Национальный стандарт РФ ГОСТ Р ИСО 11064-5-2015 "Эргономическое проектирование центров управления. Часть 5. Дисплеи и элементы управления" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 октября 2015 г. N 1470-ст)

Ergonomic design of control centres. Part 5. Displays and controls

Дата введения - 1 декабря 2016 г.

Введен впервые

Предисловие

1 Подготовлен Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АО "НИЦ КД") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 201 "Эргономика, психология труда и инженерная психология"

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 октября 2015 г. N 1470-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11064-5:2008 "Эргономическое проектирование центров управления. Часть 5. Дисплеи и элементы управления" (ISO 11064-5:2008 "Ergonomic design of control centres - Part 5: Displays and controls").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 Введен впервые

Введение

В настоящем стандарте установлены принципы и процессы проектирования интерфейса "человек - система" для центра управления. Эти принципы важны для операторов, руководителей и специалистов по обслуживанию систем. Стандарт предназначен для использования руководителями проектов, покупателями, проектировщиками систем, заказчиками и разработчиками интерфейсов для операторов.

Целью настоящего стандарта является обеспечение безопасного, надежного, эффективного и удобного использования дисплеев и элементов управления, применяемых в центрах управления. С этой целью правила и рекомендации, основанные на эргономических принципах, установлены:

- для выбора подходящих типов дисплеев и элементов управления;

- для структурирования и представления информации на экранах и общих дисплеях за пределами рабочих станций;

- для установления процедур управления и организации диалога.

В настоящем стандарте уделено внимание принципам выбора, разработки и реализации элементов управления, дисплеев и взаимодействия человек - система для залов управления. Широкий диапазон элементов управления и дисплеев, используемых в залах управления, и быстрое изменение техники и технологий делают невозможным установление требований, подходящих для всех ситуаций. Подход, принятый в настоящем стандарте, позволяет определить общие принципы, которые необходимо выполнять на основе использования данных публикаций по теме эргономики и человеческого фактора.

Использование дисплеев и элементов управления в центрах управления отличается от такового в офисах и в ситуациях, не связанных с управлением. Деятельность центров управления характеризуется:

- влиянием внешних событий;

- требованиями к реакции человека в режиме реального времени (несоответствующие или несвоевременные реакции могут причинить вред окружающей среде, здоровью людей, привести к повреждению оборудования, потере продукции, снижению качества продукции или загрязнению окружающей среды);

- управлением высокоэнергетическими или опасными физическими и химическими процессами;

- использованием информации, полученной из различных источников;

- мониторингом большого количества переменных сложных процессов, обычно представленных с помощью визуальных и звуковых сигналов, формируемых на большом количестве одновременно работающих устройств;

- использованием работы в команде как внутри, так и за пределами зала управления.

По этим причинам стандарты, необходимые для управления, должны быть более строгими, чем стандарты для офисной работы (например, ИСО 9241).

В настоящем стандарте установлены принципы и требования определения наиболее подходящих дисплеев и элементов управления в соответствии с функциями зала управления. Таким образом, применение настоящего стандарта полезно операторам, управляющим организациям, покупателям оборудования, разработчикам интерфейса, изготовителям и проектным организациям.

Операторы

Взаимодействие операторов с оборудованием при использовании стандарта становится более унифицированным. Это позволяет уменьшить сложность обучения и сократить ротацию персонала. Может быть уменьшено напряжение оператора, что способствует сокращению ошибок оператора и увеличению эффективности работы оператора и удовлетворенности его работой.

Покупатели оборудования

У покупателя имеются стандартные критерии использования при выборе интерфейса "человек - система". Требования настоящего стандарта могут быть включены в требования к закупкам. Более жесткий контроль закупок способствует снижению риска.

Изготовители дисплеев и элементов управления

В настоящем стандарте приведены согласованные базовые критерии, которые изготовитель может использовать при разработке продукции.

Проектная организация

Проектная организация или подразделение могут использовать рекомендации и принципы, приведенные в настоящем стандарте при выборе и применении дисплеев и элементов управления для удовлетворения собственных потребностей. Настоящий стандарт также содержит рекомендации разработчикам продукции по проектированию дисплеев и элементов управления.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ - Многие вопросы, рассмотренные в настоящем стандарте, имеют критическое значение для безопасности. Для интерпретации требований и выбора подходящих решений рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

1 Область применения

В настоящем стандарте установлены принципы, рекомендации и требования к дисплеям, элементам управления и их взаимодействию при проектировании аппаратного и программного обеспечения центра управления.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ИСО 9241-12 Эргономические требования к проведению офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов (ВДТ) - Часть 12. Представление информации (ISO 9241-12 Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) - Part 12: Presentation of information)

ИСО 11064-1 Эргономическое проектирование центров управления - Часть 1: Принципы проектирования центров управления (ISO 11064-1 Ergonomic design of control centres. Part 1. Principles for the design of control centres)

ИСО 11064-7 Эргономическое проектирование центров управления - Часть 7: Принципы оценки (ISO 11064-7 Ergonomic design of control centres - Part 7: Principles for the evaluation of control centres)

ИСО 13407 Процессы человеко-ориентированного проектирования для интерактивных систем (ISO 13407 Human-centred design processes for interactive systems)*

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 сигнал тревоги (alarm): Сигнал предупреждения с высоким приоритетом, используемый для привлечения внимания оператора к значимым отклонениям или непредусмотренным событиям в работе системы.

3.2 оповещение (alert): Метод уведомления операторов о событиях в работе системы, требующих реакции или отклика оператора.

3.3 аналоговый дисплей (analogue display): Дисплей, показывающий информацию о текущем состоянии в виде функции, длины, угла или другого параметра.

Примечание 1 - В случае визуальных дисплеев информация может быть представлена в виде отклонения стрелки, высоты (ширины) столбца или другого визуального параметра.

Примечание 2 - Адаптировано по ИСО 9355-2:1999, определение 3.8.

Пример - Физическая переменная (например, температура) может быть представлена в виде столбца, высота которого показывает текущее значение переменной.

3.4 светлота (brightness): Свойство зрительного восприятия, связанное с количеством света, излучаемым определенной областью.

Примечание - Светлота субъективно коррелирует с яркостью. См. ИСО/МКО 8995-1.

3.5 код (code): Представление информации с помощью системы буквенно-цифровых символов, графических символов или визуальных приемов (например, шрифта, цвета или выделения).

[ИСО 9241-2012]

3.6 кодирование (coding): Процедура, входящая в процесс проектирования, посредством которой категориям информации поставлен в соответствие код.

Примечание - Категории информации могут представлять собой режимы работы машин (например, режимы "включено/выключено", "ожидание", "опасность") и используемые формы представления информации.

Пример - Кодирование с применением формы, цвета или размера.

3.7 управление: Действие по целенаправленному изменению состояния системы или оборудования.

Пример - Регулирование заданного значения, изменение режима работы (вкл./выкл.)

3.8 элемент управления (control): Устройство, непосредственно реагирующее на действие оператора, например на нажатие оператором клавиши.

Примечание - См. также управление процессом (3.25).

Пример - Кнопка, мышь, шаровой манипулятор компьютера.

3.9 зал управления (control room): Основное функциональное помещение и связанный с ним комплекс управления, где операторы выполняют централизованное управление, мониторинг и административные действия.

[ИСО 11064-3]

3.10 оператор зала управления (control room operator): Человек, основные обязанности которого связаны с выполнением мониторинга и управления, обычно выполняемыми с применением рабочей станции единолично или вместе с другим персоналом, находящимся в зале управления или за его пределами.

[ИСО 11064-3]

3.11 рабочая станция управления (control workstation): Одно или несколько рабочих мест, включая оборудование, такое как компьютеры, терминалы связи и мебель, используемые для выполнения функций мониторинга и управления (см. рисунок 2).

[ИСО 11064-3]

3.12 данные (data): Необработанные сведения, из которых пользователь извлекает информацию.

Примечание - "Данные" могут включать числовые значения, текст и/или изображения.

3.13 цифровой дисплей (digital display): Дисплей, информация на котором представлена в виде цифрового кода.

[EN 894-2]

3.14 дисплей (display): Устройство, предназначенное для представления информации, которое может ее изменять, делая информацию видимой, слышимой или различимой с помощью тактильного или проприоцептивного восприятия.

[ИСО 11064-3]

Примечание - См. также рисунок 1.

3.15 элемент (element): Базовый компонент, используемый для составления форм, таких как аббревиатуры, ярлыки, единицы информации, символы, коды и выделения.

Примечание 1 - Основано на NUREG-0700 (см. [14]).

Примечание 2 - См. также рисунок 1.

3.16 событие (event): Любой переход (системы) из одного состояния в другое.

Примечание - Если начальное состояние не отображено (т.е. оно нормальное), то событием является изменение этого состояния. (Состояние может быть связано как с нормальными, так и с экстремальными условиями).

3.17 формат (format): Форма наглядного представления информации на устройстве визуального отображения в виде текста, цифровых или буквенных данных, символов, гистограмм, графиков, указателей, многоугольников и т.п.

[МЭК 60964]

Примечание - В настоящем стандарте этот термин также охватывает представление информации на звуковых дисплеях.

3.18 интерфейс "человек - система" (ИЧС), интерфейс "человек - машина" (ИЧМ) (human-system interface (HIS), human-machine interface (HMI)): Все элементы и процедуры системы или машины, доступные для взаимодействия с пользователем системы (машины).

3.19 информация (information): Сведения, воспринимаемые человеком.

Примечание 1 - Информацию извлекают из данных (3.12).

Примечание 2 - Для интерпретации информации необходимы соответствующие знания.

Примечание 3 - Примером другого определения информации является: "сведения, уменьшающие неопределенность". Определение, используемое в настоящем стандарте, подходит для установления подходящей значимости или уровня качества элементов отображения.

3.20 диалог взаимодействия (interaction dialogue): Обмен информацией между пользователем и системой через интерфейс "человек - система" для достижения намеченной цели.

3.21 мнемосхема, дисплей мнемосхемы, диаграмма мнемосхемы (mimic, mimic display, mimic diagram): Схематичное графическое представление системы, ее компонентов и их взаимосвязей.

Примечание - Примерами являются схемы трубопровода, железнодорожной или дорожной сети.

3.22 мониторинг (monitoring): Действия по обнаружению отклонений от нормального функционирования (с помощью контроля переменных или траектории их изменения по отношению к границам, тенденций или значений других переменных) для обеспечения возможности принятия соответствующих своевременных ответных действий.

Примечание - Мониторинг процесса могут выполнять человек и/или машина.

3.23 обзорный дисплей (overview display): Монитор, отображающий состояние системы в зоне ответственности с помощью абстрактного представления или представления с низким уровнем детализации.

Примечание - Обзорный дисплей поддерживает получение персоналом зала управления общей информации о состоянии системы, представляя важные изменения в условиях работы системы.

3.24 страница (page): Установленный набор информации, который должен быть отображен на одном экране дисплея.

Примечание 1 - Основано на NUREG-0700 (см. [14]).

Примечание 2 - Окно может занимать всю страницу и заполнять один экран дисплея (см. рисунок 1).

3.25 управление процессом (process control): Мониторинг и изменение значений переменных, влияющих на процесс для обеспечения соответствия его установленным целям.

Примечание 1 - Оператор использует дисплеи и элементы управления при выполнении деятельности по мониторингу, контролю и управлению системой.

Примечание 2 - Управление процессом выполняют с помощью управления переменными, влияющими на функционирование процесса, обеспечивая выход продукции необходимого качества и количества эффективным способом (см. [15]).

3.26 состояние (status, state): Состояние конкретного объекта.

Примечание - Объект может быть системой, единицей процесса, машиной и т.д. Состояниями могут быть режимы работы - как нормальные (например, "включено / выключено", "закрыто", режим ожидания), так и экстремальные (например, "нарушения"). Они могут быть определены с помощью контроля значений переменных по отношению к границам (например, "превышение" или "тревога").

3.27 символ (symbol): Буквы, цифры, графические представления или их сочетания, используемые для маркировки делений на схемах и рисунках, представленных на дисплее, или как средство идентификации самого дисплея.

3.28 задача (task): Действия человека, необходимые для достижения цели.

Примечание 1 - Адаптировано по ИСО 9241-11:1998, определение 3.9.

Примечание 2 - Задачу решают посредством выполнения (нескольких) работ. Цель устанавливает организация, ответственная за взаимодействие человек - система.

Пример - Управление процессом, которое преследует цель безопасного и экономичного функционирования промышленного предприятия или безопасности пассажиров в транспортной системе.

3.29 видеодисплей (visual display): Дисплей, представляющий визуальное отображение данных, карт или видеоизображения.

Примечание - Визуальные дисплеи классифицируют в соответствии с режимом представления одиночных данных (аналоговый, двоичный, цифровой, гибридный). Сложные данные могут быть представлены в графическом или буквенно-цифровом измерении (2D, 3D), предоставляющем связь между временем просмотра данных и представляемым временем ("прогнозируемое" или "ускоренное" отображение).

3.30 окно (window): Независимо контролируемая область экрана дисплея, используемая для представления объектов и/или осуществления диалога с пользователем.

[ИСО 9241-16]

Рисунок 1 - Соотношения между дисплеем, экраном дисплея, страницей, окном, форматом и элементом

4 Принципы

Принципы эргономического проектирования интерфейса "человек - система", представленные в таблицах 1 - 3, предназначены для использования при проектировании систем, дисплеев и взаимодействия (или диалога) системы с человеком. Эти принципы объединены в три группы:

- общие принципы (таблица 1, принципы 1 - 8);

- принципы, относящиеся к отображению (таблица 2, принципы 9 - 14);

- принципы, относящиеся к управлению и взаимодействию (таблица 3, принципы 15 - 24).

Представленные принципы являются особо важными при проектировании зала управления. Например, многие из этих принципов применимы при проектировании офисов, но последствия их неприменения для офисов с точки зрения безопасности существенно ниже, чем для залов управления. Принципы сгруппированы таким образом, что более ранние из них касаются более широких вопросов, в то время как последующие являются более специфичными. Существуют пересечения между некоторыми принципами и их ключевыми вопросами, однако это не отменяет необходимости соответствия представленным рекомендациям и требованиям.

"Примеры ключевых вопросов" в таблицах приведены как примеры свойств, которые следует выявлять для определения выполнения принципов. Принципы не следует интерпретировать как требования.

Руководство по применению принципов представлено в приложении А.

Таблица 1 - Основные принципы

Принцип	Примеры ключевых вопросов, используемых при верификации
1 Полномочия в системе Оператор всегда должен обладать высшими полномочиями в системе человек - машина(а)	Было ли рассмотрено требование по обеспечению постоянного участия оператора в цикле управления, за исключением случаев, когда функции управления полностью переданы машине?
	Все ли функции управления, необходимые в каждой ситуации, доступны оператору в пределах соответствующего периода времени?
	Проанализированы ли все ситуации, в которых система может отказать?
	Оказывает ли система поддержку оператору?
	Существует ли у системы возможность действовать без инициативы оператора, таким образом препятствуя ему в завершении или продолжении выполнения задачи (например, мешая оператору посредством автоматического изменения отображаемого формата)?
	Ограничен ли оператор в использовании системы в соответствии со своими желаниями?
	Возможны ли ситуации отклонения системой обоснованного и осуществимого ввода оператором данных или команд?
	Изменяет ли система вводные данные без дальнейшего запроса?
	Способна ли система среагировать на вводимые оператором данные или команды в течение 2 секунд, если она выполняет другое задание?
	Могут ли автоматизированные функции, которые не оказывают влияния на контролируемый процесс, быть остановлены (например, сложные вычисления для моделирования или прогнозирования на химическом заводе)?
	Могут ли быть не выполнены функции, которые не оказывают влияния на продукцию?
	Доступна ли система для взаимодействия с оператором в любой момент времени (например, оператор может открывать или закрывать окна)?
2 Требования к информации Оператор(b) в системе человек - машина должен быть обеспечен всей информацией, необходимой для выполнения задач	Была ли исследована нагрузка на оператора (недостаточная / избыточная) в нормальном и экстремальном режиме?
	Получает ли оператор информацию, необходимую для выполнения задачи своевременно и подходящим способом?
	Была ли предоставлена оператору подходящая информация для поддержания осведомленности о ситуации?
	Имеется ли у оператора обзор текущего состояния системы, за которую он несет ответственность?
	Могут ли окна перекрывать элементы обзорного отображения?
	Обладает ли оператор достаточной и своевременной информацией для решения любой проблемы, которая может возникнуть?
	Вся ли представленная информация относится к выполняемой задаче?
	Минимизирует ли система требуемый обмен информацией во время пересменки?
	Соответствуют ли способы привлечения внимания оператора срочности ответных действий?
	Оповещают ли оператора о событиях, требующих срочной реакции, звуковым сигналом?
	Являются ли разные уровни привлечения внимания легко различимыми?
	Позволяет ли конструкция интерфейса устранить препятствия для получения важной информации, например связанной с безопасностью?
	Вся необходимая для выполнения задачи информация представлена на минимальном количестве дисплеев?
	Приняты ли необходимые меры, благодаря которым информацию, совместно используемую несколькими операторами, можно изменить только по взаимному согласию?
	Подвергаются ли требования всех пользователей (например, инженеров по техническому обслуживанию) систематическому анализу?
3 Эффективный интерфейс "человек - система" Интерфейс "человек - система" должен поддерживать эффективное и результативное выполнение деятельности оператором(c)	Пользователю представляют только информацию, необходимую для выполнения задачи?
	Передано ли выполнение легко автоматизируемых задач технической системе?
	Периодически повторяющиеся задачи выполняют с помощью легко выполнимых последовательностей действий?
	Учитывает ли изображение, представляемое системой видеонаблюдения, требования пользователей, например использование разделенных экранов?
	Не часто выполняемые задачи не требуют пояснений или их выполнение поддерживают с помощью вспомогательной информации?
	Доступно ли сокращение последовательности действий для опытных пользователей?
	Предусмотрена ли "помощь" оператору (на бумажном носителе руководства или программной функции) ?
	Позволяет ли система оператору выбирать альтернативные устройства ввода?
4 Человеко-ориентированное проектирование При проектировании интерфейса "человек - система" способности, ограничения, навыки человека и задачи должны быть изучены в первую очередь	Является ли достаточным количество информации, получаемое оператором?
	Ограничено ли максимальное количество сообщений, представляемых оператору в течение короткого периода времени (15 мин)?
	Учтены ли все виды деятельности, выполняемые оператором, при определении скорости представления сообщений в течение периодов времени, превышающих 15 минут?
	Установлен ли приоритет отображаемых событий (например, сигналов тревоги) в соответствии с требуемой срочностью реакции?
	Были ли в достаточной степени проанализированы потребности пожилых людей и людей с ограниченными возможностями?
5 Применение эргономических принципов Информация, представляемая оператору для обеспечения быстрой и точной ее передачи, должна быть основана на эргономических принципах	Представлены ли события, требующие быстрой реакции оператора, подходящим образом?
	Все ли события, на которые должен ответить оператор, ранжированы и легко воспринимаются?
	Организована ли информация таким образом, что оператор может ее легко распознать и понять?
	Был ли рассмотрен баланс между статической и динамической информацией?
6 Ментальные модели Пользователи должны все время быть обеспечены необходимой информацией, чтобы они были в состоянии удерживать в сознании полную и устойчивую модель системы и ее подсистем	Предоставлена ли оператору общая схема системы?
	Были ли объяснены оператору принципы деятельности?
	Достаточно ли у оператора знаний о системе, которой он управляет?
	Предсказуема ли система, т.е. отвечает ли она в соответствии с ожиданиями оператора?
7 Качество работы Разработанная задача должна способствовать удовлетворенности работой и предоставлять пригодную и стимулирующую к совершенствованию рабочую среду	Удовлетворены ли операторы работой и стимулирует ли их рабочая среда к совершенствованию?
	Присуще ли операторам желание идти на работу?
	Подтверждают ли медицинские карты, что операторы довольны своей работой?
	Выявлены ли при анализе недостаточная или чрезмерная нагрузка у оператора?
8 Память Требования к краткосрочной памяти оператора не должны превышать установленных ограничений	Выполняется ли правило "волшебной семерки 2"?
(а) Исключение: У оператора не должно быть возможностей для обхода (отключения) критически важных для безопасности систем; например, если давление в трубе падает ниже определенного уровня, что указывает на утечку в трубе, система безопасности закрывает заслонку. У оператора не должно быть возможности обойти систему безопасности. (b) Основное внимание направлено на операторов зала управления. (с) Не следует передавать оператору, например, ежечасную компиляцию данных. Если существует строгая связь между условием и требуемой реакцией, она должна быть автоматизирована.

Таблица 2 - Принципы, относящиеся к отображению

Принцип	Примеры ключевых вопросов, используемых для верификации
9 Информация, не требующая пояснении Информация должна быть легко и однозначно понимаема подготовленным пользователем	Было ли проверено применение в диалоге метафор?
	Представлена ли информация наиболее экономичным способом (например, с использованием минимального количества букв)?
	Минимизировано ли представление ненужных элементов (например, логотипов поставщиков)?
10 Кодирование Если элементы информации должны быть идентифицированы, они должны быть легко различимы	Были ли применены известные принципы кодирования (размер, форма и т.д.)?
	Было ли выявлено избыточное кодирование?
	Были ли применены принципы группирования информации?
	Каждый ли объект однозначно идентифицирован?
11 Представление достоверной информации Должна быть отображена только достоверная информация с учетом времени, происхождения и подходящего разрешения; если это не имеет практического смысла, это должно быть указано (например, время последнего измерения)	Может ли оператор доверять представленной информации?
	Отмечает ли система недостоверную информацию?
	Верифицируема ли жизненно важная информация другими методами?
	Достаточны ли резервные возможности для представления критически важной для безопасности информации?
12 Привлечение внимания Уровень внимания для определенного элемента информации должен соответствовать важности этой информации для оператора и безопасности системы	Представлены ли динамические элементы более заметно (например, они привлекают больше внимания, чем фоновая информация)?
	Приняты ли подходящие решения в распределении звуковых и визуальных дисплеев?
	Учтен ли фоновый шум и т.д.?
	Приняты ли меры для исключения путаницы между источниками, привлекающими внимание?
	Учтено ли представление критических и редких сигналов тревоги?
	Применены ли уровни приоритетности для исключения перегрузки оператора?
13 Последовательность Одна и та же информация, представленная на различных дисплеях, должна быть согласованной с учетом таких свойств, как расположение, кодирование (например, цветовое кодирование), принципы изменения, доступа и навигации	Соответствует ли дизайн экрана предсказуемому расположению информации о системе?
	Было ли учтено требование согласованности между различными средствами представления информации (например, электронными дисплеями и печатными материалами)?
	Предсказуемо ли время отклика?
	Спроектированы ли объекты, которые должны быть распознаны на разных уровнях иерархии отображения таким образом, чтобы они были легко различимы на разных уровнях увеличения или масштабирования?
	Является ли согласованным применение одних и тех же терминов, цветов и ответных мер для оборудования, событий и состояний?
	Предсказуема ли система и действует ли она в соответствии с ожиданиями оператора?
	Согласовано ли применение элементов управления для всех состояний и условий функционирования системы?
	Совместимы ли программные элементы управления с другими частями интерфейса "человек - система"?
14 Кодирование информации Кодирование информации должно быть распознаваемым, разборчивым, четким, лаконичным, согласованным и понятным	Ясно ли различимы различные состояния и приоритеты?
	Отображена ли информация четко и однозначно?
	Применяются ли коды, которые уже использует оператор?
	Расположены ли ярлыки близко к объектам, к которым они относятся?
	Была ли информация структурирована в соответствии с действиями, которые необходимо выполнить?
	Позволяет ли представление информации в интерфейсе "человек - система" интуитивно понять ее связь с информацией, представленной в других местах?

Таблица 3 - Принципы, связанные с управлением и взаимодействием

Принципы		Примеры ключевых вопросов, используемых для верификации
15 Исключение "управления вслепую" Управляемые объекты всегда должны быть видимы(a)		Управлять можно только объектами, представленными на экране?
		Все ли реакции системы на действия оператора представлены?
		Был ли рассмотрен вопрос о записи и передаче информации, которой нет в системе?
		Запрашивает ли система подтверждение вводимых команд, которые могут иметь значимые последствия?
		Показывают ли оператору зависимые отклики системы?
16 Простота Взаимодействие человек - система должно быть простым за счет применения минимального количества правил		Основаны ли взаимодействия с системой на простых, легко понимаемых принципах, включают ли они минимально необходимое количество правил?
		Является ли используемая навигация простой и очевидной?
		Может ли оператор использовать систему без использования печатной инструкции?
		Может ли структура интерфейса (логика взаимодействия, стилевые принципы) учитывать уровни подготовки оператора?
		Предлагает ли интерфейс "человек - система" прямое взаимодействие в случае чрезвычайных ситуаций?
		Пытались ли избежать возникновения исключений из правил взаимодействия?
17 Поддержка оператора Система должна поддерживать эффективный и правильный ввод информации оператором, а также минимизировать риск ошибок оператора		Существует ли автоматизированная система ввода?
		Присутствует ли элемент гибкости при проверке синтаксиса; например, если строки символов проверяют на разделители, позволен ли ввод альтернативных применимых символов (таких как ",", ".", "-" и "/")?
		Проверяет ли система общую правдоподобность ввода?
		Проверяется ли правдоподобность специфических вводов по отношению к текущему состоянию системы?
		Если действия оператора могут иметь серьезные последствия (например, для безопасности), запрашивает ли система подтверждение перед выполнением?
		Если ввод очевидно неправильный, представляет ли система подходящее сообщение?
18 Источники данных Система должна автоматически поддерживать оператора посредством ввода данных, которые уже доступны	Происходит ли изменение задач по вводу данных, если информация уже существует в системе?
	Происходит ли отклонение ручного переноса информации между различными системами?
19 Максимизация эффективности Система должна минимизировать требования к оператору, связанные с часто возникающими действиями	Диалоги разработаны таким образом, чтобы оператор был в состоянии сконцентрироваться на главной задаче и минимизировать время, потраченное на выполнение второстепенных задач?
	Существует сокращенный способ выполнения часто возникающих управляющих действий?
	Существует возможность создания сокращенных способов выполнения часто используемых команд?
	Был ли проведен анализ влияния ошибок, связанных с безопасностью, при использовании сокращенных путей и т.д.?
20 Обратная связь Оператору всегда должна быть предоставлена соответствующая обратная связь	Предоставленная обратная связь является согласованной?
	Последовательно ли предоставляется обратная связь?
	Предсказуема ли и соответствует ли обратная связь аналогичных управляющих действий ожиданиям пользователей?
	Легко ли обратная связь может быть понята пользователем?
	Существует ли индикация того, что управляемое оборудование занято или вышло из строя?(b)
	Уведомляет ли система оператора о неудаче при выполнении команды?
	Соответствует ли обратная связь системы предпринятому управляющему действию и надлежащей эргономической практике?
	В ситуации, когда обратная связь не является немедленной (например, об использовании ресурсов), были ли проанализированы возможные последствия (например, если сообщение не было получено или понято)?
	Информирует ли система оператора, что управляющее действие является недопустимым?
	Предоставлена ли обратная связь таким образом, что она может быть полностью понята оператором?
	Совместим ли предоставляемый тип обратной связи с управляющим действием?
	Является ли обратная связь на одинаковые управляющие действия предсказуемой и постоянной?
	Если из-за действий оператора могут возникнуть серьезные последствия, запрашивает ли система подтверждение?
	Система представляет сообщения об ошибках не требующие пояснений и недвусмысленные?
21 Время ответа (отклика) Время отклика системы должно соответствовать особенностям выполняемых задач	Предоставлена ли заметная обратная связь на каждый ввод оператора в пределах разумного промежутка времени (менее 2 с)?
	Если системе необходимо более 2 с для выполнения команды (например, открытия большой заслонки, наполнения резервуара и т.д.), существует ли индикация того, что система реагирует на команду?
			Соответствует ли отклонение времени появления отклика на 50% от среднего значения? Например, если среднее время отклика составляет 1 с, то отклик системы должен находиться в диапазоне от 0,5 до 1,5 с.
			Существует ли индикация оставшегося времени выполнения для продолжительных операций (более 2 с)?
22 Сигнал тревоги Сигналы тревоги с высоким приоритетом всегда должны быть представлены вниманию оператора(c)			Могут ли приоритетные сигналы тревоги быть перекрыты информацией или данными с более низким приоритетом?
			Всегда ли сигналы тревоги представляют одним и тем же способом?
			Представлены ли сигналы тревоги в одних и тех же местах экрана или рядом с важными ярлыками?
			Защищено ли обзорное отображение сигналов тревоги от перекрытия окнами?
23 Устойчивость к ошибкам Система должна учитывать то, что оператор может допускать ошибки, и минимизировать их влияние			Информирует ли система оператора о последствиях его действий до их выполнения?
			Связаны ли меры безопасности с критическими для безопасности управляющими действиями?
			Если отменить управляющее действие невозможно, существуют ли подходящие меры безопасности?
			Защищены ли элементы управления, связанные с безопасностью, от случайного срабатывания?
			Были ли применены надлежащие принципы эргономики к компоновке элементов управления и дисплеев для предотвращения ошибочной активации функций управления или неправильного считывания информации?
			Учтены ли в проекте системы и при подготовке оператора возможные случаи ошибочных пропусков и включений?
			Позволяет ли система корректировать ввод с помощью исправления только неправильной его части?
			Предоставляет ли система простые и понятные способы исправления ошибок?
			Позволяет ли система легко отменить действие?
24 Структура диалога Диалоги должны быть организованы в виде последовательности действий, которые имеют начало, середину и конец			Позволяет ли взаимодействие оператору сформировать четкое понимание серии действий?
			Существует ли четкая индикация, что последовательность действий выполнена?
			Способствует ли структурирование взаимодействия возникновению у оператора положительных ощущений, что задача выполнена?
			Всегда ли оператору ясен способ "выхода" из серии команд?
(а) Исключение существует для элементов управления и аварийного отключения, которые могут возникать вне зависимости от текущего отображения информации. (b) Если это имеет практическое значение, должна быть предусмотрена индикация требуемого времени до того, как управляющие действия могут быть начаты. (с) Требования для сигналов тревоги представлены отдельно в разделе 6.

5 Определение характеристик дисплеев и элементов управления

5.1 Процесс проектирования

При проектировании необходимо учитывать ранее принятые решения относительно объединения задач, работы в команде, количества персонала и рабочих станций в соответствии с ИСО 11064-1 и ИСО 9241-210. Необходимо сформировать основу для разработки интерфейсов управления, несмотря на то, что при детальной проработке элементов управления и дисплеев первоначальные предположения изменены.

5.2 Группа проектирования и необходимая компетентность

Дисплеи и элементы управления должны быть разработаны междисциплинарной группой, которая включает в себя специалистов по следующим направлениям:

a) человеческий фактор;

b) пользователи;

c) проектировщики интерфейса пользователя;

d) приложения;

e) разработка документации;

f) обеспечение качества.

Будущие пользователи должны быть вовлечены в процесс проектирования и тестирования разрабатываемых интерфейсов посредством:

- информирования о ходе проектирования дисплеев и элементов управления;

- передачи информации об опыте и ожиданиях пользователя на возможно более ранних этапах.

5.3 Анализ

На каждом этапе проектирования, описанного в 5.5, должен быть проведен анализ результатов проектирования. Для этого рекомендуется использовать эскизы, опытные образцы и макеты.

Структура оценки пригодности использования, представленная в ИСО 9241-11, может быть применена для формирования основы оценок пользователя, несмотря на то, что она не учитывает критические для безопасности элементы, связанные с залом управления (например, ситуативную осведомленность и работу в команде).

Общий подход к концепции проектирования дисплеев и элементов управления должен быть пересмотрен по результатам тестов/испытаний с участием пользователя. Для приоритезации изменений могут быть использованы следующие критерии:

- изменения, связанные с обеспечением безопасности;

- приемлемое лучшее решение, например более быстрая обработка.

При рассмотрении альтернативных операционных систем их необходимо исследовать на соответствие требованиям эргономики к элементам управления, отображения и взаимодействия (см. раздел 4). Также необходимо проверить, может ли система операторов быть сформирована так, чтобы справиться со всеми отображаемыми форматами и взаимодействиями на необходимом качественном и количественном уровне.

Дополнительная информация по этим вопросам оценки приведена в ИСО 11064-7.

5.4 Итерация

Результаты каждого этапа проектирования (см. 5.5) должны быть проверены. Этапы проектирования следует повторять для устранения причин несоответствия и/или несовместимости с основными принципами, представленными в таблице 1.

5.5 Этапы проектирования

На рисунке 2 показана схема проектирования для отображения и управления, состоящая из 7 этапов. Для каждого этапа приведено краткое описание.

Этап 1. Анализ обмена информацией оператора с системой

На этом этапе исследуют информацию, необходимую для выполнения задач управления. На этом этапе не рассматривают детальные методы представления информации и возможные технические варианты.

Рисунок 2 - Процесс проектирования для отображения и управления

Этап 2. Разработка основного подхода к проектированию интерфейса

На этом этапе разрабатывают общую структуру проектирования. Процесс используют как основу для рассмотрения основных принципов интерфейсов, которые должны быть разработаны на этапе 5. На этом этапе перечислены основные вопросы, которые необходимо рассмотреть.

Этап 3. Разработка исходных концепций интерфейса

На этом этапе основные элементы интерфейса разрабатывают до состояния, когда они могут быть проверены с помощью испытаний с участием пользователя. Конструкция должна учитывать структуру, разработанную на этапе 2, но с более практичными и эффективными решениями в случае их появления.

Этап 4. Создание опытного образца и проверка исходных концепций интерфейса

На этом этапе разработки интерфейса "человек - компьютер" проверяют предложения, разработанные на этапе 3, до окончательного определения основных направлений проектирования интерфейса (этап 5).

Этап 5. Окончательное определение основных направлений проектирования

На этом этапе используют опыт, полученный при создании и испытании опытного образца (этап 4). Окончательная версия основных направлений проектирования формирует основу детального проекта интерфейса отображения и управления и включает в себя:

- средства представления информации;

- устройства управления;

- руководство пользователя;

- меню диалога;

- диалоги прямого управления;

- навигацию;

- управление сигналами тревоги;

- стандарты.

Этап 6. Детальное проектирование элементов управления и интерфейса дисплея

На этом этапе эргономист принимает участие в разработке интерфейса и консультирует по вопросам внесения изменений и принятия компромиссных решений, которые могут быть необходимы.

Все проектные решения должны быть зарегистрированы вместе с их обоснованием.

Этап 7. Верификация и валидация

Верификация и валидация - итеративный процесс, проводимый на протяжении всех этапов проектирования интерфейсов управления и отображения (не только при завершении проекта). См. ИСО 11064-7.

6 Сигналы тревоги. Требования и рекомендации высокого уровня

Обеспечение эффективного представления сигналов тревоги является жизненно важным при проектировании центров управления, особенно в случае зала управления с критически важными для безопасности функциями. Связанные с сигналами тревоги требования и рекомендации, представленные в данном разделе, приведены в подразделах 6.1 - 6.5.

6.1 Общие требования

6.1.1 Должен существовать процесс управления сигналами тревоги.

Управление сигналами тревоги должно представлять собой активный процесс с установленными обязанностями, такими как мониторинг индикаторов выполнения ключевых функций, количества сигналов тревоги и совершенствования в опасной ситуации.

6.1.2 Процедуры, устанавливающие индивидуальную ответственность за мониторинг и управление при существенных нарушениях работы процесса и чрезвычайной ситуации, должны быть известны и доступны операторам.

Такие процедуры должны обеспечивать эффективную и хорошо организованную работу зала управления в критических ситуациях.

6.1.3 Система управления сигналами тревоги должна быть разработана с учетом особенностей и ограничений, присущих человеку.

Проектирование должно обеспечивать функционирование системы управления сигналами тревоги во всех условиях работы процесса. Этого можно достичь в случае, когда к оператору не предъявляют требований, превышающих его перцепционные и/или познавательные возможности.

6.1.4 Операторы должны получать инструкции и проходить систематическое обучение в реалистичных условиях эксплуатации системы управления сигналами тревоги.

Примечание - Цель обучения в этом случае состоит в обеспечении хорошего понимания и знания оператором использования и функционирования системы управления сигналами тревоги.

6.1.5 Все установленные ограничения подачи сигнала тревоги необходимо систематически определять и документировать при проектировании, вводе в эксплуатацию и функционировании систем.

Примечание - Правильное определение ограничений подачи сигналов тревоги важно для обеспечения получения более раннего сигнала тревоги и выполнения оператором ответных действий и одновременного уменьшения количества ложных сигналов тревоги.

6.1.6 Должны существовать ключевые показатели функционирования с учетом системы управления сигналами тревоги, по отношению к которым определяют показатель работы процесса.

Примечание - Определение показателя работы системы управления сигналами тревоги - один из наиболее важных элементов, способствующих эффективному управлению сигналами тревоги. Ключевой показатель функционирования представляет собой целевое значение, по отношению к которому проверяют работу системы.

6.2 Структурирование

6.2.1 Количество сигналов тревоги для одного нарушения, которые получает оператор во время нарушения, должно быть минимизировано для снижения нагрузки на оператора.

Использование динамических макетов и опытных образцов системы управления сигналами тревоги допустимо при разработке этой системы. Особое внимание должно быть уделено тенденции увеличения количества сигналов тревоги на протяжении жизненного цикла.

6.2.2 Для каждого сигнала тревоги должна быть установлена его значимость

Сигналы тревоги должны быть ранжированы по значимости в соответствии с масштабами последствий, которые могут вызвать неподходящие ответные действия или неприемлемая задержка ответных действий.

Приоритетность сигнала тревоги должна помогать оператору уделять основное внимание наиболее срочным сигналам.

Примечание - Целью ранжирования является помощь оператору в решении, на какие сигналы следует реагировать в первую очередь при возникновении нескольких сигналов тревоги одновременно, и показ оператору особо срочных сигналов тревоги при нормальной работе.

6.2.3 Приоритетность сигнала тревоги должна быть кодирована.

Это обеспечивает визуальные различия приоритетности сигналов и позволяет быстро и легко определить наиболее важные. Избыточные коды (например, цвет и местоположение) могут быть использованы для сигналов тревоги, которые требуют выполнения быстрых ответных действий.

6.2.4 В систему должны быть включены функции подавления сигнала тревоги.

Примечание - Цель подавления сигналов тревоги состоит в том, чтобы обеспечить важность представленных сигналов тревоги по отношению к выполняемым действиям оператора и избежать лавинообразного увеличения количества сигналов тревоги при нарушениях процесса.

Должны быть определены точки возникновения сигнала тревоги. Это позволяет оператору проводить мониторинг и выполнять подходящие действия для каждой категории сигналов тревоги.

Для обеспечения этого точки возникновения сигнала тревоги могут быть установлены на консервативных уровнях, которые находятся в пределах фактических ограничений и обеспечивают оператору и автоматизированным системам достаточно времени для ответных действий.

6.3 Представление

6.3.1 Сигналы тревоги для всех совместно используемых систем должны быть дублированы во всех залах управления.

Если частью совместно используемого оборудования управляют в одном зале управления, необходимо обеспечить отображение состояния или сигнала тревоги во всех других залах управления, где для функционирования имеет значение состояние оборудования.

6.3.2 Система управления сигналами тревоги должна зависеть от условий функционирования.

Сигналы тревоги должны быть разработаны так, чтобы они обращали на себя внимание оператора во всех состояниях и режимах эксплуатации.

6.3.3 Если оператор использует сложную систему управления сигналами тревоги, должна быть обеспечена возможность отдельного обзора сигналов тревоги.

Главный дисплей сигналов тревоги должен поддерживать выполнение задач мониторинга и управления состоянием системы в будущем, привлекая внимание оператора к условиям работы процесса, которые требуют анализа или действия. Главный дисплей должен показывать только сигналы тревоги, важные для текущих условий процесса.

6.3.4 Ключевые сигналы тревоги должны быть показаны на обзорных дисплеях (которые видны всегда) с установленными областями для представления сигналов тревоги.

Цель отображения ключевых сигналов тревоги состоит в том, чтобы предотвратить перегрузку операторов сигналами тревоги. Представление сигналов тревоги не должно быть основано только на перечне сигналов тревоги, в соответствии с которыми операторам предоставляют обзор сигналов тревоги. Отображение ключевых сигналов тревоги обеспечивает скорость передачи информации и форму представления, которые остаются управляемыми во всех условиях процесса.

6.3.5 Сигналы тревоги должны быть интегрированы в представление процесса.

Примечание - Объединение важной информации о процессе и сигналах тревоги при отображении помогает уменьшить умственную нагрузку оператора.

6.3.6 При возникновении новой опасности должно быть использовано звуковое уведомление.

Звуковое уведомление должно быть использовано для информирования оператора о возникновении и важности новой опасности, которая требует его внимания.

6.3.7 Для новых опасностей должно быть использовано специальное визуальное уведомление.

Визуальное кодирование должно быть использовано для привлечения внимания оператора к новым сигналам тревоги и различения их от сигналов тревоги, которые уже обработаны. Например, сигналы тревоги, оставленные без ответа, могут быть отмечены мигающими индикаторами.

6.3.8 Информация о сигнале тревоги должна быть информативной и понятной.

Примечание - Это необходимо для устранения неправильного понимания и минимизации времени и усилий, требуемых для понимания значения каждого сообщения о безопасности.

6.3.9 Информация о безопасности должна быть легко читаемой.

Примечание - Сообщения о тревоге, которые являются ясными, легко читаемыми и хорошо структурированными, помогают оператору правильно понять каждое сообщение с применением минимума времени и усилий.

6.3.10 Необходимая информация о сигнале тревоги должна быть доступна со всех рабочих мест.

Это необходимо для непрерывного обеспечения персонала информацией об условиях работы процесса в пределах их областей ответственности и обеспечения представления сигнала тревоги около элементов управления и дисплеев, необходимых для выполнения корректирующих или диагностических действий.

6.3.11 Поступающие признаки сигнала тревоги не должны быть скрыты ни при каких обстоятельствах.

Примечание - Это предотвращает перекрытие поступающих сигналов тревоги, например, другими окнами.

Поступающая индикация сигнала тревоги не обязательно должна представлять полную информацию о безопасности, к которой она относится.

6.4 Требования к взаимодействию и манипуляциям

6.4.1 Оператору должны быть представлены только сигналы тревоги, требующие его действий или внимания.

Это позволяет защитить оператора от представления излишней информации.

6.4.2 Должно быть установлено соответствующее время отклика системы.

Правильно установленное время отклика системы помогает системе оставаться полезной в критической ситуации - особенно если к операторам предъявляют высокие требования. Для активного мониторинга могут быть использованы ключевые показатели функционирования.

Примечание - Рекомендуемое время отклика системы в различных ситуациях приведено в приложении А.

6.4.3 При отсутствии отрицательного воздействия на обеспечение безопасности у операторов должна быть возможность выбора, группировки и сортировки сигналов тревоги.

Примечание - Предоставление средств выбора, сортировки и группировки сигналов повышает гибкость и пригодность использования системы, позволяя операторам формировать информацию в реальном времени, адаптируя ее к своим потребностям.

6.4.4 Должна существовать возможность отсрочить представление отдельных сигналов тревоги.

Примечание - Целью отсрочки подачи сигнала тревоги является обеспечение операторам возможности удаления продолжительных и надоедливых сигналов тревоги, возникновение которых не смогли предотвратить механизмы генерирования и структурирования подачи сигналов тревоги.

6.4.5 Навигация в пределах и за пределами отображения информации об опасности должна быть быстрой и легкой.

Примечание - Такая навигация обеспечивает эффективный ответ оператора на сигнал тревоги и быструю навигацию к дополнительной информации.

6.5 Документирование

6.5.1 Должна существовать административная система управления доступом и документирования изменений в системе управления сигналами тревоги.

Административная система должна предотвращать несанкционированные изменения системы и обеспечивать прослеживаемость и документирование всех изменений.

6.5.2 Система управления сигналами тревоги должна быть документирована для ее технического обслуживания и совершенствования.

Документация должна обеспечить установление надлежащей практики и ее сохранение при модификации системы, а также одинаковое понимание функционирования системы у ее проектировщиков и пользователей. Также необходимо, чтобы каждый сигнал тревоги, определенный в системе, был документирован с описанием его цели и критичности.

Право собственности на систему управления сигналами тревоги и распределение ответственности в отношении проблем или задач, связанных с этой системой, могут быть определены в контракте.

6.5.3 Для каждой системы должны быть написаны правила назначения приоритетов сигналам тревоги.

Примечание 1 - Необходимо обеспечить знакомство операторов с правилами установления приоритетов, использованными проектировщиками системы, чтобы информация о приоритете могла быть эффективно использована операторами при обработке сигналов тревоги.

Журнал регистрации сигналов тревоги и событий должен быть доступен оператору.

Примечание 2 - Журнал может быть использован для анализа инцидентов.

_____________________________

* Стандарт заменен на ИСО 9241-210:2010 "Эргономика взаимодействия человек - система. Часть 210. Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем" (ISO 9241-210:2010 "Ergonomics of human-system interaction - Part 210: Human-centred design for interactive systems").

Библиография

[1]	ISO/IEC Guide 71	Guidelines for standards developers to address the needs of older persons and persons with disabilities
[2]	ISO 7000	Graphical symbols for use on equipment - Index and synopsis
[3]	ISO/CIE 8995-1	Lighting of work places - Part 1: Indoor
[4]	ISO 9241 (parts 1 to 17)	Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs)
[5]	ISO 9355 (all parts)	Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators
[6]	ISO 11064-3	Ergonomic design of control centres - Part 3: Control room layout
[7]	ISO 11064-4	Ergonomic design of control centres - Part 4: Layout and dimensions of workstations
[8]	ISO 11064-6	Ergonomic design of control centres - Part 6: Environmental requirements for control centres
[9]	EN 894-2	Safety of machinery - Ergonomics requirements for the design of displays and control actuators - Part 2: Displays
[10]	ISO 14915 (all parts)	Software ergonomics for multimedia user interfaces
[11]	IEC 61772	Nuclear power plants - Main control room - Application of visual display units (VDU)
[12]	IEC 61227	Nuclear power plants - Control room - Operator controls
[13]	IEC 60964	Design for control rooms of nuclear power plants
[14]	NUREG-0700 Rev. 2, Human - System Interface Design Review Guidelines. US Nuclear Regulatory Commission, Office of Nuclear Regulatory Research
[15]	ANSI/ISA 51.1:1979,	Process Instrumentation Terminology*
[16]	CHARWAT, R. Lexikon der Mensch-Maschine-Kommunikation, Oldenbourg Verlag, Munchen/Wein, 1994
[17]	HELANDER, M. Handbook of Human Computer Interaction, 2nd Edition
[18]	WAGNER, E. The Computer Display Designer's Handbook
[19]	WAGNER, E. System Interface Design
[20]	EEMUA Publication No. 191 (1999), Alarm Systems: AGuide to Design, Management and Procurement**
[21]	ASM Consortium, Effective Alarm Management Practices, Rev. 02, April 2004, Version 4.02
[22]	HSE Chemicals Sheet No. 6, Better Alarm Handling, United Kingdom, March 2000

_____________________________

* ANSI/Instrumentation, Systems, and Automation Society standard.

** The Engineering Equipment and Materials Users Association.