль на безопасность плавания влияет «человеческий фактор», особенно на флоте это надо учитывать. Здесь своя специфика: члены экипажа бывают на большое время оторваны от береговой жизни; влияние ряда неблагоприятных факторов: смена климатических зон и часовых поясов, качка, вибрация, электромагнитные воздействия, оторванность от семьи, необходимость часто принимать ответственные решения и т.д. На водном транспорте, который является отраслью с повышенной опасностью, «человеческий фактор» - главная причина аварий и несчастных случаев, предотвращение которых - это также один из вопросов обеспечения безопасности плавания. В связи с этим повышаются требования к кадрам. Таким образом «человеческий фактор» охватывает широкий круг психологических и психофизиологических свойств участников транспортного процесса в морском и речном судоходстве. Из этого следует, что не каждый человек может работать на флоте. А это уже вопросы к психологам, социологам, медикам, т.е. нужен профессиональный отбор и изучение командным составом судов в учебных заведениях и на курсах повышения квалификации закономерностей социологии и психологии для обеспечения стабильной и безаварийной работы экипажей судов. Низкая организация общесудовой службы, в том числе штурманской службы, недостаточная теоретическая и практическая подготовка, нарушение требований Устава службы на судах и Устава о дисциплине, несоблюдение обычной морской практики, неправильные действия или бездействие судоводителя - это далеко не полный перечень факторов, ведущих к аварии.
Неоднократно отмечалась необходимость комплексного использования методов безопасности мореплавания. Однако, к сожалению, на практике комплексный подход нередко подменяется разработкой «плана организационно-технических мероприятий» или изданием очередного приказа по министерству или ведомству с преобладанием формулировок типа «усилить», «взять на особый контроль» и т.п. Эффективность подобных мер, как правило, невысока.
В особенности недостаточно разработаны и еще меньше целенаправленно используются социальные методы, условия применения которых очевидно выходят за рамки конкретного судна или отдельно взятого судовладельца. Использование каких-либо одних методов при игнорировании других приводит к негативному результату. Классическим примером стало столкновение теплохода «Петр Васёв» с пассажирским пароходом «Адмирал Нахимов». Теплоход «Петр Васёв» был оборудован современными средствами судовождения, в том числе системой автоматической радиолокационной прокладки (далее - САРП), оснащен в соответствии с Международными требованиями. Судно находилось в хорошем техническом состоянии, командовал им капитан дальнего плавания, имевший четырехлетний капитанский стаж. Капитан непрерывно наблюдал за ситуацией на экране САРП, и, тем не менее, суда столкнулись. Среди ошибок судоводителей теплохода - пренебрежение визуальным наблюдением, нерешительные и несвоевременные действия.
Для осуществления безопасности плавания имеются разработанные методы:
Организационные методы обеспечения безопасности мореплавания представляют собой мероприятия, заключающиеся в целенаправленной упорядоченной деятельности людей, их групп, коллективов и организаций в их взаимоотношениях на основе определенных правил и процедур
Эргономические методы обеспечения безопасности мореплавания охватывают сферу человеко-машинных взаимодействий.
Информационные методы обеспечения безопасности мореплавания характеризу-
ются тем, что в них предметом деятельности является информация, сообщаемая посредством тех или иных материальных носителей, но не сами эти носители
Правовыми методами обеспечения безопасности мореплавания регулируются отношения между людьми в связи с безопасностью мореплавания. Морское право содержит развернутую систему технико-правовых установлений
Действие технико-правовых норм как методов правового регулирования обусловлено заложенными обязательствами сторон (в нормах договорного характера) или санкциями. Применительно к судну (как учреждению) такими санкциями могут быть ограничение района плавания, недопущение выхода в море и т.п., к отдельно взятому физическому лицу - дисквалификация, привлечение к дисциплинарной, административной или уголовной ответственности.
Социальные методы обеспечения безопасности мореплавания, опосредствованно регулируя уровень безопасности, тем не менее, оказывают на него исключительно большое, если не решающее воздействие. Именно они определяют мотивацию работников к деятельности, от которой - как в личном, так и в общественном плане - зависит успешность деятельности. Социальные методы также обеспечивают защищенность работника от физических и эмоциональных перегрузок, вызванных чрезмерной интенсивностью труда и долговременным пребыванием в экстремальных и сверхэкстремальных условиях.
Рассматриваемые методы обеспечения безопасности мореплавания имеют различную степень разработанности и неодинаковую степень внедрения в практику обеспечения безопасности. Наиболее разработаны и наиболее последовательно используются технические методы, во всяком случае, на стадии проектирования и строительства судов. Использование организационных методов, в особенности на конкретных судах, отличается большой неоднородностью, о чем свидетельствует анализ аварийных случаев, значительная часть которых обусловлена неудовлетворительной организацией вахтенной службы, борьбы за живучесть и т.п.
В 1995 году на конференции членов Конвенции ПДМНВ были приняты дополнения к Приложению документа конвенции с соответствующим Кодексом, а также было одобрено проведение обучения моряков и оценки их квалификации с использованием тренажёров в качестве стандартных средств обучения. Конвенция ПДМНВ-78 предусмотрела правило 1/12 «Использование тренажеров», где предписывается обязательная подготовка, основанная на использовании тренажёров, любая оценка компетентности, которая осуществляется с помощью тренажёров, любая демонстрация с помощью тренажёров поддержания профессионализма, требуемого Кодексом ПДМНВ.
Любая профессия требует усвоения определенных программ действий. Полученные при обучении теоретические знания ещё не создают для специалиста предпосылок безаварийной работы, их ещё надо уметь применять в своей практической деятельности. Это важно в первую очередь для молодых специалистов. Их деятельность будет надёжнее и продуктивнее тогда, когда в процессе обучения у них сформировались определённые стереотипы, навыки, т.е. умения, доведённые до автоматизма. Они позволяют сосредоточиться на главном: наблюдение за обстановкой, оценка событий, поиск наилучшего решения. Ускорить этот процесс позволяет тренажёрная подготовка, как и переподготовка уже опытных судоводителей. Впрочем, это имеет значение и для других специалистов, обеспечивающих безопасность плавания.
Процесс тренажа представляет собой имитационную игру, разработанную для конкретной ситуации, определённого вида деятельности оператора, а судоводитель в своей работе и является таковым. Тренажеры нашли большое применение при обучении специалистов в авиации, на водном и других видах транспорта. При тренажёрной подготовке обучаемые выступают как объект управления, сам тренажёр - средство управления, а инструктор - орган управления системой. В идее тренажёров лежит принцип моделирования реальных процессов, что позволяет имитировать внешнее подобие деятельности специалиста, привитие навыков. Медиками исследовалось
внутреннее психологическое состояние обучаемых, в результате чего заметили, что физиологические параметры изменялись в зависимости от развития ситуации и напоминали изменения их в реальной ситуации. Известно, что между навыками и психическим состоянием человека существует обратная зависимость: чем совершеннее навыки, тем меньше напряжённость, меньше стрессовых ситуаций. Тренажёрная подготовка экономит время приобретения и формирования профессиональных навыков, позволяет сократить время стажировки. С помощью тренажёров достигается воспроизведение аварийных ситуаций в условиях, безопасных для обучаемого и для техники, производится непрерывный контроль за обучаемым, а также имеется возможность анализа ситуации, том числе коллективного, и возможность повторения упражнения. Тренаж проводится при полной иллюзии, что действие происходит на самом деле, особенно это заметно при проведении занятий с уже имеющими опыт судоводителями. Различают пассивные и активные тренажёры. Пассивные не имеют обратной связи по результатам работы, и оценку деятельности даёт преподаватель-инструктор. Этот принцип применяется на морских радиолокационных тренажёрах. В случае активных тренажёров имеется обратная связь, где с помощью интерактивных связей гибко отражается реальная обстановка и изменение ситуации, идёт постоянное сравнение с моделью, на выходе информация отображается в зависимости от принятого обучаемым или группой и вся ситуация представляется в динамике. Тренажёры по управлению судном работают на таком принципе. В последнее время для подготовки и переподготовки специалистов флота созданы тренажёрные комплексы смешанного типа, которые наряду с умственными навыками обеспечивают также формирование сенсорных и двигательных навыков, когда, кроме анализа и обработки информации, большое внимание уделяется процессам восприятия информации и исполнению принятых решений. Повсеместно при учебных заведениях созданы учебные центры. Прежде всего, это радиолокационные тренажёры, позволяющие отрабатывать навыки плавания в условиях ограниченной видимости, использовать средства автоматической радиолокационной прокладки. Не меньшее значение имеют тренажёры по управлению судном, судовой энергетической установкой, по борьбе за живучесть судна и прочие. На современном этапе устанавливаются тренажёры глобальной морской системы связи при бедствии (далее - ГМССБ).
Основным методом формирования навыков на тренажёре является упражнение при постоянно усложняющихся повторениях приёмов и действий. При этом сначала отрабатывается точность выполнения, а затем - скорость. При обнаружении ошибки или неправильного действия преподаватель должен среагировать мгновенно, обратив внимание обучаемого на неправильные действия. Здесь возможна помощь обучаемому в выработке правильного решения сложившейся ситуации с остановкой выполняемого упражнения или без таковой. Главное, чтобы ошибка не успела превратиться в стереотип, чтобы было исключено приобретение неправильных навыков. В ходе тренажерной подготовки нельзя дать рекомендаций на все случаи жизни, нельзя привязать подготовку к каким-то конкретным случаям и конкретным судам. Поэтому важное значение имеет подготовка и переподготовка преподавателей-инструкторов, особенно в плане методики разработки учебной программы. Метод проб и ошибок не эффективен. Желательно, чтобы каждый изучаемый элемент сначала изучался теоретически, а уже потом знания подкреплялись в ходе тренажёрной подготовки. Тренажёры тогда ценны, когда создают первоначальные навыки, позволяющие включать в них приобретаемый в дальнейшем опыт по управлению судном, т.е. молодой специалист сможет подкрепить навыки тренажерной подготовки в процессе производственной деятельности.
В учебно-тренажёрном центре Пермского филиала ФБОУ ВПО «ВГАВТ» установлен навигационный тренажёр одной из последних моделей. Здесь занимаются курсанты очной формы обучения, приобретают навыки студенты-заочники, а также проходят переподготовку судоводители с действующего флота. На навигационном ком-
плексе имеется большая возможность создать реальную обстановку для морских районов и для проводки судов по участкам рек с включением в упражнения различных гидрометеорологических факторов, с созданием разной степени сложности навигационной обстановки. Обучаемые пользуются при этом визуализацией, электронной картографией, одной из трёх моделей современных радиолокационных станций. Используются УКВ-радиостанции для согласования действий и связи с инструктором-преподавателем. В сентябре 2013 года успешно прошли обследование для получения свидетельства на право обучения судоводителей не только речных бассейнов, но и для морского судоходства. Кроме программ по использованию радиолокационных станций на тренажёре имеется возможность обучения по программам: «Электронная картография», «Организация ходовой вахты», «Маневрирование и управление судном». Все виды программ тренажёрной подготовки направлены на приобретение первоначальных навыков судовождения, переподготовку судоводительского состава действующего флота. Успешно используется тренажёрный комплекс и для обучения курсантов электромеханической и судомеханической специальностей. Это демонстрация работы систем автоматизации судовых процессов, сигнализации, навигационных огней и знаков в рамках предмета «Безопасность мореплавания». В 2013 году установлен тренажёр глобальной морской системы связи при бедствии (далее - ГМССБ), предназначенный для судоводителей и позволяющий приобретать теоретические и практические навыки по организации и ведению связи с высокой степенью автоматизации приёма и передачи сообщений различного характера на любом расстоянии независимо от условий распространения радиоволн. Здесь будут проходить обучение курсанты судоводительской специальности и действующие судоводители речного и морского флота.
Оценка компетентности судоводителей производится непосредственно на тренажёрном комплексе, но и на приобретенном программном комплексе «Дельта-тест».
Таким образом, на базе Пермского филиала имеется многоцелевой навигационный тренажёрный комплекс, целью которого является обучение курсантов, подготовка и переподготовка судоводительского состава, оценка мастерства и компетенции судоводителей. И всё это направлено на обеспечение безопасности плавания.
Список литературы:
[1] Международная Конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 года. - СПб, ЦНИИМФ, 2010.
[2] Международная Конвенция о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 года с поправками. - СПб, ЦНИИМФ, 2010.
[3] Международные правила предупреждения столкновений судов в море 1972 года. - СПб, ЦНИИМФ, 2010.
[4] Кодекс торгового мореплавания. - СПб, 2013.
[5] Кодекс внутреннего водного транспорта Российской Федерации. - М., Былина, 2001.
[6] Правила плавания по внутренним водным путям Российской Федерации. - М., 2009.
[7] Рекомендации по организации штурманской службы на судах. - СПб, ЦНИИМФ, 2011.
[8] Крымов И.С. Борьба за живучесть судна и спасательные средства. - М., Транслит, 2011.
[9] Новиков А.И. Безопасность плавания и надводный борт. - Севастополь, 2004.
[10] Рекомендации по использованию радиолокационной информации для предупреждения столкновений судов. - М., Мортехинформреклама, 1991.
[11] Терехов В.П. Радиолокационное обеспечение столкновений судов. - Н.Новгород, 2010.
[12] Голубев А.И. Радиолокационные методы судовождения на внутренних водных путях. - М., Транспорт, 1987.
[13] Леонтьев В.А. Формирование профессиональных навыков судоводителей.
PERSPECTIVES OF NAVIGATION DEVELOPMENT AND SAFETY VOYAGE PROVIDING (On Example Of Navigators' Training Simulator)
L.A. Maltsev, F.I. Alabuzhev
This article is devoted to substantiation of the application of in-depth method of cadets' and navigators' training simulator on the educational and training centre of the Perm branch of the Volga State Academy of Water Transport based on analysis of safety of navigation, the domestic ships, which shows the importance of the special additional training of navigators on vessel control by using modern navigational techniques.
УДК 681.322
К.В. Марков, начальник тренажера кафедры ЭСЭУ О.П. Шураев, канд. техн. наук, доцент ФБОУВПО «ВГАВТ»
603005, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ В ТРЕНАЖЁРАХ УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
В статье сформулированы характерные признаки имитационной модели, используемой в математическом ядре тренажера. Показана взаимосвязь имитационной модели отдельно взятой судовой системы с остальными модулями тренажера.
Ключевые слова: компьютерный тренажер управления судовыми энергетическими установками, математическая имитационная модель, математическое ядро тренажера
Рассматривая комплекс оборудования, образующий судовую энергетическую установку (СЭУ), отметим, что одними из наиболее широко распространенных систем являются системы, которые распределены не только по машинному помещению судна, но и по всему судну. Для этих систем имеет значение протяженность пути между элементами системы. Назовем такие системы распределенными. Вместе с тем, параметры, характеризующие такие системы, в практике эксплуатации и инженерных расчетов принято рассматривать осредненными и поставленными в соответствие элементам системы. Далее в статье будут рассмотрены модели именно таких распределенных систем с сосредоточенными параметрами. Эксплуатация подобных систем отличается достаточно частым изменением направления потоков рабочих сред (переключением) и изменением параметров потока (регулированием). Вмешательство в работу таких систем происходит со стороны оператора, системы автоматического регулирования и случайных воздействий со стороны внешней среды.
В тренажере управления судовыми энергетическими системами (далее «в тренажере») имитационные модели судовых систем образуют его математическое ядро. Математическое ядро работает с различными типами интерфейса тренажера (мнемо-схемный, аппаратный), а также в различных режимах (многопользовательский режим работы, режим «оператор - инструктор», автоматический режим работы). Такая работа математического ядра организована посредством общение с другими модулями исключительно через пространство переменных системы (ППС). Пространство переменных состоит из множества условий (параметров) однозначности, множества управляющих коэффициентов, множества параметров состояния и множества пара-
