способ контроля и поддержки функционального состояния и работоспособности машиниста локомотива

Формула изобретения

Способ контроля и поддержки функционального состояния и работоспособности машиниста локомотива, заключающийся в том, что формируют звуковой стимул в виде, по меньшей мере, одного речевого вопроса (команды) машинисту на активно-осознанное действие, в качестве реакции регистрируют речевое сообщение машиниста в ответ на вопрос (команду) и/или факт выполнения упомянутого действия, сопоставляют содержание вопроса (команды) и речевого сообщения и/или выполненного действия, отличающийся тем, что в нем весь маршрут следования поездного состава делят на участки таким образом, что каждый участок относят к одной из четырех групп, при этом к первой группе относят участки, на которых коэффициент занятости машиниста, равный времени, затраченному машинистом на выполнение работы, деленному на расчетное время движения поездного состава по данному участку, находится в пределах от 0,75 до 1 включительно, ко второй группе относят участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,5 до 0,75 включительно, к третьей группе относят участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,25 до 0,5 включительно, к четвертой группе относят участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0 до 0,25 включительно, во время движения локомотива контролируют правильность и своевременность выполнения машинистом действий по управлению локомотивом, ответы машиниста на вопросы, интеллектуальные подсказки, выполнение полученных им команд, контролируют внутрикабинное пространство и рабочее место (кресло) машиниста на предмет присутствия и положения машиниста в кабине и в кресле, контролируют положение его головы, состояние глаз и направление взгляда, если в процессе движения локомотива определяют, что машинист не находится в кресле или в положении стоя, при этом положение его головы отклонено от нормального, глаза машиниста закрыты, не происходит моргание глаз машиниста, зрачки не изменяют своего положения и размера, то после этого формируют звуковой стимул, сопоставляют содержание звукового стимула и речевого сообщения или выполненного действия, рассчитывают коэффициент реакции машиниста как отношение времени, необходимого на выполнение той или иной операции или ответа на вопрос, к времени, затраченному на выполнение той или иной операции или ответа на вопрос, если ответная реакция машиниста отсутствует или коэффициент реакции машиниста имеет недопустимое для данного участка пути значение, то принимают решение о переводе локомотива на форму безопасного ведения или торможения и воздействуют на машиниста звуковыми, шумовыми сигналами и/или световыми сигналами, и/или тактильными средствами, и/или газовыми средствами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способам контроля и поддержания работоспособности машинистов локомотивов, моторных дрезин, электровозов, тепловозов и других железнодорожных транспортных средств.

Известен выбранный в качестве ближайшего аналога способ поддержания работоспособности водителя транспортного средства, в котором формируют звуковой стимул в виде, по меньшей мере, одного речевого вопроса (команды) водителю на активно-осознанное действие. В качестве реакции регистрируют речевое сообщение водителя в ответ на вопрос (команду) и/или факт выполнения упомянутого действия. Сопоставляют содержание вопроса (команды) и речевого сообщения или выполненного действия и их соответствие принимают за критерий работоспособности (патент РФ на изобретение №2111134, МПК В60К 28/06).

Недостатками данного способа является то, что в нем не учитывается степень сложности выполняемых машинистом маневров, в определенные моменты выполнение полученной команды может привести к возникновению аварийной ситуации, а вопрос может привести к рассеиванию внимания, что в свою очередь также может вызвать нежелательные последствия.

Технической задачей предложенного способа является повышение надежности и удаление отвлекающих машиниста от работы стимулов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе контроля и поддержки функционального состояния и работоспособности машиниста локомотива, заключающемся в том, что в нем формируют звуковой стимул в виде, по меньшей мере, одного речевого вопроса (команды) машинисту на активно-осознанное действие, в качестве реакции регистрируют речевое сообщение водителя в ответ на вопрос (команду) и/или факт выполнения упомянутого действия, сопоставляют содержание вопроса (команды) и речевого сообщения или выполненного действия, в нем весь маршрут следования поездного состава делят на участки таким образом, что каждый участок должен относиться к одной из четырех групп, при этом к первой группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста, равный времени, затраченному машинистом на выполнение работы, деленному на расчетное время движения поездного состава по данному участку, находится в пределах от 0,75 до 1 включительно, ко второй группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,5 до 0,75 включительно, к третьей группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,25 до 0,5 включительно, к четвертой группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0 до 0,25 включительно, во время движения локомотива контролируют правильность и своевременность выполнения машинистом действий по управлению локомотивом, ответы машиниста на вопросы, интеллектуальные подсказки, выполнение полученных им команд, контролируют внутрикабинное пространство и рабочее место машиниста (кресло) на предмет присутствия и положения машиниста в кабине и в кресле, контролируют положение его головы, состояние глаз и направление взгляда, если в процессе движения локомотива определяют, что машинист не находится в кресле или в положении стоя, при этом положение его головы отклонено от нормального, глаза машиниста закрыты, не происходит моргание глаз машиниста, зрачки не изменяют своего положения и размера, то формируют звуковой стимул, сопоставляют содержание звукового стимула и речевого сообщения или выполненного действия, рассчитывают коэффициент реакции машиниста как отношение времени, необходимого на выполнение той или иной операции или ответа на вопрос, к времени, затраченному на выполнение той или иной операции или ответа на вопрос, если ответная реакция машиниста отсутствует или коэффициент реакции машиниста имеет недопустимое для данного участка пути значение, то принимают решение о переводе локомотива на форму безопасного ведения или торможения и воздействуют на машиниста звуковыми, шумовыми сигналами, и/или световыми сигналами, и/или тактильными средствами, и/или газовыми средствами.

Предложенный способ контроля и поддержки функционального состояния и работоспособности машиниста локомотива реализуется следующим образом.

Перед началом движения весь маршрут, по которому будет следовать поездной состав, делят на участки таким образом, что каждый участок должен относиться к одной из четырех групп. Маршрут делят на участки в зависимости от занятости машиниста. При этом к первой группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста, равный времени, затраченному машинистом на выполнение работы, деленному на время движения поездного состава по данному участку (например, расчетное), находится в пределах от 0,75 до 1 включительно. Ко второй группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,5 до 0,75 включительно. К третьей группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0,25 до 0,5 включительно. К четвертой группе относятся участки, на которых коэффициент занятости машиниста находится в пределах от 0 до 0,25 включительно.

На всех участках машинист должен внимательно следить за сигналами светофоров и других управляющих железнодорожным движением средств, четко и быстро выполнять, маневры, требования нормативных документов по управлению локомотивом и команды локомотивных устройств безопасности (например, комплексного локомотивного устройства безопасности - КЛУБ-У) и диспетчерского пункта. К первой группе относятся участки, непосредственно примыкающие к крупным железнодорожным вокзалам, сортировочным пунктам и другим железнодорожным пунктам, на которых имеется большое количество железнодорожных путей, светофоров и стрелок, осуществляется интенсивное движение. Движение на таких участках требует повышенного внимания машиниста. Ко второй группе относятся участки с интенсивным движением поездных составов. К третьей группе относятся перегоны между близко расположенными друг от друга остановочными пунктами (например, от одного до тридцати километров). К четвертой группе относятся перегоны между остановочными пунктами, расположенными друг от друга на значительном расстоянии (например, не менее тридцати километров). Участок пути, по которому в данный момент осуществляет движение поездной состав, ведомый локомотивом, определяют любым известным способом (например, при помощи напольных устройств локомотива, спутниковых навигационных систем GPS и Глоннас, КЛУБ-У и др.).

На протяжении всего движения локомотива контролируют правильность и своевременность выполнения машинистом действий по управлению локомотивом. Контролируют ответы машиниста на вопросы, интеллектуальные подсказки, выполнение полученных им команд. Контролируют внутрикабинное пространство и рабочее место машиниста (кресло) на предмет присутствия и положения машиниста в кабине и в кресле, контролируют положение его головы, состояние глаз и направление взгляда.

Действия по управлению локомотивом, выполняемые машинистом, могут контролировать при помощи измерителей положения органов управления локомотивом, в их качестве могут быть использованы реостаты, оптические датчики или системы видео наблюдения. Контроль внутрикабинного пространства, положения машиниста в кресле, положения головы машиниста, состояния его глаз и направления взгляда осуществляют при помощи инфракрасных датчиков, оптических датчиков, ультразвуковых датчиков, систем видео наблюдения и других известных средств.

Если машинист правильно выполняет действия по ведению локомотива, своевременно реагирует на рекомендации и команды по ведению локомотива, например, диспетчера, устройства КЛУБ-У, если скорость движения локомотива не отклоняется от рекомендуемой, например, диспетчером или устройством КЛУБ-У, то выносят решение о том, что машинист находится в нормальном состоянии.

При этом в любом положении машиниста (стоя или сидя) контролируют состояние его глаз и направление взгляда. Первоначально определяют, открыты или закрыты глаза машиниста. Если глаза машиниста открыты, то контролируют периоды времени между закрытием (моргание) глаз, изменение размера (диаметра) и/или перемещение зрачков (направление взгляда машиниста). Если происходят изменения размера (диаметра) и/или перемещение зрачков, то выносят решение о том, что машинист находится в нормальном состоянии.

Если в результате контроля определяют, что машинист находится в кресле или в положении стоя, с положением головы, отклоненым от нормального (голова запрокинута или вперед, или назад, или вправо, или влево), в течение предельно допустимого периода времени, полученного расчетным и экспериментальным путем (например, тридцать секунд), глаза машиниста закрыты, в течение определенного периода времени, полученного расчетным и экспериментальным путем (например, десять секунд), не происходит моргание глаз машиниста, зрачки не изменяют своего положения и размера, то формируют звуковой стимул в виде, по меньшей мере, одного речевого сообщения, вопроса или команды машинисту на активно-осознанное действие. В качестве активно-осознанного действия, сформулированного в речевом сообщении, вопросе или команде, выдаются рекомендации по управлению локомотивом, информация о рекомендуемой скорости, о передаче речевого сообщения по радио каналу и другие рекомендации. В качестве реакции регистрируют речевое сообщение машиниста в ответ на вопрос или команду и/или факт выполнения упомянутого действия. Сопоставляют содержание звукового стимула и речевого сообщения или выполненного действия, рассчитывают коэффициент реакции машиниста как отношение времени, необходимого на выполнение той или иной операции (получено расчетным и экспериментальным путем) или ответа на вопрос, к времени, затраченному на выполнение той или иной операции или ответа на вопрос. Если коэффициент реакции машиниста имеет значение меньше, например, 0,8 для участков пути первой группы, меньше, например, 0,6 для участков пути второй группы, меньше, например, 0,4 для участков пути третьей группы, меньше, например, 0,3 для участков пути четвертой группы, то принимают решение о дальнейшем ведении локомотива. В случае если дальнейшее движение локомотива не угрожает возникновением опасной ситуации, принимают решение о переводе локомотива на один из видов безопасного ведения:

- управление движением локомотива продолжают осуществлять с диспетчерского пункта,

- управление движением локомотива продолжают при помощи систем автоматического ведения локомотива,

- управление движением локомотива продолжают при помощи дистанционного управления.

В особых случаях, например, на участках пути, относящихся к первой группе, принимают решение об экстренном или служебном торможении. При этом на машиниста осуществляют воздействие, например, звуковыми, шумовыми сигналами (сирена или свисток), и/или световыми сигналами, и/или тактильными средствами, и/или газовыми средствами.

Таким образом, за счет непрерывного контроля за рабочим местом машиниста и внутрикабинным пространством, а также контроля за положением головы и глаз машиниста, контроля своевременности и адекватности реакции на интеллектуальные подсказки и запросы, повышается надежность способа и удаляются отвлекающие машиниста от работы стимулы.