Задачи инженерной психологии на автомобильном транспорте

Основными задачами инженерной психологии являются:

- приспособление техники и условий труда к возможностям человека;

-приспособление человека к технике и условиям ее эксплуатации с учетом его психофизиологических возможностей;

- выявление общих закономерностей функционирования единой системы «человек - машина».

Конечной целью инженерной психологии является создание высо­коэффективной системы «человек - машина» на основе рационального использования возможностей человека и техники.

В современных условиях развития техники нельзя рассматривать ав­томобиль изолированно от человека ни в процессе его эксплуатации, ни при конструировании. Новую технику нельзя создавать без учета челове­ческих возможностей. Если при создании новых машин не учитываются возможности человека, то это ведет к снижению производительности труда, к различного рода ошибкам и авариям. Однако человеческим фак­тор в технике на строго научной основе начали учитывать только с появлением инженерной психологии, одним из принципов которой ста­ло описание машины сквозь призму человеческой деятельности.

Таким образом, инженерная психология объединяет такие две далекие по своей сущности области научных знаний, как психология и техника. Как техническая наука инженерная психология изучает пульты управления, характер и источники информации, чтобы определить требо вания. которые они предъявляют к человеку. Как психологическая наука инженерная психология изучает психические процессы и свойства чело­века, выясняя, какие требования к техническим устройствам вытекают из особенностей человеческого организма, т. е. решает задачу приспособле­ния техники к условиям труда человека и его возможностям.

На первых порах при внедрении автоматических устройств широко бытовало мнение, что высокий уровень автоматизации полностью устранит человека из производственного процесса. Однако оказалось, что человек обладает такими качествами, которых нет у машины. К ним относятся: способность быстро находить правильное решение при неожиданном изменении условий работы, способность создавать целостное представление при недостатке информации, способность выбирать из многих действий оптимальное для данной ситуации, способность своевременно и быстро исправлять ошибки.

Вместе с тем машина имеет такие преимущества, как очень высокая пропускная способность, что позволяет выполнять в ограниченное время громадный объем работы; постоянная и практически неизменно высокая работоспособность; большая скорость и точность вычислительных операций.

Результаты сравнения возможностей человека и машины свидетельствуют о необходимости выделения ряда функций, которые, в зависимости от их особенностей, целесообразно возлагать только на машину или только на человека. В настоящее время проектируются не машины, а системы «человек - машина». Системой называется любой комплекс динамически связанных звеньев, объединенных общей целью и общей сетью обмена информацией. В системе «человек - машина» постоянно проис­ходит обмен информацией. От машины к человеку идет осведомительная информация о режиме ее работы, а от человека к машине - командная информация, выражающаяся в управляющих действиях.

Правильное распределение функций между человеком и машиной является важным условием эффективности работы всей системы. Практика показала, что при любой степени автоматизации в любой системе управления ведущая роль всегда остается за человеком. Таким образом, технический прогресс привел не к вытеснению человека из сферы общественного производства, а к появлению нового типа человеческой деятельности - операторской.

Продуктивность деятельности оператора любой системы управления зависит от следующих факторов: особенностей поступающей информа­ции (скорости информационного потока, силы сигналов, их продолжи­тельности, пространственного расположения источника информации, легкости ее восприятия); условий деятельности (равномерности поступ­ления информации, информационных перегрузок или информационного голода, • особенностей рабочего места); индивидуальных особенностей оператора (психофизиологических и личностных качеств, устойчивости к воздействию отрицательных внешних факторов и помех, уровня профессиональной подготовки, опыта и возраста); состояния оператора (наличия утомления, заболевания, психического возбуждения или угнетения).

Основными направлениями инженерной психологии на автомобиль­ном транспорте являются психофизиологическое, эксплуатационное, ин­женерно-педагогическое и конструкторское.

Психофизиологическое направление занимается выявлением и исследованием психофизиологических характеристик деятельности водите­ля. В рамках этого направления изучаются психофизиологические особенности деятельности водителя и их влияние на продуктивность его работы, разрабатываются мероприятия по психофизиологическому отбору и подбору водителей, изучаются факторы, отрицательно влияющие на состояние водителей и их здоровье, профессиональные заболевания, создаются методики проведения предрейсовых осмотров.

Эксплуатационное направление изучает вопросы работоспособности водителей в различных режимах и условиях деятельности, разрабатывает методы и рекомендации по повышению надежности и эффективности их деятельности.

Инженерно-педагогическое направление изучает особенности формирования водительских навыков и умений, разрабатывает научно обоснованные методы обучения и тренировки водителей в различных видах их деятельности.

Конструкторское направление изучает возможности человека и учитывает их при создании новых и совершенствовании серийных автомобилей.

Основными методами исследования в инженерной психологии являются наблюдение, беседа и эксперимент. Такое деление методов условно, так как эти методы взаимосвязаны, они дополняют друг друга и обычно используются одновременно в различных сочетаниях.

Планомерное наблюдение за деятельностью водителя позволяет получить довольно полное представление о его подготовленности, работоспособности, самообладании, решительности, эмоциональной устойчивости, осмотрительности, скорости и точности его управляющих действий., Наблюдающий должен хорошо знать специфику деятельности водителя. иметь достаточное представление р психологической сущности этого метода и четко поставленную задачу наблюдения.

Цель наблюдения - определить подготовленность водителя к управлению автомобилем в различных условиях (ночью, на больших скоростях, в горах и т. д.); проверить поведение и действия водителя при про­езде нерегулируемого перекрестка, обгоне, смене полосы движения или проверить знание ПДД и т. д.

Одной из разновидностей наблюдения является так называемый трудовой метод, когда сам исследователь становится оператором (водителем) и на своем собственном опыте дает заключение о поставленной задаче, В ходе беседы испытуемому задаются заранее продуманные вопросы, порядок и форма которых меняются в зависимости от индивидуальных особенностей испытуемых и хода самой беседы. Беседа обычно используется при изучении причин ДТП и предпосылок к ним, а также причин нарушения водителями Правил дорожного движения. Близким к методу беседы является метод анкетного опроса, который проводится в целях получения необходимой информации от большого числа водителей.

Эксперимент - это такой способ исследования, для которого харак­терно преднамеренное, планомерное воспроизведение изучаемых про­цессов при точно учитываемых условиях, в которых они протекают, с регистрацией изучаемых параметров. Различают лабораторный и естественный (или натурный) эксперименты.

Лабораторный эксперимент проводится с целью изучения различ­ных психофизиологических процессов (скорости и точности сенсомотор-ных реакций, восприятия, внимания, мышления, памяти, волевых ка­честв, эмоциональной устойчивости, работоспособности и т. д.), а также поведения и действий водителя в различных дорожных ситуациях. Для лабораторного эксперимента используются различные приборы, стенды и автомобильные тренажеры, моделирующие элементы деятельности водителя. Недостатком лабораторного эксперимента является его искусственность. В лабораторных условиях невозможно полностью воссоздать условия реальной деятельности, и поэтому отсутствует необходимый эмоциональный фон, характерный для трудовой деятельности водителя. Некоторые водители относятся к таким экспериментам недостаточно серьезно, что иногда снижает объективность и достоверность полученных данных.

Естественный эксперимент проводится в условиях реальной деятельности. Испытуемый иногда даже не знает, а порой забывает, что он является объектом исследования. Именно поэтому данные, полученные в результате естественного эксперимента, объективны и имеют большую ценность. В лабораторном и естественном экспериментах используются различные приборы для синхронной регистрации осведомительной информации, поступающей к водителю, его ответных действий и психофизиологических функций.

Разновидностью лабораторного эксперимента является модельный эксперимент - искусственное воспроизведение какого-либо явления, аналогичного другому изучаемому явлению. Модельный эксперимент может выражаться в более или менее точном воспроизведении отдельных элементов деятельности водителя, что имеет место на автомобильных тренажерах. Однако, если модельный эксперимент проводится с целью психофизиологического отбора водителей, то действия испытуемого во время эксперимента необязательно должны быть идентичными по форме действиям водителя при управлении автомобилем. В этом случае главным должно быть не внешнее сходство с изучаемой деятельностью, а предъявление таких высоких требований к исследуемым психическим процессам, которые соответствовали бы требованиям, предъявляемым к ним в условиях реальной деятельности.

Большое значение для безопасности дорожного движения имеет ин­женерно-психологическое обеспечение при обустройстве автомобильных дорог, которое должно помогать водителю своевременно предвидеть раз­витие дорожной обстановки и прогнозировать свои действия. Это может быть обеспечено подачей нужной, опережающей информации, которая должна подсказывать правильные решения. Такая информация дается водителю установкой предупреждающих знаков.

Дорожная разметка, нанесенная с учетом психофизиологических возможностей водителей, оказывает положительное влияние на степень их нервного напряжения и управляющие действия. Некоторые результа­ты таких исследований опубликованы немецким психологом Д. Клебильсбергом. Так, например, на участке дороги с предварительным уведомлением о повороте ведомые водители сближались с лидером с меньшей скоростью и меньше была дисперсия колебаний дистанций, что повышало безопасность движения. В других исследованиях на участке автомагистрали длиной 400 м было нанесено 90 поперечных полос шириной 60 см, причем расстояние между ними сокращалось с 7 до 2 м. Уменьшение расстояния между поперечными полосами на дороге увеличивало частоту их мелькания, и у водителя возникало ощущение увели­чения скорости. Это приводило к снижению скорости на этом участке дороги на 30-85 %. Такой «оптический тормоз» и через год не утратил своей эффективности. Было также установлено, что водители воспринимают только 91-97 % всех дорожных знаков и приоритетность и восприятия зависит от отношения к ним водителя, которое не всегда совпадает с их важностью. Так, на дорожные знаки об ограничении скорости или посте полицейского контроля водители обращают внимание чаще, чем на знаки, призывающие к осторожности или сообщающие о пешеходном переходе. Дорожные знаки, вызывающие положительные эмоции, например «Конец зоны ограничения минимальной скорости», «Ко­нец зоны ограничения максимальной скорости», «Конец зоны запреще­ния обгона» и т. д.. воспринимаются быстрее, чем другие.

Для повышения эффективности восприятия дорожных знаков иногда дублируют их изображение на проезжей части автомагистрали («Пешеходный переход», «Сужение дороги», знаки ограничения скорости и т. д.). Преимущество такого изображения заключается в том, что води тель видит знак перед собой и ему не нужно для его восприятия отрывать взгляд от проезжей части дороги.

Проведенные исследования также показали, что дорожный надзор оказывается эффективным, если частота обнаружения нарушений с соответствующим воздействием на нарушителя составляет не менее 50 %. Дорожный надзор влияет только на поведение участников движения, а не на мотивы, которыми они руководствуются. Так, мотив водителя «ехать быстрее» не меняется на мотив «ехать медленнее». Он снижает скорость вблизи поста контроля, а затем ее опять превышает. Однако, если в половине случаев такого нарушения водителей задерживают и наказывают, то количество случаев превышения ими допустимой скорости резко снижается. В противном случае при безнаказанности неправильное поведение водителя закрепляется. Эта закономерность полностью относится и к другим нарушениям ПДД как водителями, так и пешеходами.

Одними наказаниями и их ужесточением предупредить нарушение ПДД невозможно. Пока водителям это будет выгодно, они будут нарушать Правила, особенно если вероятность их задержания и наказания невелика. Необходимо сделать все, чтобы водителям было невыгодно нарушать ПДД и, наоборот, было бы выгодно безопасно управлять авто­мобилем. В этих целях целесообразно использовать методы морального воздействия.

Во многих странах широко распространено поощрение водителей за безопасное управление автомобилем. Это выражается в значительных надбавках к заработной плате, преподнесении дорогих подарков, уста­новлении на автомобилях специальных красочных эмблем и других ме­рах поощрения. Такие мероприятия дают значительный положительный эффект в отличие от наказания за нарушение. По мнению психологов, метод отрицательной стимуляции, т. е. применение наказания за наруше­ние, сам по себе является грубым средством изменения поведения води­телей. Этот метод применяется уже тогда, когда нельзя исправить по­следствия нарушения, к тому же он учит не столько не нарушать Прави­ла, сколько не попадаться на нарушениях. Очевидно, что необходимо сочетать наказания за нарушение Правил дорожного движения с всемер­ным поощрением водителей за безопасное управление автомобилем.

3. Инженерно-психологические требования к транспортным средствам и обустройству автомобильных дорог

Основную информацию водитель получает от дороги и среды движения. Однако информацию, необходимую для безопасного управления автомобилем, он получает также и от контрольно-измерительных приборов автомобиля. Автомобильные контрольно-измерительные приборы имеют существенное отличие от стационарных приборов, что объясняется условиями их эксплуатации и особенностями деятельности водителя. Они должны надежно работать в условиях вибрации, при низкой и высокой температуре окружающего воздуха, при резком перепаде барометрического давления, попадании на них грязи, пыли, масла, воды и топлива. Автомобильные приборы не должны излучать в окружающее пространство помехи, затрудняющие радио- и телепередачи. Сигнализаторы в выключенном состоянии должны быть малозаметными, а при включении немедленно привлекать внимание водителя.

Одной из психофизиологических особенностей деятельности водителя является нередко возникающий дефицит времени. Это означает, что время считывания показаний контрольно-измерительных приборов автомобиля должно быть минимальным. Приборы устанавливаются на панели перед водителем. Требования, предъявляемые к панелям, сводятся к обеспечению травмобезопасности, хорошей обзорности, достаточной видимости шкал, указателей и сигнальных ламп, обеспечению минимальных ошибок при счи­тывании их показаний. Травмобезопасность водителя обеспечивается распо­ложением щитка приборов под рулевым колесом в зоне, недоступной для удара об него человека при столкновениях и наездах.

На скорость и точность считывания показаний приборов влияет форма шкалы. Лучше всего воспринимаются показания шкал типа «открытое окно». Хорошо считываются показания круглой шкалы, затем полукруглой и хуже вертикальной. При уменьшении размера шкалы до 20 мм и менее или увеличении более 150 мм точность и скорость их восприятия значительно снижаются. Определенное значение имеют размеры отметок и расстояние между ними. Оптимальное расстояние между основными отметками должно составлять 12-18 мм. Большее увеличение ухудшает считывание показателей. Наиболее эффективны шкалы с ценой деления 1, 5 или 10. Лучшая форма стрелки клиновидная, толщкна ее должна быть не более ширины малой отметки.

Основным принципом расположения приборов и контрольных памп является принцип их расположения по группам. Степень важности приборов и групп приборов должна убывать от центра панели к ее периферии. Приборы и сигнализаторы, обеспечивающие безопасность движения и контроль за работой двигателя, нельзя располагать в местах, загоражи­ваемых рулевым колесом и органами управления автомобилем. Спидометр и тахометр обычно имеют большие размеры, чем другие приборы, так как их показания считываются наиболее часто. Приборы должны освещаться равномерно отраженным светом, а степень освещения регулироваться. На военных автомобилях применяются светящиеся циферблаты, что обеспечивает их светомаскировку.

В настоящее время разрабатываются методы индикации показаний приборов в виде их проецируемого изображения на лобовом стекле. Преимущество такого предъявления приборной информации состоит втом, что для ее восприятия не нужно производить движения головой и смещать взгляд от дороги вниз на приборы. Это необходимо, например, при прохождении поворотов, когда для оценки скорости необходимо фиксировать взгляд на проезжей части дороги, что невозможно при его смещении. В нужной обстановке цифровое изображение спидометра проецируется на стекло непосредственно перед водителем. На переднее стекло можно проецировать также изменение дистанции до лидера, что позволяет стабилизировать дистанцию между транспортными средствами. Было предложено с помощью метки на лобовом стекле определять величину тормозного пути в зависимости от состояния дороги, скорости и массы автомобиля. Измерение текущего значения коэффициента сцепления и скорости дает базовую метку отсчета и учитывается в расчете тормозного пути. Результат в виде белой метки выводится на стекло в перспективе дороги и водитель видит то место, где остановится его автомобиль.

Разработаны также бортовые компьютеры, которые автоматически предоставляют водителю информацию о температуре наружного воздуха, о расстоянии до конечного пункта, о длине пути, соответствующего запасу топлива, и другие данные. Чтобы меньше отвлекать внимание водителя, создаются устройства, подающие звуковой, световой сигналы или их сочетание для извещения о критическом запасе топлива, давлении масла, уровне тормозной жидкости, температуре в охлаждающей системе.

В США создано бортовое навигационное устройство, предназначенное для отображения движения автомобиля на карте местности. На приборном щитке автомобиля расположен дисплей. В памяти компьютера хранятся картографические данные местности, символы, обозначающие пункт назначения, местоположение автомобиля и направление его движения. Водитель в любой момент при взгляде на экран может опреде­лить, где он находится и сколько еще ему предстоит ехать.

Такие технические устройства облегчают водителю получение необходимой информации о дорожной обстановке, состоянии жизнеобеспечивающих систем автомобиля, помогают ориентироваться на местности и во времени, что повышает надежность водителя, а следовательно, и безопасность дорожного движения.

Для скорости и точности действий водителя имеют значение конструкция и расположение органов управления автомобилем. Их расположение должно осуществляться по принципу экономии движений. Каждое движение должно заканчиваться в положении, удобном для начала после­дующего движения. Работа с органами управления не должна требовать большого физического усилия, но вместе с тем они должны обладать достаточной сопротивляемостью, что необходимо для правильной оценки выполненного движения. При разработке органов управления необходимо учитывать привычные для человека направления движений. Так, например, при разработке ножного управления нажатие педали должно соответствовать действиям «Увеличение», «Включение», а ее отпускание – действиям «Уменьшение», «Выключение». Нецелесообразно также при создании новых и совершенствовании конструкции серийных автомобилей изменять расположение органов управления, а также величину усилий, необходимых для их перемещения. Это требует от водителя изменения выработанных ранее автоматизированных навыков, что может стать причиной грубых ошибок.

Контрольные вопросы

1. Какие области научных знаний объединяет дисциплина «Инженерная психология»?

2. Назовите основные направления инженерной психологии на автомобильном транспорте.

3. Назовите основные методы исследований в инженерной психологии.

4 Какие виды экспериментов Вы знаете?

5. Какова роль методов наблюдения и беседы в инженерной психологии.

 

Тема 5

Анатомо-физиологические основы психики

Цель – дать понятие об анатомии и физиологии нервной системы человека.

1. Анатомия нервной системы человека.

2. Деятельность нервной системы человека.

3. Материальные основы психики.

4. Сигнальные системы человека.

5. Деятельность коры полушарий головного мозга.

6. Анализаторы.