Дорожная система в Соединенных Штатах со временем превратилась в сложную сеть физических структур, включающих дороги, мосты и эстакады, предназначенные для перевозки огромного количества транспорта.
Система была создана и продолжает изменяться и поддерживаться не менее сложным набором человеческих систем, сосредоточенных на иерархии правительственных учреждений с их соответствующей финансовой поддержкой.
Дорожная система обеспечивает неограниченный доступ для миллионов американцев.
Краткая история дорог США
Большая и обширная дорожная система уже существовала в Соединенных Штатах, когда автомобили стали основным видом транспорта в начале 20-го века.
Структура системы отражала землепользование и транспортные коридоры 19-го века.
Дороги были узкими, в основном состоящими из грязи и гравия, и по большей части следовали существующей топографии.
До 1900 года только 4% дорог были заасфальтированы, что приводило к плохим и ненадежным условиям передвижения.
И все же эта система сформировала шаблон для нынешней системы.
Действительно, с 1900 года протяженность дорожной сети увеличилась менее чем вдвое, но ее пропускная способность возросла, чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос.
Развитие дорожной системы происходило в разные эпохи, отчасти благодаря технологическому развитию транспорта и наличию ресурсов.
Каждая эпоха отмечала отчетливое изменение набора переменных (общественные ценности, политика и финансовые ресурсы), влияющих на развитие дорог.
Исторический контекст дорог является важным фактором, поскольку история влияет на текущее экологическое воздействие дорог.
Например, проектировщики современной межштатной автомагистрали, скорее всего, будут более чувствительны к гидрологическим и экологическим последствиям проекта, чем проектировщики двухполосной сельской дороги, построенной на средства округа или 50 лет назад без федерального контроля.
Кроме того, экологические последствия, смягчение воздействия на окружающую среду и простой масштаб площади дорожного покрытия широко варьируются в зависимости от типа дороги.
Например, в зависимости от масштаба восьмиполосная межштатная магистраль, соединяющая крупные города, будет иметь гораздо больший фрагментирующий эффект, чем двухполосная сельская дорога.
Ранние дороги
Ранние колониальные маршруты были в основном естественными поверхностями, предназначенными для проезда фургонов.
Эти дороги были построены главным образом для того, чтобы дополнить обширную систему водного транспорта.
Дороги обеспечивали местный доступ и позволяли передвижение людей и товаров там, где каналы или другие водные пути были нежизнеспособны.
Дороги и водные пути редко соперничали друг с другом.
Федеральное правительство стало участвовать в дорожном строительстве для развития внутренних земель и национальной почтовой службы, а также для защиты отдаленных территорий.
Поселенцы, покупая землю у правительства, получали доход для федерального правительства на строительство дорог.
Этот доход был важным источником для строительства и обслуживания дорог, особенно в малонаселенных районах.
В 1806 году федеральное правительство начало свой самый амбициозный проект на сегодняшний день: строительство Национальной дороги, также известной как Камберленд-роуд, от реки Потомак в Камберленде, штат Мэриленд, вглубь страны до реки Огайо в Вилинге, штат Западная Вирджиния.
К 1831 году доходы начали иссякать, законченные участки Камберлендской дороги были переданы штатам, и федеральное правительство прекратило все дорожное финансирование.
Местные органы власти, однако, контролировали все дорожное строительство и эксплуатацию с 1830-х по 1920-е годы, поскольку штаты мало интересовались этой деятельностью.
Значительный рост иммиграции стимулировал западную миграцию, и к концу 1880-х годов существовало множество установленных маршрутов внутри и между городами, а также установленные маршруты для межгосударственных и трансконтинентальных путешествий.
Интерес к улучшению дорог вновь возник в конце 1800-х годов по мере распространения велосипедов и в начале 20-го века, когда автомобили стали более распространенными.
Первой реакцией на улучшение дорог стало смазывание дорог с естественным покрытием.
За смазкой последовало мощение асфальтом.
Большая часть асфальтирования была сделана в небольших масштабах до Первой мировой войны.
После войны федеральное правительство значительно увеличило асфальтирование и строительство дорог.
Механизмом финансирования улучшений стал налог с продаж бензина.
К 1923 году 33 штата ввели налог на газ, а к 1929 году все штаты ввели этот налог.
Федеральное правительство ввело первый национальный налог на газ в 1932 году, позже преобразовав налог на бензин и другие транспортные продукты, такие как шины, в специальный целевой фонд для автомобильных дорог.
Федеральная поддержка автомобильных дорог
В 1893 году, с созданием Бюро дорожных расследований в Министерстве сельского хозяйства США, федеральное правительство возобновило свой интерес к развитию дорог.
Первая серьезная попытка была предпринята в 1916 году, когда Конгресс США создал программу федеральной помощи автомобильным дорогам, которая продолжает оставаться основной программой федеральной поддержки автомобильных дорог.
В программе федеральной помощи шоссейным дорогам указывалось, что штаты получают федеральные средства при соблюдении различных условий, одно из которых требовало, чтобы штаты соответствовали федеральным фондам.
Федеральная программа также требовала от штатов создать департамент автомобильных дорог штата, который был бы технически ориентирован и управлялся в соответствии с принципами научного управления и администрирования.
Департамент государственного уровня должен был выступать в качестве партнера федеральной программы и был наделен достаточными полномочиями для контроля за расходованием средств.
Федеральные средства не могли быть переданы населенным пунктам.
Опора на штаты как на старших партнеров в Федеральной программе помощи шоссейным дорогам продолжается и по сей день, хоть и местные чиновники в округах и муниципалитетах играют более сильную роль с начала 1960-х годов.
Система межштатных автомагистралей
Несколько междугородних автомагистралей, таких как Мерритт-Парквей в Коннектикуте, а также Нью-Джерси и Пенсильвания Тернпайк были построены в 1930-1950-х годах, и несколько крупных городов имели ограниченный доступ к разделенным многополосным магистралям.
Однако национальной системы автострад не существовало до 1956 года, когда Конгресс США принял план строительства и финансирования национальной системы межштатных и оборонных автомагистралей, ныне известной как система межштатных автомагистралей, для обслуживания автомобилей, грузовиков и стратегических военных нужд.
Межштатная система должна была состоять из 42 500 миль четырехполосных разделенных дорог с ограниченным доступом по всей территории.
Стандартные вертикальные и горизонтальные зазоры были предназначены для поддержки военных транспортных средств, таких как грузовики, перевозящие танки.
Федеральное правительство оплатило 90% расходов.
Система межштатных автомагистралей была признана завершенной в 1990 году и могла быть расширена только в том случае, если штат использовал свои собственные средства для строительства дороги по межштатным стандартам, а затем обратилось к федеральному правительству с просьбой добавить маршрут.
Пост-межштатная эра началась в 1991 году с принятия закона «Об эффективности интермодальных наземных перевозок (ISTEA)».
В течение последних 20 лет или около того финансирование и управление системой межштатных автомобильных дорог и национальной системой автомобильных дорог (NHS) различаются, но их экологические подходы схожи.
Модернизированная дорожная сеть США
В Соединенных Штатах насчитывается около 4 миллионов миль дорог общего пользования и 8,3 миллиона миль полос движения.
Большинство (76% миль полосы движения) дорог общего пользования с твердым покрытием в Соединенных Штатах являются двухполосными сельскими дорогами, а остальные – городскими и сельскими многополосными дорогами.
Дорожная сеть расширяется медленно, имея только 55 000 миль полос движения, построенных в период с 1987 по 1997 год (рост менее чем на 0,2% в год).
Около 80% расширения системы происходит за счет расширения дорог.
Характеристики автомобильных дорог США
Мили проезда транспортных средств
Ежегодные мили проезда транспортных средств (VMT) являются мерой спроса и использования дорожной системы.
Статистические данные, такие как ежегодные VMT, помогают транспортным агентствам планировать будущее.
Количество VMT неуклонно растет.
К 2000 году ежегодные поездки по автомобильным дорогам страны достигли примерно в четыре раза уровня поездок в 1960 году, или, по оценкам, 2,7 трлн VMT.
Использование дорог все в большей степени связано с городским движением.
В какой-то момент в 1970-х годах общий объем VMT на городских дорогах превысил аналогичный показатель на сельских дорогах.
Городские дороги и улицы в настоящее время перевозят около 1,7 трлн VMT, или около 61% от общего объема VMT.
Данные за последнее десятилетие свидетельствуют о том, что темпы использования дорог росли быстрее, чем темпы роста протяженности системы.
С 1990 по 2000 год количество поездок выросло на 28,9%, однако общая протяженность дорог в Соединенных Штатах увеличилась всего на 2,1%.
Увеличение объема частично объясняется растущей урбанизацией страны.
По мере роста городского населения и расширения городских границ количество поездок в город увеличилось на 30,6%, а в сельскую местность на 24,9% с 1990 по 2000 год.
В 1990-е годы наибольший рост (41,9%) использования дорог пришелся на основные магистральные городские дороги.
Плотность дорог
Менее половины 1% площади земли в Соединенных Штатах покрыто дорогами всех видов, не включая права проезда, парковки и подъездные пути.
В Соединенных Штатах на каждую квадратную милю суши приходится 1,2 мили дорог, что намного меньше, чем во многих других развитых странах.
Плотность дорог в Японии примерно в 4 раза больше, чем в Соединенных Штатах.
В Германии, Франции и Англии плотность дорог в 2,5 раза больше, чем в Соединенных Штатах, и эта плотность продолжает расти даже в условиях высокой плотности в Европе.
Однако плотность населения Канады составляет всего около 0,16 мили на квадратную милю суши.
Плотность также сильно различается по всей территории Соединенных Штатов, самая высокая в Нью-Джерси и самая низкая на Аляске.
Покрытия автомобильных дорог
Из 4 миллионов миль дорог в Соединенных Штатах около 2,3 миллиона миль (59%) проложены.
Существует два основных класса материалов, используемых для строительства дорожных покрытий: гибкие тротуары (асфальт) и жесткие (гидравлический цементный бетон) тротуары.
Гибкий асфальт обычно состоит из подготовленного дорожного полотна или земляного полотна, основания и поверхностного слоя.
В некоторых случаях основание используется в качестве дренажного слоя, или дренажный слой может быть частью или ниже подосновы.
В отличие от этого, жесткий асфальт имеет только основание между подготовленным дорожным полотном и тротуарной плитой.
Еще одной отличительной чертой гибких дорожных покрытий от жестких является распределение дорожной нагрузки по подготовленному дорожному полотну.
Жесткие тротуары, как правило, распределяют транспортную нагрузку по широкой площади, а гибкие тротуары, изготовленные из податливого материала, не распределяют нагрузку так широко и поэтому обычно требуют дополнительного базового слоя и большей толщины для оптимальной передачи транспортной нагрузки.
Из асфальтированных дорог примерно 95% используют гибкое покрытие, а 5% – жесткое.
Типы дорог
Существующая дорожная система состоит из нескольких типов дорог, отнесенных к функциональному классу, основанному на объеме движения и общем использовании.
Дороги классифицируются на основе типов предоставляемых функций.
К функциональным типам дорог, образующих сеть автомобильных дорог, относятся:
- межштатные магистрали,
- магистраль,
- связывающая трасса,
- местные уличные или подъездные дороги.
Эти четыре основных типа дорог могут быть объединены в группы для административных и финансовых целей.
Одной из основных групп является NHS (Национальная дорожная система), которая включает в себя автомагистрали между штатами и большое количество крупных магистралей.
Несмотря на то, что это и не является исключительным, большинство соображений об экологических воздействиях рассматривают воздействия первых трех функциональных типов, перечисленных выше.
Экологические соображения, такие как смягчение воздействия на окружающую среду и простой физический масштаб, варьируются в зависимости от типа дороги.
Признание того, что дорога сама по себе не служит потребностям движения, является основой для развития любой логической системы автомобильных дорог.
Поездка предполагает движение по сети взаимосвязанных дорог и улиц.
Движение проходит через эффективную иерархическую систему, которая включает в себя дороги более низкого порядка, которые обрабатывают короткие и местные поездки, и дороги более высокого порядка, которые соединяют региональные и межрегиональные перевозки и более длительные поездки.
В дополнение к движению, доступ является фундаментальной функцией дорог.
Основная функция местных дорог, почти 70% от общего пробега – это доступ, в то время как автострады ограничивают его.
Федеральный закон требует функционального назначения дорог в городских и сельских районах для целей финансирования.
Эта классификация осуществляется государственными транспортными агентствами и наносится на карту и представляется в Федеральное управление автомобильных дорог (FHWA), чтобы служить официальным отчетом для федеральной системы автомобильных дорог.
Различие между сельскими и городскими районами проводится с использованием данных федеральной переписи населения для создания границ федеральной помощи и городских районов.
Городские дороги проходят в районе переписи с городским населением от 5 000 до 49 000 человек или в специально отведенном городском районе с населением более 50 000 человек.
Сельские дороги определяются как любая дорога, не расположенная в пределах городской границы.
Ответственность за владение и техническое обслуживание дорог в США
Понимание ответственности за владение и техническое обслуживание дорог имеет важное значение для планирования и управления координацией экологических и плановых вопросов.
Местные городские, муниципальные и окружные власти владеют и обслуживают 77,4% дорог страны.
Федеральное правительство владеет только 3,0% дорог, в том числе в национальных лесах, парках, военных районах и индейских резервациях.
Таким образом, координация транспортных и экологических вопросов (включая охрану окружающей среды) часто является задачей штатного или местного планирования.
Отдельные штаты владеют оставшимися 19,6% дорог, которые включают в себя большую часть межштатной системы.
В заключении можно сказать, что перспектива развития существовала на всю дорожную систему в самых широких пространственных масштабах.
Пространственный шаблон для системы представляет собой комбинацию установленных историй использования (следуя более старым, установленным маршрутам) и планирования.
Сеть включает в себя различные функциональные типы дорог, а также сельские или городские районы, где пересекаются дороги.
Функциональные типы проезжей части используются для целей планирования и финансирования.
Характеристики нынешних дорог США, а именно дорожной системы указывает на то, что большая часть роста асфальтированной системы в настоящее время происходит за счет расширения существующих дорог, а не добавления новых маршрутов в систему.