Environmental Protection in the Aspect of Preventing Collisions with Wild Boar, Roe Deer, Red Deer Based on Selected Railway Lines in Wielkopolska

Collisions with forest animals constitute a considerable percentage of all events recorded for railway lines. Due to the development of infrastructure and higher technical parameters of tracks, accidents involving forest animals cause considerable economic losses and lead to significant delays in railway service. Appropriate management of areas neighbouring transport networks as well as application of both active and passive methods preventing animals from suddenly entering the road may limit a further increase in the number of such events and reducing negative environmental effects due to animal mortality. The paper presents an analysis whether and if so, which elements of landscape affect the frequency of collisions involving forest animals and whether by properly managing and securing these areas there is a possibility to prevent animal intrusion on communication networks. Using spatial analyses in the GIS environment (spatial nodes, topological relationships) as well as statistical analyses (contingency tables) it was indicated which pairs of factors determine an increase in the frequency of events involving roe deer, red deer and wild boars. It was proposed to apply the 0.1 system to determine the incidence of observed collisions in the buffer zone characterised by a given management function (forested areas, surface waters, arable land, urbanised areas). When analysing the database on collisions of the Polish State Railways providing information on 561 collisions recorded in the years 2007-2016 as well as cartographic materials publicised as open-layers it was shown that an increase in the frequency of collisions involving animals treated jointly, with no division into individual species, is influenced by the presence of developed areas in the buffer zones adjacent to railway tracks. In turn, an analysis of animal species participating in these events shows a certain similarity in the case of deer (roe deer and red deer). For these species one identical pair of mutually dependent variables was observed, i.e. surface waters and forested areas. Additionally, for collisions with roe deer another pair of dependent attributes was found, i.e. forested areas and agriculturally utilised areas. For wild boars an increase was observed in the frequency of events in the buffer zones, where surface waters were found together with forests and connected with urbanised areas. In the case of analyses concerning collisions with roe deer an interdependence was observed between two pairs of variables – forested areas and surface waters, and forested areas and agriculturally utilised areas. Red deer accounted for the smallest percentage of all collisions and for them one pair of mutually dependent variables involved buffers comprising surface waters and forested areas. Results of these studies confirmed the need to conduct analyses for each species separately. It was observed that the character of sites, where collisions involving individual even-toed ungulate species were recorded, depends on the specific nature of a given species. Moreover, these studies showed that by appropriate management of areas adjacent to railway infrastructure provided by spatial planning, especially through the use of line protections we may reduce the frequency of collisions. It was observed that the proposed analytical methods (statistical and spatial) facilitate realisation of proposed research aims and can serve as a tool in planning the location of devices against the incursion of forest animals, which would reduce the negative environmental effects caused by animal mortality on railroad tracks.

Kolizje z udziałem zwierzyny leśnej stanowią znaczny odsetek wśród wszystkich zdarzeń obserwowanych na liniach kolejowych. Rozwój infrastruktury i wyższe parametry techniczne torów skutkują, że wypadki z udziałem zwierząt leśnych powodują znaczne straty ekonomiczne i są przyczynami znacznych opóźnień rozkładowych. Odpowiednie gospodarowanie terenami graniczącymi z sieciami transportowymi oraz stosowanie aktywnych i pasywnych metod ochrony przed wtargnięciem zwierzyny, może zapobiegać wzrostowi liczby zdarzeń i ograniczaniu negatywnych skutków środowiskowych spowodowanych śmiertelnością zwierzyny. W artykule poddano analizie czy i jakie elementy krajobrazu wpływają na częstość kolizji z udziałem zwierzyny leśnej oraz czy odpowiednio gospodarując i zabezpieczając te tereny istnieje możliwość zapobiegania wtargnięciom zwierzyny na sieci komunikacyjne. Wykorzystując analizy przestrzenne w środowisku GIS (złączenia przestrzenne, relacje topologiczne) oraz statystyczne (tablice kontyngencji) wskazano jakie pary czynników warunkują zwiększenie częstości zdarzeń z udziałem saren, jeleni i dzików. Zaproponowano wykorzystanie systemu 0,1 dla określania występowania zaobserwowanej kolizji w buforze charakteryzującym się daną funkcją zagospodarowania (tereny leśne, wody powierzchniowe, grunty orne, tereny zurbanizowane). Analizując bazę danych o kolizjach Polskich Linii Kolejowych zawierających 561 kolizji zaobserwowanych w latach 2007-2016 oraz materiały kartograficzne udostępniane na warunkach licencyjnych open-layers wskazano, że na wzrost częstości kolizji z udziałem zwierząt bez podziału na gatunki ma wpływ występowanie w buforze przylegającym do linii kolejowych terenów zabudowanych. Analizując gatunki zwierząt biorących udział w zdarzeniach, stwierdzono pewne podobieństwo dla jeleniowatych (sarny i jelenie). Wskazano dla nich jedną taką samą parę zmiennych zależnych od siebie w postaci terenów wód powierzchniowych i terenów leśnych. Dodatkowo dla kolizji z udziałem sarny zanotowano występowanie drugiej pary zależnych atrybutów w postaci terenów leśnych i gruntów użytkowanych rolniczo. Dla dzików zaobserwowano wzrost częstości zdarzeń w buforach, gdzie jednocześnie występowały wody powierzchniowe zestawione z lasami oraz połączone z terenami zurbanizowanymi. W przypadku analiz dla kolizji z udziałem sarny, wskazano współzależność pomiędzy występowaniem dwóch par zmiennych – terenów leśnych i wód powierzchniowych oraz terenów leśnych i gruntów użytkowanych rolniczo. Jelenie stanowiły najmniejszy odsetek wszystkich kolizji i wskazano dla nich jedną parę zmiennych od siebie zależnych w postaci buforów zawierających wody powierzchniowe oraz tereny leśne. Wyniki badań potwierdziły konieczność prowadzenia analiz dla każdego gatunku z osobna. Zauważono, że charakter miejsc w jakim występują kolizje z udziałem poszczególnych gatunków parzystokopytnych zależy od specyfiki zwierzyny. Ponadto badania wskazały, że poprzez odpowiednie gospodarowanie terenami przyległymi do infrastruktury kolejowej w postaci planowania przestrzennego, a zwłaszcza poprzez stosowanie zabezpieczeń liniowych można ograniczać częstość występowania kolizji. Zauważono, że zaproponowane metody analiz (statystycznych i przestrzennych) umożliwiają realizację postawionych celów badawczych i mogą służyć jako narzędzie w planowaniu lokalizacji urządzeń przeciw wtargnięciu zwierzyny leśnej co pozwoliłoby na ograniczenie negatywnych skutków środowiskowych wywołanych śmiertelnością zwierząt na torach kolejowych.