Människa-maskininteraktion och gränssnittsutformning i samband med tågtrafikstyrning

Slurapport februari 1999 Människa-maskininteraktion och gränssnittsutformning i samband med tågtrafikstyrning Rapport från ett forskningsprojekt Banverket Avdelningen för människa-datorinteraktion, Uppsala universitet

Förord Att planera och styra tågtrafik är komplexa uppgifter. Människan i rollen som operatör (tågledare och tågklarerare) måste kunna fatta snabba och korrekta beslut och effektivt genomföra dem. Utvecklingen går mot snabbare och tätare trafik samt fler trafikutövare på banan. Kraven på operatören och de tekniska systemen förändras därvid. För att få underlag för utformningen av morgondagens trafikledningssystem driver Banverket forskningsoch utvecklingsprojektet Framtida tågtrafikstyrning. Arbetet är fokuserat på operatörens roll och gränsytan mellan operatören och de tekniska systemen. Målet är att framtida system ska uppfylla högt ställda krav på effektivitet och användarvänlighet. Ett forskningsuppdrag har givits till avdelningen för människa-datorinteraktion vid Uppsala universitet att analysera operatörens arbetssituation och förutsättningarna för en effektiv trafikledning. Resultatet av uppdraget presenteras i denna rapport, vilken ska utgöra en grund för diskussion och beslut om en fortsatt inriktning av forskning och utveckling inom området. Borlänge, januari 1999 Anders Gideon Banverket, sektionen för trafikstyrning -1-

INNEHÅLL 0. SAMMANFATTNING...3 1. INLEDNING...9 1.1 PROJEKTETS BAKGRUND OCH SYFTE...9 Den tekniska utvecklingen...9 Målsättningen för projektet...9 1.2 RAPPORTENS STRUKTUR...10 Syfte...10 Målgrupp och form...10 Läsanvisningar...10 1.3 ÖVRIGA RAPPORTER FRÅN PROJEKTET...11 Vetenskapliga rapporter/konferensbidrag...11 Examensarbeten...11 Rapporter av intresse från relaterade projekt...11 2. TIDIGARE FORSKNING...13 2.1 TIDIGARE FORSKNING, EN LITTERATURÖVERSIKT...13 2.2 GRUNDLÄGGANDE MÄNNISKA-MASKINFORSKNING...16 3. BAKGRUNDSKUNSKAPER...17 3.1 MÄNSKLIG PERCEPTION OCH KOGNITION...17 3.2 "INPUT OCH OUTPUT" KANALER...20 3.3 MÖNSTERIGENKÄNNING OCH "GESTALTLAGARNA"...21 3.4 DEN "MÄNSKLIGA FAKTORN" OCH OLYCKOR...23 Latenta fel...24 Praktiskt men irrationellt beslutsfattande...24 Misstag, oavsiktliga och avsiktliga fel...26 Situationer där man gör fel...27 Vad kan vi göra...27 Barriärer...29 3.5 MÄNSKLIGT BESLUTSFATTANDE I DYNAMISKA, TIDSKRITISKA SITUATIONER...30 Dynamiskt beslutsfattande...31 Kontrollteori som ram för utvärdering av mänskligt beslutsfattande...31 Två typer av beslut och inlärning vid interaktiva uppgifter...33 3.6 KOGNITIVA ARBETSMILJÖPROBLEM...33 3.7 OPERATÖRSARBETE INOM PROCESS- OCH TRAFIKSTYRNING...34 3.8 GRÄNSSNITTSUTFORMNING FÖR OPERATÖRER...35 3.9 UTVÄRDERING AV ANVÄNDBARHET...36 3.10 VERKSAMHETSUTVECKLING OCH ANVÄNDARCENTRERAT UTVECKLINGSARBETE...38 4. EN BESKRIVNINGSMODELL FÖR TÅGTRAFIKSTYRNING...43 4.1 SYFTE MED EN BESKRIVNINGSMODELL...43 4.2 BESKRIVNINGSMODELLENS STRUKTUR...43 4.3 BESKRIVNINGSMODELLEN TILLÄMPAD PÅ TÅGTRAFIKSTYRNING...46 Mål...47 Modell...47 Styrbarhet...48 Observerbarhet...50 Styrstrategier...51 Arbetsorganisation...51 Informationssystem...51 Kunskap, kompetens och utbildning...52-3-

5. UPPGIFTSANALYS AV TÅGTRAFIKSTYRNING...53 5.1 AVGRÄNSNINGAR...53 5.2 METODER FÖR OBSERVATIONER OCH INTERVJUER...53 5.3 BESKRIVNING AV TRAFIKSTYRNINGSARBETET...54 Mål...55 Modell...55 Observerbarhet...56 Styrbarhet...59 5.4 STÖRNINGAR...60 5.5 FAKTORER SOM PÅVERKAR STYRBARHET...61 5.6 ARBETSORGANISATION...63 5.7 KUNSKAP KOMPETENS OCH UTBILDNING...64 5.8 INFORMATIONSMÄNGDER, VARIABLER...64 5.9 INFORMATIONSSYSTEM...67 6. BILDER AV FRAMTIDA TÅGTRAFIKSTYRNING...71 6.1 VISIONER OCH SCENARIER...71 Vad menar vi med visioner?...71 Vad består resultatet av visionsarbetet av?...72 Hur används resultaten?...72 7. RIKTLINJER FÖR UTFORMNING AV ANVÄNDARGRÄNSSNITT...73 7.1 ALLMÄNT OM GRÄNSSNITTSUTFORMNING...73 Vad är målet för gränssnittsutformningen?...74 7.2 HUR GÅR GRÄNSSNITTSDESIGN TILL?...75 7.3 GENERELLA RIKTLINJER FÖR GRÄNSSNITTSUTFORMNING...76 Vilka problem vill man lösa?...76 Ytterligare mål för gränssnitten...79 7.4 EN PRELIMINÄR UPPSÄTTNING DESIGNREGLER...79 7.5 PRAKTISKA DESIGNEXEMPEL MED FÖRKLARINGAR...84 Disposition av informationsyta...84 Bildexempel...88 8. UTVÄRDERINGSMETODER...103 8.1 METODER FÖR ANVÄNDBARHETSANALYS...103 9. PROTOTYPER AV FRAMTIDA ANVÄNDARGRÄNSSNITT...105 9.1 BAKGRUND OCH METOD...105 9.2 PROTOTYPER AV NYA ANVÄNDARGRÄNSSNITT...105 9.3 UTVÄRDERING AV PROTOTYPERNA...106 Synpunkter på gränssnittsförslag....106 9.4 EXPERIMENTMILJÖ...108 Examensarbete 1....109 Examensarbete 2 och 3...110 10. UTVECKLING AV DATORISERADE STÖDSYSTEM...111 11. EN HELHETSSYN PÅ ARBETSPLATSUTFORMNING...115 11.1 ARBETSMILJÖ OCH ARBETSPLATSUTFORMNING...115 12. ANVÄNDARCENTRERADE MODELLER FÖR FRAMTIDA UTVECKLINGSARBETE...117 12.1 EN MODELL FÖR ANVÄNDARCENTRERAD UTVECKLING...117 13. REFERENSER...119-4-

0. SAMMANFATTNING Den tekniska utvecklingen Det sker idag en snabb utveckling av principer, metoder och tekniker för tågplanering och tågstyrning. De allt högre hastigheterna och den tätare trafiken ställer större krav på nya mer optimerande metoder för trafikstyrning. Planerings-, signal- och informationssystem måste förändras för att bättre passa morgondagens verksamhet. Yttre signalsystem kan på sikt komma att ersättas av datoriserade sådana inne hos lokförarna. Miljömässiga krav, t ex en minimering av energiförbrukningen, blir mer uttalade. Framtidens styrsystem ska klara av tätare och snabbare trafik på ett optimalt sätt, utan att på något sätt eftersätta kraven på god service, hög säkerhet och bra arbetsmiljö. Tekniken kommer därför att behöva utvecklas för att svara upp mot dessa krav. Stödsystemen måste bättre stödja användarna i deras allt mer krävande arbetsuppgifter. De kommer också att innehålla mer automatik, beslutsstöd etc. Arbetsorganisationen kommer att behöva utvecklas och anpassas till de nya villkoren och möjligheterna. Människan kommer emellertid även fortsättningsvis att spela en mycket viktig roll i det operativa arbetet med tågtrafikstyrning, även om villkoren för verksamheten och de tekniska möjligheterna förändras. Det i denna rapport beskrivna projektet Människamaskininteraktion i samband med tågtrafikstyrning vill ta fram mer kunskap om hur man i kommande utvecklingsarbete bättre ska kunna utforma samspelet mellan människor och teknik. Projektet ingår i Banverkets insatsområde Framtida tågtrafikstyrning. Målsättningen för projektet Projektets mål är att ta fram viktiga kunskaper för utformningen av framtida system för tågtrafikstyrning. Speciellt har projektet studerat utformningen av användargränssnitten mellan personal med olika arbetsuppgifter och de olika informations- och styrsystemen. Avsikten är att kunna göra dessa så användbara ("användarvänliga") och effektiva som möjligt. Detta sker dels genom att ta tillvara och tillämpa tidigare forskning och erfarenheter, dels genom intervjuer, observationer och analys av dagens arbete inom tågtrafikstyrningen. Projektet har också initierat arbete med att formulera visioner för morgondagens användargränssnitt och arbetssätt samt med att utveckla prototyper där idéer och skisser till nya lösningar kan provas och utvärderas. Projektet är ett samarbete mellan Banverket och avdelningen för människa-datorinteraktion, inst. för informationsteknologi, Uppsala universitet. Under hösten 1996 genomfördes en förstudie finansierad av Banverket, inom vilken vi konkretiserade forskningsproblemen och formulerade planer för det fortsatta arbetet. Under 1997 och 1998 har arbetet fortsatt, med finansiering från Kommunikationsforskningsberedningen (KFB) och Banverket. Människa-maskininteraktion En stor del av projektarbetet har ägnats åt att beskriva vilka krav man måste ställa på styrsystemens användargränssnitt, för att den inblandade personalen ska kunna arbeta så bra och effektivt som möjligt. För att kunna göra detta, fordras dels kunskap om hur människan fungerar och beter sig i sådana arbetssituationer, dels mycket grundlig förståelse för vad -3-

arbetet med tågtrafikstyrning verkligen innebär. En extra svårighet är att de nya systemen ska utvecklas för en framtid som vi ju inte har full inblick i. Människans egenskaper är i vissa avseenden mycket avancerade medan vi i andra avseenden har kraftiga begränsningar i vad vi klarar av. Beteendevetarna har sedan lång tid studerat detta i olika slags arbetssammanhang, och sådana kunskaper är till stor del användbara här. Några viktiga exempel på detta är: Mänsklig perception och kognition En viktig del i att förstå mänsklig informationsbearbetning är uppdelningen mellan medvetna och automatiserade tankeprocesser. På en mycket medveten nivå är människan kreativ och har en avancerad och adaptiv problemlösande förmåga. På denna nivå är däremot kapaciteten i andra avseenden starkt begränsad. Vi klarar bara av att behandla en sak i taget. På en lägre kognitiv nivå där vi utför inlärda och automatiserade uppgifter har vi däremot en så gott som obegränsad parallell kapacitet, se figur. När det gäller utformningen av ett styrsystem har detta en mycket viktig tolkning. Man måste låta den person som styr tågtrafiken vara optimalt koncentrerad på det egentliga styrproblemet och hur detta ska lösas. Alla andra sysslor, som t ex att hämta in och tolka information från olika källor, sammanställa dessa till ett beslutsunderlag, utvärdera olika beslutsalternativ, kommunicera med andra, vidta nödvändiga åtgärder etc. måste tillåtas vara automatiserat för den erfarna användaren. Om gränssnittet "stör den medvetna kognitiva processen" kommer man att bli långsam, göra mer fel, ta sämre beslut, bli belastad, stressad osv. En annan viktig kunskap handlar om människans minne, speciellt de begränsningar som finns i korttidsminnet. Korttidsminnet utnyttjas mycket aktivt i den typ av arbete som förekommer i samband med tågtrafikstyrning. Om inte arbetssituationen och utformningen av informationssystem och användargränssnitt anpassas till människans förmåga i detta avseende kan allvarliga följder uppstå. Ineffektivitet, felbeteende, trötthet, muskelbelastningar m.m. är möjliga effekter av att personer tvingas arbeta med korttidsminnet överbelastat. En slutsats från detta är att all beslutsrelevant information måste vara synlig samtidigt och i rätt form, annars tvingas man minnas saker under processen, vilket leder till problem enligt ovan. Om gränssnitt och annat tar "kognitiv kraft" av operatören leder detta till bl a sådana problem som beskrivits ovan. Kognitiva arbetsmiljöproblem kallar vi sådana problem som uppstår när egenskaper i arbetssituationen hindrar människan från att utnyttja sin kognitiva förmåga, för att utföra arbetsuppgifterna på ett effektivt sätt. Hindren kan vara av olika art, t ex en olämplig arbetsorganisation, ett felaktigt innehåll i informations- och styrsystemen eller ett dåligt användargränssnitt till dessa. De kognitiva arbetsmiljöproblemen innebär att de som arbetar i verksamheten inte kan förstå, skaffa sig information om, överblicka, kontrollera, påverka eller styra det eller de skeenden man arbetar med, trots att man egentligen har de nödvändiga förutsättningarna för detta, t ex kunskaper, erfarenhet och ambition. Problemen kan i sin tur leda till psykiska och fysiska reaktioner, belastningsbesvär m.m. Att styra dynamiska och tidskritiska arbetssituationer Arbete i dynamiska arbetssituationer ställer speciella krav på operatörerna liksom på innehållet och utformningen av de informationssystem de har som stöd i arbetet. Forskning inom detta område har visat hur man genom olika slags informationsförsörjning, t ex genom att variera vilken information som presenteras och hur, kan underlätta eller försvåra uppbyggnaden av effektiva mentala modeller, dvs hur operatörerna förstår den process de ska -4-

styra. Ett resultat är att det är viktigt att visa dynamisk information, t ex information om hur den styrda processen utvecklas som funktion av tiden, ibland även tillsammans med prognoser över framtida utveckling. Detta gör det möjligt för operatörerna att arbeta förebyggande snarare än att invänta kritiska situationer och då lösa problemen. Idag visas mycket statisk information, viktiga informationselement saknas helt, andra delar är starkt tidsfördröjda osv. Tidskritiska beslutssituationer är ett annat forskningsområde, dvs arbetssituationer där människor tvingas fatta beslut under stark tidspress och kanske baserat på begränsad information om den process de ska styra. Man vet en hel del om hur människor kan fatta felaktiga beslut i sådana situationer om inte informationsförsörjning etc. är korrekt utformad. Vanligtvis ser man operatören vid styrning av en process som i huvudsak en krislägeshanterare. Detta synsätt på operatörsrollen som passiv övervakare av processen kan kallas att styra genom att reagera på undantag/larm" principen ( management-byexception ) Operatörer föredrar att övervaka processen ganska intensivt. De behöver information om processens dynamiska tillstånd, därför att deras största bekymmer är att - med en acceptabel grad av säkerhet - få veta att processen, eller de automatiska delarna av styrsystemet, inte kommer att konfrontera dem med otrevliga överraskningar. Att på grund av att ingenting larmar, förutsätta att processen går fint, är inte tillräckligt för dem. Dessutom vet de av erfarenhet att när något oväntat inträffar finns oftast mycket lite tid till att sätta sig in i processens aktuella tillstånd. Operatörer vill med andra ord hellre arbeta enligt "styra genom att vara uppdaterad" principen ( management-by-awareness ), vilket betyder att operatörer varje stund är mycket medvetna om processens tillstånd och därför kan upprätthålla en hög grad av beredskap inför möjliga förändringar och störningar. En beskrivning av tågtrafikstyrningen Flera olika faktorer måste vara uppfyllda för att man ska kunna förstå, behärska och styra en dynamisk process. En kategorisering av sådana faktorer, tillämpbar på de arbetssituationer inom tågtrafikstyrning som vi är intresserade av att studera, säger att samtliga följande villkor måste vara uppfyllda: att det finns ett tydligt mål för det som ska uppnås, att den som ska styra/kontrollera har en modell över (förstår hur det fungerar, har kunskap om etc.) processen eller skeendet, att det finns tillräckliga möjligheter att påverka processen eller skeendet (det sk styrbarhetsvillkoret), att den som styr har tillräcklig information om processens eller skeendets aktuella tillstånd (det sk observerbarhetsvillkoret). För att kunna styra en process på ett tillfredsställande sätt fordras att de fyra huvudvillkoren är uppfyllda: mål, modell, styrbarhet och observerbarhet. Vi har därför valt att strukturera beskrivningen av arbetet med tågtrafikstyrning på detta sätt. Intervjuer och observationer För att få tillräckliga kunskaper om vad arbetet med tågtrafikstyrning innebär har det genomförts ett stort antal intervjuer och observationer, samt en analys av dessa. Tågtrafikledare vid trafikledningscentralerna i Gävle, Göteborg och Stockholm har intervjuats. Intervjuorterna har valts för att täcka in olika trafiksituationer. I Stockholm dominerar tät trafik på flera spår, där person- och lokaltrafik dominerar. Stockholm har flera flaskhalsar som skapar problem. I Gävle har man mest enkelspårstrafik, mycket godstrafik och mindre person- och lokaltrafik. Göteborg har flera banor med dubbelspår med blandad -5-

gods- person- och lokaltrafik, samt banor med enkelspår med glesare trafik. Göteborg är även en säckstation. Intervjuerna har omfattat dels en halv dag enskild intervju, dels en halv dags intervju med observation under pågående arbete med tågtrafikstyrning. Samtliga intervjuer har spelats in på band och skrivits ut. Tyngdpunkten i analysen ligger hittills på omplanering vid störningar, huvudsakligen vid trafik på enkelspår. Anledningen till denna prioritering är bl a att det kan vara enklare att först kunna beskriva beslutssituationerna i sådana situationer, samtidigt som man från de intervjuade ansett att vinsterna med bättre informationssystem och gränssnitt skulle kunna vara stora. Beskrivningar och analyser av trafikledarnas arbetsuppgifter är genomförda för att få en tillräckligt god förståelse för var människa-maskinrelaterade problem kan uppstå, vilket i sin tur bildar underlag för att bedöma vilka egenskaper i gränssnittet som är avgörande för en effektiv interaktion mellan trafikledaren och tågtrafikprocessen. Många viktiga synpunkter som kommit fram i intervjuerna, med trafikledare och andra, har utgjort en grund för specifikationer av designriktlinjer och prototyper. Materialet kommer att bearbetas ytterligare senare i projektet. Prototyper av framtida styrsystem och användargränssnitt Ett viktigt moment i projektet är design och implementation av prototyper av gränssnitt till framtida system för tågtrafikstyrning. Dessa utvecklas i samverkan med experter på arbetets innehåll från Banverket. Design görs så att uppställda mål kan nås: effektivitet, minimalt kognitivt belastande, flexibel funktion, god arbetsmiljö m.m. Grunder för designprinciper, guidelines m.m. har hämtats från tidigare forskning, och kompletterats med den nya kunskap som detta projekt ger. En enklare experimentmiljö har byggts upp för att genomföra försök med prototyperna. Idag har några preliminära försök gjorts, huvudsakligen inriktade på att utveckla den presentation som idag finns i spårplanerna och i graferna. Syftet är att försöka samla all den information som behövs för bedömningar och beslut i en kompakt form, så att personalen snabbt och enkelt kan få en aktuell och komplett bild av tågtrafikprocessen. Genom att integrera informationsmängderna, utnyttja lämpliga metoder för att koda informationen samt prioritera den information som är viktigt och beslutsrelaterad för operatörerna kan även mycket komplexa gränssnitt göras överblickbara och enkla att hantera. Riktlinjer för utformning av användargränssnitt Ett viktigt resultat av projektarbetet är de preliminära riktlinjer för utformning av användargränssnitt som tagits fram. Dessa riktlinjer består nu av mer generella principer samt några mer specifika regler för hur gränssnitt för just tågtrafikstyrningen kan utformas. Några mer kompletta regelverk för gränssnittsdesign har inte kunnat tas fram under denna projektfas, utan arbetet med detta kommer att fortsätta. Syftet här har varit att ge exempel på vad sådana regelverk kan innehålla, samt att testa dessa vid utformning av prototyper enligt ovan. De mer generella riktlinjerna tar bl a upp hur man kan skapa gränssnitt som: Låter operatörerna arbeta koncentrerat på arbetsuppgiften. Underlättar orientering och navigering. Minimerar minnesbelastningar och annan kognitiv belastning. Understödjer tidskoordinering av datavärden. Hjälper operatören att identifiera status hos inblandade processer. Skapar effektiv återkoppling. -6-

Projektorganisation Projektet har finansierats genom ekonomiskt stöd från Kommunikationsforskningsberedningen (KFB), och Banverket. Uppdraget har lagts ut av Banverkets generaldirektör på chefen för sektionen Trafikstyrning, under avdelningen Järnvägssystem, vid Banverkets huvudkontor i Borlänge. Chef för Trafikstyrning är Ingemar Frej. Ansvarig för genomförandet är chefen för gruppen Signalsystem, Anders Gideon. Projektledare är Per Carsén från Banverket Projektering Stockholm. I referensgruppen för projektet ingår förutom ovanstående tre personer också två personer från Tågtrafikledningen, säkerhetschefen Catharina Lindahl, Borlänge och chefen för trafikledningsområde Gävle, Anders Lindholm. För det vetenskapliga forskningsarbetet anlitar Banverket avdelningen för människadatorinteraktion vid Uppsala universitet. Kontaktpersoner Anders Gideon Banverket huvudkontoret, BTS 781 85 Borlänge Tel. 0243/44 57 59 Fax. 0243/44 56 07 E-post: anders.gideon@hk.banverket.se Arne W Andersson och Bengt Sandblad Avd för människa-datorinteraktion Inst. för informationsteknologi Uppsala universitet, Lägerhyddsvägen 18 752 37 Uppsala Tel. 018/471 28 59 eller 018/471 28 68 Fax. 018/471 78 11 E-post: arne.andersson@hci.uu.se bengt.sandblad@hci.uu.se www: http://www.hci.uu.se Rapporten har till sina huvuddelar skrivits av Arne W Andersson och Bengt Sandblad, avd. för människa-datorinteraktion, Uppsala universitet. Avsnittet om Den mänskliga faktorn och olyckor, 3.4, har skrivits av Eva Olsson och avsnittet om Mänskligt beslutsfattande i dynamiska tidskritiska situationer, 3.5, av Anders Jansson, båda från avd. för människadatorinteraktion. Vi vill tacka alla medverkande personer från Banverket som bidragit till kartläggnings- och analysarbetet samt med granskningen av rapporten. -7-

1. Inledning 1.1 Projektets bakgrund och syfte Den tekniska utvecklingen Det sker idag en snabb utveckling av principer, metoder och tekniker för tågplanering och tågstyrning. De allt högre hastigheterna och den tätare trafiken ställer större krav på nya mer optimerande metoder för trafikstyrning. Avregleringen av tågtrafiken kommer att leda till att flera konkurrerande trafikoperatörer trafikerar spårnätet. Planerings-, signal- och informationssystem måste förändras för att bättre passa morgondagens verksamhet. Yttre signalsystem kan på sikt komma att ersättas av datoriserade sådana inne hos lokförarna. Miljömässiga krav, t ex en minimering av energiförbrukningen, blir också mer uttalade. Framtidens styrsystem ska med andra ord klara av tätare, snabbare och mer komplex trafik på ett optimalt sätt, utan att på något sätt eftersätta kraven på effektivitet, god service, hög säkerhet och bra arbetsmiljö. Tekniken kommer därför att behöva utvecklas för att svara mot dessa krav. Stödsystemen måste bättre stödja användarna i deras allt mer krävande arbetsuppgifter. Systemen kommer också att innehålla mer automatik, beslutsstöd etc. Arbetsorganisationen kommer att behöva utvecklas och anpassas till de nya villkoren och möjligheterna. Människan kommer dock även fortsättningsvis att spela en mycket viktig roll i det operativa arbetet med tågtrafikstyrning, även om villkoren för verksamheten och de tekniska möjligheterna förändras. Projektet Människa-maskininteraktion i samband med tågtrafikstyrning vill ta fram mer kunskap om hur man i kommande utvecklingsarbete bättre ska kunna utforma samspelet mellan människor och teknik. Projektet ingår i Banverkets insatsområde Framtida tågtrafikstyrning. Målsättningen för projektet Projektets mål är att ta fram viktiga kunskaper för utformningen av framtida system för tågtrafikstyrning. Speciellt har projektet studerat utformningen av användargränssnitten mellan personal med olika arbetsuppgifter och de olika informations- och styrsystemen. Avsikten är att kunna göra dessa så användbara ("användarvänliga") och effektiva som möjligt. Detta sker dels genom att ta tillvara och tillämpa tidigare forskning och erfarenheter, dels genom intervjuer, observationer och analys av dagens arbete inom tågtrafikstyrningen. Projektet har också initierat arbete med att formulera visioner för morgondagens teknik och arbetssätt samt utveckla prototyper där idéer och skisser till nya styroch informationssystem kan provas och utvärderas. Projektet är ett samarbete mellan Banverket och Avdelningen för människa-datorinteraktion vid Uppsala universitet. Under hösten 1996 genomfördes en förstudie finansierad av Banverket, inom vilken vi konkretiserade forskningsproblemen och formulerade planer för det fortsatta arbetet. Under 1997 och 1998 har arbetet fortsatt, med finansiering av Kommunikationsforskningsberedningen (KFB) och Banverket. 1.2 Rapportens struktur -8-

Syfte Huvudsyftet med denna rapport är att sammanfatta projektets forskningsresultat på ett sätt som är användbart för Banverket i det fortsatta arbetet med att utveckla och utforma framtida system för tågtrafikstyrning. Målgrupp och form Rapporten är till stora delar skriven som en "tillämpad lärobok", med målsättningen att ge underlag för kompetensutveckling för sådana personer som ska leda och deltaga i kommande utvecklingsprojekt inom tågtrafikstyrning. Även utvecklingsprojekt som omfattar användargränssnitt och människa-maskininteraktion i övrigt, bör kunna använda materialet i sina projekt. Personal "på fältet" ska kunna läsa stora delar av rapporten, för att få bättre förutsättningar att kunna deltaga i kommande arbete med prototyputformning m.m. Materialet är till viss del teoretiskt, men till större delen utgår vi från beskrivningen av arbetet inom tågtrafikstyrningen på det sätt som det tagits fram inom projektet. I samband med konkreta utvecklingsprojekt i framtiden kommer det att finnas anledning att vidare bearbeta materialet för att det ska bli nyttigt i direkt design- och konstruktionsarbete. Då kommer det t ex att finnas behov av att ta fram guidelines för gränssnittsdesign och checklistor av olika slag som kan styra utformning och utvärdering. Den detaljnivån ligger inte denna rapport på. Den rent vetenskapliga redovisningen separeras från rapporten i övrigt. Vi kommer att i samverkan med Banverket publicera resultat från forskningen i olika vetenskapliga sammanhang som konferenser, tidskrifter etc. Läsanvisningar De olika kapitlen kan till viss del läsas oberoende av varandra. Sammanfattningen ger en kortfattad översikt över projektet och dess huvudsakliga resultat. Kapitel 3, Bakgrundskunskaper, är en beskrivning av de kunskapsområden, främst beteendevetenskapliga, som vi har utgått från i vårt arbete. Kapitel 4 och 5 är en redovisning av den genomförda uppgiftsanalysen, och beskriver viktiga aspekter på arbetet med tågtrafikstyrning. Kapitel 6 beskriver arbetet med framtidsbilder av hur morgondagens tågtrafik kommer att se ut. Resultatet av visionsseminarierna publiceras separat. Kapitel 7 beskriver riktlinjer för utformning av användargränssnitt samt några exempel på skisser till utformning av morgondagens system för tågtrafikstyrning. Kapitel 8-11 redovisar kortfattat ytterligare delar av det genomförda projektarbetet, bl a metoder för utvärdering, arbetet med experimentmiljö för att pröva prototyper, kompletterande aspekter på arbetsmiljö, utvecklingsmetoder m.m. 1.3 Övriga rapporter från projektet Under den tid detta projekt pågått har ett antal andra rapporter utarbetats. Nedanstående rapporter har antingen publicerats direkt inom ramen för projektet, eller av andra projekt med nära koppling till vårt arbete. Vetenskapliga rapporter/konferensbidrag Sandblad, B., Andersson, A. W., Frej, I., Gideon, A. The role of human-computer interaction in design of new train traffic control systems. Proceedings of WCRR 97, Florence, November 16-19, 1997. -9-

Andersson, A. W., Sandblad, B., Hellström, P., Frej, I., Gideon, A. A systems analysis approach to modelling train traffic control. Proceedings of WCRR 97, Florence, November 16-19, 1997. Andersson, A.W., Sandblad, B. and Nilsson, A. Improving interface usability for train dispatchers in future traffic control systems. Proceedings of COMPRAIL 98, Lisbon, September 2-4, 1998. Examensarbeten Alexander Nilsson Prototyper av framtida gränssnitt för tågtrafikstyrning. Examensarbete, Uppsala Universitets Tekniska Högskola. UPTEC F 98 069. Ola Andersson och Sören Pedersen Java-baserat simuleringssystem med tillämpningar inom tågtrafikstyrning. Examensarbete, Uppsala Universitets Tekniska Högskola. UPTEC F 98 094. Rapporter av intresse från relaterade projekt Hellstrom, P., Frej, I., Gideon, A., and Sandblad, B. Algorithms and control systems for computer-aided train dispatching. Proceedings of WCRR 97, Florence, November 16-19, 1997. Hellström, P., Sandblad, B., Frej, I., Gideon, A. An evaluation of algorithms and systems for Computer-Aided Train Dispatching, Proceedings of COMPRAIL 98, Lisbon, September 2-4, 1998. P. Hellström Analysis and Evaluation of Systems and Algorithms for Computer Aided Train Dispatching. Avhandling för Teknologie licentiatexamen, UPTEC 98 008R, 1998. Uppsala universitet, Avdelningen för systemteknik. -10-

2. TIDIGARE FORSKNING 2.1 Tidigare forskning, en litteraturöversikt Människa-maskinproblem i samband med tågstyrning har tidigare studerats vetenskapligt i mycket liten omfattning. Mycket praktiska erfarenheter, och rapporter av olika slag, finns dock från utvecklingsprojekt inom landet (Banverket och SJ), inom andra länders tågtrafikbolag samt inom järnvägsindustrin. Detta redovisas inte här. På europeisk nivå pågår projektet ERTMS/ETCS (European Rail Traffic Management System/European Train Control System), (ETCS MMI, 1996), som kommer att ta fram riktlinjer för bl a signalering till och från tåg samt för den tekniska utformningen av arbetsplats, instrumentpaneler etc. för lokförare. En europeisk samordning är nödvändig för att tågen skall kunna passera nationsgränser utan problem, det sk interoperabilitets-problemet. För trafikledarnas arbete vid trafikledningscentraler kan anpassning till nationella förutsättningar göras i högre grad. Förutom några enstaka publikationer, t ex Lenior (1993), finns mycket lite gjort, som finns tillgängligt, på detta område. Vid Dalarnas högskola forskar Peter Hellström om datorstödd tågledning, optimalitetsproblem och beslutsstöd. I en rapport "Datorstödd tågledning - en studie av trafikledarnas beslutsprocesser" [3] har han redovisat en intervjuundersökning angående styrstrategier i praktiken. I en rapport från avdelningen för teknisk psykologi, tekniska högskolan i Luleå, har Kjell Ohlsson och Christina Aldrin beskrivit arbetsmiljöaspekter på TLC Boden (Ohlsson & Aldrin, 1995). Vid VTI, Linköping, bedrivs viss forskning med koppling till tågtrafik och ATC-system. Vid CTS, Borlänge bedrivs forskning i samverkan med Dalarnas högskola, Banverket och ADtranz AB, bl a om signalering mellan tåg och TLC samt om system för rörliga tågblock. Inom Banverket bedrivs projektet TRAIN, med syfte att studera lokförarnas arbetsmiljö. Projektet ska resultera i en beskrivning av tågförarens nuvarande arbetssituation och informationsmiljö identifiering av trafiksäkerhetsmässiga risker och ge förslag till säkerhetshöjande åtgärder. TRAIN-projektet består av tre delar: Delprojekt 1 ska ta fram en beskrivning av tågförarsystemet (funktion, teknik, förare och organisation för att framföra ett enskilt tåg) och dess gränsytor mot andra delar av tågtrafiksystemet, exempelvis tågförarens samverkan med tågtrafikledningen. Detta delprojekt genomförs av institutionen för psykologi och pedagogik vid Linköpings Universitet och avdelningen för människa-datorinteraktion vid Uppsala Universitet Delprojekt 2 ska beskriva och analysera vissa arbetsuppgifter i tågförarsystemet och en ergonomisk analys av förarens informationsmiljö genomförs. Delprojektet genomförs av Institutet för Energiteknik i Halden, Norge. Delprojekt 3 ska kartlägga stress och belastning i tågförarens arbetssituation samt att utvärdera arbetstidsscheman. Likaså jämförs tågförarens arbetssituation för köravsnitt med och utan ATC. Delprojektet genomförs av Statens Institut för Psykosocial Miljömedicin vid Karolinska Institutet. Ytterligare några intressanta referenser redovisas här nedan med hjälp av deras abstract: -12-

(Kawaguchi et. al. 1997) Recent trends in train traffic control systems. Train traffic control systems, which track the train positions on the lines and automatically control traffic signals according to a train schedule, contribute to both the on-time running of trains and a reduction in the load on dispatchers. Recently the range of automation in such systems has increased and automatic control of shunting trains within train yards is now also done, in addition to control of trains running on the main lines. Also, the extent of train schedule editing functions for displaying train schedules on a workstation display and for accurately changing the schedule is remarkable. These functions support quick recovery from schedule delays. The conventional work method in which train schedule editing items were investigated on a paper-printed schedule diagram according to regulations is greatly changing. On the other hand fault tolerant control computers are the nucleus of the computer system, realising high reliability and ease of maintenance with the system continuing to run even during hardware breakdowns. An autonomous decentralised network realises high reliability through a double transmission route and system flexibility is improved. artikeln beskriver ett system för tågtrafikstyrning vilket detekterar tågens position på linjen och automatiskt styr trafiksignalerna utifrån tidtabellen. Systemet ger kortare gångtider och minskar trafikledarnas arbetsbelastning. (Muller & Schnieder, 1995). A new human-computer interface for high-speed maglev train traffic supervision. In modern high speed train traffic high capacity and acceptance of the transport system becomes more and more important. Human computer interfaces used in train traffic control are developed historically and do not fit any longer as the real traffic situation is difficult to perceive by the dispatcher. In this article, weaknesses of existing interfaces are shown. A completely new designed interface is proposed consisting of completely new designed diagrams helping the dispatcher to optimally perceive the traffic situation. It is shown that interface design can no longer be limited to a simple screen design, but the whole working area has to be considered. For process control applications new diagram design ideas considering human mental work-load and human mental capacity should be invented. (Shoji & Igarashi, 1997). New trends of train control and management systems with realtime and non real-time properties. The conventional train traffic control system has been focused on safety and punctuality in normal operations. Recently, however, more flexible and adaptive management has been required not only for train regulation, but also for maintenance, and in train delay situations. An autonomous decentralised train control and management system is proposed to attain both the real time property for train control such as train traffic and non real time property for train management such as scheduling. This subsystem has been developed to make these two heterogeneous subsystems coexist by isolating or co-ordinating mutually. This system has been applied to the train traffic control and management system for Japanese bullet train line (COSMOS: Computerized Safety Maintenance and Operation system of Shinkansen). The proposed system has been in operation since November 1995, and the effectiveness has been evaluated. (Lancien & Garelli 1995). Towards a new concept in railway command & control: from ASTREE to ETCS. The French National Railways (SNCF) are conducting a research program `ASTREE` about a new global approach of the railway traffic command/control, with a view to increasing the traffic flow of the lines and reducing costs via the implementation of innovating technologies. Functional and highly technical full scale tests will be performed in 1994. This research program supports specification and design works relative to the future European command/control system (ETCS) designed to permit an interoperability between the different networks, in particular for high speed trains. The industrialists take an active part to this approach. The first implementation is planned in France towards the year 2000. -13-

(Missikoff & Toiati, 1994). An overview of MINT: an intelligent system for railway traffic control. The paper gives an overview of the MINT (Managing Intelligently Networks of Trains traffic) system. MINT has been conceived to support the railway traffic controller in his job of monitoring the planned trains movement and replanning them, whenever unexpected abnormalities cause conflicts between routes. The system is based on the object-oriented knowledge base environment Mosaico. The logical architecture of MINT is composed by four main subsystems: 1) an object-oriented database manager; 2) a forecast subsystem; 3) an intelligent replanning module; and 4) a graphical user interface. This paper focuses in particular on the intelligent replanning module, presenting its architecture and the formal foundations on which it is based. (Missikoff 1997). An object-oriented approach to an information and decision support system for railway traffic control. The paper describes the analysis, design, and fast prototyping of MINT (Manager of Integrated Networks of Train traffic), an information and decision support system for railways traffic control. MINT is a complex system that tightly integrates information management and problem-solving functionalities, by means of an object-oriented approach. The work is characterized by several issues: (i) object-oriented analysis and design; (ii) knowledge-based application modeling, by means of a powerful conceptual language (TQL++); (iii) advanced search techniques in the problem-solving component; (iv) fast prototyping by the automatic generation of executable code; (v) use of an advanced knowledge-based modeling and prototyping environment (Mosaico). The paper starts with a description of the railway traffic control problem; then it focuses on the architecture of MINT, paying particular attention to the database component and its train conflict-solving capabilities. Finally, a few experimental results are reported. 2.2 Grundläggande människa-maskinforskning Människa-datorforskning har tidigare bedrivits inom många andra tilllämpningsområden och resultat från denna forskning kan till stor del appliceras på de här aktuella frågeställningarna. Detta gäller såväl generell människa-maskinforskning som tillämpningar inom olika verksamhetsområden, kanske främst när det gäller process- och trafikstyrning. Även forskning inom området dynamiskt beslutsfattande i komplexa situationer, som bedrivits vid psykologiska institutionen vid Uppsala universitet, är till viss del tillämpbar. Forskningen om människa-systeminteraktion, människans beteende och prestationer i en komplex teknisk omgivning, utformning av effektiva gränssnitt till informations- och styrsystem, måste av nödvändighet vara interdisciplinär. Forskningskompetens från olika vetenskapliga områden och traditioner måste föras samman, för att problemställningarna ska kunna studeras i ett helhetsperspektiv. Vid avdelningen för människa-datorinteraktion, MDI, (tidigare kallad CMD, Centrum för studium av människan och datorn), Uppsala universitet, pågår sedan ett antal år tillbaka sådan tvärvetenskaplig forskning. Systemanalytiker, tekniker, datavetare/dataloger och beteendevetare har tillsammans byggt upp nya kompetenser för att studera människan under interaktion med datorer och andra tekniska system av olika art. Att arbeta tvärvetenskapligt är inte problemfritt. Det har tagit flera års gemensamt arbete, både med teoretisk och tillämpad forskning, för att förena olika kunskaper och vetenskapliga arbetssätt. Inom MDI (människa-dator interaktion) finns mycket forskning inom landet och internationellt. Forskningen behandlar många olika områden som rör problem med och -14-

möjligheter för att utveckla effektiva och användbara, "användarvänliga" datorstöd. Några viktigare frågeställningar är bl a: Kognitiva modeller av människan i interaktion med datoriserade stödsystem i arbetslivet. Metoder för analys av kognitiva aspekter på hur människor använder informationsmängder i olika delar av en arbetsprocess, sk informationsanvändningsanalys. Syftet är att få fram sådan information som är viktig för att kunna konstruera gränssnitt som minimerar kognitiva arbetsmiljöproblem. Metoder för design av effektiva användargränssnitt i arbetslivet. Designkunskap, designmetoder och regler för design har utvecklats. Genom att utveckla sk domänspecifika styleguides för en viss typ av verksamhet kan man skapa regelverk och fördefinierade gränssnittselement som starkt effektiviserar såväl de skapade gränssnitten som själva processen att skapa dessa. Nya utvecklingsverktyg för modellering av arbetsprocesser, uppgiftsanalys, datorstödd konstruktion av användargränssnitt. -15-

3. BAKGRUNDSKUNSKAPER 3.1 Mänsklig perception och kognition För att förstå problem som uppstår i samband med att människor interagerar med tekniska system av olika art är det nödvändigt med grundläggande kunskaper om perception 1 och kognition 2. Inom beteendevetenskaperna, speciellt psykologin, har man sedan länge studerat detta, och det finns många resultat som direkt låter sig överföras till människa-maskinfrågor och till utformning av effektiva användargränssnitt för de som t ex ska styra komplexa trafikprocesser. Den korta sammanställning som följer här ger naturligtvis inte någon fullständig bild av komplexiteten i hur människan fungerar och interagerar med tekniska system i olika slags arbetssituationer. Avsikten är att beskriva några aspekter som är viktiga när det gäller förståelsen av de problem som kan uppstå när en mänsklig operatör skall deltaga i och styra ett komplext skeende och när det gäller villkoren för hur informations- och styrsystem därför bör utformas för att resultatet ska bli så bra som möjligt. Framställningen här är också gjord för att förklara begrepp och fenomen på ett enkelt sätt och gör inte anspråk på vetenskaplig stringens. Det finns flera läroböcker som beskriver detta på ett mer stringent och utförligt sätt. Exempel på sådan litteratur är Dix m. fl. (1998) och Preece (1994). Medvetna och automatiserade kognitiva processer För att beskriva mänsklig informationsbearbetning är det viktigt att göra en uppdelning mellan medvetna och automatiserade tankeprocesser. På en mycket medveten nivå är människan kreativ och har en avancerad och adaptiv problemlösande förmåga. På denna nivå är däremot kapaciteten i andra avseenden starkt begränsad. Vi klarar bara av att behandla en sak i taget. På en lägre kognitiv nivå där vi utför inlärda och automatiserade uppgifter har vi däremot en så gott som obegränsad parallell kapacitet. Se figuren nedan. Det är inte helt klarlagt om det finns några diskreta kognitiva nivåer som dessa processer kan fungera på eller om det är så att det finns ett mer kontinuerligt spektrum av "medvetenhet" från den lägsta automatiserade till den högsta och mest medvetna. Den viktigaste skillnaden ligger mellan de båda ytterligheterna, den mest medvetna nivån där vi löser avancerade probelm och bara gör en enda sak åt gången, respektive den mest automatiserade nivån där vi utan medveten ansträngning kan utföra i och för sig avancerade aktiviteter men utan att "tänka på vad vi gör". I samband med processkontroll är denna uppdelning ofta en mycket viktig del av modellerna av operatörers informationsbehandling, se t ex Rasmussen (1983). 1 Perception handlar om människans mottagande av impulser via sinnesorganen 2 Kognition handlar om människans kunskaper, förmågor att behandla information, tankeprocesser och minnesförmåga, m. m. -16-

hög, medveten kognitiv nivå vi klarar av en sak åt gången låg, automatiserad kognitiv nivå vi har en mycket hög parallellkapacitet Fig. De olika nivåerna av kognitivt processande. För att förklara detta ytterligare kan vi ta ett exempel med en person som kör bil i en livligt trafikerad stad. Man planerar färdväg med hänsyn till trafik, vägar osv., studerar omgivningen, vägbanan, trafiken, trafikljus, andra fordons beteende, manövrerar bilen via rattrörelser, växelspak, gas, broms, koppling, blinkers m.m., gör en rad bedömningar där man väger samman olika faktorer och tar en kontinuerlig ström av snabba beslut. Tolkar vi detta i termer av data- och informationsströmmar, bearbetning, beslutsprocesser etc. ser vi en synnerligen komplex mängd av avancerade och till stor del parallella processer. Under normala omständigheter gör vi, trots allt, detta utan problem eller ansträngning och dessutom samtidigt som vi kan ha våra mer medvetna tankar koncentrerade på något svårt problem, t ex hur vi ska lösa en personalkonflikt på jobbet eller vilken slags sås vi ska göra till middagssteken på söndag. Detta kan fortgå tills något i trafiken, t ex ett barn som springer ut i vägen, eller något i bilen, t ex en röd lampa eller ett konstigt ljud, pockar på vår medvetna uppmärksamhet. Då måste det problem vi mentalt höll på med läggas åt sidan tills dess att det nya problemet lösts. Därefter kan vi återgå till personalproblemet eller söndagssteken. Detta har viktiga konsekvenser när det gäller utformningen av ett system för tågtrafikstyrning. Man måste låta personerna som styr tågtrafiken vara optimalt koncentrerade på det egentliga styrproblemet och hur detta ska lösas. Alla andra sysslor, som t ex att styra informationssystemen, hämta in och tolka information från olika källor, sammanställa dessa till ett beslutsunderlag, utvärdera olika beslutsalternativ, kommunicera med andra, vidta nödvändiga styråtgärder etc. måste tillåtas vara optimalt automatiserade för den erfarna användaren. Om handhavandet av gränssnittet "stör den medvetna kognitiva processen" kommer man att bli långsam, göra fler fel, ta sämre beslut, bli belastad, stressad osv. Korttidsminne och långtidsminne En annan viktig aspekt handlar om människans minne, speciellt de begränsningar som finns i vårt korttidsminne. Funktionellt kan man indela vårt minne i två helt olika delar, långtidsminne och korttidsminne (eller arbetsminne). Dessa två minnesfunktioner har helt olika egenskaper. Långtidsminnet är där vi lagrar inlärd kunskap för livet. Korttidsminnet är den buffert vi utnyttjar hela tiden för korttidslagring av information t ex under en pågående arbetsprocess. Det följande karakteriserar huvudsakligen de båda minnestyperna: Långtidsminnet Fordrar inlärning. Ingen egentlig informationsförlust. Svårigheter att återvinna lagrad information. Korttidsminnet -17-

Begränsad kapacitet, klarar maximalt 5-8 "minnesenheter". Kort avklingningstid, 15 sekunder. Mycket störningskänsligt. Långtidsminnet används alltså, som framgår av namnet, för att långtidslagra sådant som vi mer eller mindre mödosamt lärt oss. Det är förmodligen så att vi har olika svårt att lära oss olika slags saker. Teoretiska kunskaper, långa utanttilltexter osv fordrar mycket möda. Mönster, bilder, begrepp osv går ofta mycket enklare att få in långtidsminnet. Forskning pekar på att det som en gång lagrats i långtidsminnet finns kvar där för evigt. Informationsförlusten är liten. Problemet är att vi kan ha mycket svårt att återvinna det som lagrats där. Vi måste ha en "trigger", något som möjliggör en återhämtning av det lagrade. Genom att bygga upp effektiva triggers kan vi göra det mycket lättare att utnyttja det som finns i långtidsminnet. Lukt- och ljudintryck är exempel på signaler som effektivt kan trigga återhämtandet av något som finns i långtidsminnet, och som vi kanske inte ägnat en tanke på mycket länge. En viss lukt kan påminna oss om hur det såg ut hemma hos mormor när vi var barn, hur hon då såg ut, vilka kläder hon hade på sig och hur maten hon lagade smakade. I ett datorstöd kan det vara viktigt att ge stöd för associationer som gör det enkelt att återhämta kunskaper som behövs i arbetsprocessen. Korttidsminnet har helt andra egenskaper. Här kan vi lagra mycket begränsade informationsmängder och under mycket kort tid. Korttidsminnet kan lagra högst 5-8 informationsenheter åt gången, försöker vi lagra mer kommer andra enheter att "ramla ur". Med informationsenhet menas något som minnet uppfattar som hörande ihop. En siffra kan vara en enhet. Lagrar vi ett telefonnummer som enskilda siffror, 9 5 7 4 2 8, blir det 6 enheter. Lagrar vi det som tvåsiffriga tal, 95 74 28, blir det tre enheter. En informationsenhet kan även vara ett helt namn, ett begrepp, en hel bild etc. Informationen i korttidsminnet klingar dessutom snabbt av. Efter c:a 15-20 sekunder har informationen försvunnit om vi inte genom att upprepa den lagrat om den igen. Slutligen är kortidsminnet extremt känsligt för kognitiva störningar. En sådan störning kan effektivt radera allt som finns lagrat. Störningen kan vara en extern sådan, t ex genom att vi störs av en annan person eller ett telefonsamtal, eller intern genom att vi tvingas fundera över vilket kommando som nu ska ges etc. Alla har vi förmodligen erfarenheter av hur det kan gå om vi under det att vi håller på att utföra additioner i huvudet blir störda av någon som t ex frågar "vad är klockan". Allt det vi hade i huvudet är borta och vi får börja om från början. Korttidsminnet utnyttjas mycket aktivt i den typ av arbete som förekommer i samband med tågtrafikstyrning. Om inte arbetssituationen och utformningen av informationssystem och användargränssnitt anpassas till människans förmåga i detta avseende, kan allvarliga följder uppstå. Ineffektivitet, stress, felbeteende, trötthet, muskelbelastningar m.m. är möjliga effekter av att personer tvingas arbeta med korttidsminnet överbelastat. En viktig slutsats är att all beslutsrelevant information måste vara synlig samtidigt och i form som är direkt tolkningsbar, annars tvingas man minnas saker under processen, vilket leder till problem enligt ovan. Om man måste komma ihåg flera olika informationsmängder från olika källor under ett arbetsmoment, om det tar tid att hitta, läsa och tolka dessa, samt om man dessutom är tvingad att fundera över vilka kommandon som måste ges, vad det man ser på skärmen egentligen betyder, hur tillförlitligt det är etc., då har man mycket dåliga förutsättningar att klara av sina arbetsuppgifter. 3.2 "Input och output" kanaler Människan kommunicerar med omgivningen genom sina sinnen. När det gäller interaktion med, och styrning av, ett tekniskt system är det vissa sådana kanaler som är av speciellt intresse. I nedanstående figur framgår det att interaktionen mellan människa och system kan ske via ett antal till stor del parallella kanaler, "input-kanaler" för inhämtande av intryck från det tekniska systemet (omgivningen) samt "output-kanaler" för att påverka omgivningen och -18-

överföra information till systemet. Det är via våra sinnen och våra motoriska system som interaktionen sker, men den "bearbetning" av signaler och intryck som ligger bakom detta utförs av det kognitiva systemet på olika nivåer. En intressant aspekt på detta är att de olika kanalerna till stor del kan fungera parallellt, utan att störa varandra, medan kapaciteten i varje kanal kan vara begränsad. En signal in från omgivningen kan t ex tas emot av synen. Redan i ögat och i ögonnerven sker viss bearbetning av signalerna. Den resulterande informationen tas sedan emot av det kognitiva systemet. Här kan den ibland föras upp till hög kognitiv nivå för att tolkas och ge oss möjlighet att förstå vad som mottagits. Därefter kan vi fatta ett beslut om lämpligt agerande, ge "order" till det motoriska systemet som t ex via handrörelser utför de styraktiviteter som blir resultatet. Via återkoppling följer och kontrollerar vi också processen och utvärderar resultatet (om förutsättningarna tillåter detta), så att det överensstämmer med intentionerna. I andra sammanhang, då vi reagerar på kända och inövade rutiner, kan synintrycket hanteras på lägre kognitiv nivå. Vi reagerar direkt på ett allvarligt larm genom att vidtaga en inövad åtgärd, utan att direkt koppla in högre kognitiv nivå. Vi utför åtgärden utan att "tänka efter". Även många andra reaktioner på yttre stimuli kan hanteras mer eller mindre automatiskt, t ex att vi drar bort handen om vi bränner oss på något varmt. Människa hög kognitiv nivå låg kognitiv nivå "input-kanaler" "output-kanaler" interaktioner tekniskt system, omgivning Fig. Interaktion via olika perceptiva kanaler. Exempel på input-kanaler är: öga, synen (från bildskärm, andra personer etc.) örat, hörsel (från larm, samtal med omgivningen etc.) känsel, fingrar etc. lukt Exempel på output-kanaler är: tal (röststyrda system, samtal med omgivningen etc.) rörelser (fingrar på tangentbord och mus, gester, bläddra i papper, slå telefonnummer, ögonrörelser etc.) -19-

Det finns mycket empirisk kunskap om de förhållanden som här kort beskrivits. I Norman (1986) finns en mer översiktlig modell av det perceptiva/kognitiva systemet. I Allard (1997), kan man hitta ett exempel på en mer detaljerad genomgång av synsystemet och speciellt om hur vi tolkar och använder oss av färgintryck vid interaktion med system i vår omgivning. 3.3 Mönsterigenkänning och "gestaltlagarna" Människan har en stor förmåga att känna igen och tolka bilder och mönster av olika slag. Denna förmåga består av olika delar och tar sig olika uttryck i olika sammanhang. Inom psykologin har man studerat detta utförligt och har bl a formulerat grundprinciper för detta i de sk gestaltlagarna. Det är lätt att dra en rad slutsatser från detta med direkt tillämpning när det gäller utformning av instrument, användargränssnitt m.m. Detta illustreras i följande figur, där man mycket lätt kan se vilket av de 6 instrumenten som visar ett avvikande beteende, utan att studera varje enskilt instrument för sig och läsa av det. Det räcker med att "scanna av" den totala bilden med ögat för att direkt kunna identifiera det avvikande från det i övrigt likartade mönstret. Hade alla instrument haft en annan kalibrering, så att de inte bildat ett regelbundet mönster, hade det varit mycket svårare att identifiera en viktig avvikelse. Fig. Det är lätt att identifiera skillnaden utan att granska figurerna i detalj I gestaltlagarna anges ett antal grundprinciper för hur vi människor tolkar mönster av olika slag. Exempel på dessa lagar är: Närhet. Vi tenderar att se saker som ligger nära varandra som tillhörande en grupp. Fig. Vi ser ringarna som tillhörande tre separata grupper Likhet. Vi ser objekt som liknar varandra som hörande ihop. Fig. Vi ser figuren som bestående av två slags element, ringar och trianglar. Slutenhet. Vi tenderar att "fylla ut" ej slutna figurer så att de bildar "kompletta" strukturer. -20-

Fig. Vi ser detta som en ofullständig triangel, snarare än tre vinklar. Kontinuitet. Vi ser objekt som ligger nära varandra och bildar mönster som tillhörande en kontinuerlig mängd. Fig. Vi ser detta som två korsande linjer snarare än en mängd av cirklar. Symmetri. Vi ser symmetriska objekt som hörande tillsammans. Fig. Vi ser de spegelvända och symmetriska objekten som hörande tillsammans. Rörelse. Vi har lätt att identifiera ett föränderligt objekt ur en mängd av stationära objekt. Detta är svårt att illustrera i en figur. Exempel är att vi har lätt att identifiera en sten vi sparkat till med foten bland tusentals andra likadana stenar, i och med att stenen flyttar på sig. Eller att ögat ofelbart kommer att söka sig till ett blinkande objekt på bildskärmen, även om vi vet att elementet i sig just nu är ointressant. Utgående från gestaltlagarna kan vi utveckla riktlinjer för utformning av användargränssnitt som dels blir optimala för oss att tolka, men också undvika sådan utformning som strider mot denna basala funktionalitet som vi har inbyggda i vår "hårdvara". 3.4 Den "mänskliga faktorn" och olyckor I många sammanhang där mer eller mindre allvarliga olyckor eller incidenter sker talar man ofta om den mänskliga faktorn som en bakomliggande orsak eller förklaring. I olycksstatistik brukar man hänföra mellan 60 och 80% av fallen till denna "mänskliga faktor". Detta resonemang ger ingen godtagbar förklaring till olyckor. Om man lägger skulden på individen, och anser att de egentliga problemen ligger där, kommer man inte att ägna nog uppmärksamhet åt bakomliggande faktorer. Med större förståelse för varför människor i olika miljöer och arbetssituationer agerar felaktigt finns förutsättningar för att förändra arbetsmiljön där kritiska situationer uppstår. Därigenom kan man ge människan större förutsättningar att fungera bra och därigenom förebygga kritiska situationer. -21-

Fel uppstår i alla typer av verksamhet och med alla sorters personal. Vi människor har ett sätt att hantera oväntade situationer som inte alltid ger ett önskat resultat. Det betyder också att vi på förhand kan förutsäga att ett system som fungerar på ett visst sätt, kommer att leda till att misstag begås förr eller senare, oavsett vem som styr systemet. Genom forskningen känner vi många av de förutsättningar under vilka vi begår misstag, och några av dem kommer att beskrivas närmare nedan. Ambitionen måste vara att konstruera system på ett sådant sätt att dessa förutsättningar inte uppstår, så att situationer där vi gör fel kan minimeras. När vi ändå gör fel måste de skadliga effekterna dessutom vara starkt begränsade och kunna repareras. Människors felageranden och misslyckanden är inte bara kopplat till den enskilda individen som styr system, som förare, piloter, operatörer etc. (Reason, 1997), organisationen och regelverket är nog så viktiga faktorer. Vi får heller inte glömma att det också är människor, kanske med bristande kunskaper och förutsättningar, som har specificerat, designat och konstruerat systemen. Människor har dessutom satt upp regelverken och procedurerna för hur vi ska styra de färdiga systemen. Genom att följa upp incidenter och misstag kan man lära sig mycket om förebud till olyckor, dvs. i vilka situationer och under vilka förutsättningar olyckor händer eller kan hända. Grunden för att rapportering av incidenter och olyckor ska fungera är att det finns en positiv attityd till säkerhet och normer som genomsyrar hela organisationen. Det gäller att försäkra sig om en öppen företagskultur där man inte enbart söker syndabockar, utan i stället använder sig av erfarenheter från incidenter och olyckor för att öka sitt säkerhetsmedvetande och för att utveckla tekniska system, kompetens, regelverk osv. 3.4.1 Latenta fel När man analyserar en olycka i detalj upptäcker man att förloppet oftast består av en kedja av händelser, många gånger var och en ytterst osannolik, som tillsammans leder fram till en olycka. Kedjan av händelser orsakas av så kallade latenta fel som finns inbyggda i systemet (Reason, 1990), dvs. felaktigheterna har alltid funnits där, vilande, men det är bara i en oväntad eller osannolik situation utifrån systemkonstruktörens synvinkel som de utlöses. Först då sätts snöbollen i rullning som i slutänden kan leda till en allvarlig incident eller olycka. 3.4.2 Praktiskt men irrationellt beslutsfattande Med facit i hand är det lätt att bedöma mänskliga handlingar som utförts i en pressad situation som irrationella eller rent av obegripliga. Människor anser sig dock oftast handla rationellt utifrån den bild man har av omvärlden i beslutsögonblicket, samtidigt som man försöker optimera användningen av de resurser som finns tillgängliga. Resurs i detta sammanhang kan lika väl handla om den egna kognitiva kapaciteten som tillgängliga resurser i ett arbetslag. Handlingen eller beslutet behöver inte vara optimalt utan bara tillräckligt bra i den givna situationen. Ofta blir situationen dessutom mycket tidskritisk. Man tar helt enkelt till olika typer av genvägar för att enkelt och snabbt lösa en problematisk situation och uppnå ett tillfredsställande resultat. Dessa genvägar medför att man utsätter sig för en risk, då utfallet av ett sådant beslut kan vara oförutsägbart. Därför är det extra viktigt att de system vi konstruerar tar hänsyn till de mänskliga förutsättningar vi har att spela med i sådana komplexa beslutssituationer som tågtrafikstyrning innebär. Prestationsförmåga på olika nivåer Rasmussen (1983) beskriver tre olika nivåer som man kan befinna sig på i varje beslutssituation. På den lägsta nivån har vi ett automatiserat sätt att hantera arbetsuppgiften, vi utför kända handgrepp och tänker bara medvetet då och då på vad vi gör för att kontrollera resultatet. Ett exempel på en automatiserad situation är t ex störningsfri bilkörning eller att springa utför en trappa två steg i taget. Under normal bilkörning kan man prata med passagerare utan problem, men så fort något oväntat inträffar tystnar bilföraren och ägnar sin uppmärksamhet åt själva körningen. -22-

På en högre nivå, den så kallade regelbaserade nivån, jämför vi den nuvarande situationen och tänkta handgrepp med liknande situationer som vi tränats för eller upplevt förut. Om man börjar tänka på hur det verkligen går till att springa utför trappan kanske man kommer av sig, snubblar eller återgår till att ta trappstegen ett och ett. På den högsta nivån löser vi de besvärligaste uppgifterna. Här befinner vi oss oftast i en ny situation, det är ansträngande och vi ägnar oss helt åt det aktuella problemet. På den här nivån, som kräver absolut mest av oss, fattar vi de svåraste besluten, dessutom är det ofta bråttom att fatta ett beslut. Vi måste förstå situationen, bedöma vad som är viktigast att göra och hur de ingrepp vi gör kommer att påverka situationen. Tolkningen av information kommer också att vara beroende av tidigare erfarenheter vilket beskrivs närmare nedan. Missbedömning av situationen på grund av fixering, frekvens och likhetsmatchning Informationsmiljön vi har omkring oss är ofta komplex och ger oss mycket information i ett snabbt tempo. För att omvärlden ska bli begriplig och hanterbar skapar vi egna modeller av den redan på ett tidigt stadium innan förståelsen egentligen är tillräcklig. Den kompletterande information som vi får efterhand används vanligtvis till att bygga på modellen utifrån den första uppfattningen vi hade. Ibland har vi svårt att ifrågasätta vår ursprungliga modell, eller rent av förkasta den, på grund av nyare information. De beslutssituationer vi återkommer till här uppstår i en dynamisk händelsestyrd omvärld: plötsligt går ett lok sönder, en växel går inte att lägga om, ett banarbete blir inte klart i tid eller ett signalfel inträffar t ex en oväntad beläggning på spårplan. I den här sortens situationer måste man ofta fatta ett beslut på ett osäkert underlag, informationen är ofullständig, man får bara en liten bit i taget och saker händer snabbt. Det ställer stora krav på människan som måste ta till sig och tolka den tillgängliga informationen, och dessutom vara öppen för att revidera sin uppfattning om situationen allteftersom ny information tillkommer. Det sistnämnda är något som vi vanligtvis gör ytterst motvilligt. När något händer försöker vi för enkelhets skull att hänföra den nya situationen till något vi varit med om förut. Erfarenheter från den tidigare situationen ger oss stöd för att handla snabbt. I en oväntad situation reducerar man omedvetet den tillgängliga informationen för att över huvud taget kunna hantera situationen. Man väljer ut information som stämmer med den bild man har av omvärlden och situationer som man befunnit sig i förut. Därefter väljer man att vidta åtgärder som har fungerat förut i liknande situationer. Risken finns att den information som man silade bort var viktig och i själva verket talade om att det här var en annorlunda eller helt ny situation, och då gör vi lätt felbedömningar som kan leda till olyckor. Det kan också vara så att gränssnittet inte visar den viktiga informationen just då, och att man därför inte inser hur situationen utvecklas. Om det första ingreppet man gör är felaktigt är risken stor att det förvärrar omständigheterna och leder till en situation som inte kan återställas. De mänskliga egenskaperna som är typiska för beslutsfattande, och det sätt som vi hanterar komplexitet på, kräver att systemen vi hanterar är förlåtande. Med detta menas att man får återkoppling som bekräftar de handgrepp man gör, ger information om utfallet, och utifrån effekterna kan sedan välja att backa eller komplettera agerandet. Bedömning av tillförlitligheten hos information är en ständigt pågående process. Redundant information från olika källor ger större möjligheter att göra bra sådana bedömningar. När det gäller att bedöma hur ofta eller med vilken frekvens saker inträffar har vi människor också vissa brister. Normalt sett använder vi oss av snabba överslag, och det fungerar bra för det mesta. Under tidspress gör man ofta överslag av möjliga utfall som grundar sig på färska erfarenheter, och glömmer att det kanske inte är det som inträffat senast som är mest representativt för eventuella följder av ett visst beslut. Vi har t ex en tendens att bedöma det som senast inträffade i en viss situation som det som är mest troligast att det skulle hända igen i en snarlik situation. Varför skulle inte en handling som har fungerat förut också fungera i den här situationen? Resonemanget är praktiskt men det finns risker för att det inte ger ett korrekt bedömningsunderlag. 3.4.3 Misstag, oavsiktliga och avsiktliga fel -23-

Att fel uppstår kan bero på många olika omständigheter, men oftast har det att göra med att systemets egenskaper inte passar ihop med människans sätt att hantera information. Mest typiskt är att ett allvarligt fel består av en rad mindre problem, både tekniska och mänskliga (Reason, 1988). Definitionsmässigt brukar man skilja på (1) fel som orsakas av ett misstag, dvs. man vet vilken åtgärd som är nödvändig men gör fel, (2) fel som beror på en felaktig handlingsplan, och (3) avsiktliga fel eller regelbrott som innebär en medveten överträdelse av en regel eller åsidosättande av säkerheten (Reason, 1990). Ett exempel på ett misstag är t ex om man har en korrekt uppfattning av situationen och vilka handgrepp som är nödvändiga men i hastigheten kanske trycker på gas i stället för broms. Denna typ av misstag sker nästan uteslutande i rutinmässiga situationer när man handlar mer eller mindre automatiskt, men utan att uppmärksamma att något är annorlunda. Orsaken till rena missgrepp är ofta att man inte har full uppmärksamhet på den aktuella arbetsuppgiften. Intränade handgrepp och vanor gör att en tågförare kanske passerar en signal som alltid har lyst grönt utan att uppmärksamma att den för ovanlighetens skull just nu lyser rött. Den andra typen av fel beror på att man har missuppfattat situationen eller har en felaktig bild av den, och sedan gör ett ingrepp enligt denna uppfattning. Det till synes korrekta ingreppet blir då felaktigt eftersom den verkliga situationen är en helt annan. Ett exempel på detta kan vara bilisten som stannat vid en utfart, tycker sig se en långsam moped långt bort, kör ut på den större vägen och upptäcker att det egentligen var en motorcykel i hög fart. Brott mot regler och föreskrifter förekommer i samband med att man vill ta en genväg för att nå ett resultat snabbare eller med mindre ansträngning. Man struntar i föreskrifterna för att man tycker sig ha ett rationellt skäl att göra detta. Det kan också ha blivit en praxis på arbetsplatsen att handla på ett visst sätt trots att reglerna säger annorlunda. I olycks- och tillbudsanalyser visar det sig ibland att regler saknas för de speciella omständigheter som rådde, att reglerna är direkt felaktiga eftersom man inte tagit hänsyn till alla ingående faktorer eller att en situation omfattas av så många olika regler att dessa helt enkelt är omöjliga att tolka, speciellt i det tidspressade läget. Situationen kompliceras ytterligare av att man ibland utökar regelverket på grund av en olyckssituation. Regelverket blir på detta sätt alltför snårigt, komplicerat och kanske motsägelsefullt, för att man ska kunna ha en aktuell och fungerande uppfattning om det. Om regelverket av användaren uppfattas som dåligt utformat, och leder till mycket extra arbete, är det inte ovanligt att man "genar" för att rationalisera sitt dagliga arbete, i alla fall om man gör bedömningen att man ändå har situationen under kontroll. Det är lätt hänt att man rationaliserar egna beslut som inte följer regelverket. 3.4.4 Situationer där man gör fel Nya och oväntade situationer är en ständig källa till fel, de stör våra planer och tvingar oss ibland att handla obetänksamt. Förändringar i arbetsrutiner är ibland orsaken till missförstånd som resulterar i felgrepp, och som i sin tur kan leda till olyckor. Man handlar "automatiskt" fel om man inte hunnit lära om beteendet. Brister i kommunikation När kommunikationen brister i en arbetssituation utsätter man sig genast för en ökad risk för missförstånd och därmed misstag eller felgrepp. Följande punkter visar på några situationer när man på förhand kan förutse att problem kan uppstå. Man bör därför vara speciellt uppmärksam på kommunikationen i samband med att: det förekommer avvikelser från normala arbetsrutiner, arbetsuppgifter lämnas över från ett skift till ett annat, erfaren personal lämnar över arbetsuppgifter till nybörjare och tvärtom. Det finns sätt att minska risken genom att säkerställa kommunikationen. Det bör t ex finnas tid avsatt för att den som lämnar över en arbetsuppgift och den som tar vid ska kunna diskutera arbetet tillsammans, vad som gjorts hittills och vad som återstår. Man kan också ställa krav på att informationen vid överlämnandet ska ske i både muntlig och skriftlig form. -24-

Jag kan själv! Ovilja att rapportera fel alltför tidigt innan man försökt lösa problemet själv kan göra att konsekvenserna blir onödigt stora eller att det helt enkelt blir för sent att undvika en olycka. Tag t ex situationen när en tågklarerare noterar att ett tåg inte har rört sig på en stund. Vid kontroll med lokföraren framkommer att det har uppstått problem med tåget som denne försöker åtgärda. Initialt uppfattar lokföraren kanske situationen som möjlig att lösa inom en kortare tidsrymd, alltså behöver man inte störa tågklareraren i onödan. I verkligheten kanske det drar ut på tiden och följderna blir kännbara för omgivande trafik. Det är viktigt att man har ett väl utvecklat säkerhetsmedvetande på alla nivåer, ända från den enskilda individen, till arbetslag och organisation. 3.4.5 Vad kan vi göra Kan man undvika att människor gör fel? Svaret på den frågan är nej, men det finns en hel del vi kan göra för att minska risken att man gör fel. Det är bättre att bygga ett system som stödjer och uppmuntrar operatören att göra rätt, i stället för att bygga ett system som protesterar först när operatören redan har gjort fel. Den som ska styra ett system måste få rätt information, på rätt plats, i rätt tid och presenterad på ett bra sätt för att kunna planera och utföra sitt handlande. Sammantaget brukar man ibland kalla detta för god informationsergonomi. Det är minst lika viktigt med bra informationsergonomi som att arbetsplatsen är utformad på ett ergonomiskt sätt i mer traditionell betydelse, dvs. att man sitter bra och undviker belastningsskador. Om det brister i informationsförsörjningen uppstår andra belastningsproblem, vi brukar kalla dem kognitiva arbetsmiljöproblem (se nedan). En operatör kan få sådana belastningsproblem såväl av för lite information som av för mycket information, om denna är presenterad på ett dåligt sätt. En dålig presentation av informationen ger oftast onödiga belastningar. Ofta kompletteras befintliga regelverk efter hand som incidenter inträffar och till slut har man åstadkommit ett sådant lapptäcke att det inte går att reda ut vad som verkligen gäller i en viss situation. Det regelverk som man har att följa måste också vara möjligt att tillgodogöra sig. Reglerna måste vara få och så klara och fria från konflikter att man kan ha dem i huvudet, det är orimligt att kräva att man ska börja slå i regelverket när man står inför en tillbudssituation. Träning på oväntade situationer är ett viktigt komplement till traditionell utbildning. Med moderna simulatorer är det möjligt att följa scenarier för t ex olyckor, och uppleva de konsekvenser som olika handlingsalternativ för med sig. Om den som styr systemet är förberedd på olika situationer som kan uppstå får man mer tid att planera i förväg och på så sätt också möjlighet att undvika att hamna i en kritisk situation. Den som känner sig säker på sin förmåga att styra systemet i olika situationer har också möjlighet att bättre behärska den stress som då uppstår. Om man kan lita på verifierade barriärer känner man sig trygg vilket reducerar stressen. Inom flyget har detta satts blivit systematiska rutiner. Alla piloter genomgår regelbundna träningar för att nöta in hur olika slags problemsituationer, som man kanske aldrig stött på i verkligheten, ska hanteras på ett effektivt och säkert sätt. Automatisering Automatisering presenteras ofta som lösningen på problem som uppstår på grund av den mänskliga faktorn. Bort med människan så slipper vi problemen! Tyvärr går det inte att automatisera bort den mänskliga faktorn. Nya tekniska lösningar möjliggör också nya fel i systemet. När man automatiserar delar av kontrollsystemet förändrar man förutsättningarna för den som är satt att styra och övervaka systemet. Ansvarsområden och handgrepp förändras. Ett vanligt problem är att den som är satt att övervaka ett automatiserat system hamnar utanför systemet. Under normal drift fungerar allting utan problem. När man någon gång tvingas ingripa kan det vara svårt att inse i vilket läge systemet befinner sig och vilka åtgärder som krävs i detta läge. Operatören kan också ha blivit så pass ringrostig att de nödvändiga handgreppen inte fungerar perfekt, då blir det lätt fel. Vi skapar ett sårbart system -25-

om operatören tappar mer och mer av praktiska färdigheter när det gäller att styra systemet och därmed blir mer och mer beroende av automatiseringen (Hollnagel, 1997). De handlingar vi utför bestäms av förståelsen av den aktuella situationen. Förståelsen av ett system påverkas av våra förväntningar samt av vår förmåga att lära oss och generalisera. Har man en dålig förståelse av situationen kommer kvaliteten på de beslut man fattar att påverkas. Kvaliteten på det arbete man presterar beror följaktligen på operatörens förståelse av situationen i termer av mål, medel och begränsningar (Hollnagel, 1997). Den som konstruerar ett system har en viss uppfattning om den arbetsuppgift som ska utföras och dessutom en idé om hur man ska utföra arbetsuppgiften. Den som är satt att styra gör en egen tolkning av systemet och anpassar sitt eget handlingssätt till denna. Förfaringssättet överensstämmer inte alltid med konstruktörens avsikt med systemet. Konstruktörer har kanske avsett att operatören ska övervaka systemet och bara reagera och handla när oväntade tillstånd eller rena fel uppstår. Operatören å andra sidan vill känna till processens aktuella tillstånd för att kunna avvärja eventuella problem innan de övergår i felaktigheter, och den enda metod som de har att tillgå för att uppnå detta är att gripa in i processen då och då. På så sätt känner man läget och vet att man kan påverka situationen i någon bestämd riktning. När dessa två angreppssätt kombineras kommer de naturligtvis att leda till konflikter. En till synes oförklarlig olycka med en färja har fått sin förklaring i automatiseringen. Fjärden låg blank utan en krusning, ändå girade en färja, gick på grund och slog upp ett stort hål i plåten. Endast tack vare kaptenens snabba ingripande klarade sig 200 passagerare utan skador. Autopiloten, som var i drift vid tillfället, krävde att varje inprogrammerad manöver kvitterades och om inte någon kvitterade giren eller hastighets/kursändringen fortsatte autopiloten på oförändrat sätt. Nu missade lotsstyrmannen en signal, och vid nästa manöver som verkligen kvitterades girade alltså färjan på ett till synes oförklarligt sätt. Denna typ av överraskningseffekt är vanlig om man genom automatiseringen inte är helt på det klara med vilka moment som utförs av automatiken just nu och vad som kommer att hända härnäst. Ovissheten kan göra att den som är satt att övervaka systemet ingriper för att avvärja en som man tror felaktig manöver, som i själva verket är korrekt. Man brukar tala om "automation surprises", och med detta manar man att automatiken gör saker som man inte förstår eller förväntade sig i den aktuella situationen. Ofta beror detta på att automatiken inte är förstådd av operatören, den ingår inte i den mentala modellen av den process man ska styra. Detta leder till att operatören inte kan förutsäga vad som kommer att ske och blir osäker. En vanlig reaktion är då att stänga av automatiken, om detta är tekniskt möjligt. Om automatiken är förståelig, "transparent", kan man få mer av ett "samarbete" mellan en autopilot och den mänskliga operatören. 3.4.6 Barriärer Man har ibland fört in begreppet barriär - se Friedleifer & Lindberg (1996) och Svensson (1991) för exempel på tillämpning av barriäranalys - för att beteckna något som innebär ett hinder för att fel ska kunna uppstå eller begås, vilka annars kan leda till incidenter eller olyckor. Det är viktigt i ett system att det finns sådana barriärer av olika slag, som tillsammans bidrar till spärrar mot fel och felbeteende. Det är också viktigt att konstruera system så att behovet av barriärer minimeras, dvs så att systemet designas och konstrueras så att det minimerar möjligheterna att begå fel, samt att systemet är förlåtande, dvs så att fel kan ångras och åtgärdas och så att felen får mindre allvarliga konsekvenser. Barriärer kan vara av olika slag, och några exempel är: Tekniken. Det bör finnas hinder från att begå fel inbyggt i systemets logik, t ex att det är omöjligt att ge ett kommando som skulle vara farligt i en viss given situation eller ATCsystemet som bromsar om föraren undlåter att göra det i tid. Informationssystemet. En operatör kan missa att ta fram viktig information i ett visst läge. Systemet kan då med larm signalera att något sker som inte just nu är synligt. Problemet kan också undvikas genom att man tänkt igenom vad som kan behövas och ser till att all relevant -26-

information jämt är synlig. Speciellt måste säkerhetsrelaterad information jämt vara synlig och tydlig. Kompetensen. Genom att ha kunskaper och färdigheter om agerande i kritiska situationer minskas risken för felbeteende. Genom att utforma regelverk så att de blir överskådliga, förståeliga och konsistenta ökas möjligheten för att de fungerar i praktiken. Träning i simulatorer för att öva upp färdigheterna att hantera tänkbara situationer är ett annat sätt. Arbetsorganisationen. Samverkan mellan olika personalkategorier, genom bra ledning, attityder, samverkan i gruppen osv. kan risker för felagerande och undlåtenheter minskas. 3.5 Mänskligt beslutsfattande i dynamiska, tidskritiska situationer Arbete i dynamiska arbetssituationer ställer speciella krav på operatörerna liksom på innehållet och utformningen av de informationssystem de har som verksamhetsstöd. Människans förmåga att hantera komplexa och händelsestyrda arbetsuppgifter är idag föremål för forskning inom det beteendevetenskapliga området i en utsträckning som saknar motsvarighet rent historiskt. Utvecklingen har sin grund i insikten att mänskligt beslutsfattande i tekniskt avancerade miljöer i hög grad är betingat av situationens och arbetsuppgiftens karaktär (Beach & Mitchell, 1978; Kuylenstierna, 1998; Payne, 1982; Woods, 1993). Detta innebär mer konkret att de beslut som fattas i hög grad är resultat av situationsspecifika informationssökningsstrategier och kontextberoende (situationsberoende) mentala modeller. Villkor för beslutsfattande Förr kunde man ofta fatta beslut på grundval av sin direkta erfarenhet av det konkreta innehållet i arbetet. Idag är bilden helt annorlunda. I många sammanhang har ett tekniskt system skjutits in mellan människan och arbetsmaterialet/ processen (Brehmer, 1991). Avancerad teknologi har förändrat människans förhållande till arbetsmiljön, både i form av tillgänglig information för att kunna skaffa sig kunskap, och i form av möjligheter att påverka. Istället för direkt information om det konkreta arbetsinnehållet, så förmedlas idag informationen via abstrakta representationer om verkligheten. Dessa representationer har för det mesta skapats av systemkonstruktörer som har mer eller mindre god kännedom om vilken information som beslutsfattaren verkligen behöver. Resultatet har blivit att en stor del av beslutsfattarens/operatörens möjligheter att påverka idag finns i händerna på systemkonstruktörer. Ett problem vid konstruktion av system är att det i förväg är svårt att veta exakt vilken information som behövs och vilken information som är användbar när systemet verkligen kommer i drift. Beslutsfattarens villkor har därför förändrats från att inte bara omfatta beslut om själva arbetsinnehållet, utan också om att kunna lära sig och förstå det tekniska systemets egenskaper. När förutsättningarna för beslutsfattande så radikalt har förändrats har naturligtvis även förutsättningarna för forskning om beslutsfattande förändrats, åtminstone om man avser mer komplexa beslut i vardagsnära och naturliga arbetssituationer. Inom klassisk beslutsteori har dock vetenskapliga frågeställningar i mångt och mycket gått ut på att undersöka om människan är en bra eller dålig "intuitiv statistiker". Detta sätt att modellera människan och mänskligt beslutsfattande får idag i allt större omfattning ge vika för en alternativ syn, nämligen den som ser människan som en "intuitiv ingenjör". Denna syn härstammar från den tillämpade beslutsforskningen där ett genomgående resultat har varit att ett beslut inte kan förstås enskilt, utan bara som en del av en pågående process (Brehmer, 1992; Klein, Orasanu, Calderwood & Zsambok, 1993). Ett beslut är dessutom alltid ett av flera steg på vägen för att nå ett eller flera mål (Brehmer, 1992a). 3.5.2 Dynamiskt beslutsfattande -27-

I allt väsentligt, så kan arbete med att hantera komplexa arbetsuppgifter i dynamiska situationer beskrivas som möjligheter att styra ett system. Oavsett om det handlar om tågtrafik, sjukvård, tillverkningsindustri, kärnkraftverk, avancerade flygplan, höghastighetsbåtar eller ekonomi så har någon form av tekniskt system skjutits in mellan människan och arbetsmaterialet/ processen. Det tekniska systemet utför själva arbetet och människans roll är främst att styra arbetet och det tekniska systemet, inte själva processen. För enkelhetens skull benämns i fortsättningen människor som har sådana roller för operatörer. En operatör kan alltså med detta synsätt vara t.ex. en sjuksköterska på en intensivvårdsavdelning på ett sjukhus, en tågklarerare vid en trafikledningscentral eller en mer klassisk operatör vid en pappersmassaindustri. Gemensamt för dem alla är att de måste skaffa sig en uppfattning om vad som ska göras, och hur, genom att ta del av information från det tekniska systemet för att sedan direkt påverka både arbetsmaterialet och systemet. De ägnar sig kort och gott åt att fatta dynamiska beslut. Dynamiskt beslutsfattande har följande karaktär: 1. En serie beslut och åtgärder krävs för att nå ett mål. Dvs att uppnå och upprätthålla kontrollen över arbetsuppgiften är en kontinuerlig aktivitet som kräver många beslut, av vilka vart och ett bara kan förstås i relation till de andra. 2. Besluten är inte oberoende av varandra. Beslut längre fram i beslutskedjan är villkorade av beslut som tagits tidigare, och kommer i sin tur att förändra efterkommande beslutsmöjligheter. 3. Tillståndet hos ett beslutsproblem förändras, både av sig självt och som konsekvens av beslutsfattarens handlingar. 4. Besluten måste tas i realtid och ofta under tidspress. Sammanfattningsvis kan sägas att dynamiska beslut är beslut som måste tas givet ett visst sammanhang och inom begränsad tid. För att överhuvudtaget kunna studera den här typen av beslut måste man överge den, inom klassisk beslutsforskning etablerade synsättet för linjär kausalitet, dvs. där ett beteende (effekten) studeras som en funktion av påverkan (orsak), och där forskaren på olika sätt försöker utöva så mycket kontroll som möjligt över omgivande faktorer. I vardagliga beslutssituationer producerar beslutsfattaren själv sina egna orsaker genom den naturliga interaktionen med systemet. Av den anledningen har forskare kommit att vända sig till styroch reglerteorin för att hitta en ram för att kunna utvärdera mänskligt beslutsfattande. 3.5.3 Kontrollteori som ram för utvärdering av mänskligt beslutsfattande Kontrollteorin som grund för studier av mänskliga beteenden har med lyckat resultat använts i studier av manuell kontroll. Psykologer har dock funnit att den matematiska delen av kontrollteorin inte är relevant när det gäller ett modellera mänskliga beteenden, och kontrollteorin har därför bara använts som allmän metafor för hur beslut kan utvärderas. Fördelen med kontrollteorin är att den specificerar fyra villkor för styrning, vilka kan appliceras oberoende om det är människor eller maskiner som styr och övervakar en process. Det här synsättet innebär att man ser människan som ett självreglerande system. De fyra villkoren för styrning är: 1. Det måste finnas möjligheter att påverka systemets tillstånd - handlingskriteriet 2. Det måste finnas möjligheter att avgöra systemets aktuella tillstånd - observerbarhetskriteriet 3. Det måste finnas ett mål - målkriteriet 4. Det måste finnas en modell av systemet - modellkriteriet -28-

Observerbarhet och handlingsalternativ är egenskaper hos systemet, medan mål och modeller är egenskaper hos beslutsfattaren. Brehmer (1992) formulerade den allmänna uppgiften för psykologisk forskning inom detta område som att förstå hur människor formulerar mål och modeller som funktion av observerbarhet och handlingsalternativ hos det system som ska kontrolleras eller hanteras. Ett resultat från den här forskningen är att det i många arbetssituationer är viktigt att visa dynamisk information, t.ex. information om hur den styrda processen utvecklas som funktion av tiden, ibland även tillsammans med prognoser över framtida utveckling. Detta gör det möjligt för operatörerna att arbeta förebyggande snarare än att invänta kritiska situationer och då lösa problemen. Att använda kontrollteori som utgångspunkt för studiet av mänskligt beslutsfattande får konsekvenser för den typ av förklaringar man kan ge till de beteenden man observerar i dessa situationer. Istället för att fokusera på observerbara beteenden i termer av preferenser för olika alternativ, baserade på statistiska modeller av människan, så leder kontrollteorin till förklaringar i termer av beslutsfattarens mentala modeller av beslutsuppgiften. Förklaringar till såväl mänskliga prestationer, beteenden som individuella skillnader bör alltså sökas i beslutsfattarens mentala representation av den uppgift, den process och det tekniska system han eller hon är satt att hantera. Detta synsätt är väl förenligt med Contant och Asbys (1970) idé, att själva syftet med ett beslut är att uppnå kontroll, och för att uppnå kontroll måste en person utveckla en mental modell över systemet och uppgiften. I syfte att uppnå kontroll över en extern process (en uppgift), måste också en person behärska sin interna process (en mental modell) (Jansson, 1997). Kontrollbegreppet är därför även relevant med avseende på hur en människa lyckas kontrollera sitt eget beteende medan man löser ett komplext problem eller hanterar en dynamisk beslutsuppgift. Inom forskningsprogrammet för dynamiskt beslutsfattande har även detta studerats i detalj, främst av Dörner och hans kollegor (Dörner, 1990; Dörner, Kreuzig, Reither & Stäudel, 1983; Dörner, Schaub, Stäudel & Strohschneider, 1998). De tyska forskningsinsatserna brukar ibland samlas under namnet handlingsreglering eller intentionsreglering och handlar i mångt och mycket om kontinuerlig problemlösning. Hur människor klarar av att reglera sitt eget beteende genom att manipulera villkoren för att utföra uppgiften är därför ett mycket aktuellt forskningsproblem i många olika dynamiska arbetssituationer (se t.ex. Hoonhout & Zwaga, 1993). Jansson (1997) visade att kontrollen över en beslutsuppgift och kontrollen över det egna beteendet i samband med att man försöker styra uppgiften är iterativt relaterade till varandra. Om kontrollen över det egna beteendet minskar, minskar också möjligheten till kontroll över uppgiften som en direkt konsekvens. Omvänt gäller att om kontrollen över beteendet i form av kontroll av den interna processen ökar, så ökar också förutsättningarna för att klara av att kontrollera uppgiften i form av den externa processen. Tanken att den externa processens kvalité är hårt relaterad till den interna processens kvalité är i linje med tankarna hos Brehmer & Allard (1991). 3.5.4 Två typer av beslut och inlärning vid interaktiva uppgifter En viktig del i den modell av mänsklig informationsbearbetning som ligger till grund för teorierna kring mänskligt beslutsfattande i dynamiska system är uppdelningen mellan hög (medveten) och låg (automatiserad) kognitiv nivå (se ovan). Huruvida denna uppdelning i högoch lågnivå styrning av handlingar också har en motsvarighet på inlärningssidan är idag föremål för forskning inom kognitionspsykologin. Broadbent och hans medarbetare visade i experiment att det är fullt möjligt att människan har två inlärningskanaler, det medvetna, analytiska tänkandet som drar vår uppmärksamhet till vissa fokuserade och prioriterade uppgifter och den omedvetna, ofiltrerade registreringen av mindre viktiga händelser som kan äga rum tack vare en inbyggd frekvensräknare. Vilka konsekvenser en sådan typ av inlärning kan ha för mänskligt beslutsfattande i dynamiska situationer tillhör de frågor som modern beteendevetenskaplig forskning arbetar med. Resultat från den, och annan forskning, ska sedan anpassas till den tvärvetenskapliga forskningen inom människa-dator interaktion. -29-

3.6 Kognitiva arbetsmiljöproblem Av det ovanstående framgår att arbetssituationer och informationssystem ska vara så utformade att de inte leder till felaktiga kognitiva belastningar. Det är viktigt att arbetet, arbetsuppgifterna, användargränssnitt m.m. utformas så att det tillåter människan/operatören att utnyttja sina förmågor och kapaciteter på det som är kärnan i arbetet, i detta fall att effektivt planera och styra tågtrafik. Om gränssnitt och annat tar "kognitiv kraft" av operatören leder detta till problem. Kognitiva arbetsmiljöproblem uppstår när egenskaper i arbetssituationen hindrar människan, från att utnyttja sin kognitiva förmåga, för att utföra arbetsuppgifterna på ett effektivt sätt (Sandblad, Lind & Nygren, 1991). Hindren kan vara av olika art, t ex en olämplig arbetsorganisation, ett felaktigt innehåll i informationssystemen eller ett dåligt användargränssnitt till dessa. De kognitiva arbetsmiljöproblemen innebär att de som arbetar i verksamheten inte kan förstå, skaffa sig information om, överblicka, kontrollera, påverka eller styra det eller de skeenden man arbetar med, trots att man egentligen har de nödvändiga förutsättningarna för detta. Kognitiva arbetsmiljöproblem är en viktig och vanlig orsak till olika slags stress i moderna administrativa och högteknologiska system vid sidan av de mer välbelagda källorna till stress som t ex uppdrivet arbetstempo och enahanda arbete. Problemen kan i sin tur leda till psykiska och fysiska reaktioner, belastningsbesvär m.m. Analys av kognitiva arbetsmiljöproblem kräver en förståelse av vilka problemen är och hur de uppstår. Det är viktigt att identifiera, beskriva och analysera sådana systemegenskaper som är viktiga att beakta för att förstå de kognitiva arbetsmiljöproblem som kan finnas i en viss arbetssituation. Med systemegenskaper menar vi egenskaper som hänför sig såväl till själva arbetsprocessen och arbetsorganisationen som till innehåll och användargränssnitt i det informationssystem man arbetar med. För den som arbetar i processen är det ofta inte möjligt att själv varsebli och tolka sådana egenskaper och problem. Några exempel på kognitiva arbetsmiljöproblem, (se Sandblad, Lind & Nygren, 1991), kan vara: Man arbetar med ett datorstöd som har fel funktionalitet i relation till arbetets innehåll. Systemet är helt enkelt "fel verktyg". När "verktyget" är ett datoriserat system för informationsförsörjning kan det vara mycket svårt att inse och beskriva vad som är "rätt" respektive "fel" verktyg. Man arbetar med ett datorstöd som tvingar operatören att aktivt styra systemet, t ex genom att ange val i menyer, välja kommando, "scrolla" i en lista, tolka kryptiska felmeddelanden eller göra annat som är relaterat till informationssystemet istället för till den egentliga arbetsuppgiften. Operatören kommer att bli störd i de kognitiva processer som rör den egentliga arbetsuppgiften, och tvingas vara onödigt koncentrerad på gränssnittet. Detta kan vara mycket belastande och leder till ineffektivitet i arbetet, stress m.m. Ett mål är att utforma användargränssnitt så att man kan automatisera hanteringen av det, att det blir "självklart" och tillåter operatören att vara odelat uppmärksam på arbetsprocesserna. Informationssystemet visar inte all beslutsrelevant information samtidigt. Detta leder till att man måste växla mellan olika bilder eller system, och sammanfoga informationsmängderna i huvudet. Detta leder till stark belastning av (det begränsade) korttidsminnet, vilket leder till ineffektivitet, ökad felbenägenhet, stress, trötthet och till och med muskelbelastningar. 3.7 Operatörsarbete inom process- och trafikstyrning I och med introduktionen av digitala distribuerade styroch informationssystem, har operatören blivit ansvarig för en mycket större del av anläggningen. Dessutom ökar -30-

komplexiteten i operatörens arbetsuppgifter ytterligare av att pressen på driftpersonal att klara produktionsmål är hög, och att nu även överväganden om produktionseffektivitet, kostnadsminskningar och underhållsplanering blivit en del av deras arbete. Även om människa-maskin gränssnittet har genomgått stora förändringar sedan datorbaserade styrsystem först introducerades, så har operatörens uppgift i huvudsak förblivit densamma: övervakning och styrning av processen (och av styroch informationssystemet), samt analys av störningar och minimera deras effekter. Som ett resultat av den ökade automatiseringen har operatörers arbete förflyttats från direkt reglering till en högre nivå av övervakande styrning. Detta innebär att regleringen av processen under normal drift till stor del utförs av det automatiserade styrsystemet. Operatören ingriper framför allt vid störningar samt vid optimering och trimning av processen. Aktiv styrning krävs dessutom vid uppstart, "nerkörning" och vid omställningar. Leverantörer av styrsystem ser vanligtvis operatörens roll vid övervakning av processen som en krislägeshanterare. Enligt detta synsätt är huvuduppgiften för operatören dels överordnad processtyrning (process management) och dels felhantering (dvs att ställa diagnos på fel och att korrigera fel). Designen av människa-maskin gränssnitt hos de flesta styrsystem avspeglar detta synsätt. Översiktsbilder är framtagna för att passa de förmodade operatörsbehoven i övervakningsuppgiften. Den första indikationen på en processtörning ges av larmsystemet. Enbart larminformation och kvalitativ information om processtillståndet behöver då övervakas på kontinuerlig basis. Med denna syn triggas operatören att agera när ett larm visas. Analys av det störda processtillståndet sker sedan via information från översiktlig till alltmer detaljerad nivå, och resulterar slutligen i en diagnos och avhjälpande manövrer/åtgärder. Detta synsätt på operatörsrollen vid övervakning av processen kan kallas att styra genom att reagera på undantag/larm" principen (the management-by-exception approach), (Zwaga & Hoonhout, 1993a; Swaanenburg, Zwaga, & Duijnhouwer, 1988). Fältstudier (Swaanenburg, Zwaga, & Duijnhouwer, 1988; Kortland & Kragt, 1980), i bl a petrokemiska fabriker visar att ett av operatörers kraftigaste klagomål är att det - med datorbaserade styrsystem - är svårt att upprätthålla en översikt av processen på en tillräckligt detaljerad nivå. Operatörer föredrar att övervaka processen ganska intensivt. De behöver information om processens dynamiska tillstånd, därför att deras största bekymmer är att - med en acceptabel grad av säkerhet - få veta att processen inte kommer att konfrontera dem med otrevliga överraskningar. Det är inte tillräckligt för dem, att på grund av att ingenting larmar, förutsätta att processen går fint. Dessutom vet de av erfarenhet att när något oväntat inträffar finns oftast mycket lite tid till att sätta sig in i processens tillstånd. Resultat från fältstudier visar också att operatörerna utför denna övervakande och uppdaterande uppgift på ett sådant sätt att den är anpassad till processens tillstånd. En process vars tillstånd förändras snabbt, övervakas noggrant. Om processen däremot är stabil, så bedömer operatören det ibland som tillräckligt att förlita sig på larmsystemet och kontrollerar endast några få nyckelvariabler då och då. Operatörer anpassar alltså sitt övervakningsbeteende till komplexiteten och tillståndet hos processen. Hur ofta operatören uppdaterar sig själv bestäms av en uppskattning av sannolikheten för att något allvarligt händer med en del av eller hela fabriken. Resultaten från fältstudier indikerar därför att operatörer som regel inte utför sin uppgift i överensstämmelse med management-by-exception principen, som leverantörer av styrsystem ofta antar. Operatörer anser sin huvuduppgift vara att förebygga störningar och larm, snarare än att reagera på larm. De tenderar att utföra sin arbetsuppgift i enlighet med att "köra genom att vara uppdaterad" principen (the management-by-awareness approach). Detta betyder att operatörer varje stund är mycket medvetna om processens tillstånd och kan, i viss utsträckning, förutsäga processens tillstånd inom den närmaste framtiden, De kan därför upprätthålla en hög grad av beredskap inför möjliga förändringar i processen. Detta arbetssätt är även operatörens viktigaste verktyg för att minska och utjämna arbetsbelastningen för sig själv och arbetslaget. 3.8 Gränssnittsutformning för operatörer -31-

Som forskning och erfarenheter från processindustrin visar, behöver operatörer den information om den styrda processen som gör det möjligt att upprätthålla en överblick av systemets tillstånd och att göra tillförlitliga förutsägelser om processens framtida tillstånd. Operatören måste använda sig av information som är direkt relaterad till bestämda variabler (flödesschemabilder, trendbilder, gruppbilder). Endast denna typ av information gör det möjligt att, genom att bygga upp erfarenhetsmässiga modeller och mönster, förutsäga processens framtida tillstånd och om nödvändigt genomföra förebyggande åtgärder. De ihärdiga kraven på förändringar i styrsystemens användargränssnitt - för att möta dessa behov - sammanfaller med introduktionen av nya tekniker för att visa bilder samt ökad tillgång till datorkraft. Om förut enbart standardbilder från leverantörer fanns tillgängliga, är nu större flexibilitet vid gränssnittsdesign möjlig, vilket resulterat i kundanpassad design av gränssnitt. Introduktionen av nya tekniker för bildvisning har lett till ökande användning av grafik eller mimikbilder. Grafiska bilder anses vara en användbar lösning på problemet med bristfälligheten i leverantörernas standardbilder (översiktsbilder och larmbilder) för operatörens övervakande och uppdaterande arbetsuppgift under normala processtillstånd. För designbesluten gällande gränssnitt, förlitade sig leverantörerna i ökad utsträckning på medverkan från sina kunder. Den här utvecklingen gjorde dock inte slut på operatörernas klagomål. Det verkar som om designingenjörers uppfattning om hur processen/anläggningen skall köras och hur styrsystemens gränssnitt skall användas, bättre stämmer överens med leverantörernas synsätt - management-by-exception - än med hur operatörer faktiskt arbetar (Zwaga & Hoonhout, 1993). Följaktligen leder inte medverkan av designingenjörer nödvändigtvis till ett särskilt annorlunda och bättre sätt att arbeta vid gränssnittsdesign. Om styrsystemets gränssnitt skall accepteras av de faktiska användarna, dvs operatörerna, bör driftpersonal medverka under konstruktions- och designfasen. Endast på detta sätt kan driftpersonalens behov och krav inlemmas i designarbetet. Operatörer - vid de få tillfällen de har medverkat vid design av de grafiska bilderna - har oftast heller inga helt nya idéer om bilddesign, utan håller sig nära det välkända P&Idiagrammet (Pipes and Instruments) som en utgångspunkt för design av bilderna. Denna grafiska representation av anläggningen eller en del av anläggningen, kompletteras av olika typer av detaljinformation om processen som de vill kontrollera regelbundet. På detta sätt blandas översiktsinformation med detaljinformation i samma bild. I många fall resulterar det i bilder fullproppade med information. Vanligtvis motiverar operatörer sitt val av grafiska bilder fulladdade med information med ursäkten att "det är bäst att ta det säkra före det osäkra". De använder argumentet att all visad information kommer att behövas någon gång. Likaså föredrar operatörer att ha så få bilder som möjligt, därför att de vill reducera det kognitivt belastande bläddrandet fram och tillbaka mellan olika typer av bilder. Detta resulterar i bilder som kan användas vid normal drift såväl som vid störningshantering (Hoonhout & Zwaga, 1993). Det finns en hel del kunskap sedan tidigare när det gäller riktlinjer för utformning av operatörsgränssnitt. Detta omfattar bl a utveckling av generella principer för presentation av information så att man optimalt kan stödja operatörer i deras arbete, minimera kognitiva belastningar m.m. En annan viktig del handlar om att utveckla riktlinjer för gränssnittsutformning för den framtida tågtrafikstyrningen mer specifikt. Sådana riktlinjer måste vara baserade på en grundläggande analys av hur operatörerna arbetar idag och i framtiden. En relativt utförlig diskussion om principer och riktlinjer ges senare i denna rapport, varför vi inte tar upp det ytterligare här. 3.9 Utvärdering av användbarhet För att utvärdera datorstöds användbarhet, och identifiera förekomsten av eventuella kognitiva arbetsmiljöproblem behövs metoder för utvärdering av innehåll och gränssnittens utformning. Frågeställningar kring datasystems innehåll och utformning av användargränssnitt har studerats tidigare. -32-

Litteratur och forskning inom området är omfattande. Rapporter och böcker som skrivits är emellertid mer riktade till andra forskare eller till systemutvecklare än till de som arbetar med att studera och förbättra arbetsmiljön för t ex processoperatörer. Ben Schneiderman har gett ut en mycket omfattande bok, "Designing the User Interface", (Schneiderman, 1998), som beskriver det arbete som utförts inom området. Detta och andra arbeten visar på de stora bristerna vad det gäller konkreta arbetsredskap för att utföra analyser och bedömningar om datorstödets "användarvänlighet" och för arbete med arbetsmiljöproblem av kognitiv art. Jakob Nielsen gör i sina böcker "Usability Engineering", (Nielsen, 1993), och "Usability Inspection Methods", (Nielsen, 1994) en genomgång av problem och metoder för datasystems "användbarhet" och för utvärdering. De flesta av de metoder han beskriver är emellertid främst avsedda att användas av systemutvecklare när man i olika skeden av systemutvecklingsprocessen arbetar med systemdesign och utvärdering av slutproduktens "användbarhet". Även i Sverige har en hel del forskning och utveckling skett inom området. En produkt som vänder sig till kretsen utanför forskare och systemkonstruktörer är TCO:s "Programprovaren". Den är konstruerad för att olika slags användare själva ska kunna bilda sig en uppfattning av datorstödets och användargränssnittets utformning. Programprovaren berör ett mycket vitt område från programergonomi och fysisk ergonomi till arbetetsorganisation, och används främst för att värdera och betygsätta olika produkter mot varandra. Programprovaren är dock ganska ytlig och saknar möjligheter att mer detaljerat påtala problemområden och vilka effekter som kan uppstå av dessa. Det finns en lång tradition att arbeta med metoder för utvärdering av datorstöd och med "guide-lines" för design av system och gränssnitt. Exempel på några mycket detaljerade metoder är: Human factors Engineering standards for information processing systems, Lockheed Missiles and Space Co, 1983 Guidelines for designing user interfaces software, US Department of Commerce, 1986. Idag talar man mycket om metoder för "usability-engineering" och "usability-analysis". Jakob Nielsen gör i sina ovan nämnda böcker en genomgång av problem och metoder för datasystems "användbarhet" och för utvärdering. Begreppet "usability" har blivit mycket använt idag och det finns anledning att föra en kort diskussion kring detta. Jakob Nielsen, och flera andra författare, gör följande definitioner: Om man utgår från det överordnade problemet att få ett system accepterat som ett effektivt hjälpmedel består detta problem av att klara av: social acceptans, och praktisk acceptans, vilken i sin tur består av: kostnader, kompatibilitet, tillförlitlighet, och "usefulness" (i meningen lämplighet, för att uppnå ett visst mål). "Usefulness" delas i sin tur upp i: "utility" (nyttighet, att funktionalitet i princip finns), och "usability" (användbarhet för användaren, dvs att man kan utnyttja den funktionalitet som finns) "Usability", eller om vi här använder översättningen användbarhet, delas i sin tur upp i följande delfrågeställningar. Ett datorstöd ska för användaren vara: lätt att lära, effektivt att använda, lätt att komma ihåg, leda till att man gör få fel, samt vara subjektivt tilltalande. -33-

Metoderna för att studera datorstöds användbarhet ("usability") utgående från dessa definitioner är av flera olika typer. En översikt ges i Jakob Nielsens "Usability Inspection Methods". Några exempel kallas: Heuristic evaluation, Usability walkthrough och Cognitive walkthrough, Det internationella standardiseringsarbetet med den flerdelade standarden ISO 9241, "Ergonomic requirements for office work with visual display terminals", utgår från en definition av "usability" som innehåller tre delar: "effectiveness", "efficiency" och "acceptability". "Effectiveness" handlar om huruvida man uppnår de uppsatta målen och i "efficiency" vägs även in hur mycket resurser som krävs. Vi kan se att de flesta av de metoder och synsätt på problematiken vi kortfattat beskrivit ovan (mer eller mindre): främst är avsedda att användas av systemutvecklare när man i olika skeden av systemutvecklingsprocessen arbetar med systemdesign och utvärdering av slutproduktens "användbarhet", är koncentrerade på sådana aspekter som är enkla att mäta, bara i mycket liten utsträckning tar upp aspekter som hör till vad vi i skandinavisk tradition vill lägga in i helhetsbegreppet arbetsmiljö, inte i mer detalj tar upp aspekter som hör till vår definition av kognitiv arbetsmiljö, i stor utsträckning är beskrivande men inte förklarande, dvs de beskriver t ex att ett datorstöd är "svårt att komma ihåg hur det hanteras" men analyserar inte aspekter som kan förklara varför det förhåller sig så. En annan metod som avser att även omfatta den ovan beskrivna definitionen av kognitiv arbetsmiljö har utvecklats vid CMD. Metoden, ADA-metoden (Åborg, Sandblad, & Lif, 1996), är avsedd att användas vid analys av ett redan existerande system i drift, och har utvecklats i samarbete med ett företag inom företagshälsovården (Previa) för användning i samband med arbetsmiljöanalyser. Den har främst använts för användbarhetsbedömningar inom mer administrativa arbeten. Ytterligare en metod utvecklad vid CMD, Uppsala universitet, är avsedd att använda under pågående utveckling av en prototyp av ett nytt informationssystem eller datorstöd, för utvärdering i varje steg av prototyputvecklingen. 3.10 Verksamhetsutveckling och användarcentrerat utvecklingsarbete En verksamhet kan betraktas på flera olika sätt, beroende på vad den betraktande har för kunskaper, intressen och prioriteringar. En datorkunnig person väljer ofta att se verksamheten som den informationshantering som bedrivs i verksamheten. På samma sätt kommer en "organisationsexpert" gärna att välja att se verksamheten som dess arbetsorganisation. Han kommer att se de organisatoriska bristerna och svårigheterna i verksamheten och ha idéer om den organisationsutveckling som han anser skulle bidraga till att lösa problemen. En personalutvecklare skulle se verksamheten som dess personal, kompetens och personalutvecklingsbehov. I våra ögon är en verksamhet en komplex process, fungerande som en helhet i en likaledes komplex omgivning. Olika aktörer och grupper försöker, utifrån egen förmåga och med utnyttjande av olika slags hjälpmedel, bidraga till att verksamhetens mål uppfylls. För verksamheten finns mål av olika slag, den har en viss arbetsorganisation, där finns personal med kunskaper, kompetenser och erfarenheter, man verkar i vissa lokaler, utnyttjar tekniska hjälpmedel, informationssystem m.m. Verksamheten är inte de olika enskilda aspekterna på den utan den dynamiska helheten. I verksamheten kan det finnas svårigheter och problem av olika slag. Problemen kan gälla olika delar och aspekter på verksamheten. Ofta kan man inte definiera ett problem som hörande till en aspekt, utan det rör flera olika aspekter samtidigt. Man kan ha problem med målformuleringen som kan vara otydlig eller innehålla konflikter mellan delmål. Man kan ha -34-

problem med organisation, arbetsorganisation, personal, lokaler, teknik, informationssystem m.m. Givetvis kan man också ha problem av ekonomisk art, att verksamheten inte uppfyller ställda lönsamhetskrav. När det gäller informationshantering har vi genom ett antal olika fältstudier, forskningsoch utvecklingsprojekt sett att det som ofta ser ut att vara problem med informationshanteringen egentligen är symptom på att något annat i verksamheten inte fungerar bra. Svårigheter med informationshanteringen kan ofta sägas vara en indikator på att man har något slags problem inom verksamheten. En dålig arbetsorganisation, en dålig lokallösning eller otillräcklig eller inkompetent personal kommer att leda till informationsmässiga svårigheter. Att genom informationssystem eliminera en del av symptomen på dessa "ursprungsproblem" leder naturligtvis inte till att de löses. Genom datoriseringen kommer man kanske att eliminera en del av symptomen, men man kommer kanske också att införa nya. Vad som dessutom ofta sker, och det är kanske det som är det allvarligaste, är att man effektivt konserverar det/de ursprungliga problemen genom att införa ett datorsystem i verksamheten. Självklart kan det ibland vara både önskvärt och effektivt att använda sig av datoriseringar för att eliminera sådana symptom, men det gäller då att vara medveten om vad man gör, så att det kan göras på så bra sätt som möjligt. Vi ska diskutera dessa samband utförligare nedan. Ett fruktbart synsätt är att om vi har problem eller svårigheter av någon art i en verksamhet, så står vi inför en verksamhet som har ett utvecklingsbehov. För att komma fram till vilket detta utvecklingsbehov är, samt till att få igång ett utvecklingsarbete, måste vi veta mer om verksamheten samt ha en modell för hur utvecklingsarbete i ett sådant helhetsperspektiv ska gå till. Olika faktorer kan initierar ett utvecklingsarbete. Det kan t ex vara en bristande lönsamhet i verksamheten, bristande måluppfyllelse, uppfattningen av att det finns problem eller svårigheter som behöver åtgärdas eller att det finns problem med arbetsmiljön. All verksamhet bör som ett av sina mål ha att ständigt ifrågasätta sig själv och att förändras i takt med förändrade yttre och inre krav, med tekniska förutsättningar osv. Inom MDI har vi sedan några år studerat hur systemutveckling går till, vilka bristerna med dagens arbetssätt är i det perspektiv som beskrivits ovan och vad som fordras för att förbättra situationen. Några viktiga punkter är: Arbetsorganisatorisk utveckling och utveckling av informationssystem måste gå hand i hand. Den ena utvecklingen fordrar den andra. Om man t ex inför ett nytt informationssystem i en gammal arbetsorganisation kan man oftast inte utnyttja den effektiviseringspotential som ligger i det nya. Om man istället samtidigt utvecklar arbetsorganisationen, så att man tar chansen att effektivisera även denna med hjälp av den nya tekniken, kan helhetslösningen bli bättre. Då kan man inse nya krav på ännu bättre teknik osv. Målen för en verksamhet och för ett förändringsarbete måste klargöras. Detta kan oftast inte göras på ett explicit sätt, genom att operationella mål formuleras på ett explicit sätt, utan måste ofta hanteras mer implicit i en förändringsprocess, t ex genom aktivt deltagande av verksamhetsföreträdare. Verksamhetsutveckling bör ske kontinuerligt som en integrerad del av verksamheten själv. Arbetsmiljöaspekter av olika slag måste föras in i utvecklingsarbetet från början. Detta förutsätter en aktiv användarmedverkan. Det förutsätter också att man klargör vad man lägger in i begreppet arbetsmiljö, vilka aspekter man vill och är beredd att beakta etc. En förutsättning för att klara av detta är att man under utvecklingsarbetet kan tydliggöra hur det framtida arbetet kommer att se ut för de inblandade parterna. Först när man ganska detaljerat i förväg kan utvärdera arbetet, dess innehåll och utförande, kan man ta ställning till om det är så man vill ha det, om arbetsmiljön är tillfredsställande etc. En modell för systemutveckling som möjliggör ett synsätt enligt ovan måste bygga på en effektiv samverkan mellan verksamhetsföreträdare på olika nivå och utvecklare med olika slags kompetens. Man brukar här tala om användarcentrerad utveckling, "participatory design". Figuren nedan avser att belysa några viktiga aspekter på en sådan utvecklingsmodell. Viktiga aspekter är: -35-

Inkludera inte bara informationsaspekter, utan även organisatoriska aspekter i kravformulering och prototyputvärdering. Observera de parallella uppsättningarna med kravspecifikationer. Dels verksamhetsföreträdarnas i verksamhetstermer, dels dataexperternas i mer traditionella datatekniska/ systemutvecklings- termer. Detta innebär alltså att verksamhetsföreträdarna inte behöver bli dataexperter, utan kan diskutera krav i termer av sina egna arbetsrelaterade begrepp. Systemutvecklingsarbete blir egentligen aldrig avslutat, utan ger möjligheter till en kontinuerlig utveckling av såväl verksamhet som av datorstöd. Datorstöden kan på så vis ständigt anpassas till nya förutsättningar, krav och möjligheter. Detta ställer speciella krav på utvecklingsmetodik och utvecklingsmiljö, så att man använder sig av en teknik som svarar mot denna höga ambition. Preliminära specifikationer från verksamhetsanalys Användarrepresentanter Utvecklare tolka testa prototyp modifiera specifikation tolka, modifera specifik. etc. ny prototyp Tid Systemet utvecklas Fig. En modell för användarcentrerad systemutveckling. Några viktiga förutsättningar för att få den experimentella modellen att fungera är att: Företagsledningen stödjer detta. Att tillräckliga resurser ställs till förfogande. Detta behöver inte innebära att projektet som sådant blir dyrare, men kanske kommer kostnadsfördelningen att se annorlunda ut. Bl a måste den egna personalen ges möjligheter att deltaga i arbetet på ett effektivt sätt. Den inblandade personalen måste utbildas på lämpligt sätt. Effektiva utvecklingsverktyg måste användas. Roller och kompetenskrav är bl a: -36-

Man måste få tillstånd en effektiv samverkan mellan de olika parterna i utvecklingsarbetet. Detta innebär att bägge "sidor" måste utveckla sina kompetenser för att klara av att arbeta enligt en sådan modell. Versamhetsföreträdarna måste få kompetens i att ställa verksamhetsrelaterade krav, kunskap om vad det innebär att deltaga i ett utvecklingsarbete av denna art, och - inte minstmöjligheter att bredda sina kunskaper om vad som är möjligt att åstadkomma, dvs "vidga sina vyer" vad det gäller teknikens möjligheter, vara lite mer visionära. Systemexperterna måste också vidareutveckla sina kompetenser för att klara den nya rollen. Ofta handlar det om att gå från att vara expert till servicepersonal, men dock fortfarande expert på sin del av arbetet. Det nära samarbetet med verksamhetsföreträdarna samt den kontinuerliga förändringen av krav och önskemål är ofta en ny upplevelse för systemutvecklarna. För detta behöver de hjälp av lämpliga utvecklingsverktyg. Utvecklingsverktyg som används måste understödja ett experimentellt arbetssätt. Prototyper måste kunna utvecklas relativt snabbt och vara lätt modifierbara. Det färdiga systemet måste ständigt kunna vidareutvecklas på ett ekonomiskt och arbetsmässigt rimligt sätt. -37-

4. EN BESKRIVNINGSMODELL FÖR TÅGTRAFIKSTYRNING 4.1 Syfte med en beskrivningsmodell En viktig del av arbetet i projektet har varit att skapa en beskrivning, en modell, av "systemet tågtrafikstyrning". Beskrivningen ska utgöra en ram för att förstå systemet, kunna resonera kring det samt kunna analysera det för att förstå viktiga aspekter på arbetet som bedrivs i det, informationshanteringen krav på operatörsstöd m.m. För att klara av detta behöver vi först en grundläggande struktur för att kunna beskriva och analysera styrning av komplexa dynamiska system. Systemet vi vill kunna beskriva här är inte själva tågtrafiken som sådan, utan det styrsystem som operatörerna utnyttjar vid tågtrafikstyrningen samt operatörernas eget arbete i samband med utförande av planeringen och styrningen. Strukturen utgör basen för de fortsatta kartläggningarna och analysen av tågtrafikstyrningen. Vi har tidigare i rapporten diskuterat hur en lämpligt struktur för att beskriva, analysera och förstå viktiga aspekter på mänskligt beslutsfattande bör se ut. Det visar sig att en fungerande sådan struktur kan hämtas från styroch reglertekniken. Detta stämmer väl överens med de andra syftena vi har, där även de tekniska och organisatoriska aspekterna på system och arbete ska kunna beskrivas och förstås. 4.2 Beskrivningsmodellens struktur Flera olika faktorer måste vara uppfyllda för att man ska kunna förstå, övervaka och styra en dynamisk process. En grundläggande kategorisering av sådana faktorer har vi hämtat från vad styroch reglertekniken säger om vad som fordras för att styra/kontrollera en process (Mackinnon & Wearing, 1985). Detta synsätt är till stor del direkt tillämpbart på de arbetssituationer inom tågtrafikstyrning som vi är intresserade av att studera. Vi behöver sedan komplettera denna synsätt i några olika avseenden. För styrning fordras att samtliga följande villkor är uppfyllda uppfyllda: att det finns ett tydligt mål för det som ska uppnås, att den som ska styra/kontrollera har en modell över (förstår hur det fungerar, har kunskap om etc.) processen eller skeendet, att det finns tillräckliga möjligheter att påverka processen eller skeendet (det sk styrbarhetsvillkoret), att den som styr har tillräcklig information om processens eller skeendets aktuella tillstånd (det sk observerbarhetsvillkoret). -38-

Mål Modell Observerar Styr, påverkar Den styrda processen Ett dynamiskt förlopp Fig. För att styra en process. fordras mål, modell, styrbarhet och observerbarhet. Dessutom är den process som ska styras oftast dynamisk, vilket innebär att systemets tillstånd förändras spontant och som följd av påverkan, samt att styråtgärder inte bara har effekt momentant utan även i framtiden. I ett enkelt tekniskt sammanhang, t ex när det gäller att köra en bil, är det lätt att inse betydelsen av att villkoren enligt ovan är uppfyllda. Man måste ha målet för färden helt klart för sig, tillsammans med ytterligare mål som kan påverka förloppet, t ex som rör säkerhetsaspekter eller regler för beteende i trafiken. Man måste ha tillräckliga kunskaper om hur bilen fungerar, hur den reagerar på olika slags agerande från föraren, man måste ha god kunskap om vägnätet, trafikregler etc., dvs en modell av det system som ska styras. Föraren måste vidare ha tillgång till alla de reglage, pedaler, ratt etc. som fordras för framförandet, dvs styrbarhet. Slutligen måste föraren ha tillgång till nödvändig information om bilens status från instrument, t ex hastighet, bensintillgång och temperatur, samt om bilens läge på vägbanan, omgivande trafik, position, väderlek m.m. som kan påverka agerandet, dvs observerbarhet av nödvändiga systemtillstånd. Om inte samtliga dessa villkor är uppfyllda omöjliggörs styrningen och uppfyllandet av huvudmålet, dvs att komma fram säkert till slutdestinationen. I mer generaliserad form gäller, som sagt, resonemanget ovan även i sådana arbetssituationer där en dynamisk process ska påverkas/styras så att ett visst mål uppnås. Detta gäller både då man har ett mer eller mindre automatiserat styrsystem och då man har en manuell styrning eller någon kombination av detta. I många olika arbetssituationer gäller i praktiken dock ofta att en eller flera av förutsättningarna inte är uppfyllda. Detta leder till en rad problem. Styrandet av den dynamiska processen kan inte utföras så som det var tänkt och planerat. Verksamheten blir ineffektiv, eller mer eller mindre okontrollerad. Noggrannhets-, kvalitets- och säkerhetskrav kan inte uppfyllas. Den som ska utföra arbetet kommer dessutom att uppleva olika slags hinder, irritation, stress, hjälplöshet m.m. De problem som uppstår är alltså nära relaterade till kognitiva arbetsmiljöproblem. I många arbetssituationer är målen inte klart formulerade, eller formulerade så att det är omöjligt för den enskilde individen att i varje läge avgöra vad som ska uppnås. Det är då dels svårt att planera och utföra sitt eget arbete på ett bra sätt, dels svårt att bedöma och utvärdera det egna eller gruppens prestationer i relation till målen. Det är heller inte ovanligt att det finns olika mål i en arbetssituation och att det finns konflikter mellan olika mål. Sådana målkonflikter kan leda till problem enligt ovan, t ex osäkerhet och stress, då man har svårt att veta vilka av de motstridiga målen man ska följa. -39-

En dåligt anpassad arbetsorganisation kan också göra att man inte överblickar processen eller inte har möjlighet eller befogenhet att utföra arbetet på ett önskat sätt. Problemen kan också uppstå i sådana arbetssituationer där det finns starka inslag av delegering, antingen till medarbetare, till andra yrkeskategorier eller till ett informationssystem. För att kunna styra tågtrafikprocessen på ett tillfredsställande sätt fordras således att de fyra huvudvillkoren är uppfyllda: mål, modell, styrbarhet och observerbarhet. Detta gäller för de automatiska styrsystemen, för den enskilde operatören och för organisationen som helhet. I vår beskrivningsstruktur har vi dessutom kompletterat dessa basala villkor med ytterligare aspekter på verksamheten, för att få en ram som klarar av att beskriva det vi är ute efter. Vi måste t ex se olika personer med olika ansvar i planerings- och styrprocessen som samverkande. De har olika roller, ansvar, kompetenser, erfarenheter, arbetsuppgifter, mål och modeller. De kommunicerar och samverkar enligt den rådande arbetsorganisationen, samt med hjälp av tillgängliga informationssystem. Resultatet blir en mycket komplex struktur av samverkande, kommunicerande personer med olika uppgifter inom den dynamiska helheten. Se figur. Mål Modell Mål Modell Observerar Styr, påverkar Observerar Styr, påverkar Mål Modell Mål Modell Observerar Styr, påverkar Observerar Styr, påverkar Organisation Observerar Styr, påverkar Den styrda processen Ett dynamiskt förlopp Fig. En komplex struktur av interagerande "styrfunktioner" inom en organisation, med syfte att styra en komplex dynamisk process. -40-

4.3 Beskrivningsmodellen tillämpad på tågtrafikstyrning Det finns vid styrning av sådana system som det är frågan om här, tågtrafik, egenskaper hos processen som gör att vissa av de problem som kan uppstå blir speciellt allvarliga. Systemet är komplext, dvs det består av ett stort antal mer eller mindre autonoma delar som växelverkar med varandra. Även målen är komplexa och kan innehålla inbyggda konflikter. Systemet är dynamiskt, vilket dels innebär att tillstånden kan förändras snabbt över tiden, spontant eller som en effekt av vidtagna åtgärder, dels att beslut och åtgärder har effekt inte bara just när de utförs, utan även under lång tid framöver. Man brukar säga att systemets tillstånd och utveckling beror av dess förhistoria, eller att systemet är dynamiskt. Om man inte är medveten om dynamiken i ett system, eller har information om dess förhistoria, kan man inte fatta riktiga styrbeslut. Beslut ska ofta fattas under stark tidspress, och med högt ställda säkerhetskrav, vilket är mycket stressrelaterat. Systemet är ett tidsdiskret händelsesystem, där bara vissa diskreta beslut kan fattas, vid vissa diskreta tidpunkter och dessutom baserat på begränsad och ofta gammal information om andra diskreta händelser. Människan har svårt att klara av många sådana beslutssituationer, t ex när det finns tidsglapp mellan åtgärd och information om effekten av åtgärden. Vi har tillämpat den ovan angivna strukturen för beskrivning och analys av arbetet med att styra tågtrafik. Här nedan ska vi först kort förklara hur de olika beskrivningsdelarna ska tolkas i fallet tågtrafikstyrning. I nästa avsnitt gör vi sedan en relativt utförlig redovisning av vår kartläggning, baserad på observationer och intervjuer. Mål Med mål menar vi här sådana mål som anger vad som ska uppnås i de arbetssituationer som vi studerat. Vi går inte in på att diskutera hur mål idag är formulerade i officiella dokument, utan syftet har här varit att försöka beskriva hur de studerade personerna uppfattar de mål som finns. De frågor vi försöker få svar på är dels vilka mål man faktiskt arbetar efter, dels vilka åsikter man har om målen, hur de är formulerade, vilken kunskap man har om dessa, vilka brister man upplever etc. Vi delar in målen i för det första de formella målen, dvs de som finns explicit formulerade i olika slags dokument, regelverk etc., och för det andra i de informella målen, dvs de som operatörerna medvetet eller omedvetet arbetar efter. Målen, av olika art, är en grund för hur man planerar och genomför sitt arbete. De arbetsoch styrstrategier som blir resultatet beskrivs till viss del här men även under en egen rubrik senare i rapporten. En person som arbetar i en arbetssituation av den art som är aktuell här har ett absolut behov av att ha tydliga mål för sitt agerande. Finns inga sådana, eller är de existerande målen otillgängliga, otydliga, motstridiga etc., skapar man i allmänhet egna mål att ha som underlag för det egna arbetet. De mål som därvid uppstår kan vara svåra att kartlägga, eftersom de ofta inte är klart formulerade eller ens medvetna. Olika operatörer som arbetar med samma uppgifter, till och med i samma arbetslag, kan på så sätt skapa egna mål som inte är klargjorda eller avstämda med medarbetarnas mål. Omedvetna målkonflikter kan härvid uppstå, vilka leder till problem i arbetet vars orsak man således inte enkelt kan kartlägga. Modell Med modeller avser vi här sådan kunskap om tågtrafiksystemet som operatörerna (tågtrafikledningens operativa personal) använder sig av för att förstå systemets struktur och beteende, styrsystemets egenskaper och effekterna av vidtagna åtgärder i olika situationer. Det är förmodligen meningsfullt att skilja mellan två slags modeller. För det första sådana som är explicit formulerade i form av kontrollpaneler, tidtabeller eller andra dokument som entydigt, och på ett strikt formaliserat sätt, beskriver vissa aspekter på det system som ska styras. Denna typ av modeller ska vi inte behandla så utförligt här, eftersom sådana modeller är relativt välkända. För det andra de modeller som operatörerna i praktiken använder för att -41-

tolka den information de hämtar in, kommunicera om systemet med andra deltagare i processen, göra bedömningar och beslut, genomföra åtgärder och utvärdera resultatet av dessa m.m. Denna typ av modeller, sk kognitiva eller mentala modeller, är svårare att kartlägga och tolka, eftersom de bara existerar i de enskilda personernas egen sinnevärld. En mental modell är man själv ofta inte i stånd att förklara eller beskriva för andra eller ens för sig själv. Den mer eller mindre bara finns där. Att kartlägga viktiga aspekter på vilka mentala modeller man faktiskt har och arbetar efter är viktigt, eftersom det är bara därigenom man kan förstå operatörernas agerande i olika situationer. Det är förstås också så att de formella modellerna egentligen inte heller kan användas av operatörerna, utan bara via de mentala modeller som skapas genom operatörernas tolkning och erfarenhet av de formella modellerna. Processen för hur mentala modeller byggs upp är viktig att studera, eftersom det har visat sig att olika utformning av styrsystem, och arbetsmiljö i övrigt, kan understödja eller förhindra uppbyggnaden av effektiva mentala modeller. Mål och modell är nära relaterade i ett komplext system. Beslutsfattaren måste ha en modell som talar om vilka mål som faktiskt är möjliga att uppnå. Vidare måste man ha en modell som gör det möjligt att omsätta de mer övergripande målen till mer konkreta och operativa mål, mål som om de uppfylls leder till att de mer övergripande målen uppnås. Det kräver bl a att modellen är sådan att också olika bieffekter och effekter på längre sikt tas med i beräkningen. En av beslutsfattarens (operatörens) viktigaste, och ständigt pågående, uppgifter är att utveckla en modell av systemet. Vi får dock inte glömma att beslutsfattarens mål också kommer att påverka de modeller som de utvecklar. Modeller utvecklas ju för ett visst syfte, de är inte målneutrala. Även informationssystemens utformning är därför viktiga att studera ur denna aspekt, eftersom det är dessa som förmedlar och presenterar information om systemet, som blir till underlag för operatörernas uppbyggnad av mentala modeller. Man kan säga att kunskapen om vad man kan få veta, och hur, är en del av den mentala modellen. Systemets egenskaper påverkar starkt möjligheterna att snabbt och effektivt bygga upp tillräckligt bra mentala modeller. Komplexitet, dynamik, stokastiska egenskaper, olika överlagrade tidsparametrar i förloppen m.m. försvårar processen. Erfarenhet visar att personer som lyckas väl uppvisar ett beteendemönster som maximerar möjligheterna att utveckla en god modell av systemet (de besitter god heuristisk kompetens). Styrbarhet Styrbarhetsproblemet handlar om huruvida man har tillräckliga möjligheter för att styra systemet på ett sådant sätt att målen kan uppnås på ett effektivt sätt. Frågor vi här ställer oss handlar om vad man styr, vad man kan styra, vad man inte kan styra/påverka som man vill/borde kunna. Styrning görs av flera olika system. Man styr själva tågtrafiksystemet med allt vad det innebär, men man styr också informationssystemet som ger underlag för beslut och åtgärder. Slutligen styr man även sin egen arbetsbelastning, dvs man försöker påverka olika skeenden så att man får goda förutsättningar att göra ett bra arbete. Man kan t ex vidtaga förebyggande åtgärder så att systemet inte framöver hamnar i ett sådant läge att man får besvärligt att klara av styrarbetet. I intervjuarbetet har vi försökt få ett underlag för att förstå vilka problem man upplever i dessa avseenden, t ex vilka begränsningar och konsekvenser man upplever på grund av bristande styrbarhet av viktiga tillståndsvariabler. Det är viktigt att inse att kunskapen om vad man kan styra, och hur, är en del av operatörernas mentala modell av systemet. De genomförda intervjuerna ger oss inte underlag för en noggrann beskrivning av styrbarheten på detaljnivå. -42-

Tågtrafikstyrningsprocessen är ett komplext system vilket gör styrbarhetsproblemen viktiga. Det finns väldigt många systemtillstånd som man behöver kunna styra och påverka. Dessa är dessutom ofta kopplade till varandra på ett komplext sätt. Att tågtrafikprocessen är en dynamisk process innebär, som sagts ovan, inte bara att dess tillstånd förändras över tid utan att det förändras både autonomt, dvs av egen kraft, och till följd av trafikledarens tidigare och nuvarande åtgärder. Det ställer trafikledarna inför problemet att skilja de effekter som de själva åstadkommer från de effekter som beror av andra faktorer, och att förstå vilka effekter som beror av åtgärder och händelser vid tidigare tidpunkter. Förståelse för sådant är en viktig förutsättning för utvärdering och lärande, dvs för att bygga upp mentala modeller. För att styra tågtrafikprocessen krävs ständig övervakning och nya ingrepp. Den kan inte styras med ett enda ingrepp utan det krävs serier av beslut och serier av åtgärder i rätt tid. Dessa beslut är ofta inte oberoende av varandra. Ett givet beslut begränsas av tidigare beslut, och begränsar i sin tur de framtida möjligheterna, samtidigt som nya möjligheter skapas och uppstår autonomt. Tågtrafikprocessen kräver också att man fattar beslut i realtid. Tågen stannar inte och väntar på att man ska bli redo att fatta beslut. Besluten måste fattas och åtgärderna måste vidtas just när processen kräver att trafikledarna griper in för att korrigera den. Det gör att arbete med tågtrafikprocessen ofta sker under stark tidspress. Stress är därför en naturlig ingrediens i trafikledarnas arbete. Det ska påpekas att stress inte alltid är något negativt. Positiv stress innebär utmaningar och stimulans i arbetet. Det är först när tidspressen blir omöjlig att klara av, eller då något i arbetssituationen förhindrar operatören att lösa problemen på ett bra sätt som stressen blir negativ. Inte bara det som styrs utan även styrmedlen måste ses som processer. Trafikledarna måste räkna med att styringreppen tar tid och att deras effekt utvecklas över tid. Det betyder att trafikledarna inte kan vänta sig att omedelbart få se effekterna av beslut och åtgärder. Fördröjningar i återkopplingar är en integrerad del av trafikledarnas arbete med dynamiska styruppgifter. Tidsfördröjningar innehåller (minst) tre olika komponenter: Dödtid, dvs det förflyter tid mellan det att ett kommando givits och till dess att detta kommando får någon effekt, t ex från det att en signal ställts i kör till dess att tåget avgår. Även på manövernivå från det att en tågväg läggs till dess att man ser att den är lagd Tidskonstanter, dvs det tar tid innan en åtgärd nått sin fulla effekt, t ex tar det tid från det att ett tågmöte har beslutats och alla manövrer utförts, till dess att ett tågmöte har genomförts. Ett tidsdiskret dynamiskt system (discrete event system) innehåller inte tidskonstanter av samma typ som ett kontinuerligt dynamiskt system, utan beslut kan bara fattas och åtgärder vidtagas vid vissa tidpunkter. Effekterna blir också ofta observerbara vid vissa diskreta tidpunkter. Vad detta innebär för styrningsproblematiken behöver utredas ytterligare. Informationsfördröjningar, t ex kan lokföraren inte alltid rapportera på en gång om sina aktiviteter och resultatet av dem. Slutligen innebär också det faktum att arbetet i ett dynamiskt system sker i realtid, att det är nödvändigt att noga beakta de olika tidsskalor som finns i uppgiften. Dessa tidsskalor bestäms av den tid det tar för olika åtgärder att nå effekt och på hur ofta det är möjligt att få information om dessa effekter. Vi kan tydligt urskilja två relevanta tidsskalor i uppgiften att styra tågtrafiken. Den snabbaste är den i vilken trafikledarna arbetar, framför allt när de hanterar oförutsedda störningar. De måste då ta hand om den störning de har framför ögonen. Hur effektivt de än gör det så kommer de inte att lyckas, om de inte koordinerar alla sina aktiviteter, dvs de måste inte bara vara effektiva lokalt utan de måste också vara effektiva på alla ställen där det behövs. Denna koordination tar naturligtvis också tid och den kräver att skiftesarbetsledaren kan beakta processen som helhet och med så lång tidshorisont att han hinner få de olika trafikledarna att lösa sina problem när effekter av störningen sprider sig. Detta är alltså en uppgift som kräver att störningsbekämpningsuppgiften betraktas med en längre tidshorisont än bekämpning av ursprungsorsaken till störningen. Olika yrkeskategorier har hand om olika tidsskalor i tågtrafikstyrningsprocessen. Här kommer även transport- -43-

ledning, tidtabellplanerare och andra in i bilden. Helhetsbilden av processen finns därför bara hos arbetslaget som helhet, och inte hos någon enskild yrkeskategori. Observerbarhet Observerbarhetsproblemet handlar om huruvida man får den information man behöver för att utföra sitt styruppdrag på ett bra sätt. Får man rätt information? Tillräckligt utförligt? I rätt form och rätt presenterad? På rätt plats? Vid rätt tidpunkt? Vilken viktig information saknas? Vad är konsekvenserna av detta? Det finns två huvudsyften med informationsförsörjningen i en arbetsprocess: - Att ge information om systemtillstånd för styrning (styrsyftet). Detta kan gälla både aktuella, historiska och prognostiserade data. - Att ge information om systemets dynamiska beteende för modelluppbyggnad (identifieringssyftet). Det är, med andra ord, i allmänhet viktigt att visa operatörerna mer information än det som behövs för att utföra styruppgiften. Information om systemets dynamik är viktig för att kunna bygga upp en mental modell av systemet och av styrsystemet, dess dynamiska egenskaper och beteende, och för att kunna identifiera förändringar i dessa. För att förstå dynamik i ett system fordras dynamisk information! Hur informationen är presenterad bestäms av hur användargränssnittet är utformat, dess design och tekniska implementering. Att visa rådata, enskilda variablers värde, är traditionellt ett vanligt sätt att presentera information för operatörer. Dessa rådata är nödvändiga för att operatören skall ha ett fast grepp om processens aktuella tillstånd, men de är inte tillräckliga för att snabbt ge en god överblick över vart processen är på väg. De ger inte heller tillräckligt tydligt information om samband och relationer mellan olika processvariabler. För detta krävs kognitiv kraft för att processa rådata till handlingsstödjande information, göra jämförande beräkningar, etc. Grafiska användargränssnitt och billigare datorkraft har skapat möjligheter att bearbeta data och presentera information i klartext och ge direkt svar på de frågor operatören behöver svar på, i den form som hon/han normalt tänker när hon fattar beslut; storhet, enhet, samband och relationer - särskilt tidsrelationer - mellan variabler, etc. En grundläggande tanke för att tillgodogöra sig dessa nya möjligheter vid operatörsarbete är att utnyttja datorerna till det de är bäst på, att beräkna, logiskt kontrollera och att visualisera stora mängder information. Att presentera denna information för operatören så att den kan ses samtidigt/parallellt, ger människan/ operatören möjlighet att utnyttja sina bästa förmågor på ett effektivt sätt, dvs att utifrån lång erfarenhet göra bedömningar på grundval av stora mängder ibland osäker information. Genom att avlasta operatören från triviala men kognitivt krävande beräkningar och informationsinhämtning från många olika källor, får hon/han mer kapacitet över att ägna åt bedömningar och beslutsfattande. En annan aspekt av teknikutvecklingen som blivit alltmer uttalad den senaste tiden är generella lösningar för effektiv informationsöverföring (även av bild och ljud) via datornätverk och intranätteknik. Här kan det finnas möjligheter att minska informationsfördröjningar genom att det är enklare att skapa system som visar relevant skräddarsydd information för varje operatör i organisationen. Direkt när beslut är fattat och ny information föreligger kan den också göras tillgänglig och visas automatiskt för de som behöver den. Ny information kan söka upp de som omedelbart berörs i stället för omvänt. Förutom att den även är sökbar för de som arbetar i en längre tidsskala. Att hantera informationsflöden är vad trafikledaren kanske ägnar mest tid åt! Styrstrategier Syftet här är att kartlägga de strategier operatörerna har vad det gäller bedömningar, beslut och åtgärder för att hantera de olika situationer som uppstår under arbetsprocesserna. Främst gäller detta hur man klarar av att hantera de störningar av olika slag som ständigt uppstår. -44-

Trafikledarnas och andra personalgruppers beslutsfattande är mycket komplext. De tar hänsyn till ett stort antal variabler som är kopplade till varandra och det krävs lång erfarenhet för att lära sig vilka faktorer som är mest relevanta att beakta i olika situationer. Störningar av olika slag hör till det normala vid tågtrafikstyrning. Det är kanske till och med just hanteringen av störningarna som är operatörernas huvudsakliga arbetsuppgifter. Flyter allt normalt så behöver man i princip inte göra så mycket, automatiken fungerar bra då. Kartläggningen ska beskriva vilka störningarna är, vilka effekter de har på trafiken och på operatörerna och deras arbete. Vilka möjligheter operatörerna har att uppfylla kraven beror bl a av de möjligheter de har att få information, förstå situationen och att vidta effektiva och adekvata åtgärder. Det är därför viktigt att kartlägga och förstå orsaken till olika slags störningar och felsituationer. Kommer orsakerna från systemet, automatiken, styrsystemet, gränssnittet, kompetenser, människan etc? Hur loggas idag felsituationer och hanteringen av dessa? Hur utnyttjar man denna information? Förmodligen finns det en potential för att använda sådan information på annat sätt än idag. Arbetsorganisation De olika personalkategorier som deltar i arbetet har olika roller. De samverkar och kommunicerar för att tillsammans utföra de komplexa uppgifterna med planering, genomförande och utvärdering/uppföljning. Kartläggningen av arbetsorganisationen avser att beskriva de olika rollerna, relationerna mellan dessa samt hur man samverkar. Informationssystem Informationssystemen är den struktur som förmedlar information mellan operatörerna och andra aktörer i processen och det system, tågtrafiken, som ska styras. Det är mycket viktigt att beskriva och förstå hur detta är uppbyggt, vad det innehåller, och hur det utnyttjas av operatörerna som en del av deras arbete. Kunskap, kompetens och utbildning Den berörda personalen, trafikledare m fl, måste ha nödvändig kompetens för sitt arbete. En kartläggning bör därför beskriva dels existerande dels nödvändiga kunskaper, erfarenheter och utbildningsinsatser. Det som behandlas här rör främst de mer formella kompetenserna som operatörerna har, och hur kompetensutveckling kan användas för att förbättra deras möjligheter att utföra arbetsuppgifterna. Den egentliga kompetensen att förstå informations- och styrsystemet samt att utnyttja detta bra i arbetsprocessen ingår i avsnittet om modeller ovan. -45-

5. UPPGIFTSANALYS AV TÅGTRAFIK- STYRNING 5.1 Avgränsningar Tyngdpunkten i analysen ligger hittills på omplanering vid störningar, huvudsakligen vid trafik på enkelspår. Anledningen till denna prioritering är bl a att det kan vara enklare att först kunna beskriva beslutssituationerna i sådana situationer, samtidigt som man från de intervjuade ansett att vinsterna med bättre informationssystem och gränssnitt skulle kunna vara stora. Vi har undersökt arbetssituationen, framför allt för trafikledare, inom tre trafikledningsområden, Gävle, Göteborg och Stockholm. De stora skillnaderna i trafiksituation avspeglar sig i sättet att arbeta. I styrsituationer med tät blandad trafik på flera spår arbetar man i en kortare tidskala och har tillgång till fler alternativa lösningar. I huvudsak används information från spårplanen som underlag för beslut och grafen (tid/sträcka-diagrammet) används i mindre utsträckning. I områden där enkelspår dominerar arbetar man i en längre tidskala med färre alternativa lösningar. Grafen är här ett viktigt verktyg för beslut vid omplaneringar. Information från spårplanen används mer för att försöka avgöra vilken position tågen har. Under arbetet med utveckling av prototyper för gränssnitt har vi framför allt koncentrerat oss på hur det är möjligt att integrera tidsrelaterad information (från grafen) med aktuell tillståndsinformation (från spårplanen) för en enkelspårsträcka. Hur tidsrelaterad information kan presenteras vid styrsituationer med tät trafik på fler spår återkommer vi till i vårt fortsatta forskningsarbete. 5.2 Metoder för observationer och intervjuer För att få tillräckliga kunskaper om vad arbetet med tågtrafikstyrning innebär har vi genomfört ett stort antal intervjuer och observationer, samt en analys av dessa. Hittills har tågtrafikledare vid tågledningscentralerna i Gävle, Göteborg och Stockholm intervjuats. Intervjuorterna har valts för att täcka in olika trafiksituationer. I Stockholm dominerar tät trafik på flera spår, huvudsakligen med person- och lokaltrafik. Stockholm har flera flaskhalsar som skapar problem. I Gävle har man mest enkelspårstrafik, mycket godstrafik och mindre person- och lokaltrafik. Göteborg har flera banor med dubbelspår med blandad gods-, person- och lokaltrafik, samt banor med enkelspår med glesare trafik. Göteborg är även en säckstation. Intervjuerna har omfattat dels en halv dag enskild intervju, dels en halv dag intervju med observation under pågående arbete med tågtrafikstyrning. Samtliga intervjuer har spelats in på band och skrivits ut. Beskrivningar och analyser av trafikledarnas arbetsuppgifter är genomförda för att få en tillräckligt god förståelse för var människa-maskinrelaterade problem kan uppstå, vilket i sin tur bildar underlag för att bedöma vilka egenskaper i gränssnittet som är avgörande för en effektiv interaktion mellan trafikledaren och tågtrafikprocessen. -46-

5.3 Beskrivning av trafikstyrningsarbetet Tågtrafikstyrningen spelar en viktig roll för att säkra en pålitlig och effektiv tågtrafik. Behovet av att utnyttja alla resurser effektivt ökar på en konkurrensutsatt transportmarknad. Kundkraven förändras och ökar. Svåra hinder, för att möta dessa krav och göra tågen mer attraktiva för passagerare och köpare av godstransporter, är en opålitlig servicegrad som ger förseningar, missade anslutningar och inställda tåg. En pålitlig service kräver ökad tillgänglighet. Högre tåghastigheter och snäva tidtabeller ställer allt högre krav på effektiv trafikstyrning för att förbättra punktlighet och pålitlighet. Tågtrafikstyrning är en optimeringsprocess med komplex konfliktlösning. Trafikledaren måste anpassa olika åtgärder för att lösa konflikter till den aktuella trafikprocessen - som ständigt förändras - och välja en åtgärd som löser konflikten men samtidigt minimerar negativa sidoeffekter med hänsyn till de olika mål som trafikutövaren och passagerarna har. Dessa mål kan ömsesidigt utesluta varandra. De måste bedömas, vägas mot varandra och kombineras på ett optimalt sätt. Trafikledare planerar (på kort sikt) och styr tågtrafiken i realtid. De hämtar in relevant information, gör bedömningar, fattar beslut och vidtar åtgärder genom att utföra kommandon via manöversystemet. Trafikledare måste idag ägna mycket tid och kraft åt att bearbeta rådata till användbar, ofta tidsrelaterad, information. De måste t ex bevaka processens tillstånd i rätt ögonblick för att kunna beräkna var tåg befinner sig. Detta för att få data och information med nödvändig precision för att göra optimala bedömningar. Uppdaterad information och grundlig kunskap är avgörande för bra beslut. Tågtrafikledarna planerar tågföringen främst efter grafen (tid/sträcka-diagram), som ger en överblick över den planerade trafiksituationen, samt utifrån information från personer i olika roller. Viktiga roller är tågförare, tillsyningsman för banarbeten, transportledare, samt skiftesarbetsledare, informationspersonal och övriga i trafikledningscentralen. Information för planering hämtas även från olika stödsystem där de som oftast nämns är TFÖR, Körorder, SILO, RIFS, Memo, IMS2, CIXÖ och DPC. Stora mängder pappersbaserad information används men mindre ofta. Det är olika blanketter, lathundar, checklistor, föreskrifter och beskrivningar. Planeringshorisonten anpassas till trafikintensiteten och till hur stabil trafikprocessen bedöms vara. Är det många tåg och stor osäkerhet om vilken hastighet tågen kommer att gå med, då planerar man för den närmaste halvtimmen eller timmen, med en grövre bedömning på längre sikt, och löser problem - framför allt var möten och förbigångar ska ske - efterhand som de uppstår. Spårplanen, på storbildskärmar, eller som i Gävle på panelen, används främst för att hämta information för att styra tågtrafikprocessen - att verkställa planen enligt grafen. För att se beläggningar, ungefär var tågen befinner sig just då; se tågvägar, spårstruktur, stationer, vägskydd, etc; för att klocka tåg, dvs se när tåg passerar blockgränser; samt för detaljinformation om status på stationerna, t ex växlarnas läge och om signalerna står i stopp eller i kör. Information från spårplanen används även för planering i den korta tidsskalan, när tåg är nära eller närmar sig stationer och andra beslutspunkter. Manövrer utförs med kommandosekvenser som skrivs in på olika knappsatser och tangentbord. En tidskrävande del av styrningen verkställs via telefon och olika blanketter används för att dokumentera beslut och åtgärder. Tågföringsrapporteringen, om förseningar och deras orsaker, är tidskrävande och skapar problem i störningssituationer där trafikledaren är mycket hårt belastad med andra arbetsuppgifter. Mål Överordnade mål för trafikledarna är att ansvara för att säkerheten upprätthålls, i synnerhet i situationer där verifierade barriärer inte är i funktion, samt att minimera negativa effekter av störningar. En hög transportkapacitet ska uppnås och bibehållas. -47-

Trafikledarnas mål enligt Tågföringsdirektivet TLF615 verkar i stort vara självklara och underförstådda i de vanligaste beslutssituationerna. Men en effektiv tågföring kräver i vissa situationer omprioriteringar. Det finns en gråzon när det gäller att väga stora förseningar på lågprioriterade tåg mot mindre förseningar på tåg med högre prioritet. Där gör varje tågledare en egen bedömning och prioriterar om ibland. Det saknas uttalade entydiga regler för att väga olika mål mot varandra. Vid omplanering, när störningar inträffar, strävar trafikledarna efter att utnyttja alla tillgängliga resurser och all tillgänglig detaljkunskap om dessa, för att minimera störningens effekter. I vissa trafiksituationer och när tekniska fel inträffar, saknas förutsättningar att uppfylla målen. Modell Den ständigt ökande komplexiteten hos tågtrafiksystemen kräver nya angreppssätt för att göra ledning och styrning av dem ändamålsenlig och effektiv. Trafikledarnas modell av, och kunskap om, tågtrafikprocessen är mycket komplex. Den innehåller en stor mängd variabler som ska vägas mot varandra i olika beslutssituationer. Det finns hos trafikledarna djupa insikter om på vilket sätt alla dessa variabler påverkar trafikprocessen och uppfyllandet av olika mål. Svårigheterna ligger framför allt i att tillförlitliga och aktuella data saknas eller är besvärliga att hämta in - före bedömningar och beslut - samt att i tidskritiska situationer snabbt göra avvägningar mellan så många faktorer. Dynamiska samband - att och på vilket sätt variablers värde förändras över tid, både autonomt inom processen och på grund av trafikledarnas beslut och åtgärder - är svåra att förutsäga och att kvantifiera. I dagens system saknas stöd för trafikledarna att lära sig hur detta komplex av variabler och deras inbördes samband kan sammanfattas till operativt användbart beslutsunderlag. Det gäller framför allt tidsrelaterade begrepp och storheter som direkt kan omsättas i beslut. Det kan gälla när tågen anländer till en punkt där en styråtgärd kan vidtas, t ex en station, eller vilket tåg som anländer först till en station och hur mycket före det andra tåget, vid planering av möte eller förbigång. Tågtrafiken är en process som bara till vissa delar är förutsägbar. Den förändras spontant, autonomt. Det återstår att kartlägga mer i detalj på vilket sätt och inom vilka ramar processen kan förutsägas och i vilken tidskala, samt vilka förutsättningar som då gäller, och vilken information trafikledaren behöver om underlaget för dessa prediktioner. Lång erfarenhet krävs för att styra tågtrafiken optimalt. Det kräver erfarenhet av många styrsituationer och av vilken dynamisk information som är relevant i varje specifik situation. Det krävs även kunskap som är mer statisk. Hur stationerna är byggda, exakt var komponenter är placerade, hur geografin omkring ser ut, etc. påverkar trafikledarnas beslut. Kunskap om vilka personer som för dagen arbetar i olika roller inverkar ofta på trafikledarnas bedömningar och beslut. Observerbarhet De mångsidiga arbetsuppgifter som tågtrafikstyrning innefattar kan hanteras enbart med hjälp av lämpligt utformade datorbaserade stödsystem. Detta beror på bland annat: - den ökande mängden mätbara och uppmätta data, - den ökande mängden nödvändig information som ska bedömas, - nödvändigheten av att hålla data och information uppdaterad, konsistent och tillgänglig i ett distribuerat system, Det är viktigt att strikt särskilja data och information: - information är vad operatören/trafikledaren behöver för att fatta (optimala) beslut, - data är den bas som informationen härstammar från. Användargränssnittet måste stödja operatören i arbetet med att välja ut och tolka data för att få nödvändig information. -48-

Brist på information är vanligtvis en allvarlig flaskhals i system för tågtrafikstyrning (Welty, 1997). För att trafikledaren ska kunna fatta bra beslut måste hon eller han ha tillgång till uppdaterad information med hög precision. Den viktigaste informationen om en konflikt (eller en predicerad konflikt) är: - var är konflikten, - vilka resurser (tåg, lok, vagnar, spår, personal, fungerande teknik) påverkas, - för hur lång tid påverkas de, - vilka resurser återstår, - när finns de tillgängliga. I dagens tågledningscentraler utförs övervakning och styrning av trafik inom stora områden. Modern teknik för signalering och styrning medger automatisering av storskaliga system och processer. De ökande kraven som ställs på tågtrafikstyrning kan mötas endast genom automatisering av rutinuppgifter och komplicerade beräkningar. Det gör det möjligt för trafikledarna att koncentrera sig på de uppgifter som kräver mänsklig kreativitet samt värdering och bedömning av osäker information, som t. ex. att finna nya lösningar på nya problem. Det kan inte nog understrykas den avgörande betydelse trafikledarnas kunskap, erfarenheter och kreativitet har för beslutens kvalitet. Information om aktuell position och tillstånd hos alla tåg, fordon, spår och andra systemkomponenter finns alltid tillgänglig i tågledningscentralen. Men flera variablers värde är alltför osäkra och har för låg precision för att ligga till grund för optimala prediktioner och beslut. Detta gäller framför allt tidsrelaterad information som tågens position och hastighet, hur lång tid olika tillstånd kvarstår (som brist på resp. tillgång till olika resurser). Tillgång till data med större säkerhet och högre precision kan göra att många tidskrävande arbetsuppgifter som trafikledarna utför manuellt idag i konventionella trafikledningssystem (som t ex bearbetning av rådata till information), blir möjliga att automatisera. Detta skulle frigöra tid för de mer viktiga och svåra arbetsuppgifterna som enbart människan kan klara. Trafikstyrning idag baseras i hög grad på tid/sträcka-diagram som visar tillgängliga och predicerade data om trafiksituationen. Diagrammen visar tågens tid/sträcka relation enligt den planerade tidtabellen och med manuellt inritade avvikelser, linjärt extrapolerade in i den närmaste framtiden. Översikterna av spårplanen visar tågens aktuella position, om än med alltför låg precision, och ställda tågvägar, dvs de sektioner av spåren som är reserverade för varje tåg. De viktiga trafikstyrningsfrågorna när avvikelser och störningar inträffar, om var konflikter finns och vilka resurser som påverkas och hur länge, ges inga uttryckliga svar i dessa diagram och spårplaner. De innehåller endast data som mödosamt måste värderas och tolkas till tidsrelaterad information av trafikledaren. Med tillgång till säkrare data med hög precision och datorbaserade stödsystem för tågtrafikstyrning kan information visualiseras i ett nytt människa-datorgränssnitt. Därigenom får trafikledaren tillgång till direkt uppfattbar nödvändig information och kan koncentrera sina resurser på att lösa problemen i trafikprocessen. Det finns stora brister i dagens system när det gäller trafikledarens möjligheter att på ett enkelt och överskådligt sätt få nödvändig information om tågtrafikprocessens aktuella tillstånd och utveckling över tid. Exempel på brister är att trafikledaren, på grund av grov upplösning i positionsangivelser, inte kontinuerligt vet exakt var tåget befinner sig, hur fort det kör, när det börjar rulla och när det har stannat. Mycket arbete läggs ner för att på olika sätt uppskatta värden på dessa avgörande variabler. Den låga precisionen i informationen skapar hög mental belastning och ger mindre optimala beslut. Trafikledarens kognitiva (tänkande) kapacitet används till stor del för att överbrygga brister i informationsförsörjningen istället för att användas till att lösa de ofta mycket komplexa problem som uppstår vid störningar i tågtrafiken. Problemen kräver snabba beslut och åtgärder och fordrar trafikledarens hela kapacitet. För att klara situationen måste hon eller han då ofta prioritera ner kraven på optimala lösningar och arbeta med onödigt stora marginaler för att vara helt säker på att den lösning man beslutar sig för verkligen fungerar. Den information som trafikledaren behöver för att fatta optimala beslut finns inte samlad och presenterad samtidigt, parallellt. Sättet att presentera information ger inte tillräckligt stöd -49-

för tågledaren att automatisera informationsinhämtningen. Det saknas en effektiv kodning och presentation av informationen göra det möjligt att med ett ögonkast uppfatta det viktigaste man behöver veta. Trafikledarna strävar efter att förutse vad som kommer att hända i trafikprocessen, för att i så god tid som möjligt vidta förebyggande åtgärder för att förhindra att störningar uppstår eller sprider sig. Möjligheterna att arbeta förebyggande och att fatta optimala beslut begränsas starkt av att information: saknas, fördröjs, har låg precision, inte är uppdaterad, saknar dynamiska prediktioner. Muntlig kommunikation, t ex via telefon, är tidskrävande och uppfattas som besvärlig framför allt vid stora störningar. Om man via ett informationssystem kunde åstadkomma att t ex tågförarna vet hur trafiksituationen ser ut och vad trafikledarna har planerat för den närmaste tiden - samt omvänt: att trafikledarna kontinuerligt får relevant information om tågen - skulle minska behovet av att tala med varandra. Målet för en sådant automatiserat informationsutbyte kan vara att man ska tala enbart om sådana problem som den direkta talkommunikationen är mest effektiv för att lösa och att samtalet kan utgå ifrån en gemensam informationsmängd. Automatiska funktioner för att styra tågtrafiken är mycket kraftfulla men arbetar "i det tysta". Dvs trafikledaren får mycket lite information om vad automatiken gör och varför. Att vid design av automatiserade system ta hänsyn till interaktionen med den människa som ska övervaka och gripa in när det behövs, är en förutsättning för att helheten ska fungera effektivt. Det finns stora möjligheter att förbättra trafikledarens möjligheter att få information från automatiken och lära sig hur den arbetar. Den pappersbaserade grafiska tidtabellen, grafen, innehåller mycket viktig information. Den ritas om för hand utifrån hur trafiksituationen förändras och används för att notera olika typer av aktuella avvikelser. Grafen kan förbättras i många avseenden. Den kan göras datorbaserad med automatiska funktioner för att minimera det manuella arbetet med uppdateringar. En dynamisk graf med automatisk uppdatering kan ge högre precision och tidigare förvarning om avvikelser. Information om hur tågen gått, även innan de kommer in till tågledarens ansvarsområde, ger trafikledaren möjlighet att arbeta med längre framförhållning och att bättre värdera tillförlitligheten av olika prediktioner. Information om processens momentana tillstånd hämtas idag framför allt från spårplanen, från olika personer via muntlig kommunikation och från olika datoriserade stödsystem. Denna information uppdateras med olika intervaller och innehåller olika tidsfördröjningar. Det innebär att trafikledaren måste använda en stor del av sina resurser för att tidskoordinera variablers värden och göra informationen relevant för olika beslutssituationer. Optimala beslut och åtgärder vid styrning av tågtrafik i realtid förutsätter kontinuerlig tillgång till information i realtid om processens aktuella tillstånd, dvs så fort en förändring inträffat skall trafikledaren känna till den. Ungefärliga prediktioner av framtida tåglägen görs idag manuellt på den pappersbaserade grafen. Datorstödda prediktioner, baserade på förberäknade och momentant beräknade gångtider som är anpassade till aktuella förhållanden, borde snabbt och enkelt kunna ge beslutsunderlag med bättre precision. Prediktioner kan även innehålla förvarningar om när åtgärder senast måste vidtas för att inte skapa problem. Simuleringar kan användas för att identifiera konflikter och för att utvärdera alternativa lösningar. Trafikledaren behöver i god tid se hur tågen, som är på väg in till det egna området, kommer att gå om förutsättningarna inte förändras. En översikt av planerad tågföring ges idag i den pappersbaserade grafen och omplaneringar ritas in manuellt. Planerade tågvägar i den korta tidsskalan visas i spårplanen. I en datorbaserad graf är det möjligt att med utgångspunkt från prediktioner och olösta konflikter interaktivt göra omplaneringar och se effekterna av dessa. -50-

Flera av de viktigaste målen för trafikledarnas arbetsuppgifter är definierade som tidsrelationer. Ett övergripande mål för verksamheten är att resande och gods ska transporteras enligt tidtabellen med så små avvikelser som möjligt. I de operativa besluten handlar många bedömningar och avvägningar om tidsrelationer. Trafikledarna behöver alltså information som ligger så nära som möjligt, de begrepp de använder när de tänker på och fattar beslut om åtgärder för att styra trafikprocessen, på ett sådant sätt att målen uppnås. Utifrån data i realtid om hastighet, position, sträcka, etc kan relevant information beräknas och presenteras på ett sätt som är anpassat till den aktuella situationen samt de arbetsuppgifter i övrigt som ska utföras. Grafiska presentationssätt kan användas för att underlätta jämförelser mellan kombinationer av relevanta tidsaspekter, t ex i en datoriserad graf. Några fler exempel på tidsrelaterad relevant information som idag inte visas på ett tydligt sätt i rätt arbetssammanhang: möjlighet att köra in tid, ankomsttid till station/tid kvar till ankomst, vilket tåg som anländer först till en station, och hur mycket före det andra tåget som konkurrerar om spåret vid möte på enkelspår, beräknade tidsförluster vid: - inbromsning-stopp-start, specifikt för ett visst tåg vid aktuell position, - hastighetssänkning och upp till sth igen, - hastighetsnedsättningar eller andra avvikelser vid t ex: banarbeten, lokskada som inte medför stopp, etc, - alternativa lösningar, t ex tidsförlust för respektive tåg vid val av alternativ för möte eller förbigång, Stöd för att anpassa och tima beslut och styråtgärder till signalsystem och infrastruktur, (var blocksträckor och signaler är geografiskt placerade, etc) kan utvecklas. T ex för utlösning av tågväg då man måste vänta två minuter innan man kan göra något nytt, t ex ändra tågväg eller lägga i en automat. Då är det lätt att glömma det man vill göra men inte kan genomföra direkt när man fattat beslutet. Att byta spår vid station kräver en framförhållning, på ca 15-20 minuter, för att inte förvirra passagerarna på perrongen genom alltför sen omskyltning. Är det lämpligt att systemet vidtar någon åtgärd vid alltför sen spårändring? Styrbarhet Tågtrafikprocessen utvecklas kontinuerligt men kan bara styras vid tidsdiskreta punkter. Det skapar bland annat problem med timing av åtgärder, dvs att anpassa tidpunkten för när en manöver skall utföras till trafikprocessens aktuella tillstånd. Man kan inte alltid direkt efter ett beslut vidta de åtgärder som är nödvändiga, utan måste komma ihåg vad man beslutat och invänta processens utveckling för att vidta åtgärderna vid rätt tidpunkt. Systemet ger för lite stöd för att magasinera åtgärder eller för att påminna om när de kan, bör eller måste vidtas. Det trafikledaren vid enkelspårstrafik framför allt styr är var möten och förbigångar ska ske. Det sker utifrån en tidsoptimering på kort sikt, men även med en grövre bedömning av effekter och olika bieffekter på lång sikt. De automatiska funktionerna, tågledningssystemet TLS i Stockholmsområdet och framför allt stationsautomater i övriga områden, fungerar dåligt i störningssituationer. De lägger tågvägar som inte är anpassade till de ändrade förutsättningarna och förvärrar störningen. En grundläggande strategi som samtliga trafikledare verkar tillämpa är att vid störningar först av allt koppla ur alla (eller de flesta) automatiska funktioner inom det störda området. Ofta vill man styra själv, särskilt vintertid, för att i tid se att systemet fungerar som det är tänkt, att växlar går i kontroll osv. Även i Stockholmsområdet, där TLS är en förutsättning för att kunna hantera trafikintensiteten under normala förhållanden, finns en skepsis mot att använda alla automatiska funktioner som finns tillgängliga. Där hänvisar man till att man tappar kompetens och känslan av att ha full kontroll över vad som händer. Det saknas bra stöd för att gå från automatisk till manuell drift för ett avgränsat område, vilket är ett hinder vid större -51-

störningar då trafikledaren har krävande arbetsuppgifter och arbetar under tidspress. Då bör hon eller han inte hindras av att ägna onödig tid åt att ta automatiken ur drift. Det bör finnas ett snabbt och enkelt sätt för trafikledaren att återta full kontroll för att säkra och stabilisera trafikprocessen när automatiken felar. Att det tar tid att ändra vissa utförda manövrer, t ex utlösning av tågväg, minskar benägenheten att vidta åtgärder. Trafikledarnas erfarenhet visar att risken är stor att något oförutsett inträffar och då tappar man den tid som går åt för att återställa systemet för att kunna lägga nya tågvägar. Kapacitetsbegränsningar i elkraftförsörjningen på vissa sträckor gör att trafiken inte kan styras optimalt när för många tunga tåg behöver gå eller starta samtidigt. Dynamisk information om var och när detta kan inträffa saknas. Möjliga åtgärder från trafikledaren kan innefatta: förlänga eller lägga till stopp på stationer, ändra plats för tågmöte, ändra plats för förbigång, köra på fel spår, ändra färdväg, omledning, byte av tåg, ställa in tåg, anordna extra tåg. 5.4 Störningar Trafikledarna måste snabbt kunna vidta effektiva åtgärder vid störningar (avvikelser från tidtabellen, brist på resurser, etc.) i tågtrafiken. Det är trafikledarens uppgift att säkra optimal tågföring enligt tidtabellen samt att minimera effekterna av avvikelser från tidtabellen även vid oförutsedda störningar. Oförutsedda störningar kan orsakas av: - misstag vid planering (dåligt beräknade gångtider och tid för omstigning och annan service), - tekniska orsaker (lokfel, signalfel, växelfel, nedriven kontaktledning, etc.), - organisatoriska problem (sen eller frånvarande personal, brist på extra tåg för plötsliga nya transportkrav). Dessa störningar kan orsaka trafikkonflikter som: - konflikter vid anslutningar (omstigning av passagerare), - konflikter om resurser som tåg och personal, - konflikter om tillgängliga spår, - förseningar, ofta i kombination med något av ovanstående. Generellt sett resulterar trafikkonflikter i situationer där inte alla tekniska och operationella krav kan tillgodoses. En konflikt kan lösas genom att prioritera ner några av dessa krav. Endast operationella krav som ankomsttid och fördefinierade plattformar kan prioriteras ner, medan tekniska krav som största tillåtna hastighet (sth) inte kan ändras. Vad är svårt att hantera vid stora störningar? Det stora antalet relevanta parametrar och variabler gör det svårt att bedöma vilka som har störst betydelse i den aktuella situationen. Beslutsunderlaget förändras fortlöpande och informationsfördröjningar gör det svårt att veta vilka data som förändrats innan beslut måste fattas. Därtill kommer att osäkra indata med låg precision med nödvändighet resulterar i mindre optimala beslut och åtgärder. Här följer några exempel ur intervjuerna: Vid stora störningar är det svårt att: -52-

- snabbt göra optimala omplaneringar av tågföringen - få en bra överblick över utfall av alternativa lösningar, dvs. att få ett bra grepp om konsekvenser och effekter av beslut och åtgärder samt hur de fortplantar sig i trafikprocessen i en längre tidskala - väga alternativa lösningar mot varandra, när det gäller tåg med olika prioriteter, t. ex. högre prioritet och mindre försening mot lägre prioritet och större försening - förutse effekter av att anläggningsdelar har individuella egenheter - bedöma varaktighet hos förutsättningar och restriktioner i beslutsunderlaget - förutsäga hur de människor, som inverkar på trafikprocessen på olika sätt, kommer att agera - hinna sortera ut de viktigaste telefonsamtalen bland alla som ringer. 5.5 Faktorer som påverkar styrbarhet Vid normal ostörd drift använder trafikledarna stationsautomater och automatfunktioner via manöversystemet. I Stockholm och Norrköping finns även tågledningssystem (TLS), som stöd för att underlätta styrning. När störningar uppstår eller när trafikledaren bedömer att det kan vara risk för störningar, kopplar hon eller han ofta ur de automatiska funktionerna och styr manuellt. När det blir stopp på linjen är de omedelbara besluten ganska enkla men ett stort problem är att trafikledaren har svårt att få en god uppfattning om hur länge felet kommer att kvarstå. Det är många svårbedömda faktorer och flera människor inblandade. Ingen vet säkert hur lång tid det kommer att ta innan felet är avhjälpt och olika personer uppskattar tidsåtgången olika, vilket trafikledarna tar hänsyn till när de bedömer tillförlitligheten i tidsuppskattningen. Även om de första besluten är enkla så innebär ett stopp på ett spår eller hela linjen naturligtvis mycket arbete och svåra beslut i samband med omplanering och genomförande av den ändrade planen. Omledning av tåg via alternativa sträckningar är ett alternativ som förutsätter samarbete över flera trafikledares områden. Det är arbetskrävande och leder till stora förseningar. Tåg är försenade, fel uppstår i tekniska komponenter, banarbeten måste utföras med kort varsel, människor agerar inte som de förväntas att göra etc. Sådana störningar kan delas in i typsituationer t ex utifrån förändrade möjligheter att få viktig information om och möjligheter att påverka tågtrafikprocessen. De kan sedan ligga till grund för vilka strategier man bör utveckla och träna, samt utgöra underlag för hur operatör-processgränssnittet bör utformas. Komplexa beslutssituationer skapas av att flera typer av störningar pågår samtidigt, samt av att ett stort antal variabler påverkar besluten på olika sätt i olika styrsituationer. Exempel på struktur för typsituationer: Observerbarhet och styrbarhet är intakta En vanlig störning orsakas av att försenade tåg kommer in till, eller att tåg försenas inom, trafikledarens område. Den här typen av störningssituation är kanske den enklaste att analysera på förhand, för att finna effektiva strategier som kan tränas, men det är ganska sällan som alla systemdelar och komponenter i infrastrukturen fungerar korrekt. Effekter för trafikstyrning: kräver omplanering av tågföring, tågledaren har tillgång till information, verktyg, stödfunktioner och styrmöjligheter. Styrbarhet är begränsad och observerbarhet är intakt Exempel på orsaker till begränsad styrbarhet är: akut banarbete, tillfällig hastighetsnedsättning, lokskada, vagnskada, nedriven kontaktledning, begränsad strömförsörjning, väderförhållanden, olyckor/påkörningar samt ett stort antal tekniska fel på komponenter i infrastruktur och stödsystem. Fel på växel, vägskydd, ställverk, etc. -53-

Effekter för trafikstyrning: stopp på linjen (främst vid enkelspår), stopp på ett spår på linjen vid dubbelspår, stopp på ett spår på station, nedsatt hastighet, kräver omplanering av tågföring. Observerbarhet är begränsad och styrbarhet är intakt Fel på spårledning, signal, ställverk, transmissionssystem samt människor som inte meddelar viktig information i tid är exempel på orsaker till att tågledaren inte får det beslutsunderlag som behövs för att styra trafiken så att störningar inte uppstår eller inte förvärras. Effekter för trafikstyrning: beslut kan ej fattas: processens tillstånd och utveckling är okänd (stillbild, transmissionsfel), optimala beslut kan ej fattas: aktuell information om processens alla tillstånd ej känd, (informationsfördröjningar, viss information saknas, viss information är osäker, viss information har låg precision, viss information är personberoende, etc), kräver omplanering av tågföring, medför risk för felaktiga beslut? Övriga förändrade förutsättningar för planering och styrning Till exempel omprioritering av tåg från överordnad styrnivå (t ex transportledare). 5.6 Arbetsorganisation Idag arbetar en tågtrafikledare med planering och styrning på flera nivåer samtidigt. Styrsituationer: 1. När tekniken fungerar som den är tänkt att fungera, och när inga större yttre störningar i trafiken uppstår, då övervakar trafikledarna att de automatiska funktionerna fungerar och ger förväntat resultat. De planerar och utför de åtgärder som krävs för att styra trafiken enligt den ordinarie tidtabellen. Samtidigt uppdaterar de sig kontinuerligt om trafiksituationen för att vara förberedda om något oförutsett inträffar. De försöker även informera sig om de specifika förutsättningar som gäller för den allra närmaste tiden och för hela arbetspasset. 2. När en större störning inträffar - det kan vara tekniska fel, andra förutsättningar som plötsligt förändras eller kraftigt försenade tåg som kommer in till området - då krävs ofta att de går över till att styra trafiken mer manuellt på en låg anläggningsnära nivå. För att klara det på ett effektivt sätt krävs omfattande kunskaper på detaljnivå om hur olika anläggningsdelar och komponenter fungerar, samt en stor mängd andra specifika förutsättningar som förändras över tid. Det krävs lång erfarenhet av liknande situationer för att klara av att göra bedömningar och fatta bra beslut. Framför allt därför att beslut måste fattas under stark tidspress och åtgärder måste vidtas snabbt för att störningens effekter inte ska sprida sig. Att både fattandet av strategiska beslut och verkställandet av besluten på en anläggningsnära nivå, utförs av en och samma person innebär vissa fördelar. Kunskap om många specifika förutsättningar, som är relevanta vid tidpunkten för beslutet, kan snabbt integreras i beslutsprocessen. Men det innebär nackdelar därför att arbetsbelastningen blir mycket hög i störda situationer. Att både besluta och verkställa är så kognitivt krävande, och tar så mycket tid i anspråk, att det föreligger risk för att ambitionsnivån måste sänkas när det -54-

gäller optimalitet i besluten. Dessutom innebär den höga arbetsbelastningen och tidspressen att risken för misstag ökar. Ofta försöker man lösa problemet med hög arbetsbelastning vid störda situationer genom att, då det är möjligt, överlämna delar av arbetsuppgiften till andra i trafikledningscentralen. Detta för att själv kunna helt koncentrera sig på det störda området. Ett alternativ är att dela arbetsuppgiften efter nivå och tidskala. En person omplanerar och beslutar i den längre tidskalan och en annan verkställer och beslutar i den korta tidskalan. Vilka lösningar finns och vilka för- och nackdelar har de? Arbetsuppgifter: Omplanering och strategiska beslut i en längre tidskala (minuter till timmar). - Hämta in relevant information om trafikprocessens mål och tillstånd samt om anläggningens och andra resursers begränsningar, från informationssystem och personer. - Kommunicera med berörda personer, t.ex. trafikledare, förare, tillsyningsmän och andra. - Fatta beslut som tar hänsyn till helheten, hur samtliga tåg och kunder påverkas. - Prioritera om tåg. - Besluta var tåg ska mötas och förbigångar ska ske. - Bestämma plattform? (ev taktiska beslut med tidsrestriktioner). - Besluta om en önskvärd ny plan/tidtabell (uppdateras och revideras kontinuerligt). - Informera och rådgöra med verkställande nivå och ev. revidera planen. - Kräver kunskap på detaljnivå om trafikprocessens mål och aktuella tillstånd, kundkrav och tågegenskaper samt kunskap på övergripande nivå om anläggning (bana, linje, spår, stationer). Verkställande och taktiska beslut i en kort tidskala (sekunder till någon minut). - Hämta in information om önskvärd ny plan/tidtabell, revideras kontinuerligt. - Hämta in relevant information om anläggningens och processens aktuella tillstånd från styroch informationssystem samt från strategisk nivå (eller direkt från berörda personer?). - Meddela överordnad strategisk nivå om faktorer som påverkar strategiska beslut. - Besluta om lämpliga operativa åtgärder för att verkställa den plan som beslutats på strategisk nivå. - Lägga tågvägar, styra automater och ställa om enskilda växlar. - Informera strategisk nivå när förutsättningar förändras och avvikelser från planen måste göras. - Kräver kunskap på detaljnivå, aktuell och specifik kunskap om system och anläggningskomponenter (och berörda människor?). Kraven på god kommunikation mellan de två nivåerna kan vara en komplikation som kan minska vinsten med uppdelningen. 5.7 Kunskap kompetens och utbildning Det är allmänt känt att kunskap är en av de viktigaste tillgångarna i organisationer. De är beroende av väl utbildade och kunniga anställda såväl som hög flexibilitet och kreativitet. En av förutsättningarna för att uppnå detta är en systematisk ledning och styrning av nyckelfaktorn för framgång, kunskap. Kunskapsutveckling är i första hand en fråga om företagets ledning och organisation men det finns många centrala och viktiga frågor som kan stödjas och även möjliggöras genom dagens och morgondagens informationssystem. -55-

5.8 Informationsmängder, variabler De data och den information som påverkar tågtrafikledarnas beslut i olika situationer är här sammanställd utan prioritetsordning och är inte komplett. Tåg identitetskod, tågnummer prioritetsklass tågdata, tågspecifikation: - vikt, - längd, - bromstal, - dragkraft, - antal lok, - sammansättning, kommunikationskanal, telefonnummer position hastighet - aktuell hastighet, - tågets sth - avvikelse från plan gångtid - beräknad normal gångtid - tågförares bedömning av aktuell gångtid tidsavvikelse från plan - avvikelse från ursprunglig eller reviderad tidtabell ankomsttid till station tid kvar till: - station, - beslutspunkt, - styrbarhetspunkt tidsförlust vid stopp och start beräknat utifrån vikt, dragkraft, bromstal, aktuell lutning, väglag, etc avvikelser från normala tågdata: - utskjutande last - långa vagnar - långt axelavstånd - långrälståg innehåll: sammansättning, sammansättningsplan, tågplan, omloppsplan, last: stål, fisk, grönsaker, etc. med tillhörande regler för hantering anslutningar: data om personal, fordon, resande, gods: vilka anslutningar man ska hålla, hur många resande som ska med vilket tåg, när nästa tåg går till samma destination, hur länge resande måste vänta om anslutningen brister omlopp : data om personal, lok, vagnar Bana, Linje väglag (lövhalka, väderlek, småregn, snö) banprofil - lutning -56-

- kurva (lutning och kurva som kan ge problem, vid normalt väglag, vid halt väglag) karta, layout, geografiska data, utseende kapacitetsbegränsningar i strömförsörjning avvikelser - uppfrysningar - solkurvor - rälsbrott - spårledningsfel kontaktledning Station karta, layout, geografiska data, bild exakt var komponenter och funktioner är geografiskt och logiskt placerade drifttillstånd hos alla komponenter och funktioner komponenter - spår - växel - signal - vägskydd - spårledning - plattform - ställverk - funktioner - tågväg - magasinerad tågväg - block - automater - samtidig infart spår - spårnummer - spårlängd - korta spår - var kan tåg ställas - infart - rakspår, vilket spår som går rakt igenom stationen - spår från sidan växel - läge - hastighet genom - placering plattform - plattformslängd - korta plattformar - vilka vägskydd blockeras av tåg på station (tåglängd) kontaktledning ställverk - typ/generation - funktioner/kommandon - individuella egenheter automater - typ - funktioner/kommandon - individuella egenheter -57-

Kommunikation kommunikationskanaler, telefonnummer till: - förare - tillsyningsman för banarbetare - lokal tågklarerare - tågmästare - biljettexpedition - resgodsexpedition 5.9 Informationssystem Följande lista är en rubrikmässig sammanställning av informationssystem som idag ingår i tågtrafikstyrningen och dess omgivning. Materialet är hämtat från rapporterna Kartläggning av tågtrafikledningens IT-verksamhet samt Nulägesbeskrivning mjukvara IT-plan från Tågtrafikledningen, Borlänge 1997-04-23. I denna rapport finns en betydligt utförligare beskrivning av systemen och deras innehåll. Operativa system DAGLIG GRAF fjtkl-graf tågledargraf vanlig graf banarbeten tåginfo, typ, ölpr KÖRORDER tågorder sträckorder dygnsorder delgivningsorder ersätter manuell ordergivning av S10- och S11-order TFÖR tågs aktuella läge rel. tidtabell aktuellt tågläge tågföring per plats och tid förseningsorsak händelserapport RIFS plattformsskyltning informationsmonitorer trafikinformation avvikelseinformation tågföringsinformation TIPS/AJOUR tågs gång inställt tåg -58-

tillfällig tidtabell aktuell tågplan vilka tåg som går, per dag eller period BRAVO tdt från TIPS tdt från TIPS/Ajour vagnhantering tågsammansättning längd vikt farligt gods etc SIFO lokledning vagnledning förebyggande och skadeavhjälpande underhåll intagningsplaner och avtal lokrörelser vagnrörelser extravagnar position per individ gångsträcka telefonnummer till förare och tågmästare SILO lokorder telefonnummer till tåg CIXÖ tåguppgift resandetåg telefonnummer till tbfh tjänstekupé ASTA (under utveckling) telefonstöd, PC-telefon, DPC (under utveckling) detektor, detektorlarm, felhantering, Detektor-PC, MEMO/OMS datorpost anslagstavlor kalender adresser minicall X-400 Grunddatasystem TFÖR/SAMST -59-

uppföljning av tågtrafik tåg grupp av tåg per period orsakskoder händelserapporter BFÖR orsakskoder från TFÖR felrapporter från BAFE, SIFE, ELFE, TEFE avstämning av TFÖR mot BAFE, SIFE, ELFE, TEFE ORUP förädling av TFÖR/SAMST-data kopplar sekundärstörning till primärstörning TIPS tidtabellsverktyg skapa tidtabeller grunddata BIS baninformationssystem banstandard detaljinformation GÅNGTIDSVERK gångtid sth fordonstyp S4 med udda sth LINJEREGISTER grundinformation bandelar stationssträckor mellanliggande stationer hållplatser grenstationer startstation slutstation REDIGERINGSREGISTER graflayout BANDEKLARATION (under utveckling) linjeregister linjebeskrivning GRIS (under utveckling) databas -60-

grundinformation aktuell/uppdaterad tidtabell JAS (under utveckling) TRACK ANDRA SYSTEM Signalanläggning Manöversystem för tågtrafikstyrning) TLS, tågledningssystem, (funktioner i manöversystemet ) El-drift, telelarm -61-

6. BILDER AV FRAMTIDA TÅGTRAFIK- STYRNING 6.1 Visioner och scenarier För att få underlag till idéer om framtida organisation, system, gränssnittsutformning m.m. för tågtrafikstyrning fordras ganska detaljerade beskrivningar av hur verksamheten kan komma att se ut, på t ex 10 års sikt. Morgondagens system måste utformas utgående från bilder av hur verksamheten kommer att se ut då, inte utgående från dagens förhållanden. I förstudien till detta projekt har vissa sådana visioner och framtidsscenarier formulerats, och vi har nu i seminarieform fortsatt detta arbete. Vi ska här kort beskriva hur infångandet av de visioner som utgör en viktig grund för arbetet med att specificera innehåll och utformning av framtida system för tågtrafikstyrning har gått till. Resultatet av de genomförda visionsseminarierna presenteras inte i denna rapport utan redovisas separat. Vad menar vi med visioner? Projektet Människa-maskinproblem i samband med tågtrafikstyrning har som huvudmål att ta fram en kunskapsbas för framtida utvecklingsarbete, att beskriva och analysera samspelet mellan människor och tekniska system vid tågtrafikstyrning samt att ta fram visioner och prototyper bl a för hur de tekniska stödsystemen skulle kunna utformas. Det senare innebär att vi ska utveckla och utvärdera alternativa utformningar av operatörernas framtida gränssnitt mot informations- och styrsystemen. Det finns idag inte kunskap, eller förutsättningar i övrigt, för att i detalj precisera och utforma morgondagens system för tågtrafikstyrning. Som ett led i arbetet med att ta fram sådan kunskap är det viktigt att klargöra vilka förutsättningar som gäller för morgondagens tågtrafik och för planeringen och styrningen av denna, vilka krav man kommer att ställa på trafik och styrning, hur organisation, informations- och styrsystem kan och bör utformas m.m. Det är detta vi menar med att formulera visioner och framtidsscenarier. En vision kan vara en idé eller en uppfattning om något enskilt förhållande i framtiden. Med ett scenario menar vi en mer sammansatt framtidsbild som beskriver viktiga aspekter på den framtida verksamheten i något helhetsperspektiv. De formulerade scenarierna ska kunna utgöra en bas för kommande analys- och utvecklingsarbete. Kan vi beskriva nuläget samt en framtidsbild i samma termer, kan en jämförelse mellan dessa sägas utgöra en grund för vilken utveckling som behövs för att uppfylla visionerna. Scenarierna kan också användas när vi vill utvärdera prototyper av olika slag, t ex prototyper av möjliga presentationsformer i framtida operatörsgränssnitt. Vi kan särskilja två olika slags visioner, dels hur vi tror att framtiden kommer att se ut, dels hur vi vill att den blir. Bägge dessa aspekter är viktiga att fånga upp. Det vi tror är vår tolkning av den utveckling vi idag ser som trolig. Det vi vill är en konkretisering av den utveckling vi bedömer vara den för verksamheten som helhet mest önskvärda, för att uppnå "bra" lösningar i framtiden. Detta speglar våra förväntningar på den "bästa" utvecklingen. Det är viktigt att alla parter som har intressen i denna utveckling ges möjligheter att deltaga i utformningen av framtidsbilderna. Vad består resultatet av visionsarbetet av? -62-

De som deltagit i visionsarbetet är sådana personer inom verksamheten som förväntas kunna bidraga på ett konstruktivt och kreativt sätt till att formulera tänkbara framtidsscenarier. Ambitionen har inte varit att formulera kompletta och färdigbearbetade bilder, utan vi vill se detta som en del av en process som kommer att pågå framöver. En grov struktur för vilka olika aspekter på verksamheten som vi hittills studerat är: - viktiga omvärldsfaktorer som påverkar förutsättningarna, - ramar och begränsningar för utvecklingen, - mål och förväntningar på morgondagens tågtrafik, - viktiga problem som måste lösas i framtiden, - hur förändras styrmålen? - teknik för morgondagens trafik- och styrsystem, - framtida arbetsorganisation, roller etc., - kompetenser hos berörd personal, utbildning, - informationsbehovet i olika arbetssituationer, - tekniklösningarna, hur ser morgondagens tekniklösningar ut? - presentationsformerna, design av operatörernas gränssnitt, - arbetsmiljökrav m.m. Alternativa idéer och utvecklingslinjer har formulerats. Vi har inte försökt nå konsensus. Intressekonflikter finns säker inbyggda i detta arbete. Alla har inte samma bild av en önskvärd utveckling eller samma förväntningar. Hur används resultaten? Diskussionerna har dokumenterats via anteckningar och bandinspelning. Materialet har skrivits ut och sammanfattats. Den huvudsakliga användningen av resultatet kommer att vara internt i det fortsatta arbetet, för att skapa utgångspunkter och scenarier för det framtida arbete med tågtrafikstyrning. Scenarierna utgör en viktig grund för formulering av krav på framtida operatörsgränssnitt och för utvärderingen av dessa. Två seminarier har genomförts. Dessa kommer att dokumenteras i en separat rapport. -63-

7. Riktlinjer för utformning av användargränssnitt 7.1 Allmänt om gränssnittsutformning Användargränssnittet, dvs gränssnittet mellan användare och datorstöd eller informationssystem, är det som man ser av systemet, det man hämtar sin information från och det man styr och påverkar via. Självklart är utformningen av användargränssnittet ett centralt problem och avgörande för hur väl systemet kommer att fungera i praktiken. Med användargränssnitt brukar man vid vanlig datoranvändning normalt avse både hur det ser ut på bildskärmen (presentation, layout) samt hur interaktionen mellan användare och system går till. Vi lägger alltså in både utseende och interaktionen, dvs dynamiken under arbetsprocessen, i begreppet. Fig. Med gränssnitt menar vi både utseende (presentation) och de interaktioner som sker mellan användare och informationssystem. När det gäller användargränssnitten för operatörer i tågtrafikstyrningen blir det hela lite mer komplext. I allmänhet består gränssnittet här inte bara av det som finns i en eller flera datorer, utan vi måste se till hela informationssystemet i vid mening. Idag består det kanske av ett antal olika bildskärmar, spårplanen, tidtabellsgraferna i pappersform, utrustning för kommunikation m.m. I detta kapitel ska vi ta upp ett antal grunder, principer, riktlinjer och exempel på utformning av användargränssnitt. Vi ska dels formulera några generella principer, dels mer specifika sådana för tågtrafikstyrning samt ge exempel som illustrerar begrepp och regler. Vad är målet för gränssnittsutformningen? De informationssystem och datorstöd man använder i arbetet är arbetsverktyg som skall stödja användarna att genomföra sina arbetsuppgifter på ett så effektivt sätt som möjligt, samtidigt som de bidrar till att skapa en bra arbetsmiljö. -64-

Det finns några mycket viktiga generella utgångspunkter som vi direkt kan formulera, till stor del baserat på de bakgrundskunskaper som vi tidigare diskuterat i kapitel 3. Dessa är naturligtvis inte tillräckliga för att vara underlag för designbeslut, men är en utgångspunkt för det fortsatta arbetet med att ta fram konkreta och praktiska designregler. Människan har en mycket avancerad förmåga att kunna överblicka och använda stora och komplexa informationsmängder, förutsatt att man kan se informationen samtidigt och att den är presenterad på ett bra sätt, anpassat till våra förmågor för informationstolkning. Samtidigt kan ett mycket litet informationssystem vara fullkomligt omöjligt att använda sig av om det är dåligt utformat och anpassat. Det finns alltså ingen anledning att begränsa innehållet i ett informationssystem för att inte "informationsöverbelasta" användaren. Det som belastar är inte mängden utan sättet att presentera informationen! Våra förmågor, kapaciteter och begränsningar när det gäller kognitivt arbete, mönstertolkning, minne m.m. medför att det sätt vi presenterar information på måste anpassas till förmågorna. Vid arbete i en dynamisk och tidskritisk arbetssituation uppstår mycket speciella problem. De dynamiska aspekterna på arbetssituationerna måste därför kartläggas och användas som grund för krav på interaktion och presentation. Människor gör fel ibland. Detta kan vi inte göra något åt, bara se till att arbetssituationerna och informations- och styrsystemen är utformade så att riskerna för felaktiga beslut och felaktigt agerande minimeras samt att effekterna av fel kan korrigeras och begränsas. Arbetet med att ta fram krav på interaktionen mellan ett tekniskt system och användarna, och att göra utformningen av gränssnittet, måste bygga på en grundlig analys av arbetsområdet och kan bara göras under en aktiv medverkan av de som sedan ska använda sig av systemet i sitt dagliga arbete. Dessutom kan man aldrig göra en bra utformning från början, utan man måste ha ett experimentellt arbetssätt där prototyper utvärderas och successivt förbättras. Utveckling av informationssystem och användargränssnitt kan inte ses isolerat från utveckling av verksamheten i övrigt. Vi måste ha en helhetssyn på verksamhetsutveckling. Detta innebär bl a att även beakta arbetsorganisation, kompetens m.m. när ett nytt system eller gränssnitt tas fram. Utvecklingen måste leda till en god arbetsmiljö. Forskning har visat att kognitiva belastningar kan leda till samma effekter som ren fysisk belastning och stress i övrigt. Ett dåligt användargränssnitt kan leda till ineffektivt arbete, låg säkerhet och mycket störningar och fel. Likaså kan det leda till negativ stress, muskelskador och dålig hälsa. 7.2 Hur går gränssnittsdesign till? Många olika faktorer påverkar designen av ett användargränssnitt. Grundläggande är naturligtvis att basera designarbetet på detaljerad kunskap om innehållet i det arbete som informationssystemet ska stödja samt om de personer som ska använda det i sitt dagliga arbete. Olika slags standarder, style-guides, regler och riktlinjer som gäller för den aktuella organisationen definierar ramar för hur gränssnittet skall eller bör utformas. Tekniska faktorer och begränsningar styr vad som kan utformas och implementeras. Detta gäller såväl tekniken, datorer, nätverk, bildskärmar etc., som de metoder och verktyg som används vid system- -65-

utvecklingen. Se fig. Det är viktigt att de begränsningar av olika slag som blir en naturlig följd av detta inte påverkar möjligheterna att utforma gränssnittet i enlighet med de uppsatta målen. Arbetsinnehållet Standarder Style-guides Designregler Vem är användaren? Kompetens, vana etc. Design av gränssnitt Designerns kompetens Datorer, nätverk Utvecklingsmetoder och sverktyg Teknisk utrustning, bildskärmar etc, storlek, upplösning Fig. Många olika faktorer påverkar designen av ett gränssnitt Det är viktigt att ett design av ett användargränssnitt utförs av personer med tillräcklig kompetens och erfarenhet av sådant arbete. Det är vanligt att systemutvecklare utan speciell designkompetens gör detta arbete, vilket kan leda till sämre kvalitet i slutresultatet. Dels har de vanligtvis begränsade kunskaper, dels kan de ha svårt att tolka gällande regler, rekommendationer etc. på ett korrekt sätt. I utvecklingsprojekt där gränssnitt är viktiga beståndsdelar bör projektgruppen kompletteras med hög designkompetens. Utvecklingsprojektet bör även arbete enligt en utvecklingsmodell som säkerställer kvalitet i analys och designarbetet. Viktiga aspekter på detta är en aktiv användarmedverkan (se kapitel 12) samt ett iterativt arbetssätt där prototyper successivt formuleras, utvärderas och förfinas. 7.3 Generella riktlinjer för gränssnittsutformning Vilka problem vill man lösa? Ett flertal olika problem av kognitiv art kan uppstå vid användning av ett informationssystem. Vårt syfte här är att identifiera några i detta sammanhang viktiga problemställningar, för att sedan formulera riktlinjer för hur de kan undvikas. Avbrott i tankegången Problem uppstår om interaktionen med systemet inte tillåter användaren att odelat koncentrera sig på den egentliga arbetsuppgiften, utan tvingas att använda kapacitet på högre kognitiv nivå för att hantera/styra datorn och gränssnittet. Vid manuellt arbete klarar vi ofta av att automatisera de "kringfunktioner" som behövs för arbetsuppgifternas utförande. Vid datorstött arbete tvingas vi ofta göra samma saker med mer kognitiv belastning, t ex fundera över kommandon, styrning av gränssnittet, tolkning av symboler och texter m.m. -66-

Problem med orientering Ibland hamnar man tveksamhet eller okunskap om var i systemet man befinner sig. Många användargränssnitt tillåter inte att man hela tiden samtidigt ser helheten och detaljen. Man har därför svårt att relatera den aktuella detaljen till helheten och till de andra delarna av systemet som man vill kunna utnyttja. Detta brukar formuleras som att "man går vilse i informationsrymden". En annan viktig aspekt på orienteringsproblematiken är hur snabbt man kommer in i det sammanhang, kontext, som visas på skärmen då man återkommer till arbetssammanhanget efter att ha varit iväg och gjort något annat eller blivit störd på något sätt. Det är viktigt att man snabbt, "med en blick", kan se var i processen man befann sig när man blev avbruten eller störd. Problem med navigering Problemet med navigering i informationssystemet hänger delvis samman med orienteringsproblemet. Det man här vill åstadkomma är att användaren på ett enkelt och självklart sätt ska kunna bestämma sig för vilken del av informationssystemet man vill komma till och hur man ska utföra nödvändiga åtgärder för att komma dit. Navigationen underlättas starkt av att man på något sätt kan se helheten, aktuella detaljen, relationerna till andra detaljer samt hur man styr gränssnittet dit. Kognitivt "tunnelseende" Vid bedömningar och beslut har man svårt att kunna ta full hänsyn till information man inte ser. Även om man vet att viktig information finns tillgänglig på annan plats är det svårt att integrera den i bedömnings- och beslutsunderlaget. Man tenderar med andra ord att lägga betydligt större vikt vid den information man direkt kan se än annan information. Om vi kan se informationen samtidigt, t ex som dokument utspridda på en stor skrivbordsyta, har vi förmågan att inkludera även mycket stora informationsmängder i ett beslutsunderlag. Belastningar på korttidsminnet Korttidsminnet har klara begränsningar som beskrivits tidigare. Det kan lagra c:a 5-8 "informationsenheter" samtidigt, har en kort avklingningstid samt hög störningskänslighet. Om vi t ex tvingas att läsa delar av ett informationsunderlag på en bildskärmsbild, andra delar på andra bildskärmsbilder och sedan integrera dessa i huvudet kommer vi att belasta korttidsminnet. Klarar vi inte av att hålla nödvändig information i korttidsminnet måste vi hoppa fram och tillbaka mellan bildskärmsbilderna. Detta tar tid och är ansträngande. Om vi dessutom måste göra åtgärder, t ex ge kommandon etc., som fordrar kognitiv ansträngning kommer vi att "tömma" korttidsminnet eller i alla fall att störa det kraftigt. Onödig kognitiv belastning Vi inhämtar mycket av behövlig information i en viss arbetssituation via avkodning/tolkning av de mönster som informationen bildar, och inte via läsning av det egentliga informationsinnehållet. Vi utnyttjar denna egenskap att mycket snabbt betrakta ett dokument och se vad som är av intresse i den aktuella situationen för att "zooma" in mot den intressanta delmängden. Om inte gränssnittet understödjer sådana sök- och tolkningsmöjligheter måste vi mödosamt läsa all relevant information. Mönsterigenkänning av tydliga och kända mönster automatiseras lätt och är snabb. Läsning med förståelse kan inte automatiseras och är dessutom långsam. Spatial "virrighet" Vi tenderar att ofta relatera informationsaspekter till informationens spatiala egenskaper. Vi minns i termer av färg, form, placering, rörelse m.m. "Anvisningarna finns långt bak i den röda pärmen i övre, högra bokhyllan, strax bakom ett blad med röd kant". Vi utnyttjar sådan spatial information för att snabbt söka och identifiera relevant information, utan att behöva klargöra den exakta frågeställningen. Vi "vet vad vi vill se" i en viss arbetssituation utan att kunna, eller i alla fall behöva, formellt ange det. Om de spatiala relationerna är obefintliga, -67-

oklara eller förändras på något sätt spolieras denna möjlighet till spatial kodning av informationsbärare och informationsinnehåll. Inkonsistent informationskodning Detta innebär att den information som ska förmedlas till en användare bör kodas på ett sådant sätt att man utan onödig kognitiv belastning kan inhämta och tolka den. Olika sätt att koda information kan utnyttjas för att förmedla ett budskap. Form, färg, font, position, rörelser etc. kan ges en informationsmässig innebörd. Problem kan i detta sammanhang vara av olika art. Är inte kodningen lika över tiden och i olika delar av ett informationssystem, dvs konsekvent, får man mycket svårt att automatisera användandet. Används t ex färg för att förmedla ett budskap ska betydelsen vara lika i alla sammanhang. Även om kodning är konsekvent kan man få problem. Det är viktigt att kodningen som används har enkla och självklara kopplingar till de begrepp som används i den aktuella arbetssituationen. De bilder, och deras beteende, som t ex visualiserar "växel", "växelläge", "signal", "tågnummer", "försenad", "hastighet" etc. måste vara spå utformad att betydelsen är självklar och automatiserbar. Informationen kan ges många redundanta attribut så att identifikationen och avkodningen underlättas för användaren. Med redundant menas att olika attribut används samtidigt för att förtydliga något, t ex både fet stil och röd färg och text förmedlar samma budskap samtidigt. Det är också viktigt att man använder sig av kodningsbegrepp som är konsistenta med den information som ska förmedlas. Vi har t ex svårt att identifiera en färg med något som har en skala, t ex att lära oss att "röd" är större eller mindre än "blå". Färg är för oss mest logiskt associerat med en klass av objekt. En färgnyans eller en gråskala kan däremot förmedla skalrelaterad information. Problem med tidskoordinering av värden Ofta är det i en arbetssituation viktigt att kunna associera ett informationsvärde till en viss tidpunkt eller att kunna tidsrelatera olika informationsmängder till varandra. Det kan t ex handla om att veta när ett visst värde har uppmätts eller i vilken tidsordning och med vilka tidsmellanrum en serie mätvärden ska ordnas. Har man ett antal olika mätserier vilka har olika tidsskalor tillgängliga samtidigt blir det svårt att relatera värden i olika serier till varandra. Om man inte snabbt och automatiserat kan tolka sådant, utan måste läsa och tänka mycket för att tidsrelatera informationen, leder detta till tidsförluster och onödiga kognitiva belastningar. Problem att identifiera en process status Det är ofta viktigt att snabbt kunna sätta sig in i en process, eller ett ärendes, hanteringsmässiga status. Det kan i en administrativ tillämpning t ex handla om att se vilka ärenden som väntar, hur långt de enskilda processerna hunnit eller vilka som är avslutade. Möjligheterna att kunna planera sitt arbete, att snabbt kunna komma in i rätt arbetssammanhang eller att kunna växla mellan arbetsuppgifter på ett effektivt och enkelt sätt försvåras eller omöjliggörs annars. Man blir styrd av det systemet förmedlar och kan inte hitta och utföra det som egentligen är högst prioriterat. Det är därför viktigt att systemet tydligt signalerar sådana aspekter på de ingående processerna att man enkelt och effektivt kan planera sitt arbete, identifiera prioriterade uppgifter etc. Vi tågtrafikstyrning är ofta antalet processer, enskilda tåg etc., som är igång samtidigt stort, varför problem av denna art kan bli allvarliga. Problem med bristande återkoppling Man bör ge återkoppling (feed-back) på vidtagna åtgärder på alla nivåer och i varje situation. Med återkoppling menas att användaren får nödvändig information om att den vidtagna åtgärden har mottagits av systemet, att den har utförts eller hur processen som initierats fortlöper. På låg nivå ska man få återkoppling på att en knapp tryckts ner eller att man har "klickat" på någon symbol. På högre nivå ska man få återkoppling på att en åtgärd -68-

genomförts, t ex att något sparats, att en tågväg lagts etc. Om en åtgärd inte genomförs omedelbart måste användaren få återkoppling på att kommandot mottagits, hur långt processen hunnit samt helst när den beräknas vara klar. Får inte användaren nödvändig återkoppling blir man osäker. kanske måste man genom nya kommandon försäkra sig om att den begärda åtgärden genomförts. Nödvändig återkoppling är med andra ord helt nödvändigt för att operatören ska känna sig säker på vad som sker, få känslan av att man behärskar situationen etc. Bryter man mot sådana regler blir resultatet långsamhet, stress och oro. Ytterligare mål för gränssnitten Följande krav på informationssystemen vill man ofta också ställa. Många av dessa hänger inte primärt samman med gränssnittsutformning, men det visar sig att ett dåligt utformat gränssnitt kan starkt bidraga till svårigheter även inom dessa områden, vilket kommer att påverka systemens användbarhet på ett negativt sätt. Tydliga formulering av målen för arbetsuppgifterna. Då olika mål finns måste man ha explicita regler för att väga olika mål mot varandra. Förbättrade möjligheter att utveckla mentala modeller av det styrda systemet. Möjligheter att planera och styra sitt och gruppens arbete och att inte vara hänvisad till "inprogrammerade" regler och alltför rigida arbetsorganisatoriska begränsningar. Information om vilken status en viss pågående arbetsprocess har, dvs hur långt man hunnit, samt vilka olika deltagare som är inblandade i skeendet och deras olika roller. Information om vad ett automatiserat delsystem faktiskt håller på med och hur långt det hunnit i utförandet av sin uppgift. Tillåt växling mellan arbetsuppgifter. Det är ofta så att en arbetsuppgift inte fullföljs i sin helhet så som systemkonstruktören tänkt sig. Man gör avbrott, initierar nya arbetsuppgifter, återupptar gamla uppgifter etc. Gränssnittet måste tillåta detta, samt kunna visa vad som är tillgängligt, arbetsuppgifters status m.m. 7.4 En preliminär uppsättning designregler Ett regelverk för design av användargränssnitt måste på sikt formuleras i form av en för tågtrafikstyrning specifik (domänspecifik) style-guide. Med en style-guide menar vi ett dokument innehållande dels ett regelverk för hur gränssnitt inom domänen ska utformas, dels en uppsättning gränssnittselement som ska användas vid design och konstruktion. I och med att man definierar de byggstenar som gränssnitten ska konstrueras med, samt regler för hur dessa ska användas, förenklar man designarbetet och garanterar konsekvens i alla delar av gränssnittet. Följande regler på en mer generell nivå, baserade på de problemställningar och mål som beskrivits ovan, kan här formuleras: Designa för skickliga användare Operatörer använder sina gränssnitt, körbilder, ofta och under lång tid. De ska därför vara mycket effektiva att använda även om det innebär att det tar längre tid att lära sig att använda dem. Nybörjare, när det gäller hanteringen av gränssnittet, ska man vara under relativt kort -69-

tid, medan man som skicklig yrkesarbetare är beroende av effektivitet i det dagliga arbetet under lång tid. Att bli skicklig på tågtrafikstyrning tar lång tid, att lära sig att hantera gränssnittet går relativt snabbt även om detta är komplext. Operatörerna vill ha så mycket samtidig information som möjligt om processens förlopp och tillstånd. Det behöver inte vara något problem att visa väldigt mycket information samtidigt för operatören. Vana operatörer kan ändå fokusera på den information de behöver, förutsatt att den är rätt strukturerad och grupperad. Viktiga aspekter på detta är att informationsobjektens form, ljushet, kontrast, färg etc. understödjer enkel och automatisk identifikation och tolkning. De ska kunna ge "cues" (ledtrådar) för fokus och diskriminering, "ledtrådar som underlättar särskiljande" av viktig information ur en stor och komplex mängd. Operatörer hatar att se processen "genom ett nyckelhål". När det är bråttom måste de vara helt koncentrerade på att lösa arbetsuppgiften. Då är det ineffektivt att behöva manövrera informationssystemet och belasta minnet med uppgifter från flera olika bilder. Bilderna ska samtidigt visa all information och alla manövermöjligheter som behövs för att genomföra en arbetsuppgift. Det krävs därför ofta fler och större bildskärmar med hög upplösning. Bilder som inte används så ofta bör däremot vara extra lätta att förstå och hantera. Operatören vill ha "koll på läget" Man vill inte vänta på varningssignaler från systemet, i detta fall tågtrafiksystemet. Operatörerna vill veta vad som är på gång och vilka störningar som är att förvänta. De vill ha möjlighet att se variationer och avvikelser innan problem uppstår. Genom att vara på alerten kan de då ingripa i tid och förebygga problem, och därigenom även påverka sin egen arbetsbelastning. Det räcker inte med att man tar rätt beslut, utan åtgärden måste sättas in vid rätt tidpunkt. Detta kräver god överblick över processens tidsförlopp. Detta innebär att designen ska göras baserat på principen "management by awareness" i stället för principen "management by exception". Visa genom lämplig återkoppling att ett kommando eller styråtgärd håller på att utföras om det tar tid. Underlätta för operatören att förstå processen Vad som händer vid en viss åtgärd lär sig operatörer genom att arbeta med systemet, men det räcker inte. För att hantera ovana situationer måste de även förstå hur processen och anläggningen, t ex automatiken, fungerar. Denna kunskap behövs för att operatörer ska kunna sortera in sina erfarenheter i "fack" och återvinna dem när så behövs, dvs skapa underlag för att automatisera arbetsprocesserna. Dessutom, och det är kärnan i operatörsarbetet, måste de lära sig hur deras process och styrsystem beter sig under de specifika förutsättningar som gäller för tillfället. Detta är dynamisk kunskap, den förändras ständigt. Även den mentala modellen av processen och av styrsystemen förändras ständigt under användningen. Gör designen färdig. En design av ett gränssnitt ska vara helt färdig på så sätt att inga avgörande designbeslut bör överlåtas till operatören. Att själv kunna konfigurera om gränssnittet är mycket sällan till någon fördel för användarna. Vi menar självfallet att en design ska kunna ändras och anpassas till lokala behov, men när man gjort detta, och den lokala designen är färdig, då ska den vara låst. Att designen görs färdig innebär t ex att när en viss arbetsuppgift ska utföras ska gränssnittet för denna arbetsuppgift, arbetsytan" vara färdig såväl till innehåll som till funktion. Operatören ska t ex inte behöva fundera över vilka "fönster" som behövs, öppna dessa, skala om dem och placera dem på rätt plats. Gränssnittet ska i varje läge vara helt klart för direkt användning. Detta gäller särskilt vid interaktion för att manövrera gränssnittet. För tidskritiska manövrer ska det finnas endast ett sätt att göra det på. Detta underlättar automatisering, medan flera möjliga sätt kan leda till tveksamhet och kräva medvetna beslut, dvs det ökar den kognitiva belastningen. -70-

Disposition av bildskärmsytan. Den information som ska visas samtidigt måste placeras in i gränssnittet på ett bra sätt. Viktiga aspekter är att ge fasta positioner för informationsmängder, ge viktig information en framträdande plats, placera information så att det understödjer ett smidigt arbetsflöde utan stora "hopp" fram och tillbaka m.m. Gränssnittets yta är oftast en mycket begränsad resurs, och det gäller att utnyttja ytan effektivt samtidigt som man understödjer arbetsprocessen. Informationsinnehållet kan ofta delas in i flera huvuddelar. T ex baninformation, tidtabell, trafikinformation, information om lok och tåg, kommunikation etc. De olika delarna bör ges fasta positioner i gränssnittet så att man alltid och i alla lägen vet var de finns utan att tänka och utan att söka. Man bör undvika överlappande delar och dold information. Man bör se till att den information som är viktigast för operatörerna ges den mest betonade presentationen. Beslutsgrundande information, information om trafiksystemets dynamiska utveckling, störningar, konflikter, var och hur man når de man vill kunna kommunicera med i kritiska lägen osv är exempel på sådant. En grundlig uppgiftsanalys kan peka ut vilka informationsmängder det handlar om i olika arbetssituationer. Information som är mindre viktig, speciellt statisk information som aldrig ändras, ramar, hjälplinjer etc. ska ges en mycket nedtonad presentation. Ögat kommer alltid att söka upp de mest betonade mönstren först. Man bör, för erfarna användare, alltid eftersträva en kompakt bild för att se till att all information som behövs blir optimalt tillgänglig. I många riktlinjer för gränssnittsutformning ser man råd om att inte packa informationen för tätt, utan göra en "luftig" design. Detta gäller inte för skickliga användare i ett sammanhang som detta. Det är aldrig mängden information och "tätheten" som är ett problem, utan hur den är utformad. En mycket tätpackad bild kan vara mycket enkel att tolka medan en mycket gles bild kan vara svår, allt beroende på kodning m.m. Några konkreta exempel: - gruppera informationen så att det är lätt att fokusera på rätt grupp i varje enskild arbetssituation, - gruppera information utifrån vad operatörerna anser hör ihop, - gruppera siffervärden som ska kunna jämföras med varandra ovanför varandra i kolumner, inte bredvid varandra i rader, - betona information som förändras med tiden, - använd anläggningens struktur som bakgrundsbild, t ex spårplanen, - visa historia, nutid, nära framtid och planer samtidigt, t ex planerad, verklig, nuvarande, planerad och prognostiserad tåggraf, - visa hur lång tid det är kvar tills viktiga händelser, eller krav på åtgärder, inträffar, - ingen funktion får vara dold för operatören. Visa helhet och detalj samtidigt. Vi är effektiva att snabbt "scanna av" stora informationsmängder, orientera oss i dessa, se vad som är normalt eller onormalt samt hitta den del av informationen som är intressant i den aktuella frågeställningen. För att kunna utnyttja denna förmåga effektivt är det nödvändigt att man kan se vilken information som finns tillgänglig i systemet. Vi har lätt att säga att vi vill se "den" informationsmängden när vi ser den och har arbetssituationen aktiv för oss. Vi arbetar effektivare genom igenkänning än genom återgivning. Det är ofta svårt för en användare att ta sig från en del av informationssystemet till en annan om man inte kan se vilka delar som finns. Dessa problem kan minskas genom att man i alla lägen visar översikter över helheten samt klart indikerar var i denna helhet man befinner sig. Det är mycket viktigt att "sökprocessen" får fortgå ostört. Om vi tvingas använda en hög kognitiv aktivitet för att hitta rätt, kan vi inte samtidigt koncentrera oss på den egentliga frågeställningen som är arbetssituationens kärna. Några konkreta exempel: - visa mycket dynamisk information i varje bild, -71-

- blanda översiktsinformation och detaljinformation i samma bild, - visa relevant information från eventuella angränsande processdelar (t ex angränsande trafikområden), - visa värden även i siffror, inte enbart grafiskt, samt visa absolutvärden, inte enbart - avvikelser (för precision i tankeprocesserna samt för att underlätta kommunikation). Ge informationen en tydlig och genomtänkt form. Människans förmåga att känna igen och överblicka stora informationsmängder genom att tolka dess fysiska form (gestalt) är mycket avancerad och effektiv. Ikoner/symboler kan användas i olika sammanhang och för olika syften. Man bör klart specificera vad ikonerna står för och använda detta konsekvent i hela informationssystemet. Ikoner bör göras så nära associerade med arbetsrelaterade begrepp som möjligt, så att det inte kräver kognitiv ansträngning att tolka deras innebörd. Det sätt varpå informationen ges en form som underlättar identifikation och tolkning måste vara konsekvent. Detta innebär att kodningen ska göras på ett enhetligt sätt i hela systemet. I största möjliga utsträckning bör detta basera sig på existerande standarder för gränssnittsutformning, och där dessa inte är tillräckliga på noggranna egna specifikationer. Det innebär också att man vid kodningen ska välja begrepp och utseenden som är naturliga och invanda i arbetssituationen. I ett konkret fall är det mycket viktigt att i form av en style-guide precisera ett antal regler för kodning av information som är anpassat till den process som ska styras och till utformningen av arbetsprocessen. Det finns nu inte underlag för att specificera en sådan styleguide här, även om vissa aspekter tas upp nedan. Förenkla och stilisera symboler, undvik krusiduller. Använd dock gärna många redundanta "kodningar" för att öka tydligheten. Rätt användning av färger. Färger är starka medel för informationskodning. Detta innebär att färger ska användas med sparsamhet och för sådana ändamål de är mest lämpade för. En viktig användning är att bidraga till ett lugnt och harmoniskt intryck, t ex genom att välja bakgrundsfärger som ger detta resultat. En annan viktig användning är att koda information så att ett visst budskap kan förmedlas eller förstärkas. Detaljerade regler för färganvändning kommer att utarbetas senare. - gör designen så att den kan fungera även i svart-vitt. Detta är viktigt dels pga att vi reagerar mycket effektivare på skillnader i ljushet, kontrast (mättnad), än på skillnader i färgnyans, dels pga att olika slags nedsatt färgseende är vanligt vilket kan försvåra tolkning av bilder om de bygger ensidigt på färgtolkning, - använd färger för informationskodning, inte som kosmetika. Färg ska ha en mening, förmedla ett budskap eller skapa en funktionell miljö. - kodning av innebörd, betydelse med färg bör göras så att: färgerna är klart särskiljbara inbördes, klart urskiljbara under rådande ljusförhållanden, har en genomtänkt och konsekvent betydelse. - färger kan användas för att kategorisera element med vissa egenskaper, identifiera objekt och objekttyper (t ex olika status på tågväg etc.), ofta är t ex avläsningar av en färgkod enklare och snabbare är avläsning av motsvarande alfanumeriska kod, - färg kan effektivt användas för att strukturera informationsmängder, t ex för att gruppera, särskilja och framhäva viktiga delar. - färg kan användas för att rangordna objekt. Härvid är ljushet och mättnad möjliga kodningsmetoder, medan kulör inte har naturlig rangordning för oss. - använd grå, eller mattblå (ljusa och omättade färger) som bakgrund så att även vit text kan läsas. Bakgrundsfärg bör väljas så att fältet ger ett lugnt och stillastående intryck, - koda undantag från normalt tillstånd istället för varje tillstånd och dess egenskap, - använd mörka och mättade färger för värden och text, skall text läsas bör den presenteras som svart text på vit bakgrund. Kortare texter, begrepp etc. kan kodas med mer nertonade färger. Särskilj t ex rubriker från inmatad text. -72-

- vid signalering av viktig information används starkare färger. Användning av signalfärger och tryckknappsfärger är reglerad enligt SS IEC 73. T ex: gul=risk, grön=säker, blå=påbud, röd=brandutrustning. - starkt rött och blinkande signaler är mycket starka signaler och kommer ständigt att dra uppmärksamheten till sig. Detta skall därför bara användas till viktiga signaler och larm, och aldrig under lång tid, - använd aldrig starka färger för stora ytor, det tröttar ut ögonen och mattar färgseendet. Mycket starka färger, "arg fruktsallad", blir förvirrande och mycket tröttande i längden. - blå färg fungerar dåligt som förgrundsfärg, för texter etc. Ögat är okänsligt för blått och ögat uppfattar blå som liggande "bakom" andra färger, - färg kan rätt använt bidraga till att göra gränssnittet estetiskt tilltalande. Färgharmonilära kallas de erfarenhetsmässiga färgkombinationer etc. som vi uppfattar som harmoniska, som balanserar varandra och som vi effektivt kan särskilja. Använd bläddring för informationspresentation. Det vanligaste sättet att presentera och växla mellan informationsmängder i dagens grafiska användargränssnitt är genom rullning (scrollning). Rullning gör emellertid att alla spatiala relationer förändras, dvs informationen bildar inget mönster man kan lära sig att känna igen. Bläddring mellan "sidor i buntar" som består av en mängd sammanlagda dokument är ofta naturligare och effektivare. "Bunten" bör via sin form visa hur mycket och vilken information den innehåller, så att man snabbt kan överblicka detta. Speciellt måste scrollning i sidled undvikas. Utforma inmatningfunktioner rätt. Inmatning, registrering och styrning av olika slag är ofta en viktig beståndsdel i arbetet med ett informationssystem, speciellt vid styrning av komplexa processer. Växlingen mellan olika moment som orientering, sökning, kommandogivning m.m. måste kunna ske smidigt och enkelt. Om inmatning av stora textmassor ska göras måste det finnas tillgång till effektiva hjälpmedel för detta. Sådana hjälpmedel hittar man ofta i ordbehandlingssystem. Den exakta utformningen av inmatningsrutiner måste göras så att de krav som arbetssituationen ställer uppfylls. Styrkommandon måste kunna ges snabbt och utan onödig kognitiv belastning. Utformning av styrkommandon för tågtrafikstyrningen, via mus, funktionstangenter, tangentbord eller på annat sätt är något som måste studeras mycket utförligt i kommande faser av projektet. Undvik växlingar mellan tangentbord och rullboll/styrspak/mus. Anpassa pekfunktioner till arbetssituationen. Att peka på olika objekt är ett ofta förekommande arbetsmoment när man använder sig av grafiska, direktmanipulerade gränssnitt. Det kan t ex handla om att välja funktion, "dubbelklicka" på en symbol, peka på en "knapp", "scrolla" genom att peka på en liten pilsymbol eller bläddra genom att peka på en liten bläddringssymbol. Sådana arbetsmoment bör utformas så att man inte störs för mycket genom att byta mellan tangentbord och pekdon, "mus". Placeringen på bildskärmen bör göras så att man behöver röra "musen" så lite som möjligt. Om den yta som man ska peka på är liten är det ofta svårt, och belastande, att behöva sikta länge innan man kommit rätt. Speciell vikt måste man lägga vid utformningen av pekytor då gränssnittet används i arbetssituationer där man inte sitter still i lugn och ro framför bildskärmen, utan har ett mer rörligt arbete. Det har visat sig svårt att kombinera finmotorisk styrning av pekdon med en datoranvändning som innebär att man rör sig runt på arbetsplatsen och ändå snabbt vill hitta en viss informationsmängd. Pekytor bör då göras stora och lätta att identifiera. 7.5 Praktiska designexempel med förklaringar -73-

Inledning Vi ska här ge ett exempel på hur den generella kunskapen om design och några av de översiktliga designreglerna kan tillämpas. Exemplet är ett försök att integrera, disponera och presentera den information som trafikledare kan behöva vid styrning av tågtrafik vid enkelspårstrafik. Exemplet ska inte ses som något färdigt förslag till framtida användargränssnitt, utan som en idéskiss och som ett underlag för diskussion. Förslaget är utformat för att visa hur den information som tågtrafikledare behöver för att fatta optimala beslut kan presenteras på ett integrerat sätt, och som tillåter mer automatiserad hantering. Idag finns motsvarande informationsdelar i ett antal olika system, på paneler, skärmar och på papper. Disposition av informationsyta Ett viktigt designmål är att presentera relevant information på ett sätt som både ger överblick över den totala trafiksituationen och samtidigt ger detaljinformation med tillräcklig precision om trafikprocessens aktuella tillstånd. Information i de olika delarna av den visuellt tillgängliga ytan ska enkelt kunna relateras till varandra och det ska vara enkelt att kunna fokusera på den information man behöver i en viss situation utan att störas av den övriga informationen. Se figur 7.5.1 nedan Figur 7.5.1 Spår- och bandata kan förutom stationsnamn och position innehålla markeringar av var problem kan uppstå. Till exempel var höjdprofilen är så brant att den kan ge problem och var begränsningar i strömförsörjningen kan skapa problem. Ur grafen bör trafikledaren kunna hämta den information som behövs för att planera trafiken och lösa konflikter. Det ska vara enkelt att se var konflikter om resurser framför allt om spår uppstår, samt den information som behövs för att lösa konflikterna på ett optimalt sätt. -74-

Saknas aktuell information med god precision om tågens position och hastighet, då saknas även förutsättningar för att optimalt utnyttja den tillgängliga infrastrukturen. Trafikledaren kan då tvingas att lägga möten och förbigångar med god marginal till eventuella konflikter för att vara helt säker på att lösningen fungerar. Dvs. hon måste välja en säkert fungerande, istället för optimal, lösning. Den dynamiska och kontinuerligt uppdaterade tid/sträcka grafen kan innehålla information om: - ursprunglig tidtabell - reviderad/aktuell tidtabell - avvikelse från tidtabell - varning vid plötsliga avvikelser - beräknad tidsavvikelse vid slutstation - viktiga anslutningar - planerade och pågående banarbeten - namn på ansvarig tillsynsman - tidpunkt för påbörjan och avslut - linjär tids- och avståndsskala En aktuell nutidslinje kan visa en översikt av tågens position, beläggningar och lagda tågvägar. Den är avsedd att ge en snabbt uppfattbar översikt utan detaljer och den ska vara enkel att relatera till information i grafen ovanför samt den förenklade spårplanen nedanför. En förenklad och stiliserad spårplan med stationer bör innehålla den information som behövs för att styra och övervaka trafikprocessen när inga tekniska fel inträffat. Den kan innehålla information om: - spår på linjen - spår på station - korta spår på station - plattformar - korta plattformar - vägskydd - beläggningar - tågvägar - mellanblock Översiktlig tåginformation kan visas i anslutning till den förenklade spårplanen och grafen. Även tåg på väg in till området bör visas. Informationens kärna är en tågsymbol med kod för unik identitet tågnummer och eventuell tidsavvikelse i minuter. Till symbolen kan olika koder knytas för att visa prioritet, tågtyp, etc. samt olika avvikelser t. ex. långt tåg, utskjutande last, farlig last, stor avvikelse från sth och tåg står stilla. Detaljinformation om varje tåg kan vid behov hämtas upp och presenteras på en reserverad yta (se nedan). Detaljerad spårplan för varje station kan innehålla all relevant information om spår, växlar, signaler, plattformar etc. Den bör innehålla den precision i uppgifterna som trafikledarna behöver. T ex spårens exakta längd och exakt geografisk position för signaler, växlar, vägskydd, etc. Detaljinformation om tågen kan innehålla: - tåg-id, tågnummer - prioritetsklass - sth - aktuell hastighet - längd - vikt - loktyp och antal -75-

- bromsförmåga - accelerationsförmåga - tidsavvikelse mot ursprunglig tidtabell - beräknad ankomsttid till nästa station - position, t. ex. avstånd till referenspunkt eller närmaste eller nästa station - antal passagerare vid nästa anslutning -76-

Ett exempel på användargränssnitt för tågtrafikstyrning på enkelspår För att ge underlag för idéer och diskussioner presenterar vi här ett exempel på hur den beskrivna dispositionen kan utformas. I exemplet saknas utformning av Spår- och bandata: profiler, potentiella problem, etc. samt Stationer: detaljerad spårplan med all relevant information om spår, växlar, signaler, etc., vilket beskrivits i Disposition av informationsyta ovan. Se figur 7.5.2-88-

-2 10. 5627.40 09. -6.20-26 Vv Gui Shv Töd Ldt Eår Id Hkl Via Håg Gnp -5 Lindberg 08.51-09.23-9 J.E. Olsson 09.37-10.02-5 -12-8.30 10. 09. -6-3 6423 08. 6421-5 -4 Engström 08.32-08.48 Carsén 08.14-08.49-3 -2-4 3330 130/70 08. 4766-4 +5-5 90/10 2345 07. Wallberg 06.48-07.10 07. -4 160/70 3417-4 3245-3 130/40 3219 07.02.48 2352-6 2344-5 3328-3 Figur 7.5.2-89-

Bakgrundens ljushet För att ge möjligheter att koda information som ljusare än bakgrunden och mörkare än bakgrunden samt för att ge viktig dynamisk information en tillräckligt hög ljushetskontrast mot bakgrunden har 60% svärta valts som bakgrundsfärg. En helt vit bakgrund ger problem med låg kontrast för många ljusa färgnyanser. En helt svart bakgrund ger god kontrast för färgkodning men en nackdel är att omgivningen ofta är ljus och skillnaden mellan ljus omgivning och mörka bildskärmar gör att ögat måste anpassa sig ofta till olika ljusförhållanden. Orientering Det finns två skäl till varför Sträcka-axeln visas horisontellt. Dels för att den information som ska visas tar mest plats horisontellt och dels för att vi är bättre på att göra jämförelser med hög precision på den vertikala ledden. Här underlättas jämförelser mellan information i spårplan och graf. Skalorna för tid och sträcka är linjära för att underlätta jämförelser över hela ytan i bilden. Linjära skalor gör att tidtabellinjernas lutning motsvarar tågens hastiget. Tidskala Tidskalan anges med horisontella linjer med 100% svärta för varje heltimme, en något tunnare linje med 80% svärta varje 30 min. och med 70% svärta var tionde minut. Tidskalans värden anges i svart och sparsamt eftersom det tar dyrbart utrymme i bilden. Sträcka-axelns skala De större stationernas positioner anges med helt vita vertikala linjer medan övriga stationer visas med linjer något ljusare än bakgrunden, med 50% svärta. Stationernas namn-kod anges med vit text i överensstämmelse med de ljusa linjerna. Se figur 7.5.3-90-

10..40.20 09. Vv Gui Shv Töd Ldt Eår Id Hkl Via Håg Gnp.30 10. 09. 08. 08. 07. 07. Figur 7.5.3-91-

Tidtabell i grafen Ursprunglig tidtabell visas i grått med låg kontrast mot bakgrunden för att inte störa uppfattningen av den aktuella/reviderade tidtabellen. De senare, dvs. tidtabellinjerna för Upp - respektive Ner -tåg har olika färgkoder. En grön färgton för upptåg och orange färgton för nertåg. Båda har samma ljushetskontrast mot bakgrunden. I slutet av varje linje visas beräknad tidsavvikelse till slutstation, i minuter, med en siffra i samma färgton som respektive linje. En liten fylld cirkel eller snarare punkt, representerar högsta prioritetsklass. Punkten används även för att förtydliga var förbigång sker (se tåg 2345, kl. 07.45 vid Hkl). En liten ellips ringar in en anslutning som är viktig att hålla. Vid stora avvikelser mellan planerad och aktuell tidtabell visar en grå linje vilka som hör ihop. Se figur 7.5.4-92-

10..40-12.20-26 -8 09. Vv Gui Shv Töd Ldt Eår Id Hkl Via Håg Gnp -5-9 -6-5.30 10. 09. 08. -5-4 -3-2 -4 08. 07. 07. Figur 7.5.4-93-

Banarbete En ljusare grå ruta med prickad kontur i rött representerar planerat banarbete. I rutan står planerad tidpunkt samt tillsyningsmannens namn. När banarbetet är pågående blir den röda konturen heldragen och den röda linjen läns nutidsaxeln visar att spåret indikerar belagt. Se figur 7.5.5-94-

10..40.20 09. Vv Gui Shv Töd Ldt Eår Id Hkl Via Håg Gnp Lindberg 08.51-09.23 J.E. Olsson 09.37-10.02.30 10. 09. Engström 08.32-08.48 Carsén 08.14-08.49 08. 08. 07. Wallberg 06.48-07.10 07. Figur 7.5.5-95-

Aktuell tid, tillståndsöversikt Den breda svarta linjen visar aktuell tid och tågsymbolens spets visar aktuell position för tåget. De röda linjerna visar beläggningar och tågvägar visas med linjer i samma färgkod som den tågsymbol de tillhör. Slutet på tågvägen visas med en liten rund punkt. Tåg som står stilla har en blå markering i botten. Upptåg visas ovanför tidslinjen och nertåg visas uppochner under linjen. Den lutande ljusgula linjen uppåt från två tågsymboler visar att tåget plötsligt avviker kraftigt från sth eller planerad hastighet och den visar en prognos till en tidtabellslinje som konfliktar. En liten rund punkt bakom tågsymbolen visar högsta prioritetsklass. Se figur 7.5.6 Spårplan, tillståndsöversikt Innehåll: - ljusgrå rektanglar är plattformar - korta vertikala linjer tvärs spåret är ospecificerade markeringar Se figur 7.5.7 (sid. 103) -96-

Figur 7.5.6 Aktuell tid, tillståndsöversikt Figur 7.5.7 Spårplan, tillståndsöversikt -97-

Tåginformation, översikt Innehåll: - färgad siffra i kanten av grafen är tidsavvikelse från ursprunglig tidtabell - siffra bakom tågsymbolen visar tidsavvikelse - vita siffror är hastighet: börvärde/ärvärde - gul nedåtpil visar kraftig hastighetsavvikelse - samt några ospecificerade koder Se figur 7.5.8-98-

10..40.20 Vv Gui Shv Töd Ldt Eår Id Hkl Via Håg Gnp.30 10. -2 5627 09. 09. -6-3 6423 08. 6421 3330-4 130/70 08. 4766 +5-5 90/10 2345 07. 07. -4 160/70 3417-4 3245-3 130/40 3219 07.02.48 2352-6 2344-5 3328-3 Figur 7.5.8-99-

Tåginformation, detalj Innehåll: - loktyp - längd - vikt - ankomsttid till nästa station - hastighet börvärde/ärvärde - antal passagerare vid nästa anslutning - avstånd till referenspunkt, i meter - höjd i meter vid utskjutande last - gult visar avvikelse eller viktigt - acceleration/decceleration förmåga Se figur 7.5.9 Tåginformation, symbolexempel Innehåll: - långt tåg - hastighetsavvikelse - många passagerare vid anslutning - tåg i stopp Se figur 7.5.10-100-

Figur 7.5.9 Tåginformation, detalj Figur 7.5.10 Tåginformation, symbolexempel -101-