DOI: https://doi.org/10.3389/ffutr.2025.1690626
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: Jingwen Yang وآخرون
الموضوع الرئيسي: التفاعل بين الإنسان والآلات والسلامة
نظرة عامة
تتناول هذه الدراسة أوجه القصور الكبيرة في تقييم قدرات سائقين القطارات الحضرية على التعامل مع الطوارئ، وبشكل خاص غياب معايير محددة جيدًا والتركيز المفرط على المهارات التقنية على حساب العوامل النفسية. للتغلب على هذه القيود، يقترح المؤلفون إطار تقييم متعدد الأبعاد يستند إلى نموذج إدارة البيئة النفسية-الجسدية-الآلة (PPMEM). من خلال تحليل منهجي، يقومون بإنشاء نموذج آلي يستند إلى نظرية “الإنسان-الآلة-البيئة-الإدارة”، مع تحديد 30 عاملاً مؤثرًا رئيسيًا مصنفة إلى سبعة أبعاد: الإدراك، الفسيولوجيا، المهارات، النفسية، المعدات، البيئة، والإدارة.
باستخدام نهج مختلط، أجرت الدراسة أولاً دراسات ميدانية نوعية ومقابلات مع خبراء لتحديد العوامل المؤثرة، تلتها دراسة كمية شملت 538 موظفًا من شركة كونمينغ لعمليات النقل بالسكك الحديدية المحدودة. تكشف النتائج، التي تم تحليلها باستخدام نمذجة المعادلات الهيكلية (SEM)، أن العوامل النفسية (β = 0.214)، والعوامل الفسيولوجية (β = 0.212)، والعوامل البيئية (β = 0.205) هي المحددات الأكثر أهمية لقدرة التعامل مع الطوارئ، حيث تجاوزت جميعها عتبة حجم التأثير الحرج البالغة 0.2. وبالتالي، يوصي المؤلفون بأن تعزز مشغلات المترو إدارة عبء العمل للسائقين، ودعم الصحة النفسية، والتكيف البيئي، جنبًا إلى جنب مع التدريب المستهدف على المهارات وتحسين السياسات. لا يعمق هذا الإطار الشامل الفهم للعوامل المؤثرة الرئيسية فحسب، بل يوفر أيضًا إرشادات عملية لتعزيز أنظمة إدارة الطوارئ في عمليات النقل بالسكك الحديدية الحضرية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الحاسم للنقل بالسكك الحديدية الحضرية في وسائل النقل العامة، مع التأكيد على سلامة تشغيل أنظمة المترو كأمر حيوي لسلامة الركاب والاستقرار الاجتماعي. مع حجم ركاب سنوي يبلغ 32.2 مليار في الصين ونمو سريع في المسافة التشغيلية، فإن فعالية سائقين القطارات في حالات الطوارئ أمر بالغ الأهمية. تركز التقييمات الحالية لقدرات استجابة السائقين للطوارئ بشكل أساسي على المهارات التقنية، متجاهلة العوامل غير التقنية مثل العناصر الفسيولوجية والنفسية والإدراكية، التي تصبح ذات أهمية متزايدة بمجرد أن يعمل السائقون بشكل مستقل.
تنتقد الورقة البحثية الأبحاث الحالية بسبب أبعادها المبسطة في تقييم قدرات الاستجابة للطوارئ، مشيرة إلى أن العديد من الدراسات تفشل في دمج العوامل الشاملة التي تؤثر على أداء السائق. لمعالجة هذه الفجوات، تقترح الدراسة تمديدًا مبتكرًا لإطار إدارة البيئة النفسية-الجسدية-الآلة (PPMEM)، حيث يتم تحسينه إلى سبعة أبعاد: الإدراك، الفسيولوجيا، المهارة، النفسية، المعدات، البيئة، والإدارة. يهدف هذا الإطار التقييمي متعدد الأبعاد إلى توفير تقييم منهجي وموضوعي لقدرات سائقين القطارات الحضرية على التعامل مع الطوارئ، مما يدعم في النهاية تحسين تخصيص الموارد البشرية وسلامة التشغيل في أنظمة السكك الحديدية الحضرية.
النتائج
تشير النتائج إلى أن المتغيرات الساكنة السبعة الخارجية تؤثر بشكل كبير على المتغير الساكن الداخلي “قدرة استجابة السائق للطوارئ”، مع تأثيرات إجمالية تتراوح من 0.102 إلى 0.214. يتم تصنيف التأثيرات بناءً على معاملات المسار المعيارية: ذات دلالة عالية (≥0.3)، ذات دلالة متوسطة (0.2-0.3)، وصغيرة (<0.2). تظهر العوامل الفسيولوجية والنفسية والبيئية تأثيرات ذات دلالة متوسطة، بينما تظهر العوامل الإدراكية والمهارية والمعدات والإدارية تأثيرات صغيرة. تؤثر جميع العوامل المفترضة بشكل إيجابي على قدرة الاستجابة للطوارئ. تم إجراء تحليل مرجح لـ 30 عاملاً مؤثرًا تم قياسها، مما كشف عن التأثيرات الإجمالية للمتغيرات الخارجية بترتيب تنازلي: العوامل الفسيولوجية (0.214)، العوامل النفسية (0.212)، العوامل البيئية (0.204)، حالة المعدات (0.126)، العوامل المهارية (0.105)، العوامل الإدراكية (0.105)، والعوامل الإدارية (0.102). من الجدير بالذكر أن العوامل النفسية، وخاصة المرونة النفسية واستقرار الضغط، والعوامل الفسيولوجية، مثل القدرة على التحمل والتكيف اليومي، ظهرت كأكثر العوامل تأثيرًا. كما ساهمت العوامل البيئية بشكل كبير، بينما احتوت العوامل الإدراكية والمعدات والمهارات والإدارة، على الرغم من تأثيرها العام الأقل، على عوامل فرعية ذات تحميل عامل مرتفع تستحق المزيد من التحقيق.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم تطوير نظام مؤشرات تقييم شامل لقدرات استجابة سائقين القطارات الحضرية للطوارئ، مع دمج العوامل الفسيولوجية والنفسية والبيئية ضمن إطار متعدد الأبعاد يعرف باسم نموذج إدارة البيئة النفسية-الجسدية-الآلة (PPMEM). شملت الأبحاث استبيانًا لـ 566 موظفًا من شركة كونمينغ لعمليات النقل بالسكك الحديدية المحدودة، مما أسفر عن 538 استجابة صالحة (معدل صلاحية 95.05%). كشفت النتائج أن العوامل النفسية والفسيولوجية هي المحددات الأكثر أهمية لقدرة التعامل مع الطوارئ، حيث تجاوزت قيم التأثير الإجمالية 0.2، بينما تم تحديد حالة المعدات، وكفاءة المهارة، والقدرة الإدراكية، وأنظمة الإدارة كعوامل ثانوية ذات تأثيرات إجمالية أقل (جميعها أقل من 0.13).
تؤكد نتائج الدراسة على ضرورة تحسين إطار إدارة البيئة النفسية-الجسدية-الآلة (HMEM) الأصلي إلى نموذج PPMEM، مع التأكيد على الأدوار المتميزة للأبعاد النفسية والفسيولوجية في الاستجابة للطوارئ. أكدت التحليلات، التي أجريت باستخدام نمذجة المعادلات الهيكلية (SEM)، وجود علاقات إيجابية بين المتغيرات الساكنة المحددة، مما يوفر دعمًا تجريبيًا لتعزيز أنظمة إدارة الطوارئ في النقل بالسكك الحديدية الحضرية. لا تسهم هذه الأبحاث فقط في الفهم النظري، بل تقدم أيضًا رؤى عملية لتحسين سلامة التشغيل والاستعداد للطوارئ لسائقي القطارات.
DOI: https://doi.org/10.3389/ffutr.2025.1690626
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): Jingwen Yang et al.
Primary Topic: Human-Automation Interaction and Safety
Overview
This study addresses significant shortcomings in the evaluation of urban rail train drivers’ emergency handling capabilities, specifically the absence of well-defined criteria and an excessive focus on technical skills at the expense of psychological factors. To overcome these limitations, the authors propose a multidimensional evaluation framework grounded in the Physio-Psycho-Machine-Environment-Management (PPMEM) model. Through a systematic analysis, they establish a mechanism model based on “Human-Machine-Environment-Management” theory, identifying 30 key influencing factors categorized into seven dimensions: cognitive, physiological, skill-based, psychological, equipment, environmental, and managerial.
Employing a mixed-methods approach, the study first conducted qualitative field studies and expert interviews to determine the influencing factors, followed by a quantitative survey of 538 employees from Kunming Rail Transit Operations Co., Ltd. The results, analyzed using structural equation modeling (SEM), reveal that psychological factors (β = 0.214), physiological factors (β = 0.212), and environmental factors (β = 0.205) are the most significant determinants of emergency handling capability, all exceeding the critical effect size threshold of 0.2. Consequently, the authors recommend that metro operators enhance drivers’ workload management, mental health support, and environmental adaptability, alongside targeted skill training and policy improvements. This comprehensive framework not only deepens the understanding of the main influencing factors but also provides practical guidance for strengthening emergency management systems in urban rail transit operations.
Introduction
The introduction highlights the critical role of urban rail transit in public transportation, emphasizing the operational safety of metro systems as vital for passenger safety and social stability. With an annual passenger volume of 32.2 billion in China and a rapid growth in operational mileage, the effectiveness of metro train drivers in emergency situations is paramount. Current evaluations of drivers’ emergency response capabilities predominantly focus on technical skills, neglecting non-technical factors such as physiological, psychological, and cognitive elements, which become increasingly significant once drivers operate independently.
The paper critiques existing research for its oversimplified dimensions in evaluating emergency response capabilities, noting that many studies fail to incorporate comprehensive factors influencing driver performance. To address these gaps, the study proposes an innovative extension of the Physio-Psycho-Machine-Environment-Management (PPMEM) framework, refining it into seven dimensions: cognition, physiology, skill, psychology, equipment, environment, and management. This multidimensional evaluation framework aims to provide a systematic and objective assessment of urban rail train drivers’ emergency handling capabilities, ultimately supporting improved human resource allocation and operational safety in urban rail systems.
Results
The results indicate that the seven exogenous latent variables significantly influence the endogenous latent variable “driver emergency response capability,” with total effects ranging from 0.102 to 0.214. The influences are categorized based on standardized path coefficients: highly significant (≥0.3), moderately significant (0.2-0.3), and minor (<0.2). Physiological, psychological, and environmental factors demonstrate moderately significant effects, while cognitive, skill, equipment, and managerial factors exhibit minor influences. All hypothesized factors positively affect emergency response capability. A weighted analysis of the 30 measured influencing factors was conducted, revealing the total effects of the exogenous variables in descending order: physiological factors (0.214), psychological factors (0.212), environmental factors (0.204), equipment status (0.126), skill factors (0.105), cognitive factors (0.105), and managerial factors (0.102). Notably, psychological factors, particularly psychological resilience and stress stability, and physiological factors, such as endurance and circadian adaptability, emerged as the most impactful. Environmental factors also significantly contributed, while cognitive, equipment, skill, and managerial factors, despite their lower overall influence, contained sub-factors with high factor loadings that merit further investigation.
Discussion
In this study, a comprehensive evaluation index system for urban rail train drivers’ emergency response capabilities was developed, integrating physiological, psychological, and environmental factors within a multidimensional framework known as the Physiological-Psychological-Machine-Environment-Management (PPMEM) model. The research involved a questionnaire survey of 566 employees from Kunming Rail Transit Operations Co., Ltd., yielding 538 valid responses (95.05% validity rate). The findings revealed that psychological and physiological factors are the most significant determinants of emergency handling capability, with total effect values exceeding 0.2, while equipment status, skill proficiency, cognitive ability, and management systems were identified as secondary factors with lower total effects (all below 0.13).
The study’s results validate the necessity of refining the original Human-Machine-Environment-Management (HMEM) framework into the PPMEM model, emphasizing the distinct roles of psychological and physiological dimensions in emergency response. The analysis, conducted using Structural Equation Modeling (SEM), confirmed positive correlations among the identified latent variables, providing empirical support for enhancing emergency management systems in urban rail transit. This research not only contributes to theoretical understanding but also offers practical insights for improving the operational safety and emergency preparedness of train drivers.