關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化職業(yè)特質(zhì)與列車運(yùn)行安全主講人：牛可01鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展02關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展基于大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新技術(shù)與鐵路行業(yè)的深度融合構(gòu)建智能高速鐵路系統(tǒng)已成為引領(lǐng)鐵路創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。世界主要國(guó)家積極推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合“中國(guó)制造2025”“促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要”“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃“新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃”“交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要”鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展基于語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理的人機(jī)交互鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展大數(shù)據(jù)、多終端的主動(dòng)運(yùn)維系統(tǒng)鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展更加精細(xì)化智能化的調(diào)度指揮系統(tǒng)鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展基于多傳感器融合的環(huán)境感知系統(tǒng)軌道線識(shí)別列車識(shí)別信號(hào)機(jī)識(shí)別鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展基于人工智能駕駛腦的智能列車鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展123提升高速鐵路干線通過(guò)能力復(fù)雜路網(wǎng)下智能動(dòng)態(tài)調(diào)度與協(xié)同控制列車運(yùn)行控制與調(diào)度自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化運(yùn)輸效率提升鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展服務(wù)品質(zhì)提升跨多種交通方式的無(wú)障礙出行01自主化、個(gè)性化、定制化出行服務(wù)與延伸服務(wù)02鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展安全水平提升更加泛在化、智能化的檢測(cè)監(jiān)測(cè)手段01風(fēng)、雨、雪、地震、異物侵限、地質(zhì)災(zāi)害等綜合分析預(yù)警02運(yùn)營(yíng)狀態(tài)與運(yùn)輸安全的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析、科學(xué)診斷和高效管理03鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展裝備智能化提升基礎(chǔ)設(shè)施智能化提升高速運(yùn)行條件下動(dòng)車組成駕駛動(dòng)車安全監(jiān)控與智能分析動(dòng)車組智能運(yùn)維鐵路設(shè)計(jì)、施工建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的智能化管理線路、橋梁、隧道、四電、車站等智能化建造基礎(chǔ)設(shè)施故障智能預(yù)警和預(yù)測(cè)性維修鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展未來(lái)的智能高速鐵路藍(lán)圖是一個(gè)基于智能數(shù)據(jù)分析的信息空間和物理空間高度融合的復(fù)雜系統(tǒng)，即典型的信息物理融合系統(tǒng)（CPS）。鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展信息物理融合系統(tǒng)通過(guò)集成先進(jìn)的感知、計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建物理空間與信息空間中人、機(jī)、物、環(huán)境、信息等要素相互映射、適時(shí)交互、高效協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)資源配置和運(yùn)行的按需響應(yīng)、快速迭代、動(dòng)態(tài)優(yōu)化。鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展中國(guó)的智能高速鐵路按照近期（2018-2020年）、短期（2021-2025年）、遠(yuǎn)期（2026-2035年）三個(gè)階段推進(jìn)實(shí)施。鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展是城市軌道交通自動(dòng)化等級(jí)最高的運(yùn)行環(huán)境，在FAO系統(tǒng)中列車從早間上電、喚醒到正線服務(wù)、進(jìn)站停車到回庫(kù)、休眠等一系列過(guò)程完全不需要列車司機(jī)和乘務(wù)人員的參與，實(shí)現(xiàn)了列車全過(guò)程自動(dòng)化和智能化的控制。自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（FullyAutomaticOperation，F(xiàn)AO）鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展鐵路智能化趨勢(shì)發(fā)展由于自動(dòng)化系統(tǒng)間相互作用更加復(fù)雜、耦合更加緊密，使得大量的潛在危險(xiǎn)集中在少數(shù)幾個(gè)人身上，人的工作由過(guò)去以“操作”為主變?yōu)楸O(jiān)視—決策—控制，人因失誤發(fā)生的可能性、尤其是后果及影響變得更大了。FAO系統(tǒng)集中化發(fā)展的趨勢(shì)使得系統(tǒng)中人的問(wèn)題越來(lái)越突出關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化FAO系統(tǒng)復(fù)雜性1、FAO行車任務(wù)的大問(wèn)題空間隨著系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，列車運(yùn)行控制從原有的聯(lián)鎖級(jí)、點(diǎn)式ATP+聯(lián)鎖、點(diǎn)式固定閉塞ATP+ATO、CBTC模式到FAO模式，必然增加行車調(diào)度團(tuán)隊(duì)控制的設(shè)備狀態(tài)數(shù)量。行車調(diào)度團(tuán)隊(duì)任務(wù)向著更加集中的方向發(fā)展，原來(lái)靠司機(jī)監(jiān)控的列車喚醒、人工發(fā)車、到站開(kāi)關(guān)門(mén)、進(jìn)庫(kù)休眠等作業(yè)將進(jìn)行綜合監(jiān)控，使得行車團(tuán)隊(duì)同時(shí)處理更多變量；同時(shí)隨著地鐵線路數(shù)量的增加，集中控制的程度不斷提升，參與系統(tǒng)交互的人員數(shù)量將越來(lái)越多，相應(yīng)的人因問(wèn)題也會(huì)增加。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化2、FAO行車任務(wù)的社會(huì)性列車的安全、高效運(yùn)行涉及多個(gè)崗位的人員和角色：行車任務(wù)要求團(tuán)隊(duì)成員具備良好的團(tuán)隊(duì)情景意識(shí)并協(xié)同操作；面對(duì)事故和突發(fā)狀況，一方面要求行調(diào)與乘客調(diào)、車輛調(diào)、車站人員等系統(tǒng)內(nèi)人員之間良好的溝通與合作，另一方面可能需要交通和政府部門(mén)予以配合。隨著FAO技術(shù)應(yīng)用，由于沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)對(duì)列車的控制，為了保證快速及時(shí)的處理緊急情況，包括多個(gè)方面專家的多職能隊(duì)伍被建立參與決策和操作。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化3、FAO行車任務(wù)的異構(gòu)性FAO行車調(diào)度團(tuán)隊(duì)任務(wù)要求來(lái)自不同技術(shù)背景的專業(yè)人員共同完成列車正常和異常操作。其中涉及行調(diào)乘客調(diào)車輛調(diào)車站綜控員不同的背景代表了潛在的矛盾，這在溝通的過(guò)程中體現(xiàn)的尤為明顯。尤其是全自動(dòng)駕駛中的多職能隊(duì)伍由來(lái)自多個(gè)方面的專家組成，專業(yè)意見(jiàn)的沖突可能會(huì)增加應(yīng)對(duì)突發(fā)場(chǎng)景的決策時(shí)間。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化4、分布的任務(wù)控制行車任務(wù)不僅包括中心調(diào)度人員，還包括車站值班人員甚至車輛段調(diào)度人員。因而完成列車的調(diào)度任務(wù)不僅需要中心調(diào)度團(tuán)隊(duì)的參與，還需要與車站控制室工作人員和車輛段工作人員進(jìn)行協(xié)同操作，而他們分別位于不同的空間位置，這必然帶來(lái)交流和操作的復(fù)雜性。尤其是出現(xiàn)大面積列車停運(yùn)的情況時(shí)，保證大量分布的人員溝通的清晰和及時(shí)變得異常困難。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化5、任務(wù)處理相應(yīng)的延遲除了硬件本身的延遲外，遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)于列車狀態(tài)的預(yù)測(cè)也必須考慮延遲。例如:列車扣車命令的發(fā)布不僅需要考慮目標(biāo)列車當(dāng)前的位置，預(yù)測(cè)列車進(jìn)入預(yù)期區(qū)域的時(shí)刻，同時(shí)還需要預(yù)測(cè)前車和后車狀態(tài)對(duì)目標(biāo)列車的影響等，這要求調(diào)度團(tuán)隊(duì)對(duì)于列車運(yùn)行的動(dòng)態(tài)非常熟悉。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化6、潛在的事故風(fēng)險(xiǎn)列車控制的事故后果極為嚴(yán)重，因而安全性是FAO行車任務(wù)考慮首要目標(biāo)之一。盡管自動(dòng)化水平的提高在很大程度上保證了列車可靠的運(yùn)行間隔，但是由于系統(tǒng)包括人為的和技術(shù)的多個(gè)層面，難以完全杜絕事故的發(fā)生。同時(shí)由于FAO系統(tǒng)是安全苛求系統(tǒng)，一旦事故發(fā)生將造成巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化7、FAO行車任務(wù)的緊耦合和松耦合FAO行車任務(wù)使用綜合監(jiān)控系統(tǒng)即與通過(guò)電磁控制直接連接的軌道電路、信號(hào)機(jī)、計(jì)軸器、道岔控制等緊密耦合的計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖等子系統(tǒng)進(jìn)行交互也與通過(guò)主干網(wǎng)獲得列車狀態(tài)、生成移動(dòng)授權(quán)等功能的松耦合區(qū)域控制器等子系統(tǒng)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制同時(shí)，由于線路增加，車站和車輛段子系統(tǒng)的數(shù)量增加，難以預(yù)測(cè)和追蹤所有節(jié)點(diǎn)引起的變化和擾動(dòng)。FAO子系統(tǒng)數(shù)量增加帶來(lái)的復(fù)雜性導(dǎo)致變量之間的耦合的糾纏性，給行車任務(wù)的決策帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化8、系統(tǒng)的自動(dòng)化自動(dòng)化水平的提高帶來(lái)了運(yùn)營(yíng)效率的增加以及控制的精確性，在正常情況下提高了系統(tǒng)的安全和可靠。然而，自動(dòng)化同時(shí)會(huì)使得團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生自動(dòng)化依賴和過(guò)度自信的情況，因而增加了處理突發(fā)情況的不確定性。同時(shí)在列車故障時(shí)，經(jīng)常遇到降級(jí)運(yùn)行的情況，因而對(duì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力提出更高的要求。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化9、任務(wù)數(shù)據(jù)的不確定性

由于FAO行車任務(wù)團(tuán)隊(duì)對(duì)列車進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，因而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取只能通過(guò)變量狀態(tài)或與乘客、站臺(tái)人員進(jìn)行交流，這導(dǎo)致團(tuán)隊(duì)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)狀況不確切的情景意識(shí)。尤其是在自動(dòng)化失效的情景，只能通過(guò)原始的電話方式獲得現(xiàn)場(chǎng)的理解，這必然增加事故的可能性。在FAO情況下，如何保證團(tuán)隊(duì)對(duì)于自動(dòng)化失效的補(bǔ)償變得尤為明顯。關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化10、使用綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為媒介與列車交互在這種情況下與列車安全運(yùn)行相關(guān)的系統(tǒng)特征無(wú)法直接被人的感知系統(tǒng)無(wú)輔助的獲得，并且“讓團(tuán)隊(duì)走出去像在自然系統(tǒng)中使用感知系統(tǒng)收集信息是不可能的”。因而，綜合監(jiān)控系統(tǒng)成為唯一的窗口為行車團(tuán)隊(duì)提供工作域的表征，這將會(huì)帶來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的復(fù)雜認(rèn)知需求。FAO行車團(tuán)隊(duì)通過(guò)綜合監(jiān)控系統(tǒng)作為媒介與列車進(jìn)行交互關(guān)鍵崗位任務(wù)復(fù)雜性變化11、系統(tǒng)擾動(dòng)由于傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法基于