Badania przejazdów kolejowych w świetle literatury

W Polsce w 2015 roku na 420 tys. km dróg publicznych występowało prawie 16 tys. przejazdów kolejowych, z czego na ok. 2 tys. z nich ruch jest zawieszo-ny. Zgodnie z [143] przejazdy kolejowe dzieli się na 4 kategorie (ozn.:

A, B, C, D). Na liniach kolejowych, oprócz wymienionych kategorii, występują jeszcze przejazdy kolejowe niepubliczne (F) oraz przejścia dla pieszych (E).

Kategorie przejazdów kolejowych zależą od [143]:

– rodzaju urządzeń na nich zastosowanych,

– warunków lokalnych, w tym wartości iloczynu ruchu, – warunków widoczności,

– dopuszczalnej maksymalnej prędkości poruszania się pociągów.

Warunki techniczne dotyczące budowy i eksploatacji przejazdów kolejo-wych znowelizowano w 2015 r. w [143]. Obserwuje się postęp techniczny w dziedzinie produkcji urządzeń sterownia ruchem kolejowym i konstrukcji nawierzchni torowych na przejazdach kolejowych [54]. Ciągle następują zmiany ilościowe i strukturalne w ruchu drogowym i kolejowym.

Przejazdy kolejowe to obszary, w których generowane są zagrożenia związa-ne przede wszystkim z użytkownikami środków transportu drogowego i kolejo-wego. Aktywizacja tych zagrożeń prowadzi do zdarzeń niepożądanych, które powodują straty szczególnie dla użytkowników dróg. Zgodnie z [21] w Polsce koszty ponoszone przez podmioty działające w ramach systemu kolejowego, z tytułu zdarzeń niepożądanych na przejazdach kolejowych, wynoszą ok. 5 mln PLN/rok.

Przeprowadzona w 2015 r. kontrola NIK wykazała, że 120 z 240 skontrolo-wanych przejazdów kolejowych nie było utrzymyskontrolo-wanych przez zarządcę we właściwym stanie technicznym [109]. Z raportu [129] wynika, że podmioty działające w Polsce w ramach systemu kolejowego zaniedbują często koniecz-ność opracowywania niektórych dokumentów składających się na ich systemy zarządzania bezpieczeństwem (np. harmonogram diagnostyki przejazdów kole-jowych).

Wskazane wcześniej fakty powodują, że problematyka przejazdów kolejo-wych chętnie podejmowana jest w pracach badawczych i naukokolejo-wych. Kwerenda dostępnych zbiorów bibliograficznych pozwoliła zgromadzić 104 takie prace.

Po przeanalizowaniu ich treści stwierdzono, że podejmują one kilka aspektów związanych z przejazdami kolejowymi. Dalej zaprezentowano siedem z tych aspektów.

1. Analiza stanu bezpieczeństwa na przejazdach kolejowych (skrót sfor-mułowania aspektu: Stan bezpieczeństwa na przejazdach). Aspekt ten szczegó-łowo zaprezentowano już w podrozdziale 2.5 niniejszej rozprawy. Na

przejaz-dach kolejowych w Polsce ma miejsce ponad 200 zdarzeń niepożądanych rocz-nie, które powodują straty. W innych krajach Unii Europejskiej (Francja, Wło-chy, Portugalia, Holandia) liczba zdarzeń rocznie nie jest większa od 50 [116].

Konsekwencjami tych zdarzeń niepożądanych są osoby zabite i ranne, straty materialne oraz konieczność ponoszenia strat społecznych.

2. Opis i wskazania modernizacji wyposażenia technicznego przejazdów kolejowych (skrót: Wyposażenie techniczne przejazdów). W latach 2005-2011 odnotowano w Polsce prawie 9 tys. uszkodzeń urządzeń na przejazdach kolejo-wych [129], a 50% sygnalizacji przejazdokolejo-wych eksploatowana jest od ponad 20 lat. Zatem konieczna jest modernizacja systemów bezpieczeństwa stosowanych na przejazdach kolejowych i wchodzących w ich skład elementów. Autorzy niektórych prac proponują m.in. następujące rozwiązania w tym względzie:

– wprowadzenie urządzeń kontrolujących zajętość stref niebezpiecznych (takie rozwiązanie stosowane jest w Niemczech) [38],

– stosowanie innowacyjnych systemów SZP-1 zabezpieczenia przejazdów kolejowych [112],

– instalowanie urządzeń monitorujących [84], – wykorzystanie systemów detekcji przeszkód [124], – montowanie skanerów radarowych i laserowych [124],

– stosowanie do ochrony drągów rogatek pętli indukcyjnych [124].

Działania zmierzające do poprawy bezpieczeństwa na przejazdach kolejo-wych powinny prowadzić – w pierwszej kolejności – do fizycznej separacji ruchu kolejowego i drogowego. Na skrzyżowaniach w poziomie toru powinno się stosować coraz nowsze elementy systemów bezpieczeństwa. Warto podjąć działania zmierzające do poprawy organizacji ruchu drogowego w obszarze przejazdów kolejowych oraz informowania kierowców o możliwości przekro-czenia przejazdów kolejowych lub o konieczności zatrzymania się [84].

3. Kampanie edukujące użytkowników dróg (skrót: Edukowanie użyt-kowników przejazdów). Prace reprezentujące ten aspekt przedstawiają szeroko rozumiane kwestie bezpieczeństwa na przejazdach kolejowych, będące w szczególności domeną różnych kampanii społecznych. W Polsce w ramach projektu ILCAD [24] prowadzi się kampanie oparte na spotach reklamowych, akcjach na przejazdach kolejowych (np. symulacje wypadków), spotkaniach w placówkach edukacyjnych oraz na stronie internetowej działającej pod hasłem Bezpieczny przejazd. Kampanie społeczne wspierane są przez różne aplikacje komputerowe (takie jak np. Yanosik.pl). Autorzy prac [5, 17] proponują kon-cepcję systemu ostrzegania kierowców na przejazdach kolejowych o zbliżają-cym się pociągu opartym o komunikaty radiowe. Podjęcie problemu zachowań kierowców na przejazdach kolejowych wynika m.in. z faktu, że 95% zdarzeń niepożądanych na przejazdach kolejowych w Europie spowodowane jest m.in.

właśnie przez użytkowników dróg [241].

4. Zasady działania przejazdów kolejowych oraz aktualizacja obowią-zujących przepisów (skrót: Zasady działania i przepisy prawne). Według roz-porządzenia [143] oraz opartych na nim instrukcji kolejowych [47, 49] przejaz-dy kolejowe kategorii A mogą być zabezpieczone urządzeniami technicznymi na dziewięć sposobów [123]. Przepisy prawne obowiązujące na przejazdach kolejowych nie odpowiadają warunkom panującym na drogach, zwłaszcza przy ciągłym wzroście natężenia ruchu drogowego. Według danych statystycznych, w 1990 roku na polskich drogach rejestrowano niespełna 5 mln samochodów.

W 2000 roku liczba samochodów została podwojona w stosunku do roku 1990, a w roku 2014 przekroczyła 20 mln. Dane te pokazują w Polsce ogromny wzrost liczby użytkowników dróg, którzy muszą przekraczać przejazdy kolejowe [217].

5. Zasady kwalifikacji przejazdów kolejowych do poszczególnych kate-gorii (skrót: Zasady kategoryzacji przejazdów). Kategorie przejazdom kolejo-wym nadaje się zgodnie z [143] w zależności od: rodzaju zastosowanych urzą-dzeń, warunków lokalnych, a w tym iloczynu ruchu.

6. Zarządzanie ryzykiem zagrożeń na przejazdach kolejowych poza Polską (skrót: Zarządzanie ryzykiem poza Polską). W innych krajach poza Pol-ską opracowano wiele modeli (zwanych często podejściami) związanych z za-rządzaniem ryzykiem zagrożeń na przejazdach kolejowych. W tabeli 3.1 zesta-wiono 23 różne modele (podejścia) stosowane w 13 krajach świata. Dalej do niektórych z tych modeli odniesiono się bardziej szczegółowo.

– Australian Level Crossing Assessment Model (ALCAM) (tab.3.1, poz. 2).

Jest ulepszoną i rozbudowaną wersją modelu RBSS. Model opiera się na kla-sycznym podejściu do zarządzania ryzykiem polegającym na: ustalenia kontek-stu (obszaru analiz), dokonaniu oceny ryzyka (identyfikacja zagrożeń, szacowa-nie i wycena ryzyka), przeprowadzeniu postępowań wobec ryzyka, przeglądzie ryzyka i komunikowaniu o ryzyku [97].

– Level Crossing Prioritization Tool (tab. 3.1, poz. 8). Model pozwala okre-ślać tzw. „przeciętny poziom ryzyka” dla określonego rodzaju przejazdu kole-jowego na podstawie historycznych danych dotyczących wypadków. Dla każ-dego przejazdu kolejowego ryzyko szacuje się przy uwzględnieniu szeregu czynników ryzyka (rozumianych, jako szczególne cechy tych przejazdów kole-jowych) [97]. Model ten oparty jest na koncepcji drzewa błędów.

– Automatic Level Crossings Model (tab. 3.1, poz. 21). Model przeznaczo-ny jest dla przejazdów kolejowych obsługiwaprzeznaczo-nych automatycznie (w Polsce odpowiednio jest to kategoria B).Struktura modelu opiera się na drzewach błę-dów, a do określenia poziomu ryzyka wykorzystuje w nim dane historyczne z zarejestrowanych zdarzeń niepożądanych [97].

– All Level Crossings Risk Model (tab. 3.1, poz. 22). Model stosuje się do szacowania ryzyka zbiorowego i indywidualnego na wszystkich przejazdach kolejowych w Wielkiej Brytanii. Za pomocą tego modelu, dla poziomu ryzyka zagrożeń określanego, jako wysoki, można realnie wskazać możliwości redukcji

ryzyka przy uwzględnieniu ponoszonych na to przedsięwzięcie kosztów i obo-wiązujących regulacji prawnych [46, 97, 181, 198, 213].

– Event Window Model (tab. 3.1, poz. 23). Model wykorzystuje symulacje metodą Monte Carlo przeprowadzane w środowisku programu Microsoft Excel.

Eksperymenty symulacyjne polegają na badaniu losowych przejazdów pocią-gów i użytkowników dróg przez przejazdy kolejowe przy znanych charaktery-stykach obu rodzajów ruchu [97]. Model ten umożliwia oszacowania częstości wypadków na przejazdach kolejowych.

– Risk Level of Railway Crossing (tab. 3.1 poz. 13). Model pozwala na ocenę ryzyka na przejazdach kolejowych wykorzystując regresję logistyczną.

Oparty jest on na pięciu kryteriach takich jak: szerokość przejazdu kolejowego, prędkość pociągu, intensywność ruchu kolejowego i drogowego, widoczność z kabiny maszynisty, kategoria przejazdu kolejowego [12].

Tabela 3.1 Zestawienie opracowanych poza Polską modeli związanych z zarządzaniem ryzykiem zagrożeń

na przejazdach kolejowych

Lp. Kraj Nazwa modelu i odniesienie do literatury 1

Australia

Risk Based Scoring System (RBSS) [181]

2 Australian Level Crossing Assessment Model (ALCAM) [36, 167, 202]

3 Risk Assessment of Accidents and Incidents at Level Crossings (RAAILC) [154]

4 Hiszpania Crossing categorizing criteria [97, 157]

5 Indie Train Vehicle Unit [88, 233]

6 Irlandia Północna Risk Assessment and Investment Appraisal [97]

7 Irlandia Network Risk Model

8 Level Crossing Prioritization Tool [127]

9 Japonia Closed Road Traffic Indicator 10 Level Crossings Danger Index [119]

11 Kanada Collision Prediction Model [99]

12 GradeX

13 Litwa Risk Level of Railway Crossing [12]

14 Nowa Zelandia Product Assessment

15 Accident Prediction Model [10, 115]

16 Rosja Rail and Road Intensity Matrix [157]

17 Szwecja Factors to determinate crossing protection [89]

18 USA

Accident Prediction Formula (APF) and The Severity Prediction Formulae (SPF) [198]

19 GradeDEC.NET [180]

20

Wielka Brytania

COBA Junction Model [200]

21 Automatic Level Crossings Model

22 All Level Crossings Risk Model (ALCRM) [47, 181, 198, 213]

23 Event Window Model

Źródło: opracowanie własne na podstawie [97]

Szczegółowy opis niektórych modeli związanych z zarządzaniem ryzykiem zagrożeń na przejazdach kolejowych a zestawionych w tabeli 3.1, można zna-leźć między innymi w opracowaniu [97]. Ponadto w tabeli 3.1 przy nazwach modeli podano dodatkowe wskazania literaturowe.

7. Zarządzanie ryzykiem zagrożeń na przejazdach kolejowych w Polsce (skrót: Zarządzenie ryzykiem w Polsce). Zgodnie z europejskimi przepisami ([32, 145]) obowiązującymi w ramach systemu kolejowego UE, podmioty w nim działające (tzn. przewoźnicy kolejowi i zarządcy infrastruktury) muszą opracowywać i wdrażać systemy zarządzania bezpieczeństwem. Analizę zobo-wiązań podmiotów systemu kolejowego do stosowania zarządzania ryzykiem zawarto w pracy [120]. Niektóre prace poświęcone zarządzaniu ryzykiem w obszarach analiz identyfikowanych w ramach podsystemu infrastruktura doty-czą urządzeń sterowania ruchem kolejowym [8] oraz przejazdów kolejowych [73, 77]. Autorzy pracy [9] przedstawili możliwości wykorzystania analizy FMECA do zarządzania ryzykiem na odcinku linii kolejowej, na której zlokali-zowano cztery przejazdy kolejowe. W pracy [73], z udziałem merytorycznym autorki tej rozprawy, zaproponowano metodę RCRisk (Railway Crossings Risk) zarządzania ryzykiem zagrożeń na przejazdach kolejowych. Konieczność prowadzenia dalszych prac mających na celu doskonalenie metod zarządzania ryzykiem na przejazdach kolejowych jest podyktowana nie tylko prawem kra-jowym i UE, ale także potrzebą poprawy stanu bezpieczeństwa w tych charakte-rystycznych obszarach funkcjonowania transportu lądowego.

Do wskazanych tu siedmiu aspektów można przyporządkować prace poświę-cone problematyce przejazdów kolejowych, których autorzy te aspekty rozwa-żali. Syntetyczne wyniki takich analiz przedstawiono w tabeli 3.2 i na rysun-ku 3.1.

Tabela 3.2 Zestawienie syntetycznych wyników analiz prac poświęconych problematyce przejazdów

kolejowych według siedmiu poruszanych w nich aspektów Ozn.

aspektu

Skrót sformułowania poruszanego aspektu

Lista prac według numerów przyporządkowanych im w spisie literatury

-1- -2- -3-

Aspekt 1 Stan bezpieczeństwa na przejazdach

[13, 14, 20, 24, 28, 33, 43, 63, 82, 83, 84, 91, 92, 94, 100, 103, 105, 108, 116, 122, 123, 128, 129, 135, 160, 155, 161, 218, 227, 241]

Aspekt 2 Wyposażenie tech-niczne przejazdów

[1, 29, 38, 47, 49, 55, 87, 93, 85, 102, 112, 133, 136, 148, 165, 214, 223, 224]

Aspekt 3 Edukowanie

użytkow-ników przejazdów [4, 5, 22, 24, 95, 103, 117, 133, 224, 225, 235]

Aspekt 4 Zasady działania

i przepisy prawne [18, 54, 123, 124, 224, 239, 240, 243, 244]

Aspekt 5 Zasady kategoryzacji

przejazdów [18, 33, 76, 85, 98, 123, 158, 217]

Tabela 3.2 cd.

-1- -2- -3-

Aspekt 6 Zarządzanie ryzykiem

poza Polską [10, 12, 35, 88, 89, 97, 99, 115, 119, 127, 154, 157, 167, 180, 181, 198, 200, 202, 214, 233]

Aspekt 7 Zarządzanie ryzykiem

w Polsce [8, 9, 31, 72, 73, 77, 117, 145]

Źródło: opracowanie własne

Rys. 3.1. Ilustracja graficzna ilościowych wyniki analiz prac poświęconych problematyce przejaz-dów kolejowych według siedmiu poruszanych w nich aspektów

(objaśnienie oznaczeń w tekście)

Syntetyczne wyniki analiz literaturowych – przestawione na rysunku 3.1 i w tabeli 3.2 – wskazują, że największą liczbę prac (ok. 30%) poświęcono aspektowi stanu bezpieczeństwa na przejazdach kolejowych. W pracach tych zawierano najczęściej ocenę funkcjonowania tych obszarów na tle statystyk zdarzeń niepożądanych. W części prac (18 opracowań – rys. 3.1) zaproponowa-no poprawę, modernizację oraz wprowadzenie zaproponowa-nowych urządzeń zabezpieczenia ruchu na przejazdach kolejowych. Autorzy 11 opracowań (rys. 3.1) prezentowa-li wyniki badań zachowań kierowców przekraczających przejazdy kolejowe i traktowali je, jako potencjalne źródła zagrożeń. Sprawdzano między innymi jak kierowcy reagują na aktywne, a jak na pasywne elementy bezpieczeństwa.

W świetle badań naukowych tyle samo uwagi autorzy prac poświęcili wskaza-niom konieczności zmian przepisów prawnych obowiązujących na przejazdach kolejowych (dostosowanie ich do obecnych realiów drogowych) oraz zmianom zasad a przede wszystkim ujednoliceniu kwalifikacji przejazdów kolejowych do poszczególnych kategorii. Do aspektu zarządzania ryzykiem na przejazdach kolejowych zlokalizowanych poza Polską nawiązywano w ok. 20% przeanali-zowanych prac. Do tego samego aspektu w Polsce nawiązywano tylko w 7 przeanalizowanych pracach.

Aspekt 3 Aspekt 6

Aspekt 7

Aspekt 5

Aspekt 2 Aspekt 1

Aspekt 4

Problematyka przejazdów kolejowych jest i na długo jeszcze pozostanie przedmiotem szczególnego zainteresowania badaczy. Wynika to z konieczności wdrożeń nowych rozwiązań technicznych i organizacyjnych w obszarach funk-cjonowania przejazdów kolejowych, które to wdrożenia są podstawą działań mających na celu m.in. zmniejszanie liczby zdarzeń niepożądanych oraz/lub ograniczanie ich negatywnych skutków.