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舶用機関システムの海難事故原因とヒューマンファクター考松下邦幸*

Human factor of Marine Engine System
and Cause of Disasters Accidents
Kuniyuki Matsushita*

１．システムの概要
一般的システムの構成について，図１に示す。システ
ムという言葉を日本語では，系，大系，組織などと訳されているが，システム工学で扱う意味は，もう少し厳密かつ狭義に取り扱われている。すなわち，（JIS Z（８１２１）
では， システムとは，多数の構成要素が有機的な秩序を保ち，同一目的に向かって行動するもの となっている。
これを図示すれば，図１のようなシステムの構成となる。
１ 舶用機関システムの特徴
一般に舶用機関システムは，海洋上で多くの外乱を受ける環境の中に置かれている移動体（船舶システム）の中の一つのシステムである。この舶用機関システムは，推進用原動機などの機械的要素と機関長・機関士などの人間的要素で構成されている。つまり，舶用機関システ
ムの安全性は「人間−機械システム」の中にあるマンマシンインターフェイスを含む，各構成要素で構成してある。この舶用機関システムの構成を，図２に示す。本システムの目的は，安全運転と高効率運転・維持管理などである。
舶用機関システムは，陸上のプラントシステムと違っ

図１ システムの構成＊商船学科て，一旦出港すると，航海中は物理的に陸上社会から隔離された状態となる。これは，同システムに緊急事態が発生しても，閉じた系である船舶内の人員と，搭載してある装備品を使用して，すべて船内で処置すること１）が要求され，自己完結性の原則であることを意味する。もっとも，近年は船舶電話や，インターネット等で通信系統が確保されているために，情報による陸上からの技術的支援のみは，常時可能な状態である。
近年，特にクローズアップされている事象として，次節で詳述する機関損傷などの海難事故原因について，ヒューマンファクターが大いに関与している現況がある。
２．海難船舶の原因別統計
平成１１年の海上保安庁統計資料２）（海難・人身事故発生状況について）によると，海難原因は，見張り不十分や船位不確認などの運航の過誤，及び機関取扱不良などを含めた「人為的要因：ヒューマンファクター」によるものが，依然として７割以上の高い割合であると記述されている。
船舶は，その寿命を終えるまでの間，安全に運航できることを第一の目的として建造されている。しかし，そ図２ 舶用機関システムの構成

平成１５年９月３０日受理

２弓削商船高等専門学校 紀要 第２６号（平成１６年）

（隻）
1400
1200

衝突
乗揚転覆
火災
爆発
浸水
機関故障
推進器障害
蛇障害
行方不明
その他

1000
800
機関損傷隻数600
400
2092002482242372662643152683484020Ｈ4Ｈ5Ｈ6Ｈ7Ｈ8Ｈ9Ｈ10Ｈ11Ｈ12Ｈ13

図３ 海難船舶の海難種類別隻数の推移
表１ 海難船舶の海難種類別隻数の推移
H４H５H６H７H８H９H１０H１１H１２H１３

衝突

１０８４

１１１６１０４１

１１２１１１６２

１００８９２８９７４１０５１１００８乗揚３８８３５１３７８３９１３２７３３８３６１４０５４１３３５７転覆１９０２６８１６９１３４１９３１４８２０４１７９２０３１５８火災

１１９１１４１３６１０８１３４９８１０７１１０１３５１１０爆発

３３４１４４３３２４浸水１１６１０７１０９１２８１０３７３１０４９４１２１１７２機関故障２０９２４８２２４２３７２６６２６４２６８３１５３４８４０２推進器障害

１４４１２３１１８１２１１２７１４０１２８１２６２０６１７６舵障害

１７１６１５２２２５２１２３３９２４３５行方不明

３１２２３５３７１０２その他２３９２１４２２９２５５２７０２４３２３５２８２３６０４１２計２５１２２５６１２４２５２５２０２６１４２３４２２３６４２５３４２８７３２８３６の運航中に海難事故（海難審判法第２条による海難発生に伴う事故をいう）を全く避けることは難しいのが現状である。例えば，表１は，平成１３年における船舶海難と人身事故の発生と救助の状況について（海上保安庁）に基づき過去の海難統計（平成４〜１３年）を海難種類別に整理したものである。また図３はこの表をわかりやすく図示したものである。
これによると全体に海難事故全体では減少の方向にあるにもかかわらず，機関損傷事故は平成１０年を境に，増加傾向に転じており，その増加の割合も増していることがわかる。
また，図４は，平成１３年度における外国船舶と日本船
舶の海難種類別発生状況を比較したものである。これによると機関故障を起こしているのは，日本船舶では２，５７５隻中３６６隻（１４．
２％），外国船舶では２６１隻中３６隻（１３．
８％）であり，日本籍，外国籍船を問わず，ほぼ同じ発生率であることがわかった。これは，国籍を問わず，すべての船舶の機関室員の質的低下・量的減少に基づくものであり，何らかの早急な対策を必要としていることが伺える。
日本舶用機関学会第一研究部会 WG は，船舶の機関室マンマシンシステムにおけるヒューマンファクターについて，船内で起こる機器の事故または故障に係わるヒューマンファクターのアンケートによる調査研究３）をしている。これは，船内事故及び故障のヒューマンファクター
因子のマークシート形調査表を作成して，船主協会所属の海運会社船９６隻から得られたデータをまとめたものである。表２は，事故・故障の発生した時の運航状況を示す。単純に発生件数の比較でみると，通常航海中が４６件，次いで停泊中２３件，出入港中とスタンバイ中を合わせると２２件となる。しかし，船舶の年間の運航モードを考え舶用機関システムの海難事故原因とヒューマンファクター考（松下）

表２ 事故発生時の運行状況（複数回答）
件 数

比率（％）

通常航行中

運 航 状 況４６４７停泊中

２３２４出入港中

１６１６

錨泊中

１１バンカリング中

００スタンバイ中

６６ドック中３３その他合計

３３９８１００

外国船舶

ると，航路・船種，などによって異なるが，平均すると通常，航海中７５％，停泊中２０％，出入港中５％である。
これからすれば，事故・故障の発生した時の運航状況は，停泊中および出入港中が圧倒的に多いことがわかる。
船舶の出入港等の運航モードでは，乗組員の行動範囲が多様化し，あわせて機器の操作およびそれに伴う認知，確認，判断の機会が増大するために，人為的要因によって発生する事故・故障が多くなるものと言える。
また，表３は，作業者個人特性の関与についての調査結果である。これによって事故・故障をその発生因子の観点から詳しくみると，教育，訓練表示の不十分と点検補修の不履行をあわせると，これがソフト的要因によって発生した事故または故障の８４％に関与している。これ
で，作業者個人特性が，ヒューマンエラーと深い関わりを有していることが判ったが，それ以上に作業者の有している知識，能力，経験が充分に発揮されない職場の雰
囲気，管理体制，および作業者の知識・能力・経験の向上を目的とした 教育，訓練，表示の不足 や 手引き

836書，マニュアル類，チェックリスト等の不備 などがヒューマンエラーに大きく関与していると考えられる。
以上のことから，ヒューマンエラーの防止策として，人間の特性に基づいた具体的対策を早急に行う必要があると思われる。現実的には種々の機関系海難事故の初期段階において軽微な異常を感知して，的確な防止対策を講じる手段が必要とされている。
３．これまでのヒューマンエラーの防止策
前述の通り，ヒューマンエラーの防止策の重要性が指摘されている状況であるが，舶用機関システムは，図２にも示しているように，内部システムに人間的要素が存在するため，ヒューマンファクタである過誤・誤判断などによる事故を，ある程度低減することはできても，完全に取り除くことはできない。ヒューマンエラーは，ハード，ソフト，環境，人及び人間集団の各要因が複雑に関係４）しあって起こるが，これまで船員の技能，船舶設備，などが個々に問題視されるのみで，その対策は十分であるとは言えない。現在制度的には，タンカーの二重船殻化（ダブルハル）やポートステートコントロール（PSC : Port State Control）の強化が進められている。
その他，ISM コードの整備，STCW 条約の見直し，機関異常診断装置の開発なども進められている。また船員の技能向上を目指した機関シミュレータ訓練に関する研究５）が，行われているが，同シミュレータの開発について統一的な基準はまだ無い。
これまでの舶用機関運転支援システムの研究では，藤６）
谷ら（１９９０−２）
は専門家の思考（動的知識）をモジュール化プロダクションルールにより表現してオブジェク
トモデルにより表現しているが，ディスプレーへの表示

11735

安全阻害
運行阻害
火災
機関故障
行方不明
衝突
乗揚浸水
推進器障害
船舶その他
蛇障害
転覆爆発15日本船舶

外国船舶261隻中

277366891322

157

日本船舶2,575隻中

0％

３100％

図４ 外国船舶と日本船舶の海難種類別発生状況比較

４弓削商船高等専門学校 紀要 第２６号（平成１６年）

表３ 作業者個人特性の関与
ハード的要因（６８隻）

ソフト的要因（５６隻）

件 数比率（％）

件 数比率（％）

教育，訓練，表示の不十分

１０１５２３４１

手引き書，マニュアル，チェックリストの不備

５７

１４２５

点検，補修の不履行

２２３２２４４３

情報，伝達，意見交換の不十分

１５２２１０１８

無理な作業計画

２３４７

指揮命令系統の不備

００２４発

生

因子

作業上の悪習慣

４６７１３

チームワークの悪さ

１１１２

些細な欠陥に無関心な雰囲気

６９９１６００００

その他
合計

機能のみであり，大規模システムを構築するためのもの
７）である。また，田守ら（１９９２−６）はパソコンによる監視システムが中心であり，故障診断システムでは，知識の獲得に問題点が残り，オンラインリアルタイムの診断システムとしているため，センサー自身の信頼性の問題点もある。いずれにしても，ディスプレー画面表示のみであり，プラントの状態を監視しながら，キーボードよりの入力操作を要求されているため，あまり良いユーザインターフェイスとは言い難い状況である。
ここで，ヒューマンエラーの防止策として，提案するのは１．機関シミュレータによる運転訓練システム
２．機関異常診断技術による機関異常処理支援システム
３．対話型運転支援システム８）９）１０）１１）（機関長システム）
これ等を適当に装備することによって，少なくとも，運転技能の未熟，知識経験の不足，避けることが難しい誤操作・誤判断に基づくヒューマンエラーを防止して舶用機関を安全に運転することを支援するシステムのことである。単なる表示や運転情報の支援ではなく，運転に携わる機関員の知識の向上や状況判断の支援などを通して，実地教育にまで及んでいる。
４．船舶システムの安全と機能の概要
そこで船舶システムの安全にとって一番重要なことは，前述した，海難事故統計にも現れているような，ヒューマンファクターに起因する機関損傷事故の発生比率を，できるだけ少なくすることである。これは，船舶の近代化・少人数化が進み，外国人との混乗によって受ける精神的なストレス（生活習慣の違い等）も多いに係わっている。その意味で特にハード面，ソフト面から人間のストレスを減少させるようなシステムの構築が必要である

６５９４と考えられる。運転者（機関長・機関士等）の人的要件は，運航手段に応じた知識，技能，運航者としての心構えなどが考えられる。これらは教育や訓練（OJT : on thejob training）などを実施することでもある程度のレベルを保持することが可能であるが，これらの目的達成のために，機関システムの人間的要素と機械的要素間を緊密に連携１３）することが肝要である。
一般に，近代化船は，「人間と機械が協力して，輸送という使命を果たす『人間・機械系』である」といわれている。この目的を失わないようにするために人間は過ちをおかすもの機械は故障するものという前提で，システ
ム設計におけるヒューマンファクターの原因を検討する必要がある。具体的には，
１．ヒューマンエラーが発生しにくい環境を作る。
２．ヒューマンエラーが発生しても，機械側がそれを検知し，その対策をとれるようにする。
すなわち，舶用機関運転支援システムの持つべき機能は，次の通りである。
１．運転における誤操作，誤判断の排除
運転員の技能と知識の向上
運転における誤りの検出と訂正
２．機関システムの故障の排除
システム内故障多発個所の異常早期発見
システム全体の異常早期発見
ヒューマンファクターを含むシステムの安全を期するために，以上のような支援（Support system）の技術開発が，各分野の協力連携を得ながら，進展していく必要がある。このことは，将来の産業界のさらなる健全発展の必要十分条件でもある。

舶用機関システムの海難事故原因とヒューマンファクター考（松下）

参考文献
１）依田：船舶運用学，天然社（１９５２）２）海上保安庁の統計資料等：（平成１１年度版，１２年度版，１３年度版）
３）塩崎雅敏他：日本舶用機関学会第一研究部会 WG 安
全運航における機関部プラントの課題と展望 日本
舶用機関学会誌 Vol.２９−９ １９９４ pp.６１０４）海上労働科学研究所編：（平成１０年度）船内作業におけるヒューマンエラーと注意力に関する研究（１９９９）５）Proceedings : ４th International Conference on
Engine Room Simulators（１９９９）
６）藤谷克昭他：人工知能技法による舶用ディーゼル主機関起動時の故障診断システム 日本舶用機関学会
誌 Vol.２５−２ １９９０ pp.１７２７）田守芳勝他：機関監視システムと故障診断 日本舶
用機関学会誌 Vol.２７−６ １９９２ pp.４６９８）松下他：対話型舶用機関運転支援システムのあり方
電子情報通信学会２０００年総合大会 講演論文集 基
礎・境界，pp.５０８−５０９９）松下他：対話型舶用機関運転支援システムの概念設
計 日本マリンエンジニアリング学会誌 第３６巻
第６号 PP.３４−４２１０）K. Matsushita et, al, A Study on Support System
Using Oral Communication and Simulator ForMarine Engine Operation ICERS／４ １９９９２５June２July PP１．−１．１−８ Vallejo, California, USA１１）K. Matsushita et al, The Personal Computer-aided
Engine Operation Support System based on Oral
Communication between Man and Machine１.
thConference on Maritime Education and Training
２０００１．thIMLA Proceedings PP.２０７−２１３１２）日本工業規格：オペレーションズリサーチ用語 JISZ ８１２１（１９６７）
１３）寺野寿郎：システム工学入門 共立出版（１９８５）

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