列車運行安全中的人為因素職業特質與列車運行安全主講人：牛可01人為因素的研究及應用02人因安全概念與模型03列車事故中的人為因素而人的科學主要研究人的機體和本性、人的能力和極限以及人在單獨工作與團隊工作時的不同行為。人為因素是通過系統應用人的科學，在系統工程的框架中優化人與其活動的關系。鐵路系統的人為因素定義及特點鐵路系統的安全硬件軟件各層面各崗位上的許多人!軟硬件

接口人鐵路中的人為因素可以定義為研究范圍涉及鐵路系統中人的一切表現，利用系統工程的方法和有關人的科學知識，尋求人的最佳表現以達到預期

的安全和效率。鐵路中的人為因素特點：多科學性人為因素人為因素是一門交叉性的學科，涉及心理學、生物學、解刨學、生物力學和工程學實踐性鐵路中的人為因素特點：（公元前5世紀希臘首都雅典衛城帕特儂神廟）古希臘的人因工程學《考工記》涉及兵器的兩段描述（春秋末期六門工藝的三十個工種）中國古籍中的卓越論述《天工開物》插圖選……用于劈殺的兵器

,

例如大刀、劍戟

（一）使用中有方向性

,

應該避免容易轉動的弊病

因此它的握柄截面應該做成橢圓形使用中憑手握柄桿所感知的信息

,

無須眼看

,

便可掌握刀刃、鉤頭的方向。用于刺殺的兵器

,

例如槍矛

,

使用中沒有方向性

,

為避免握柄在某一扁薄方向容易撓曲

,

它的截面應該做成圓形。……要根據弓箭手的脾性、氣質配給不同性能的弓箭（二）性情溫和、行動遲緩的人

,

要配置強勁急疾的硬弓

。而剛毅果敢、暴躁性急、行動快猛的人

,

則要配置較為柔韌的軟弓。急人用硬弓

,則因過于急促

,也影響命中率······假若慢人用軟弓

,

易延誤時間

,

箭行的速度快不了

,

自然不易命中目標

,

即使射中了也無力深入敵體。對勞動工效的苛刻追求——人因學的孕育孕育階段——對勞動工效的苛刻追求鐵鍬作業試驗1898年美國學者泰勒（F·W·Taylor）從人因學角度出發，對鐵鍬的使用效率進行了研究。鐵鍬作業試驗1898年美國學者泰勒（F·W·Taylor）從人因學角度出發，對鐵鍬的使用效率進行了研究。他用形狀相同而鏟量分別為5kg、10kg、17kg、和30kg四種鐵鍬去鏟同一堆煤雖然17kg和30kg的鐵鍬每次鏟量大，但實驗結果表明，鏟煤量為10kg的鐵鍬作業效率最高。吉爾布雷斯夫婦動作研究1868年7月7日，緬因州費爾菲爾德——1924年6月14日去世。弗蘭克·邦克·吉爾布雷斯他是磚瓦匠、建筑承包商和管理工程師吉爾布雷斯夫婦動作研究1878年5月24日，奧克蘭，1972年1月2日去世。莉蓮·莫勒·吉爾布雷斯畢業于加州大學，獲得文學學士、碩士和博士學位自1908年起，在運動研究、殘疾人運動研究、疲勞研究等方面都有先驅者和多產作家。對美國建筑工人砌磚作業進行了試驗研究。他用快速攝影機把工人的砌磚動作拍攝下來，然后對動作進行分析，去掉多余無效動作，最終提高了工作效率，使工人砌磚速度由當時的每小時120塊提高到每小時350塊。現代心理學家，在1912年前后出版了《心理學與工作效率》等書。提出了心理學對人在工作中的適應與提高效率的重要性，孕育了人因工程學的思想萌芽。閔斯托博格（Hmimsterber）研究每一職業的要求利用測試來選擇工人和安排工作挖掘利用人力的最好辦法制定培訓方案，使人力得到最有效的發揮這一時期一直待續到第二次世界大戰之前，主要研究內容是：機具導向時期(machine

oriented)：人配合機具成長階段——第二次世界大戰中尖銳的軍械問題零式飛機B29轟炸機戰斗機中座艙及儀表位置設計不當，容易造成飛行員誤讀儀表和誤用操縱器而導致意外事故，或由于操作復雜、不靈活或不符合人的生理尺寸而造成戰斗命中率低等。人們逐漸認識到武器裝備適應使用者生理心理特性能力限度并且考慮環境因素時，才能發揮其高性能，避免事故的發生。于是，對人機關系的研究，從“人適機”轉入“機宜人”的新階段。1950年2月16日在英國海軍部召開會議上通過了人機工程學（Ergonomics）這一名稱1949年，英國成立了第一個人機工程學研究組。1954年，伍德森（W.B.Woodson）發表了《設備設計中的人類工程學導論》。1949年阿爾方斯.査帕尼斯等人出版了《應用實驗心理學——工程設計中的人因學》1957年9月，美國政府出版周刊《人的因素學會》，建立了人為因素學會；1949年7月，研究人機關系的人類工效協會在英國成立，第一本有關人機關系的書《應用實驗心理學——工程設計中的人因學》出版；1960年，國際人類工效學協會成立。從以機器為中心轉變為以人為中心；強調機器的設計應適合人的因素；對人機關系的研究，從使人適應機器轉人到了使機器適應人的新階段。發展階段——向民用品等廣闊領域延伸向民用品等廣闊領域延伸——人因學的發展和成熟學科的綜合研究與應用逐漸從軍事領域向非軍事領域發展，并逐步應用軍事領域中的研究成果來解決工業與工程設計中的問題，如飛機、汽車，機械設備、建筑設施以及生活用品等。向民用品等廣闊領域延伸——人因學的發展和成熟人因工程常常成為設計競爭的焦點美國阿波羅登月艙設計……在科學領域中，由于控制論、信息論、系統論和人體科學等學科中新理論的建立，在本學科中應用“新三論”來進行人機系統的研究便應運而生。所有這一切，不僅給人因工程學提供了新的理論和新的實驗場所，同時也給該學科的研究提出了新的要求和新的課題，從而促使人因工程學進入了系統的研究階段，使學科走向成熟。人因工程系統導向時期(system

oriented)：人機環系統相互配合1980年，成立中國航空學會人機工程、航醫、救生專業分會。1984年，國防科學技術工業委員會成立“人-機-環境系統工程標準化技術委員會”。1980年4月，成立全國人類工效學標準化技術委員會1989年，成立中國人類工效學學會。1995年，《人類工效學》雜志創刊。20時世紀30年代，清華開設工業心理學課程，《工業心理學概觀》，陳立，1935。人因工程在中國的發展1979年，杭州大學成立我國第一個工業心理學專業，招收碩博士；1980年，封根泉編著我國第一本《人體工程學》專著；1988年，杭州大學工業心理學專業被批準為國家重點學科；1889年，中國心理學會工業心理學專業委員會成立；2014年，中國心理學會工程心理學專業委員會成立；人因工程在中國的發展SHEL模型是在人為因素研究領域使用最為普遍的模型之一，最初由愛德華教授提出，1975年霍金斯提出修改框圖。SHEL模型

圖1.1SHEL

模型人——硬件界面（L-H）：研究鐵路從業人員與硬件之間的相互關系，硬件要怎樣設計才能符合相關人員的特點，相關人員要怎樣操縱硬件才能保障列車運行安全等。人——軟件界面（L-S）：研究合理的操作規程、司機手冊及應急程序等，以便簡化相關程序，減少工作負荷，防止人員出錯。

圖1.1SHEL

模型人——環境界面（L-E）：這是系統中最早被人們認識到的一個界面，也是誘發人員錯誤的常見來源。人——人界面（L-L）：在所有列車運營活動中，人-人界面是最微妙，也是最重要的一個界面。海因里希經過大量統計分析，得出了在一起事故中，死亡、重傷、輕傷和無傷害事故的比例為1:29:300:1000的結論。海因里希法則要預防特別重大鐵路事故，必須預防重大鐵路事故；預防重大鐵路事故，必須預防較大鐵路事故；預防較大鐵路事故，必須預防一般鐵路事故；預防一般鐵路事故，必須消除日常不安全行為和不安全狀態；而能否消除日常不安全行為和不安全狀態，必須重視細節。1942年，美國航空工程師墨菲提出了著名的墨菲定律：“Ifanythingcandowrong，itwill”，即如果一件事情有做錯的方法，那么遲早會有人按這種方法去做。墨菲定律事故鏈是國際民航組織在防止事故手冊上提出的概念，來源于海因里希所建立的事故因果連鎖理論。事故鏈理論海因里希認為：任何事故的發生都不會由單一原因造成，而是由一連串的失誤鏈造成預防之道就是在事故發生之前，將某一失誤鏈打斷或者移走絕大部分鐵路事故都不是因為一個原因引起的，都是環境、設備和人這三方面因素共同作用的結果其中某一方面因素的惡化也會導致其他兩方面的加速惡化，即形成惡性循環，最終發生事故。圓盤漏洞理論認為造成事故的因素有五個，即“人、機、料、法、環”。“人、機、料、法、環”的提法來自于管理工程學，是現場管理的五要素。圓盤漏洞理論指所有的設備都是由人來操作的；指機械設備；人機指所用的材料、燃料；指生產運行和維修的方法以及必須遵守的法則；料法指環境。環這五個因素穿在一根軸上，同時又按照自己的規律在軸上轉動，每個圓盤上都已經存在或正在出現不同的漏洞。不安全因素就像一個不間斷的光源，當這束光源能夠透過漏洞穿透所有五個圓盤時，事故就會發生。Reason模型事故的發生是由系統失效引起的系統失效顯性失效隱性失效顯性失效隱性失效顯性失效會對系統造成即時負面影響，由不安全行為，即人為差錯和違章所致；不會對系統造成即時負面影響，具有延滯性，由組織過程中的錯誤決策、監察不到位及操作者準備不充分等所致。AndrewW.Evans對1980-2009年間歐洲27個國家主要鐵路線路發生的重大事故進行分析發現，導致事故發生的眾多原因中，人為因素占74%；英國軌道交通事故調查委員會（RSSB）報告中總結的2006-2008年英國軌道交通事故原因中，主要原因中人為因素占30%，次要原因中人為因素占37%，潛在因素中人為失誤也占到32%的比例。統計數據表明，鐵路運營控制中事故的發生大多與人為失誤有關根據某車站近30年發生的81起行車事故統計，造成事故的主要責任中人員占主導地位的達26件；曾笑雨等通過對國內外城市軌道交通運營過程中的安全事故進行調查，共獲取153起事故數據，其中國外事故66起，國內事故87起統計分析結果表明人為因素是導致城市軌道交通運營事故發生的主要原因，其引發事故的比例為51%在甬溫線的“7.23”事故中，在發現信號設備故障的情況下，調度人員沒有及時對列車采取有效的人工調度來避免追尾事故的發生，導致了事故結果的惡化。甬溫線特別重大鐵路交通事故(2011)事故原因：“天災人禍”國務院專家組事故分析報告雷擊導致設備故障0103調度員疏忽，沒有及時制止追尾事故的發生02信號系統設計缺陷320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25D3115從【永嘉站】開出前往【溫州南站】320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25

信號燈故障（常亮紅燈）調度員通知D3115以低于20km/h的速度運行320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25D3115因停電而自動停車320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25D3115與系統和調度員失去聯系320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25調度員確認【永嘉站】具備發車條件后，命令D301發車前往【溫州南站】320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25調度員從【溫州南站】值班員處得知D3115失蹤，并獲知其大概位置320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25調度員從【溫州南站】值班員處得知D3115停車具體位置，且無法啟動320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25調度員緊急呼叫D301注意前方停車的D3115！此時，D301距離前方D3115不到400m，D301司機已采取緊急制動措施320:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25D301與D3115追尾20:14:5817:0121:2222:4630:0529:3228:4226:1224:25未及時通知D301減速或者停車調度員從【溫州南站】值班員處得知D3115失蹤，并獲知其大概位置D301四節車廂從高架橋上墜下事故造成40人（包括3名外籍人士）死亡，約200人受傷。鐵路人為因素的特點由于我國研究起步較晚，未形成對系統的針對鐵路運控系統中人因風險識別的深層研究。由于鐵路運控系統預防與減少人為失誤的措施仍屬于“情景-應對”型，即等人誤事故發生之后再組織學習，提高處理突發事件的經驗，減少類似失誤的發生，但很難達到控制人因風險的效果。鐵路人為因素的特點國內不同鐵路局擬訂的突發事件應急預案均是只定義基本處理原則和流程，具體處理細節則是由相關人員綜合判斷當前情形來做出決策，造成了人因風險的隱蔽性和隨機性人固有的生理、心理、社會等特征，人的行為遠不如設備那樣穩定，但