大きな自然外力に向き合う

 昨年我が国に大きな被害を及ぼした東北地方太平洋沖地震は、我が国の観測史上最大の地震であった。また、この7月に九州地方北部でこれまで経験したことのない豪雨により大きな被害を受けたことは記憶に新しい。
 安全・安定輸送を目指す鉄道にとって、地震や降雨あるいは強風や雪などが引き起こす自然災害は大きな脅威である。そのため、昔から鉄道総研はもちろん鉄道界全体で防災に対する取り組みを精力的に行ってきた。しかし、最近の自然の外力は、以前より明らかに大きくなっている。それとともに災害の大規模化が懸念されている。いやおうなく大きな自然外力に向き合っていかなければならない時代に突入したのである。
 自然災害に対する考え方は、外力が大きくなるとともに、これまでの被害の発生を未然に防ぐ“防災”から、被害をできる限り小さくする“減災”に変わってきた。大きな自然外力に対して被害の発生を防ぐことはそもそも無理であり、それより被害の程度をできる限り小さくしていこうといった考え方である。
 自然災害に対する取り組みは、ヒューマンエラーと同じように、確実にかつ継続的に行っていくことが重要である。これまでの研究開発は、自然外力を的確に観測する技術や設備の耐力向上のための技術などハードに係る技術の開発が中心であった。しかし、大規模な自然災害に対処するために、ハード対策のみならず、大量にある設備をどのような順番でどのように対策を講じていくかを判断できるリスク評価のような手法や、旅客を安全な場所に誘導する避難誘導の手法など人間の特性を考慮して被害を最小限にするためのソフト的な対策が求められるようになってきた。鉄道総研では、これらの課題に積極的にかつ精力的に取り組んでいく所存である。人間科学研究部の活躍の場でもある。

(鉄道総合技術研究所 専務理事 市川 篤司)

事故情報における原因記述の重要性

 運転現場では、日々事故情報が掲示等で提供されています。しかし、中には、こういう事象が起こりましたという概況だけが提示されていて、原因がはっきり示されていないものがあります。事故原因が明示されているかどうかは、事故情報を読んだ人が、それを自分事と考えるか他人事と考えるかに大きく影響します。
 事故情報を提供する目的のひとつは、同様の事故を起こさないようにという注意喚起です。注意喚起により事故を防ぐためには、情報を受け取った人が、自分も同様の事故を起こしてしまうかもしれないから気をつけようと思わなければなりません。せっかく情報を受け取っても他人事と思えば、注意喚起の意味はなくなってしまいます。事故原因の記述により、事故情報を受け取った人が、それを自分事と捉えるか、他人事と捉えるかが変わってきます。

事故を他人事と考えるとき

 ほとんどの人は、自分は少なくとも平均よりは優れていると思っています。実際には、たとえば数学の能力が平均より優れている人はクラスの中で半分くらいしかいないはずであり、半分の人は平均より劣っているはずです。それでも、ほとんどの人が自分は平均より優れていると思っているのです。この現象は、「平均以上効果」と呼ばれたり、「レイク・ウォビゴン効果」と呼ばれたりしています。
 事故を起こした人が平均よりもずっと能力の低い人であったとしたらどうでしょうか。一般に人は自分の能力は少なくとも平均以上くらいはあると考える傾向にありますから、その事故は、事故者の能力の低さが原因で生じたものであり、平均よりも能力の高い自分には関係ないものと考えてしまいます。こうなると、事故情報を受け取っても注意喚起の意味はほとんどありません。

事故情報の印象

 事故原因が、事故者の能力の低さによることがはっきりしているならば、その事故は自分には関係ないと考えてもよいかもしれません。しかし、原因がはっきりしていない場合も私たちは事故原因を事故者の能力の低さのせいにしてしまう傾向があります。
 これに関して、私たちが行った実験を紹介します。同じ事故に関して2種類の事故情報を用意し、いずれかの事故情報を読んで、アンケートに答えてもらいました。被験者は女子大生116名だったため、事故情報はインターネットの交通事故等のニュース記事を用いました。用意した事故情報の一つは、いつ、どこで、誰が、どのように事故を起こしたかという概況が書かれたものであり、もう一つは、概況に加えて私たちが推定した原因や背後要因を示したものです。いずれかの事故情報を読んだ後、この事故に関する以下の質問に対して、「1.まったく当てはまらない」?「5.非常に当てはまる」の5段階で答えてもらいました。質問は、①「この事故の責任は事故者(事故情報中に下線で示した人物)にある」、②「事故者に罰を与えるべき」、③「事故者の能力は低い」、④「事故者は不注意であった」でした。
 実験の結果、①責任、②罰、④不注意の項目には原因情報の有無による違いはありませんでした。しかし、③事故者の能力の低さについては、原因情報がない場合は、ある場合と比べて事故者の能力が低いと考えられやすいことが分かりました(図1)。
 事故者の能力の低さによって事故が起こったと考えられると言うことは、提供された事故は、能力が平均以上の自分には関係ないと判断されやすいことを示しています。
 このことから、注意喚起を目的とした事故情報には、概況だけでなく原因がしっかりと明示されている必要があるといえます。
  • 図1 原因情報有無による事故者の印象の違い
    図1 原因情報有無による事故者の印象の違い

(安全心理 重森 雅嘉)

人と動物の感染症

はじめに

 最近、ユッケやレバ刺しなどをお店で見かけなくなりました。これは、皆さんもニュースなどを通してご存知のとおり、お肉に付着したカンピロバクターや腸管出血性大腸菌O-157という病原体によって、食中毒を引き起こす恐れがあるためです。では、これらの病原体は、どこから来たのでしょうか。もともと、カンピロバクターは、家畜のウシやトリなどの腸内に、腸管出血性大腸菌O-157はウシの腸内にいる細菌です。これが、生肉に付着していたり、レバーの内部に居たりするので、これを食べることによって、ヒトへの感染が起こります。このように、私たちの身近には、動物が持っていて、ヒトにも感染し得る病原体があります。ここでは、ヒトと動物の感染症について解説します。

動物の感染症

 ヒトと動物が共通して感染する病気を人獣共通感染症といいます。例えば、冒頭では食中毒に関連する病原体の例を示しましたが、私たちの身近なインフルエンザも、ヒトの他に、トリ、ブタ、ウマなどに感染する人獣共通感染症の1つです。少し前に話題となった重症急性呼吸器症候群(SARS)の原因となるSARSコロナウイルスも、動物由来と言われています。過去に行われた研究の中で、ヒトに感染する病原体のうち、6割近くを占める多くの病原体が人獣共通感染症の原因となるものと報告されています。
 近年、イヌやネコの他に、もともとは野生動物だったいろいろな種類のペットが飼われるようになってきました。一方で、ヒトが活動する領域が、開発などによって広がり、タヌキ、イノシシ、シカなどの野生動物が生息する領域と複雑に入り組むようになってきました。このため、以前より、ヒトと野生動物との距離も近くなっていると考えられます。特に野生動物は、これまでヒトが出会ったことのない未知の病原体を持つ可能性があるため、注意が必要です。

どのように感染するか

 動物が持つ病原体がどのようにヒトに感染するかを大きく分けると、直接伝播と間接伝播に分けられます(図)。直接伝播は、動物と接触したり、動物の血液、体液、排泄物、内臓などに直接触れたりすることによっておこります。間接伝播は、ダニなどの生物、土・水などの環境、食品などを媒介して、動物からヒトへ病原体が移動することによりおこります。

  • 図 動物からの感染症の伝播
    図 動物からの感染症の伝播

 では、動物からの感染を防ぐために、何に注意したらよいのでしょうか。一番大切なことは、動物との過剰な接触を控えることです。特に、病原体を含む可能性のある体液、排泄物、内臓などには可能な限り触らないようにしましょう。日常でも基本的なことですが、動物に触れた後には、うがい・手洗いを行うことも大切です。

おわりに

 動物が持つ病原体が全てヒトに感染するわけではありませんが、正しい知識を持って接することは大切です。具体的な疾病について、もっと多くの情報を得たい方は、厚生労働省や自治体などが、一般の人向けにインターネット上で情報を公開していますので、そちらを参照していただくのもよいと思います。鉄道総研では、今年度から開始した野生動物と列車との衝撃事故に関する研究の一環として、人獣共通感染症などを考慮した安全な事故処理手順についても検討していく予定です。

(生物工学 吉江 幸子)

手の届く範囲の共通部分について

 運転台上に押しボタンなどの操作器を設置する時、運転士の手がどこまで届き、問題なく操作できるかがわかると便利です。人の手が届く範囲を一般に作業域と言います。運転士には大柄な人も小柄な人もいますから、標準的な人にとっての作業域だけでなく、いろいろな体格の人の作業域が重なる部分が重要となります。これを作業域の共通部分と呼ぶことにしましょう。なお、ここでは座位姿勢を対象とします。
 標準的な体格の人における作業域はすでに明らかになっており、身長の大小に応じてこれを拡大縮小する方法も提案されています。さて、大柄な人と小柄な人の作業域の共通部分を知りたい場合、これだけわかれば十分でしょうか。実はこれだけでは不十分で、座っている場所の前後の位置関係が影響してきます。その様子を図1に示します。図1(a)は、小柄な人が大柄な人より前方に座っている場合で、両者の手は同じところまで届きます。一方図1(b)は同じ位置に座っている場合で、大柄な人の方がより遠くまで手が届きます。運転士の場合が図1の(a)、(b)どちらであるか明らかにするために、体格による着座位置の違いを調べてみました。
 座席の調節範囲に制約がない実験用の簡易運転台で、運転士や一般の人に、マスコンハンドルが操作しやすい前後位置に座席を調節してもらい、その位置を計測しました。すると、小柄な人ほどマスコンハンドル寄りに、つまり前方に座っていることがわかりました。着座位置の差は、身長100mmあたり40mm前後でした。小柄な人と大柄な人を含めた身長範囲を1500mm~1800mmと考えると、着座位置の前後差は120mm程度となります。これに対し、腕の長さの差は150mm程度(30歳代の男性95パーセンタイルと女性5パーセンタイルの場合)ですので、体格による腕の長さの差は、着座位置によっておおむね相殺されると考えられます。つまり、図1の(a)に近い状況にあると言えます。
 実際に、走行中という想定で、右手で押しボタンを押しにくくない範囲(作業域と区別して操作範囲と呼ぶことにします)を計測してみると、大柄な人と小柄な人で前方の操作範囲がほぼ同じという結果が得られました。このことから、適切な前後位置に座ることができれば、前方の操作範囲は体格によってあまり変わらないものと考えられます。
 ただし、これは図1(a)のように姿勢をあまり崩さない場合であって、着座位置による体格差の相殺には限界があると考えられます。図1(c)は、図1(a)の着座位置のまま上半身を前傾したものですが、腕の長さの差だけでなく、上半身の長さの差も影響を与えるため、手が届く距離に違いが出ています。このように、姿勢を大きく変えるような状況では、体格による差が大きくなるものと考えられます。
 なお、作業域の共通部分などわからなくても、一番小さい人が届く範囲内にすればよいという考え方もあります。体から遠い側はそれでもよいですが、体に近い場所では、反対に大柄な人の方がより操作しにくいこともあるので注意が必要です。
 鉄道総研では、自然な着座位置や、操作の際の姿勢に関する知見を積み重ねることによって、体格差も考慮した、より使いやすい操作範囲のマップを提供することを目指しております。
  • 図1 体格と姿勢による手の届く距離の違いの模式図
    図1 体格と姿勢による手の届く距離の違いの模式図

(人間工学 斎藤 綾乃)

自動制御にも癖がある

 「ものにも命がある」と言うのは、ものを大事にする教育のためかもしれませんが、工業製品の中でも自動制御機能を有するものは、命があると見なすことができるかもしれません。それは、多くの自動制御が人の癖に相当するようなものを持っているからです。

制御とは

 先ず、「制御」についてのJISの定義を引用します。制御とは「ある目的に適合するように、対象となっているものに所要の操作を加えること」と定義されています。この定義からすると、人の活動はほぼ全てが制御に関係があるように思えます。だから、あえて手動制御とは言わないのかもしれません。例えば、スイッチをON-OFFする、ノブやハンドルを回す、レバーを操作するというような単純なものから、食物を調理するというような複雑なものまで、確かにある目的のためにものを操作しています。
 一方、人が直接操作しなくても、ある目的のために自動的に操作が行われるのが自動制御です。多くの自動制御は、手動制御を置き換えたものですから、図1のように、入力部の感覚器官に相当するセンサー類、判断部の中枢神経系に相当するCPU、出力部の運動器官に相当する操作系から構成されることが一般的です。製品の開発者は色々な条件を考慮して、判断部であるCPUに最適な制御ルールをプログラミングしているはずです。
  • 図1 手動制御と自動制御の対応
    図1 手動制御と自動制御の対応

エアコンによる温度湿度の自動制御

 例えば、人の感覚は定性的ですから温熱環境に対して「暑い」から「涼しく」したいとか「蒸し暑い」から「カラッと」したいと感じるはずです。しかし、「暑い」から「涼しく」したいではエアコンの自動制御は困難です。エアコンには普通「より涼しく」などというボタンはなく、温度湿度の設定ボタンで目標値を設定することによって自動制御が機能します。最近のエアコンは「自動」という設定があり、冷暖切替も自動化されているものがありますが、多くの場合エアコンのユーザーインターフェイスは温度湿度の数値入力を求めるようになっています。自動制御するためには、このように目標値が必要になります。しかし、温度湿度が目標値に自動制御されたからといって、「涼しく」したいという目的が達成されるとは限りません。期待したような涼しさを感じない場合には、現在の温度湿度を確認して新たな目標値を設定するという試行錯誤をすることになります。試行錯誤の結果、自動制御の癖が分かれば、ユーザー側の工夫によって何れは期待したような涼しさが得られるようになります。

風呂や給湯の温度制御

 最近は家庭用の風呂や給湯装置は温度が自動制御できるタイプが普及しています。風呂や給湯は温度だけ制御すれば良いので、自動制御は比較的容易に実現できます。例えば、風呂を保温するためには冷めたら加熱するということを繰り返すだけです。また、風呂の沸き上がり温度の場合は、自動制御では沸き上がり温度を設定するだけで済みます。しかし、手動制御の場合は、季節により変動する給水温度と沸き上がり目標温度から風呂を焚く時間を決めることになります。それでも、沸き上がり温度を目標どおりにすることは難しいと思います。風呂や給湯の温度の自動制御はそれほど複雑ではありませんが、それでも目標温度になるタイミングや温度の安定性などに癖みたいなものがあり、少し慣れが必要です。

自動制御の癖は好みの一部

 自動制御に癖のようなものがあるのは、製品開発者の性格と関係があるとは思えませんが、少なくともメーカー毎の考え方の違いは反映されています。そのため、ユーザーは好みのメーカーを選ぶことなどで、それほど意識しなくても自動制御の癖を把握して、うまく使いこなしているのではないでしょうか。

(人間工学 白戸 宏明)

想定外とは

 昨年頃から、「想定外」という言葉をよく見聞きするようになりました。辞書1)によると、「想定」とは「ある条件や状況を仮に設定すること」であり、「想定外」とは「事前に予想した範囲を越えていること」です。つまり、予想の当たり外れの問題です。しかし、一般に「想定外」という時は、「だから仕方がなかった」というあきらめの意味を暗に含んでいるようにも感じます。では、技術者の想定の内容や方法は、一般の人が感じる印象と一致したものでしょうか?

いったい何が「想定外」なのか?

 安全や信頼性工学の分野では、リスクは次の3つの要素から構成されています。
  • ①事故に至る危険な事象(ハザード)
  • ②ハザード事象が発生する可能性の確からしさ
  • ③仮にハザードが発生した場合の結果の大きさ
 このため、一概に「想定外」と言っても、危険な事象は何かという特定が予想を外れたのかもしれませんし(①に該当)、事象が発生する可能性を低く想定したのかもしれません(②に該当)。あるいは、そこまで致命的な影響にはならないだろうと想定していたのかもしれません(③に該当)。しかし、①~③のどの要素が予想の範囲を超えていたのかがわからなければ、それが本当に仕方のないことなのかを振り返って議論することができません。

「想定外」とされている理由もいろいろ

 一方、リスクの見積もり時だけではなく、実際に設計の条件や状況を設定する際にも、様々な「想定外」となる場合が考えられます2)

a) 学問レベルの問題

 発生の確率があることを主張する人はいたのに、それが少人数だったために、学問分野全体としての見解が低確率とされている場合があります。
 これは、学問レベルの問題であって、研究や技術開発が深度化すると今後はその根拠も変わる可能性もありますから、技術者は関係分野の動向をチェックし続ける必要があります。

b)主観的判断の問題

 発生確率がある程度示されていたのに、それを主観的に低いとし、「想定外」とされている場合もあります。
 過酷な現実に目を向けたくなくて、問題を意識の外に追いやってしまうことは、誰にでもあり得る心理状況です。しかし、それをあえて直視することこそが技術者に必要とされる倫理感ではないでしょうか。

c)コストとのトレードオフの問題

 発生の確率が存在することは理解していても、コストとのトレードオフの結果、「想定外」とされている場合もあります。
 対策の導入に際して必要なコストは、主に、イニシャルコスト(機器や設備を導入する際に必要な費用、初期投資)とランニングコストです。ただし、コストには、非常時の災害コスト、廃棄コストなどもあります。災害コストは、頻度が低いために後回しにされ易いという問題点があります。また、コストは以上のような経済的なものだけではなく、政治的・社会的・心理的なコストもあります。しかし、これらのコストは数値で評価されにくいため、分かりやすい経済コストだけが重要視されてしまうという問題点があります。一般的には設計に際してコストに配慮することは当然の手続きです。しかし、リスクとコストのトレードオフがどのような基準・価値観に基づいて行われたのかが重要です。コストの判断ミスは、組織内部だけの閉じた価値観で評価したときに犯し易いと言われていますが、外部との議論のためには社内での意思決定の手続きをまず明らかにすることが必要です。

まずは想定のプロセスの明確さが重要では

 以上のように整理してみると、技術者の言う「想定外」の内容やそれに至るプロセスは複雑なので、これと一般に言う「想定外」とは一致してない場合もあるかもしれません。ただし、近年発行されたリスクマネジメントの国際規格(ISO31000)では課題に関係するステークホルダーとの情報共有のプロセスが含まれています。一般社会と情報を共有するには、まず、どのような基準や価値観に基づき、どのようなプロセスで意思決定が行われていたのかを明確にすることが必要です。また、このことは、今後、技術や学問レベルが進歩した場合に、従来の想定を更新すべきかどうかを議論するためにも、重要な手続きであると思われます。

参考文献

1) 松村明(監修):デジタル大辞泉,小学館
2) 木下冨雄:リスク学から見た福島原発事故, 日本原子力学会誌, Vol.53, No.7, 2011

(安全性解析 宮地由芽子)