Analiza wpływu kolejowej cyfrowej sieci komórkowej na środowisko

SIERGIEJCZYK Mirosław 1, 2 Analiza wpływu kolejowej cyfrowej sieci komórkowej na środowisko WSTĘP Sieci GSMR są już wykorzystywane na całym świecie, również w krajach europejskich. W najbliższej przyszłości GSMR ma być budowany również w Polsce. Obecnie trwają badania dla potrzeb oceny w zakresie dopuszczenia do eksploatacji odcinka pilotażowego systemu GSM-R/ETCS poziomu drugiego. Łączność obecnie stosowana na polskiej kolei, pracująca w paśmie 150 MHz, została wyeksploatowana, przez co nie spełnia dzisiejszych wymagań technicznych, norm i standardów oraz nie posiada wymaganej funkcjonalności. Założenia Międzynarodowego Związku Kolei UIC miały na uwadze głównie ujednolicenie europejskich systemów łączności kolejowej poprzez wprowadzenia projektu EIRENE (European Integrated Railway Radio Enhanced Network) [17]. Implementacja GSMR ma wymierne korzyści finansowe dla segmentu kolejowego. Znacznie poprawia się przepustowość linii kolejowych, do minimum ograniczony jest czas przekraczania granic państwowych. Tym samym zwiększa się poziom świadczonych usług (na przykład poprzez wprowadzenie monitoringu przesyłek). GSMR jest to system cyfrowej telefonii komórkowej wykorzystywany na potrzeby transportu kolejowego. Zapewnia cyfrową łączność głosową oraz cyfrową transmisję danych. Oferuje on rozbudowaną funkcjonalność systemu GSM. Cechuje się infrastrukturą zlokalizowaną jedynie w pobliżu linii kolejowych. GSMR ma za zadanie wspomagać systemy wprowadzane w Europie: ERTMS (European Rail Traffic Management System) tj. Europejski System Zarządzania Ruchem Kolejowym oraz ETCS (European Train Control System), czyli Europejski System Kontroli Pociągu, który ma za zadanie w ciągły sposób zbierać i przesyłać dane dotyczące pojazdu szynowego takie jak prędkość czy położenie geograficzne. System GSMR jest medium transmisyjnym dla ETCS, pośredniczy przy przekazywaniu informacji maszyniście i innym służbom kolejowym [2]. Wdrażając wyżej wymienione systemy istotnie poprawia się bezpieczeństwo ruchu kolejowego, możliwa jest diagnostyka pojazdu w czasie rzeczywistym oraz możliwe jest wprowadzenie monitoringu przesyłek i wagonów. Ponadto poprzez precyzyjne określenie odległości między pociągami można znacznie zwiększyć przepustowość na poszczególnych liniach [8], [17]. Jednym z kluczowych zagadnień przy wdrażaniu systemu GSM-R jest problem wpływu planowanej sieci (budowy stacji bazowych) na środowisko. Stacje bazowe telefonii komórkowych (maszty wraz z urządzeniami) są praktycznie wszędzie. W chwili obecnej w Polsce, według różnych danych, jest ich około kilkudziesięciu tysięcy, a ich liczba stale rośnie. Lokowane są one w dużych miastach, na wsiach, przy lotniskach, drogach, torach kolejowych, w górach oraz na wybrzeżu. Powszechnie również budzą one silne emocje i niepokój ludzi zamieszkujących w ich pobliżu. Niewątpliwie naruszają one także walory krajobrazu. Obawy ludzi związane z masztami dotyczą przede wszystkim szkodliwego promieniowania emitowanego przez zainstalowaną na nich aparaturę oraz spadku wartości nieruchomości znajdujących się w ich bliskim sąsiedztwie. Wspomniane obawy często uzewnętrzniane są w postaci protestów przybierających różne formy, które niejednokrotnie utrudniają lub wręcz uniemożliwiają realizację danej inwestycji. Warto zauważyć, że obecnie na naszej planecie nie ma miejsc wolnych od pola elektromagnetycznego, a różnice dotyczą wyłącznie natężenia i częstotliwości fal stanowiących składnik tych pól. Należy także podkreślić, że Polska ma jeden z najniższych dopuszczalnych limitów ekspozycji w zakresie ochrony ludności przed promieniowaniem elektromagnetycznym, co oznacza, 1 Instytut Kolejnictwa, ul. Chłopickiego 50, 04-275 Warszawa, e-mail: msiergiejczyk@ikolej.pl, misier7@gmail.com 2 2 Wydział Transportu Politechnika Warszawska, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa, e-mail: msi@wt.pw.edu.pl 4365

że polskie uregulowania prawne odnoszące się do stacji bazowych telefonii komórkowej, należą do najbardziej rygorystycznych na świecie. 1. STRUKTURA I USŁUGI SYSTEMU GSM-R GSM-R jest to system cyfrowej telefonii komórkowej wykorzystywany na potrzeby transportu kolejowego. Zapewnia cyfrową łączność głosową oraz cyfrową transmisję danych. Oferuje on rozbudowaną funkcjonalność systemu GSM. System GSM-R jest medium transmisyjnym dla ETCS, pośredniczy przy przekazywaniu informacji maszyniście i innym służbom kolejowym. Wdrażając wyżej wymienione systemy poprawia się znacznie bezpieczeństwo ruchu kolejowego, możliwa jest diagnostyka pojazdu w czasie rzeczywistym oraz wprowadzenie monitoringu przesyłek i wagonów. Ponadto poprzez precyzyjne określenie odległości między pociągami można znacznie zwiększyć przepustowość na poszczególnych liniach. Systemowi GSM-R postawione zostały wymagania jakości usług QoS (Quality of Service). Jednym z najważniejszych parametrów jakościowych w GSM-R jest dostępność usług, która ustanowiona jest na 99,95%. Istotnymi parametrami jest maksymalny czas zestawiania połączenia o normalnym priorytecie, który nie powinien przekraczać 7,5 sekundy, oraz prawdopodobieństwo niepowodzenia w nawiązaniu połączenia, które powinno być mniejsze od 10-3. Dla trwającego połączenia określono kilka najważniejszych parametrów jakościowych, m.in. bitową stopę błędów czyli BER (Bit Error Rate), która określa stosunek ilości błędnych bitów do wszystkich przesłanych bitów. Dla kanału o przepływności 2,4 kbit/s w 90% czasu trwania połączenia wartość BER nie powinna przekroczyć 10-4. Prawdopodobieństwo rozłączenia ustalono na nie większe niż 0,0001 [9]. System GSM-R obsługuje terminale poruszające się z prędkością do 500 km/h. Im większa prędkość pojazdu tym częstsza zmiana komórek, dlatego bardzo ważnym parametrem jest maksymalny czas przełączenia pomiędzy komórkami (handover). Zastosowane mechanizmy przełączania muszą zapewniać prawidłowe przełączenie komórek, w czasie nie większym niż 300 ms w 99,5% przypadków. Podstawowa infrastruktura GSM-R jest bardzo zbliżona do infrastruktury systemu GSM. Jednak ze względów funkcjonalnych jest wzbogacona o kilka elementów, które nie występują w systemach publicznych. Wiąże się to z usługami typowo kolejowymi takimi jak: adresowanie funkcyjne czyli klasyfikowanie poszczególnych abonentów według grup ważności, zastosowano tu specjalną bazę danych zwaną rejestrem adresowania funkcyjnego. Infrastruktura GSM-R jest również wzbogacona o podzespoły współpracujące z systemem automatycznej kontroli pociągu oraz centralę przeznaczoną do obsługiwania dyspozytorów. W systemie tym wymagana jest realizacja połączeń grupowych, dyspozytorskich oraz połączeń wysoko-priorytetowych, których czas zestawienia nie powinien przekraczać jednej sekundy. W GSM-R oprócz terminali przenośnych, znanych z systemów GSM, również stosuje się terminale tzw. przewoźne montowane w lokomotywach pojazdów szynowych. Rozmieszczenie stacji bazowych w systemach GSM-R może odbywać się na cztery różne sposoby w zależności od wymaganego bezpieczeństwa. Wybór sposobu rozmieszczenia i połączenia stacji bazowych powinien być podyktowany klasą i przeznaczeniem linii kolejowej, jej przepustowością i wymaganym poziomem bezpieczeństwa. W systemach GSM-R możemy wyróżnić trzy podstawowe typy stosowanych komórek. Pierwszym są to komórki, które z założenia pokrywają tylko obszar linii kolejowej. Cechuje je długi kształt i niewielka szerokość. Drugim typem są komórki pokrywające tereny stacyjne i częściowo linie kolejowe. Mają zazwyczaj kształt kolisty lub eliptyczny. Trzecim typem są komórki duże, pokrywające inne tereny kolejowe takie jak bocznice, kompleksy budynków kolejowych itp. Każdy z typów komórek obsługuje wszystkie rodzaje radiotelefonów. Wielkość komórek i ich kształt można zmieniać poprzez regulację poziomu mocy oraz stosowanie anten dookólnych, szerokokątnych bądź liniowych. System GSM-R ma zastosowanie służbowe, więc nie przewiduje się w nim pokrycia radiowego terenów innych niż tereny kolejowe. System GSM-R oparty jest na fazie 2 publicznego standardu GSM, realizując wszystkie usługi podstawowe oraz usługi dodatkowe, uzupełnione standardem GSM fazy 2+ (głosowa usługa 4366

rozsiewcza, wywołania grupowe, GPRS, priorytety wywołań). Pozwoliło to na wprowadzenie następujących usług [5], [6], [14], [17]: Komunikacja rozsiewcza VBS (Voice Broadcast Service). Komunikacja grupowa VGCS (Voice Group Call Service). Połączenia o wysokim priorytecie emlpp (enhanced Multi-Level Precedence and Preemption). Adresowanie funkcyjne FA (Functional Addressing). Adresowanie zależne od lokalizacji LDA (Location Dependent Addressing). Kolejowe połączenie alarmowe erec (enhanced Railway Emergency Call). Tryb manewrowy (shunting mode) - zapewnia komunikację pomiędzy personelem zaangażowanym w operacje manewrowe; Tryb bezpośredni (direct mode). Transmisja danych w GSM-R wspiera cztery zasadnicze grupy usług: wiadomości tekstowe, główne aplikacje transmisji danych, automatyczne faksy oraz aplikacje wspierające sterowanie pociągu. Wiadomości tekstowe można rozsyłać na dwa sposoby: punkt-punkt pomiędzy dwoma użytkownikami lub rozsiewczo do wielu użytkowników jednocześnie. Usługa transmisji danych związana jest ze zdalnym sterowaniem urządzeniami pokładowymi i trakcyjnymi, automatycznym sterowaniem ruchem pociągów, kontrolą bezpieczeństwa ruchu pojazdów szynowych oraz z aplikacjami przeznaczonymi dla pasażerów. Wśród aplikacji dedykowanych dla pasażerów transportu kolejowego mogą znaleźć się informacje o rozkładach pociągów, informacje o pogodzie, dostęp do sieci Internet. W sieci GSMR wprowadza się metody transmisji pakietowej GPRS i EDGE znane z publicznych rozwiązań. PSTN Sieć GSM Abonenci Telekomunikacyjna sieć kolejowa Abonenci Dyspozytor 1 Dyspozytor 2 Abonenci Sieć GSM-R GSM-R w innych zarządach kolejowych Centrala dyspozytorska NSS MSC-R NSS MSC-R ATC BSC-R BTS-R BTS-R Szlak Wyjaśnienie skrótów: BTS Stacja Bazowa BSC Sterownik Stacji Bazowej MSC Centrala Cyfrowa NSS Podsystem Komutacyjno- Sieciowy ATC Automatyczne Sterowanie Pociągu PSTN Publiczna Komutowana Sieć Telefoniczna 1, 2, 3 Rodzaje komórek systemu GSM-R 1 BTS-R 2 Stacja Rys. 1. Schemat organizacji sieci GSM-R na obszarach kolejowych Teren kolejowy 3 4367

2. REGULACJE PRAWNE W ZAKRESIE EMISJI POLA ELEKTROMAGNETYCZNEGO W SIECIACH KOMÓRKOWYCH W chwili obecnej w Polsce, według różnych danych, jest około kilkudziesięciu tysięcy stacji bazowych, różnych operatorów komórkowych, a ich liczba stale rośnie. Lokowane są one w dużych miastach, na wsiach, przy lotniskach, drogach, torach kolejowych, w górach oraz na wybrzeżu. Powszechnie również budzą one silne emocje i niepokój ludzi zamieszkujących w ich pobliżu. Niewątpliwie naruszają one także walory krajobrazu. Obawy ludzi związane z masztami dotyczą przede wszystkim szkodliwego promieniowania emitowanego przez zainstalowaną na nich aparaturę oraz spadku wartości nieruchomości znajdujących się w ich bliskim sąsiedztwie. Wspomniane obawy często uzewnętrzniane są w postaci protestów przybierających różne formy, które niejednokrotnie utrudniają lub wręcz uniemożliwiają realizację danej inwestycji. Warto zauważyć, że obecnie na naszej planecie nie ma miejsc wolnych od pola elektromagnetycznego, a różnice dotyczą wyłącznie natężenia i częstotliwości fal stanowiących składnik tych pól. Należy także podkreślić, że Polska ma jeden z najniższych dopuszczalnych limitów ekspozycji w zakresie ochrony ludności przed promieniowaniem elektromagnetycznym, co oznacza, że polskie uregulowania prawne odnoszące się do stacji bazowych telefonii komórkowej, należą do najbardziej rygorystycznych na świecie. Maksymalnie dopuszczalny dla ogółu ludności poziom gęstości mocy pola elektromagnetycznego w wybranych krajach europejskich jest przedstawiony w tabeli 1. Tab. 1. Maksymalnie dopuszczalna gęstości mocy pola elektromagnetycznego Częstotliwość pola radiowego KRAJ 900 MHz 1800 MHz Dopuszczalna gęstości mocy pola elektromagnetycznego Niemcy 4,5 [W/m²] 4,2 [W/m²] Włochy 1[W/m²] 1[W/m²] Polska 0,1 [W/m²] 0,1 [W/m²] Węgry 0,1 [W/m²] 0,1 [W/m²] Budowa masztów telefonii komórkowej w Polsce regulowana jest szeregiem aktów prawnych różnej rangi. Do najważniejszych z nich należy zaliczyć [18]: Ustawę z dnia 27 kwietnia 2001 r. - Prawo ochrony środowiska (tekst jedn.: Dz. U. z 2008 r. Nr 25, poz. 150, z późn. zm.) - zwane dalej P.O.Ś. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. Nr 192, poz. 1883); Ustawę z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (Dz. U. Nr 199, poz. 1227, z późn. zm.); Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2004 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięć do sporządzania raportu oddziaływania na środowisko (Dz. U. Nr 257, poz. 2573, z późn. zm.); Ustawę z dnia 7 maja 2010 r. o wspieraniu rozwoju usług i sieci telekomunikacyjnych (Dz. U. Nr 106, poz. 675); Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 22 czerwca 2010 zmieniające rozporządzenie o warunkach, jakim powinny odpowiadać telekomunikacyjne obiekty budowlane i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 115, poz. 773); 4368

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 12 listopada 2007 w sprawie zakresu i sposobu prowadzenia okresowych badań poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku (Dz. U. Nr 221, poz. 1645); rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko (Dz. U. Nr 213, poz. 1397). 3. WYMAGANIA DOTYCZĄCE BUDOWY I EKSPLOATACJI STACJI BAZOWYCH Podstawowe zasady ochrony środowiska przed polami elektromagnetycznymi zostały określone w ustawie Prawo ochrony środowiska [18]. Ochrona ta ma na celu zapewnienie jak najlepszego stanu środowiska poprzez: utrzymanie poziomów pól elektromagnetycznych poniżej dopuszczalnych lub co najmniej na tych poziomach; zmniejszanie poziomów pól elektromagnetycznych co najmniej do dopuszczalnych, gdy nie są one dotrzymane. Zgodnie z upoważnieniem w tej zostały określone dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposoby sprawdzania dotrzymania tych poziomów[8]. Wartości dopuszczalne poziomów pól zostały zróżnicowane i zależą od częstotliwości tych pól. Dla zakresów wykorzystywanych w radiokomunikacji, w szczególności telefonii komórkowej, są one znacznie niższe od zalecanych w rekomendacjach europejskich. W rozporządzeniu [8] sposoby sprawdzania dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych określono poprzez podanie metod wykonywania pomiarów tych pól. Pomiary te wykonuje się do wysokości 2 metrów nad powierzchnią ziemi albo innych powierzchni, na których mogą przebywać ludzie (w miejscach dostępnych dla ludności). Prowadzący instalację oraz użytkownik urządzenia emitującego pola elektromagnetyczne, które są instalacjami radiokomunikacyjnymi, radionawigacyjnymi lub radiolokacyjnymi, emitującymi pola elektromagnetyczne, których równoważna moc promieniowana izotropowo wynosi nie mniej niż 15 W, emitującymi pola elektromagnetyczne o częstotliwościach od 30 khz do 300 GHz, są obowiązani do wykonania pomiarów poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku: bezpośrednio po rozpoczęciu użytkowania instalacji lub urządzenia; każdorazowo w przypadku zmiany warunków pracy instalacji lub urządzenia, w tym zmiany spowodowanej zmianami w wyposażeniu instalacji lub urządzenia. Ocena oddziaływania na środowisko jest jednym z podstawowych narzędzi zarządzania ochroną środowiska w procesach rozwoju, wpisującym się w zasadę zrównoważonego rozwoju. Procedura oceny oddziaływania na środowisko ma dostarczyć podejmującemu decyzję organowi administracji publicznej informacji, czy ingerencja inwestycji w środowisko, została zaplanowana w sposób optymalny i czy korzyści wynikające z jej realizacji rekompensują straty w środowisku, jakie zwykle są niemożliwe do uniknięcia. Środowisko jest tu rozumiane nie tylko, jako środowisko przyrodnicze, ale także jako środowisko społeczne. Procedura oceny oddziaływania na środowisko przeprowadzana jest, gdy przedsięwzięcie może zawsze znacząco albo potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko. O tym, która inwestycja może zostać zakwalifikowana do jednej z powyższych kategorii decyduje rozporządzenie Rady Ministrów z 9 listopada 2010 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko [19]. W ramach postępowania administracyjnego, które kończy się wydaniem decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach, określa się bezpośredni i pośredni wpływ planowanego przedsięwzięcia na: środowisko przyrodnicze, środowisko społeczne, w tym na zdrowie i warunki życia ludzi, na dobra materialne, oraz na zabytki kultury, 4369

wzajemne powiązania między powyższymi elementami, dostępność do złóż kopalin. Wymagany zakres monitoringu, który w przypadku bardziej uciążliwych inwestycji pozwoli na określenie rzeczywistych oddziaływań na środowisko przyrodnicze i społeczne w trakcie eksploatacji i ewentualnie na korektę zastosowanych środków łagodzących oddziaływania negatywne. Istotą procedury oceny oddziaływania na środowisko, jako instrumentu prewencyjnego, jest zatem przewidywanie potencjalnych zagrożeń, już na etapie planowania inwestycji, które mogą wywierać znaczący wpływ na środowisko, a następnie przeciwdziałanie im lub ich ograniczanie. Przeprowadzenie procedury oceny oddziaływania na środowisko jest również wymagane w przypadku przedsięwzięcia innego niż określone w [9], które nie jest bezpośrednio związane z ochroną obszaru Natura 2000 lub nie wynika z tej ochrony, jeżeli może ono znacząco oddziaływać na ten obszar. Ze względu na charakter i specyfikę systemu GSM-R, klasyfikację przedsięwzięcia polegającego na budowie Obiektów Radiokomunikacyjnych systemu GSM-R, przeprowadza się zgodnie z Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko i zalicza się do grupy instalacji radiokomunikacyjnych, radionawigacyjnych i radiolokacyjnych, z wyłączeniem radiolinii emitujące pola elektromagnetyczne o częstotliwościach od 0,03 MHz do 300 GHz. Klasyfikacji dokonuje się biorąc pod uwagę dwa parametry: równoważną moc promieniowaną izotropowo (EIRP) wyznaczoną dla pojedynczej anteny; odległość środka elektrycznego tej anteny wyznaczoną od miejsc dostępnych dla ludności wzdłuż głównej osi promieniowania anteny. Przy określaniu możliwości zasięgu sygnału emitowanego ze stacji bazowej istotna jest gęstość mocy promieniowania w określonym kierunku nie zaś całkowita moc wypromieniowana z anteny. Z tych powodów wygodnie jest charakteryzować źródło emisji sygnału przez skuteczną moc promieniowania izotropowego P EIRP (EIRP Effective Isotropic Radiated Power), która określa moc jaką należałoby wypromieniować z wykorzystaniem hipotetycznej anteny izotropowej, by uzyskać taką gęstość mocy w żądanym kierunku, jaką wypromieniowuje antena o zysku G i przy zasilaniu jej mocą P przez tor antenowy o stratach L f [5]: P ERIP [dbm] = P[dBm] + G i [dbi] L f [db] (1) gdzie: P ERIP - skuteczna moc promieniowania izotropowego w [dbm], P - moc zasilania anteny, G i - zysk antenowy, L f - straty toru antenowego (fidera). Wyznaczenia tej odległości należy dokonywać uwzględniając zarówno kierunek (azymut) głównej wiązki promieniowani anteny jak i pochylenie tej wiązki. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. nie zawiera przepisów przejściowych, co oznacza, że jego przepisy należy stosować także w postępowaniach w sprawach wydania decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach zgody na realizację przedsięwzięć, wszczętych a niezakończonych decyzją ostateczną przed dniem jego wejścia w życie. Jak już wspomniano, w odróżnieniu od systemu publicznego GSM, system GSM-R w ponad 90% przypadków (tereny podmiejskie i wiejskie) jest bardziej przyjazny środowisku, gdyż jego promieniowanie rozchodzi się kierunkowo wzdłuż torów kolejowych, gdzie nie występują prawie skupiska ludzkie a jeśli takowe są, to zamieszkują one w niskich budynkach. Na stacjach kolejowych można również założyć brak wysokich (ponad 3 piętra) domów mieszkalnych. Inwestycje w zakresie budowy masztów telefonii komórkowej kwalifikowane są jako przedsięwzięcia mogące znacząco oddziaływać na środowisko. Sporządzenia raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko w każdym przypadku wymagają: instalacje radiokomunikacyjne, radionawigacyjne i radiolokacyjne, z wyłączeniem radiolinii, emitujące pola elektromagnetyczne o 4370

częstotliwościach od 0,03 MHz do 300.000 MHz, w których równoważna moc promieniowana izotropowo wyznaczona dla pojedynczej anteny wynosi [1], [18]: nie mniej niż 2.000 W, a miejsca dostępne dla ludności znajdują się w odległości nie większej niż 100 m od środka elektrycznego, wzdłuż osi głównej wiązki promieniowania tej anteny, nie mniej niż 5.000 W, a miejsca dostępne dla ludności znajdują się w odległości nie większej niż 150 m od środka elektrycznego, wzdłuż osi głównej wiązki promieniowania tej anteny, nie mniej niż 10.000 W, a miejsca dostępne dla ludności znajdują się w odległości nie większej niż 200 m od środka elektrycznego, wzdłuż osi głównej wiązki promieniowania tej anteny, Zasadniczym elementem wyposażenia ERTMS, wymagającym pozwolenia na budowę, są Obiekty Radiokomunikacyjne GSM-R (OR) Każdy OR składa się z wieży/masztu, przeważnie 2 anten oraz urządzeń: nadawczo odbiorczych TRX stacji bazowej, zasilających i sterujących, umieszczonych w kontenerze/szafie u podnóża wieży. Jednocześnie należy podkreślić, iż w odniesieniu do instalacji związanych z telefonią komórkową i technologiami bezprzewodowymi, kilkudziesięcioletnie badania nie dowiodły ich negatywnego oddziaływania na zdrowie ludzi, o ile dotrzymywane są standardy ochrony środowiska określone dla miejsc dostępnych dla ludności. Realizacja instalacji radiokomunikacyjnych, radionawigacyjnych i radiolokacyjnych, które, zgodnie z brzmieniem przepisów tego rozporządzenia, nie kwalifikują się do przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko, nie wymaga uzyskania decyzji o środowiskowych uwarunkowania zgody na realizację przedsięwzięcia [1], [19]. WNIOSKI Wdrożenie systemu GSM-R przyczyni się do poprawy atrakcyjności polskiej sieci kolejowej. Dzięki tej inwestycji na liniach objętych transeuropejskimi korytarzami transportowymi przebiegającymi przez teren Polski uzyskane zostaną standardy europejskie. Dzięki zapewnieniu interoperacyjności kolei, umożliwiony będzie dostęp do polskiej infrastruktury kolejowej operatorom z innych krajów, usprawnione zostanie przemieszczanie się ludzi i transportu towarów w kraju i poza jego granicami, a także prowadzenie transportu tranzytowego pomiędzy krajami UE i do niej sąsiednimi [16] [2], [16]. Stacja bazowa sieci GSM-R jest źródłem emisji promieniowania elektromagnetycznego do środowiska. Skutecznym i najbardziej zalecanym sposobem ochrony ludności i środowiska przed promieniowaniem elektromagnetycznym jest projektowanie stacji bazowych w taki sposób, aby obszary o gęstości mocy większej niż 0,1 W/m 2 koncentrowały się wyłącznie w miejscach, w których nie ma stałego pobytu ludności. Jeżeli warunek ten jest spełniony, jak w przypadku stacji bazowych nie są wymagane inne działania mające na ceku zmniejszenie oddziaływania na środowisko. Zastosowanie systemu GSM-R do sterowania ruchem kolejowym znacząco i pozytywnie wpływa na ochronę środowiska poprzez większą płynność ruchu pociągów. System, którego elementem jest GSM-R dobiera na bieżąco dla każdego pociągu optymalną prędkość, co powoduje niższe emisje hałasu i gazów cieplarnianych bezpośrednio z pojazdów lub z elektrowni), a także stanowi dodatkowe zabezpieczenie, kontrolując pracę maszynisty (np. wymuszając automatyczne zatrzymanie pociągu) i przekazuje wszystkie dane potrzebne do ruchu na pulpit kabiny maszynisty. Streszczenie W artykule zostały przedstawione wybrane problemy dotyczące planowania sieci radiowej systemu. Została przeprowadzona analiza kolejowej cyfrowej telefonii komórkowej GSM-R. Przedstawiono opis architektury systemu, dostępne usługi oraz sposoby realizacji transmisji danych. W końcowej części zostały przedstawione wybrane problemy związane z oceną wpływu planowania i eksploatacji sieci systemu GSM-R na środowisko ze szczególnym uwzględnieniem budowy obiektów radiokomunikacyjnych (OR) tego systemu. Słowa kluczowe: sieć, GSM-R, środowisko, 4371

Analysis of the influence digital cellular network rail on the environment Abstract The article presents some problems for the radio network planning system. Analysis was conducted of the digital train GSM-R. A description of the system architecture, the available services and how to implement data transmission. The final section provides some problems associated with the assessment of the impact of network planning and operation of the GSM-R on the environment with particular emphasis on the construction of radio facilities (OR) of the system. Keywords: network, GSM-R, environment BIBLIOGRAFIA 1. Bałkowiec P.: Wpływ systemu GSM-R na środowisko w ujęciu procesu inwestycyjnego. Prezentacja PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Warszawa 2013. 2. Białoń A. Masterplan wdrażania ERTMS w perspektywie krajowej i wspólnotowej. Transport i Komunikacja 2010, nr 2 3. GSM-R Radio Planning Guidelines, 02-2006, JERNBANEVERKET UTBYGGING Document number 3A-GSM-036 (www. trv.jbv.no/tidligere-utgaver - T6007a00.pdf) 4. Katulski R.J: Propagacja fal radiowych w telekomunikacji bezprzewodowej. Wydawnictwo WKiŁ, Warszawa 2010 5. Mandoc D., Konrad K., Winter P.: ERTMS Training Programme 2009 Handbook, UIC, Paryż, 2009. 6. Mandoc D. GSM-R railway communication system. UIC ERTMS Training Programme. Paris, 23-25 June 2010 7. Markowski R.: Aspekty łączności GSM-R w systemie ERTMS/ETCS2 cz. I. i cz.ii. Infrastruktura Transportu 2010, nr 3. 8. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. Nr 192, poz. 1883). 9. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2004 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięć do sporządzania raportu oddziaływania na środowisko (Dz. U. Nr 257, poz. 2573, z późn. zm.). 10. Siergiejczyk M. Wybrane zagadnienia systemów sterowania ruchem i łączności dla Kolei Dużych Prędkości w Polsce. Logistyka 3/2012. Wyd. ILiM Poznań 2012. 11. Siergiejczyk Mirosław, Mierzejewska Alicja: Koncepcja sieci GSM-R dla węzła kolejowego. Logistyka 4/2014 12. Siergiejczyk Mirosław, Włodarczyk Dominika: Radio network planning of GSM-R in Polish railways standards. Archives of Transport system Telematics.Volume 7 Issue 3 2014. 13. Wesołowski K.: Systemy radiokomunikacji ruchomej, WK i Ł, Warszawa 2006. 14. Winter P., International Union of Railways, compendium on ERTMS. Eurail Press, Hamburg, 2009. 15. Włodkowska J. Pierwsze wdrożenia systemu ERTMS/ETCS w Polsce. Transport i Komunikacja 2010, nr 2. 16. Wybór wymagań na GSM-R dla PKP z EIRENE FRS 7.0 i FRS 6.0. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Warszawa, lipiec 2009. 17. UIC Project EIRENE, System Requirements Specification, GSM-R Operators Group, SRS v 15, 2006 (www.era.europa.eu/document-register/documents/eirene-srs-v15.pdf) 18. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. - Prawo ochrony środowiska (tekst jedn.: Dz. U. z 2008 r. Nr 25, poz. 150, z późn. zm.). 19. Uzupełnienie Studium Wykonalności w zakresie systemu cyfrowej łączności radiowej GSM-R, łączności technologicznej i systemów teleinformatycznych związanych z prowadzeniem ruchu na 4372

projektowanej linii kolejowej Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. Praca naukowo- badawcza Wydział Transportu PW. Warszawa 2010. Kierownik pracy M.Siergiejczyk 4373