船舶驾驶人员疲劳致因分析及其预防控制

青岛远洋船员职业学院航海系 郭庆永

船舶驾驶人员疲劳致因分析及其预防控制

青岛远洋船员职业学院航海系 郭庆永

船员疲劳是个严峻而又复杂的问题，预防控制船员疲劳不仅是海上安全的要求，也是船员职业保障的需要。以船舶驾驶人员为对象，探讨船员疲劳程度的判定及其对海上安全的影响机理，分析船员疲劳的影响因素，给出预防控制船员疲劳的相关建议。

船员；疲劳；人为因素；致因；预防

一、引 言

众所周知，80%的海上事故与人为因素有关，有效降低人为因素对海上安全的影响已成为一项重大课题。海运的发展和航海技术的不断进步引发的技术性减员等现象使船员疲劳问题日益凸显，并逐渐成为影响海上安全的重大隐患。文献[1]的调查结果显示61%的高级船员值班期间经常感到疲劳；文献[2]显示在人为因素为主要致因的海上事故中，75%与船员疲劳有直接或间接的关系；文献[3]从当时一段时间的海上事故调查报告中发现，几乎每起事故都与船员疲劳有关，并且有证据显示船员疲劳导致危险的严重程度正在不断上升[4]。这里以船舶驾驶人员为对象，探析船员疲劳对海上安全的影响机理，并分析讨论导致船员疲劳的原因，以期为预防控制船员疲劳提供参考。

二、疲劳与海上安全

1.疲劳及其特征

通常情况下，疲劳是一种正常的生理活动，是人体的一种自我保护。由于疲劳可能削弱人体几乎所有的生理能力，因此在疲劳状态下工作存在非常大的安全隐患，并且疲劳程度越高安全隐患越大。

疲劳通常有以下分类：（1）按出现时间，可分为急性疲劳（或暂时疲劳）和慢性疲劳，前者在工作后很快就出现，通常在每天充分休息后消除；后者是长时间逐渐累积起来的，通常需要较长时间休息，甚至休假疗养才能消除。（2）按疲劳程度，可分为一般疲劳和过度疲劳，前者属于人体对工作负荷的正常生理反应；后者则超过了人体的正常承受能力，通常在一个轮休周期内无法消除，新的工作周期开始时仍有残存的疲劳现象，因此，对安全工作威胁比较大。（3）按产生的原因，可分为生理疲劳、心理（精神）疲劳和病理疲劳，生理疲劳是由体力劳动中的工作负荷导致的；心理（精神）疲劳是由精神作业、精神负担或情绪不安等所致；病理疲劳是由疾病产生的疲劳[5-6]。由于疲劳可能连续积累，因此上述分类并无明确界限，而且随着疲劳的累积，一种疲劳状态可能过渡到另一种疲劳状态。例如，如不能得到充分休息复原，长时间累积，急性疲劳可能变成慢性疲劳，一般疲劳可能变成过度疲劳，生理疲劳可能变成心理疲劳，甚至病理疲劳。

2.船舶驾驶人员疲劳与海上安全的关系

船舶在航行过程中，驾驶人员首先通过各个感官从内外部环境获取相关信息，然后对这些信息进行判断，筛选出影响本船安全航行的信息并对这些信息加以综合，从而作出安全航行决策，最后对本船进行操作，同时检查操作的有效性，以达到安全航行的目的，这一过程可以简化为如图1的模型[7-8]。而疲劳正是从各个方面影响驾驶人员，降低其驾驶能力，因此是船舶安全航行的重大隐患。疲劳对安全航行的影响可以简化为如图2的模型。

图1 船舶驾驶过程简化模型

图2 船舶驾驶人员疲劳对安全航行的影响模型

关于船舶驾驶人员疲劳影响海上安全的研究和统计相对较少，下列研究和统计数据反映出驾驶人员疲劳与海上安全的密切关系：

（1）USCG（美国海岸警卫队）对近年来发生的279起海上事故分析的结果表明，约16%的重大事故和33%的人身伤亡事故与船员疲劳有关[9]。

（2）MAIB（英国海上事故调查局）于2004年调阅了过去10年所调查的海上事故中的65起碰撞、搁浅事故资料。分析表明，1/3的搁浅事故发生在夜间，并且只有一名疲劳驾驶员在驾驶台值班；2/3的碰撞事故的发生是因为未能保持适当值班。分析最后得出结论：值班瞭望人员疲劳是引发多数事故，特别是搁浅事故的主要原因[10]。

（3）文献[11]显示，造成海上事故的人为因素中，50%以上属航海人员疲劳；文献[12]中统计“船员驾驶疲劳”因素占海难碰撞整体人因的12%，占海难碰撞关键人因的15%，占海难碰撞外在人因的12%，占海难碰撞内在人因的14.1%；文献[2]更广义归类称可能高达75%的海上事故与船员疲劳有直接或间接关系。

三、船舶驾驶人员疲劳致因分析

1.睡眠和休息不足

正常情况下，船舶驾驶人员在每个工作周期（工作+休息）一般要经历三个阶段：疲劳上升阶段（0—A）、疲劳稳定阶段（A—B）和疲劳恢复阶段（B—C）（如图3）。通过充足睡眠和休息，疲劳可以恢复为零。如果得不到充足睡眠或休息，船舶驾驶人员将带着疲劳进入下一个工作周期，疲劳程度将在此基础上快速累积，而疲劳恢复到零所需的时间也将更长，甚至需要公休、疗养（如图4），久而久之还可能形成慢性疲劳。

图3 充足休息条件下三个连续工作周期的疲劳响应

图4 休息不足时三个连续工作周期的疲劳响应

睡眠和休息包括睡眠和休息的质量与持续时间，有证据表明睡眠和休息的质量对疲劳的影响更为显著。睡眠和休息时间经常被打断，以及环境差导致睡眠和休息质量不高是引发船舶驾驶人员疲劳的根本原因。

2.工作时间和工作量

疲劳程度随工作时间和工作量的增加而增长，当连续工作超过某一时间（通常为3～4 h）疲劳会显著增长，工作量大时这种增长更明显，如图5所示。

图5 疲劳随工作时间增长曲线

图5中①为通常工作量下疲劳随工作时间增长曲线，②为工作量增大时疲劳随工作时间增长曲线，fe为人体可承受的疲劳程度。

船舶驾驶人员，特别是离港后的第一班驾驶人员，常由于在港和离港作业等原因使得连续工作时间过长、工作量过大，从而造成或加重疲劳感。

3.压力

压力可能由多种原因造成，包括个人和家庭问题、复杂的环境、船上人际关系等。研究表明，压力与人的工作效率和疲劳存在密切关系，如图6所示[10]。

图6 人的工作效率和疲劳程度随压力变化曲线图

图6中Ⅰ为人的工作效率随压力变化曲线，Ⅱ为疲劳程度随压力变化曲线。可以看出，虽然疲劳程度随压力增大呈线性增长趋势，但考虑到在低压力区人的工作效率随压力增大而提高，因此工作期间存在适度压力还是很有必要的。需要说明的是，有研究认为当压力过低时，驾驶人员会因为单调的工作没有挑战而变得迟钝或者打瞌睡，从而得出疲劳随压力变化的U形曲线[13]。笔者认为单调的工作下的打瞌睡与疲劳引起的打瞌睡有着本质的区别，前者比较容易恢复到清醒状态，两种状态下身体各项生理指标也存在较大差异。

4.生物钟与作息规律

每个人都有自身的生物钟，从而控制自己的睡眠、清醒等生理节律，而每个人的作息规律又影响着自身的生物钟。大多数人的作息规律相似，也形成了相似的生物钟：每天03：00—06：00和16：00—18：00为两个生理低谷；09：00—11：00和21：00—23：00为两个生理高峰。这同澳大利亚对1923—1995年事故调查的统计结果以及MAIB对发生在1994—2003年英国水域的搁浅事故的统计结果相似。

生物钟与作息规律相互影响、相互制约。两者同步时（即在生理高峰区工作，在生理低谷区睡眠），可使人在清醒时警觉性更强，睡眠时质量提高，生理节律得以强化；反之，若两者不同步或反向（即在生理高峰区睡眠，在生理低谷区工作），两者将相互抵抗，使得工作时警觉性降低，睡眠时质量不高，生理节律受到削弱。船舶驾驶人员经常由于一些例外事件（进出港、恶劣天气、突发事件等）频繁改变作息规律，导致生物钟紊乱，得不到高质量的睡眠。

5.其他因素

除上述重要因素外，造成驾驶人员疲劳的因素还包括船舶驾驶人员的年龄、家庭和情感、人际关系、适应能力、服用药物情况以及船舶噪声、振动、内外部环境等因素。

四、预防控制船舶驾驶人员疲劳的措施

由上述分析可知，防控生理疲劳最有效的措施无疑是确保充分、有效的睡眠。一个充分而有效的睡眠通常应满足三个条件：

（1）合适的持续时间。每个人所需的睡眠不尽相同，成年人通常每昼夜需要睡眠7～8 h。

（2）高质量的睡眠。即深度睡眠，通常要与自身生物钟同步才能达到。

（3）较好的连续性。即睡眠不能被打断。

对于心理疲劳和病理疲劳则需要公休疗养予以舒缓。为此，给出以下建议：

1.船舶管理方面

（1）认真执行公司的疲劳管理计划。合理安排作息时间和工作量，实时监督每名船员尤其是值班人员的疲劳状况。

（2）改善船上生活居住环境，为船员高质量睡眠提供保障。好的工作环境能使船员保持愉悦的心情，对于缓解心理疲劳、降低精神压力大有帮助。

（3）营造和谐氛围和开放的疲劳交流报告环境。和谐的工作氛围与良好的人际关系能有效缓解心理疲劳和精神压力。开放的疲劳交流报告环境对及时发现疲劳现象、寻找减轻缓解疲劳方法非常有利。

（4）组织开展有益的娱乐活动。适度有益的娱乐活动有助于船员身心放松，能缓解其工作压力和思乡之情，还可以充实单调枯燥的工作，但应注意选择积极健康的娱乐方式，如球类运动、棋牌活动等，严禁赌博等可能对身心产生强烈刺激的活动。

2.船员个人方面

（1）养成良好规律的作息生活习惯。调整自身生物钟与工作周期一致，并尽可能将其固定下来。每天努力有一个7～8 h的深度不间断睡眠。在睡眠因例外事由影响时，战略性打盹（不超过20 min）是不错的选择。

（2）合理饮食，定期锻炼，保持健康身体。良好的健康状况和体能是抵抗疲劳的基础。

（3）自我调节，保持愉悦心情。首先船员应了解影响疲劳的因素以及如何识别疲劳；当自我感觉疲劳时，应抓紧时间休息或适当放松；采用与人交流或娱乐活动放松身心疲劳，保持愉悦心情，防止疲劳累积。

五、结 语

船员疲劳是导致海上事故的重要诱因，也正在影响着船员的身体健康。同时，船员疲劳又是一个复杂的问题，涉及面广，相关研究也不够。防控船员疲劳不仅是海上安全的需要，也是船员的一项职业保障，需要航运界各个层面予以关注。

[1]SMITH A,ALLEN P,WADSWORTH E.Seafarter fatique:The Cardiff research programme[R].Cardiff:Cardiff University,2007.

[2]李建明.疲劳对船员行为的影响[J].航海技术,1996(5):77-78.

[3]Nautical Institute.Alert[EB/OL].[2009-07-20].http://www.healert.com/documents/bulletin/Alert!_13.pdf.

[4]Maritime Global Net.欧洲开展"疲劳"研究[EB/OL].[2009-07-20].http://www.shmsa.gov.cn/news/2010072914070884299.html.[5]IMO.MSC/Circ.1014 Guidance on fatigue mitigation and management[C].London:IMO,2001.

[6]陈伟炯.船员疲劳对海上安全的危害及其控制[C]//全国第二次安全科学技术学术交流大会论文集.北京:中国职业安全健康协会,2002:43-48.

[7]金键.驾驶疲劳机理及馈选模式研究[D].成都:西南交通大学,2002.

[8]王猛.营运驾驶员驾驶疲劳研究[D].北京:交通部公路科学研究院,2006.

[9]SMITH A.Adequate crewing and seafarers'fatigue:The international perspective[R].Cardiff:Cardiff University,2006.

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Analysis on cause of ship-officer's fatigue and its prevention and control