Многофункциональный тренажерный комплекс

Устройство позволяет повысить надежность и качество обучения, расширить функциональные возможности. Указанный технический результат достигается тем, что комплекс содержит модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, элементами для имитации поездной радиосвязи. Блок моделирования, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, элементами имитации поездной радиосвязи, связаны посредством сети. Введены средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста, а также средства анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста. Выход средств психофизиологического контроля и тестирования машиниста подсоединен к входу средств анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста. 3 з.п. ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к тренажерам для обучения локомотивных бригад тягового подвижного состава и может быть использована для психофизиологических исследований персонала локомотивных бригад.

Известен программно-аппаратный комплекс многоканального мониторинга и биоуправления для психофизиологического тренинга и реабилитации лиц опасных профессий «БОСЛАБ Профессиональный+».

(www.reacor.org.ua/bosab/b_prof_plus.htm).

Этот комплекс позволяет проводить диагностику психофизиологического состояния: оценку актуального психофизиологического состояния (стресс-тестирование) под контролем физиологических параметров: ритмов ЭЭГ, ЭМГ - интегральной, температуры, кардиоритмограммы, частоты дыхания, кожно-гальванической реакции; анализ состояния вегетативной нервной системы до и после проведения реабилитационных процедур и тренингов на основе оценки вариабельности сердечного ритма и кросс-анализа вариабельности ритма сердца и вариабельности длительности дыхательного цикла; а также производить различные тренинга основных психофизиологических качеств, обеспечивающих профессиональную пригодность.

Этот известный комплекс не использовался в тренажерах локомотивных бригад, например, машиниста и его помощника.

Известен универсальный психодиагностический комплекс УПДК-МК профессиональный для железнодорожного транспорта предназначен для тестирования психофизиологических качеств машиниста и помощников машиниста и оценки уровня этих качеств, необходимых для безопасного управления транспортным средством. Оценка уровня развития профессионально важных качеств производится при помощи компьютерных психодиагностических методик. Комплекс обеспечивает выполнение процедур регистрации, тестирования и автоматической интерпретации психофизиологических показателей и психологических характеристик. (http://www.neurocom.ru/ru2/psych/updk_mk.html).

Однако это устройство ранее не применялось в тренажерах машинистов тягового подвижного состава.

Известно устройство психофизиологического тестирования УПФТ-1/3-«ПСИХОФИЗИОЛОГ», которое обеспечивает сочетание психологических тестов с современными возможностями компьютерной регистрации и обработки информации. (danaya.ru>info/danay_shop/a3831d/).

Это устройство позволяет обеспечить групповой предсменный контроль функционального состояния и работоспособности персонала.

Психофизиологический анализатор УПФТ1/30 ПСИХОФИЗИОЛОГ-Н включает в себя индивидуальные средства психофизиологического контроля и тестирования (УПФТ), а также средства анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования - компьютер рабочего места инструктора (РМИ) с базовым блоком.

Принцип действия основан на регистрации физиологических данных (ЭКГ и времени реакции на световой стимул), а также регистрации ответов (да/нет) на вопросы тестов и временных интервалов между ответами.

Работа в сложных, а иногда в экстремальных условиях предполагает наличие определенных личностных качеств индивидуума - машиниста, пластичности его нервной системы, адаптационных возможностей, обеспечивающих высокий уровень поддержания гомеостатических функций нейрогуморальных систем организма, быстрой реакции и умения принимать решения в условиях дефицита времени.

Однако и это устройство ранее не применялось в тренажерах машинистов тягового подвижного состава.

Известен программно-аппаратный тренажерный комплекс для обучения персонала железнодорожного транспорта "ТОРВЕСТ-ПЕРСОНАЛ", содержащий рабочее место руководителя, оснащенное персональным компьютером и акустической системой для связи руководителя с участниками, рабочее место машиниста маневрового локомотива, состоящее из пульта маневрового локомотива с реальными приборами и органами управления, а также приборами безопасности, оснащенное экранами, имитирующими виды из кабины локомотива, рабочие места других участников перевозочного процесса при проведении маневровых работ на железнодорожной станции и следовании с поездом по участку, систему видеонаблюдения, включающую установленные возле каждого рабочего места участника камеры видеонаблюдения, камеру с возможностью перемещения по станции, специализированный компьютер и сервер для координации действий участников. (Патент РФ на полезную модель 93563).

Известен многотиповой тренажерный комплекс для машинистов и водителей железнодорожного подвижного состава, включающий рабочее место инструктора, рабочее место обучаемого, представляющее собой кабину машиниста, оснащенные компьютерами с установленным на них программным обеспечением, в кабине машиниста установлены пульт управления машиниста с органами управления, контроля и индикации, динамическая платформа, кресло машиниста, система воспроизведения изображения, система жизнеобеспечения, акустическая система, управляющие элементы динамической платформой, креслом машиниста и процессом поездки. (Патент РФ на полезную модель 94744).

Наиболее близким является многофункциональный тренажерный комплекс машиниста тягового подвижного состава, содержащий модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, элементами имитации поездной радиосвязи, который расположен в макете кабины тягового подвижного состава, связанные между собой посредством сети. (Патент РФ на полезную модель 105054).

В этом тренажере многофункциональность обеспечивается за счет дополнительного моделирования различных систем безопасности и введения в модуль рабочего места машиниста индикатора скорости на основе сенсорного монитора.

Все известные тренажеры обеспечивают обучение машинистов тягового подвижного состава без оценки психофизиологического состояния локомотивной бригады. В свою очередь оценка психофизиологического состояния индивидуумов локомотивной бригады с помощью различных психофизиологических комплексов контроля и тестирования обеспечивает возможность определения динамики работоспособности локомотивной бригады, и, таким образом, позволяет оптимизировать систему обучения на тренажерах с учетом личных персональных факторов.

Решаемая полезной моделью задача - расширение технико-эксплуатационных возможностей, а также обеспечение возможности в процессе испытаний на тренажерном комплексе оценить психофизиологическое состояние локомотивной бригады.

Технический результат, который может быть получен при выполнении полезной модели, - повышение надежности и качества обучения, увеличение скорости реакции тренируемых специалистов, расширение функциональных возможностей.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном многофункциональном тренажерном комплексе машиниста тягового подвижного состава, содержащем модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, элементами имитации поездной радиосвязи, который расположен в макете кабины тягового подвижного состава, связанные между собой посредством сети, согласно заявленному устройству введены средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста, а также средства анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста, выход средств психофизиологического контроля и тестирования машиниста подсоединен к входу средств анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

- средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста были расположены в макете кабины тягового подвижного состава;

- средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста были расположены вне макета кабины тягового подвижного состава;

- блок моделирования был снабжен модулем моделей тяги, модулем моделей тормозов тягового подвижного состава и поезда, модулем моделей систем безопасности движения, модулем моделей путевых устройств, модулем визуализации путевой обстановки, модулем имитации звуковых сигналов, каждый из которых связан с сетью.

Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж.

Фиг.1 изображает функциональную схему заявленного многофункционального тренажерного комплекса.

Многофункциональный тренажерный комплекс машиниста тягового подвижного состава (фиг.1) содержит модуль 1 рабочего места инструктора с органами 2 выбора заданий и управления испытаниями, элементами 3 индикации и контроля действий локомотивной бригады, элементами 4 имитации поездной радиосвязи, элементами 5 выбора моделей системы моделирования. Модуль 1 рабочего места инструктора может быть реализован на основе стандартных устройств вычислительной техники, в том числе системного блока, мониторов, клавиатуры, манипулятора мышь, звуковых колонок, микрофона (на фиг.1 не показаны). Модуль 1 рабочего места инструктора связан, например, по сети 6 (локальной, компьютерной) с блоком 7 моделирования, который имеет модули моделей систем тягового подвижного состава, поезда и пути: модуль 8 моделей тяги, модуль 9 моделей тормозов тягового подвижного состава и поезда, модуль 10 моделей систем безопасности движения, модуль 11 моделей путевых устройств, модуль 12 визуализации путевой обстановки, модуль 13 имитации звуковых сигналов, каждый из которых связан с сетью 6.

Блок 7 моделирования может быть реализован на основе системных блоков компьютеров или программируемых специализированных вычислительных устройств. При этом в состав модуля 12 визуализации путевой обстановки входят средства для демонстрации путевой обстановки, например, видеопроектор с проекцией изображения на экран (на фиг.1 не показан). Модуль 13 имитации звуковых сигналов обеспечивает воспроизведение звуков и шумов, которые слышит локомотивная бригада в кабине тягового подвижного состава, например, с помощью акустических колонок (на фиг.1 не показаны).

Кроме того, рабочее место 1 инструктора связано по сети 6 модулем 14 рабочего места машиниста (локомотивной бригады), расположенным в макете кабины тягового подвижного состава. Модуль 14 содержат органы 15 управления и элементы 16 индикации тягового подвижного состава, элементы 17 для имитации поездной радиосвязи.

Средствами 18 психофизиологического контроля и тестирования машиниста может являться стационарная аппаратура, которая размещается внутри и/или вне макета кабины тягового подвижного состава и используется для диагностики локомотивной бригады перед началом и после окончания испытаний (например, УПФТ 1/30 ПСИХОФИЗИОЛОГ). При расположении средств 18 внутри макета кабины тягового подвижного состава возможно проведение контроля и тренинга машиниста непосредственно в период работы на тренажере. Кроме того, для диагностики функционального состояния, а именно измерения физиологических параметров локомотивной бригады, может применяться следующая аппаратура: электрокардиограф, электроэнцефалограф, аппарат для измерения артериального давления, пульса и т.п., включая другую медицинскую переносную аппаратуру для размещения в макете кабины тягового подвижного состава (на фиг.1 не показаны).

Средства 18 психофизиологического контроля и тестирования машиниста диагностики психофизиологического состояния локомотивной бригады связаны со средствами 19 анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста. Выход средств 18 подсоединен к входу средств 19.

Средства 19 анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста могут быть реализованы на основе стандартных устройств вычислительной техники, в том числе мониторов, системного блока, клавиатуры, манипулятора (мышь) и снабжены программным обеспечением, устанавливающим взаимосвязь между изменениями психофизиологических и физиологических параметров локомотивной бригады и результатами действий локомотивной бригады по управлению тяговым подвижным составом, в том числе при нестандартных ситуациях.

Функционирование многофункционального тренажерного комплекса (фиг.1) осуществляется следующим образом.

Перед началом испытаний психофизиологическое состояние локомотивной бригады обследуется с помощью средств 18 и 19 диагностики. При помощи модуля 1 инструктор на своем рабочем месте с помощью элементов 5 выбирает модели блока 7 моделирования, с помощью органов 2 выбора заданий и управления испытаниями формирует задание и управляет процессом испытаний, в том числе созданием нестандартных ситуаций, с помощью элементов 3 индикации и контроля действий локомотивной бригады контролирует ее действия и состояние многофункционального тренажерного комплекса, с помощью элементов 4 имитации поездной радиосвязи ведет переговоры с машинистом.

Локомотивная бригада управляет движением поезда с помощью органов 15 управления, наблюдает за состоянием оборудования с помощью элементов 16 индикации, имитирует ведение переговоров с помощью элементов 17 имитации поездной радиосвязи, наблюдает путевую обстановку, сформированную модулем 12 визуализации путевой обстановки с помощью видеопроектора на экране. Характерные для реальной поездки звуки и шумы в кабине локомотива имитируются модулем 13 имитации звуковых сигналов, воспроизводясь с помощью звуковых колонок.

Если в комплект средств 18 психофизиологического контроля и тестирования машиниста входит аппаратура, размещаемая в модуле 14, который расположен в макете кабины тягового подвижного состава, то с ее помощью происходит регистрация психофизиологических параметров локомотивной бригады во время имитирования поездки. Элементы 17 для имитации поездной радиосвязи могут дополнительно служить для проведения тестирования.

После проведения тренинга на заявленном многофункциональном тренажерном комплексе локомотивная бригада повторно обследуется с помощью средств 18.

Анализ результатов тренинга после их окончания проводится с помощью средств 19 анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста для диагностики его психофизиологического состояния. Выход средств 19 может быть подсоединен к сети 6 для анализа взаимодействия вопросов инструктора в процессе тестирования в модуле 1 с результатами психофизиологического контроля и тестирования, а также обобщения результатов. Но, для достижения заявленного технического результата выход средств 19 может быть и не подсоединен к сети 6.

В ходе анализа оценивается взаимосвязь между изменениями психофизиологических и физиологических параметров локомотивной бригады и ее действиями по управлению тяговым подвижным составом, в том числе при нестандартных ситуациях, что позволяет определить динамику работоспособности локомотивной бригады. Кроме того, оперативная обработка статистических данных по результатам анализа таких испытаний позволяет повысить надежность и качество обучения (тренинга), увеличить скорость реакции тренируемых специалистов при их взаимодействии в реальных условиях, расширить функциональные возможности и, таким образом, оптимизировать систему обучения на тренажерных комплексах.

Наиболее успешно заявленный многофункциональный тренажерный комплекс промышленно применим для обучения персонала на железнодорожном транспорте.

1. Многофункциональный тренажерный комплекс машиниста тягового подвижного состава, содержащий модуль рабочего места инструктора с органами выбора заданий и управления обучением, элементами индикации и контроля действий машиниста, элементами для имитации поездной радиосвязи, блок моделирования, модуль рабочего места машиниста с органами управления, элементами индикации, элементами имитации поездной радиосвязи, который расположен в макете кабины тягового подвижного состава, связанные между собой посредством сети, отличающийся тем, что введены средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста, а также средства анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста, выход средств психофизиологического контроля и тестирования машиниста подсоединен к входу средств анализа и регистрации психофизиологического контроля и тестирования машиниста.

2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста расположены в макете кабины тягового подвижного состава.

3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что средства психофизиологического контроля и тестирования машиниста расположены вне макета кабины тягового подвижного состава.

4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что блок моделирования снабжен модулем моделей тяги, модулем моделей тормозов тягового подвижного состава и поезда, модулем моделей систем безопасности движения, модулем моделей путевых устройств, модулем визуализации путевой обстановки, модулем имитации звуковых сигналов, каждый из которых связан с сетью.