Ceste i autoceste , putovao put kojim se kreću ljudi, životinje ili vozila na kotačima. U modernoj upotrebi pojam ceste opisuje seoski, manje proputovani put, dok je riječ ulica označava urbanu prometnicu. Autocesta odnosi se na glavni seoski put; odnedavno se koristi za cestu, bilo u ruralnom ili u urbanom području, gdje su točke ulaza i izlaza za promet ograničene i kontrolirane.
Dubai, Ujedinjeni Arapski Emirati: Sheikh Zayed Road noću Sheikh Zayed Road, Dubai, Ujedinjeni Arapski Emirati. Geoff Tompkinson / GTImage.com (izdavački partner Britannice)
Čini se da je najstariji naziv za ove putničke arterije prethodnik modernog put . Put potječe iz srednjeg engleskog Čovječe , koji se pak grana od latinskog veho (Nosim), izvedeno iz sanskrta wah (nositi, ići ili se kretati). Riječ autocesta vraća se na povišene rimske ceste na kojima je humka ili brdo nastalo od zemlje od bočnih jarkova bačenih prema središtu, visoko put . Riječ ulica potječe s lat slojevi (u početku asfaltirano) i kasnije odlazi (put popločan kamenjem). Ulica koristili su Anglosaksonci za sve ceste koje su naslijedili od Rimljana. Do srednjeg vijeka izgrađene ceste imale su se samo u gradovima, pa tako ulica preuzeo svoju modernu ograničenu primjenu na gradske ceste. Novija riječ ceste , izvedeno od staroengleske riječi narudžba (voziti se) i srednjoengleski Crvena ili raditi (montirano putovanje), sada se koristi za označavanje svih prometnih putova.
Suvremene ceste mogu se klasificirati prema vrsti ili funkciji. Osnovni tip je konvencionalna nepodijeljena dvosmjerna cesta. Osim toga, podijeljene su ceste, brze ceste (podijeljene ceste s većinom kontroliranog bočnog pristupa i nekim manjim raskrižjima) i autoceste (brze ceste s potpuno kontroliranim bočnim pristupom i bez raskrižja). Cesta s pristupnim nadzorom s izravnim naknadama za korisnike poznata je kao cesta za naplatu cestarine. U Ujedinjenom Kraljevstvu autoceste i brze ceste nazivaju se autocestama.
Funkcionalne vrste cesta su lokalne ulice koje služe samo susjedni svojstva i ne nose se kroz promet; sabirne, distribucijske i napojne ceste, koje se odvijaju samo kroz promet s vlastitog područja; magistralne ceste koje se prometuju iz susjednih područja i glavne su ceste unutar regije ili središta stanovništva; i autoceste, koje su glavne ceste između regija ili središta stanovništva.
Prva polovica ovog članka prati povijest cesta od najstarijih vremena do danas, istražujući čimbenike koji su utjecali na njihov razvoj i sugerirajući da su ceste na mnogo načina izravno odražavale uvjete i stavove svog vremena. Cesta je tako jedna od najstarijih neprekidnih i sljedivih metafore za civilizaciju i društvo. Druga polovica članka objašnjava čimbenike koji stoje iza dizajna, građevinarstvo , i upravljanje modernom cestom. Pokazuje se da cesta mora usko i pažljivo komunicirati s terenom i zajednica kroz koji prolazi, s promjenom tehnologije vozila, s informacijskim tehnologijama i s različitim sposobnostima, nedostacima i nedostacima pojedinog vozača.
Prve ceste bile su staze koje su napravile životinje, a kasnije su ih prilagodili ljudi. Najraniji zapisi o takvim stazama pronađeni su oko nekih izvora u blizini Jerihona i datiraju iz oko 6000prije Krista. Prve naznake izgrađenih cesta datiraju iz oko 4000prije Kristasastoje se od kamenih popločanih ulica u Uru u današnjem Iraku i drvenih cesta sačuvanih u močvari u Glastonburyju u Engleskoj. Tijekom brončanog doba dostupnost metalnih alata činila je izgradnju kamenog popločenja izvedivijom; istodobno je porasla potražnja za asfaltiranim cestama korištenjem vozila na kotačima, koja su bila dobro uspostavljena do 2000prije Krista.
Otprilike u to vrijeme Minojci na otoku Kreti sagradili su 50 kilometara (50 kilometara) cestu od Gortyne na južnoj obali preko planina na nadmorskoj visini od oko 1300 metara (1300 metara) do Knososa na sjevernoj obali. Izgrađen od slojeva kamena, kolnik je vodio računa o potrebi odvodnje krunom cijelom dužinom, pa čak i olucima duž određenih dionica. Pločnik, širok oko 360 centimetara, sastojao se od pješčenjaka vezanog glineno-gipsanom žbukom. Površina središnjeg dijela sastojala se od dva reda bazaltnih ploča debljine 50 centimetara. Čini se da je središte kolnika korišteno za pješački promet, a rubovi za životinje i kola. To je najstarija postojeća asfaltirana cesta.
Najranija daleka cesta bila je 1500 kilometara duga ruta između Perzijskog zaljeva i Sredozemnog mora. U neku je upotrebu ušao oko 3500prije Krista, ali se organizirano djelovalo tek od oko 1200prije Kristaod Asira, koji su ga koristili za pridruživanje Susi, u blizini Perzijskog zaljeva, mediteranskim lukama Smirni (Izmir) i Efezu. Više staza nego izgrađena cesta, ruta je duplicirana između 550 i 486prije Kristavelikih perzijskih kraljeva Kira II i Darija I u njihovom poznatom Kraljevskom putu. Kao i njegov prethodnik, Perzijska kraljevska cesta započela je kod Suze, vijugala je sjeverozapadno do Arbele, a odatle je krenula prema zapadu kroz Ninivu do Harrana, glavnog cestovnog čvora i središta karavana. Glavna cesta potom se nastavila spajati kraj Smirne i Efeza. Grčki povjesničar Herodot, pišući oko 475prije Krista, vrijeme za putovanje od Suze do Efeza stavilo je na 93 dana, iako kraljevski jahači prešao ruta za 20 dana.
U Babilonu oko 615prije KristaKaldejci su gradske hramove povezali s kraljevskim palačama s Procesnim putem, glavnom cestom na kojoj su u bitumenski mort položene spaljene cigle i pažljivo oblikovano kamenje.
Herodot zaslužuje Egipćane da su izgradili svoje prve ceste kako bi pružili čvrst kolosijek po kojem će se izvući ogromni vapnenački blokovi korišteni u piramidama, a arheološki dokazi ukazuju da se takva gradnja cesta odvijala jugozapadno od Kaira između 2600. i 2200. godine.prije Krista. Kotač je u Egipat stigao relativno kasno oko 1600. godineprije Krista. Postoji malo dokaza o uličnim površinama u drevnim egipatskim gradovima, iako postoje dokazi o korištenju asfaltiranih procesijskih cesta koje vode do hramova. Drevne putničke rute Egipta vodile su od Tebe i Koptosa na središnjem Nilu prema istoku crveno more i od Memphisa (Kairo) preko kopnenog mosta do Male Azije.
Rani Grci ovisili su prvenstveno o putovanjima morem. Postoje dokazi o izgradnji posebnih cesta za vjerske svrhe i prijevozu oko 800prije Krista, ali malo je dokaza o značajnoj izgradnji cesta za putovanja i prijevoz prije rimskog sustava. Grci su izgradili nekoliko ceremonijalnih, ili svetih, cesta, popločenih kamenom u obliku i sadržanih kolotraga oko 55 centimetara (140 centimetara).
Tijekom 2. tisućljećaprije Krista, trgovinski načini razvijeni u Europi. Primjerice, jedna je ruta prolazila između Italije i Španjolske preko Marseillea i obližnje Heraclee, blizu današnjeg Avignona u Francuskoj. Takvi su se načini koristili za kretanje kremena iz Danske, slobodnog kamena iz Belgije, soli iz Austrije, olova i kositra iz Engleske i jantara iz sjeverne Europe. Otprilike 1500prije Kristamnogi su se putevi u istočnoj i srednjoj Europi povezali u opsežnu trgovačku mrežu poznatu kao Jantarne rute. Identificirane su četiri rute, prva od modernog Hamburga u Njemačkoj, prema jugozapadu dvostrukim rutama kroz Köln i Frankfurt do Lyona i Marseillea. Drugi je također prošao od Hamburga prema jugu do Passaua na Dunavu, a zatim kroz prijevoj Brenner do Venecije. Treći je započeo u Samlandu na istočnopruskoj obali (gdje se još uvijek nalazi jantar), prešao je Rijeka Visla kod Thorna i odatle nastavio prema jugoistoku kroz Moravska vrata do Akvileje na Jadranu. Četvrta, cesta Baltik-Pontus, slijedila je glavne istočne rijeke, Vislu, Saw, Sereth, Prut, Bug i Dnjepar.
Iako Jantarne rute nisu bile ceste u modernom smislu, poboljšane su na prijelazima rijeka, preko planinskih prijevoja i preko vlažnih i močvarnih područja. Nekoliko ostataka ovih cesta preživjelo je danas. Izgrađeni su postavljanjem dva ili tri niza trupaca u smjeru ceste na korito grana i grana širine do 20 metara (6 metara). Taj je sloj zatim prekriven slojem poprečnih trupaca duljine 9 do 12 stopa položenih jedan pored drugog. Na najboljim putovima od brvana, svaki peti ili šesti trupac bio je klinovima pričvršćen za podlogu. Postoje dokazi da su starije brvnare izgrađene prije 1500prije Krista. Održavali su se u ravnom stanju prekrivanjem pijeskom i šljunkom ili busenom. Osim toga, Rimljani su koristili bočne jarke kako bi smanjili sadržaj vlage i povećali nosivost.
Najveći sustavni graditelji cesta u drevnom svijetu bili su Rimljani, koji su bili vrlo svjesni vojne, ekonomske i administrativne prednosti dobrog cestovnog sustava. Rimljani su svoje znanje crpili uglavnom od Etruraca - posebno u tehnologiji cementa i asfaltiranju ulica - iako su vještine vjerovatno naučili i od Grka (zidanje), Krečana, Kartažana (struktura kolnika), Feničana i Egipćana (izmjera). Beton napravljen od cementa bio je glavni razvoj koji je omogućio mnoge napretke u gradnji Rima.
Rimljani su započeli svoj zadatak izrade cesta 334. godineprije Kristai do vrhunca carstva izgradili su gotovo 53.000 milja ceste koja je povezivala njihov glavni grad s granicama njihovog dalekog carstva. Dvadeset i devet sjajnih vojnih cesta, vojne ceste , zračio iz Rima. Najpoznatiji od njih bio je Apijev put. Počeo 312. godineprije Krista, ovaj je put na kraju slijedio mediteransku obalu južno do Kapue, a zatim je skretao prema istoku do Beneventa, gdje se dijelio na dva kraka, oba stižući do Brundizija (Brindisi). Od Brundizija je Apijski put prešao jadransku obalu do Hydrunta, ukupno 410 milja od Rima.
Tipična rimska cesta bila je podebljana oblikovati i građevinarstvo. Gdje je bilo moguće, sagrađena je u ravnoj liniji od jedne do druge vidikovne točke, bez obzira na prepreke, i prenošena je preko močvara, jezera, gudura i planina. U svom najvišem stupnju razvoja, izgrađen je iskapanjem paralelnih rovova udaljenih oko 40 metara kako bi se osigurala uzdužna drenaža - obilježje rimskog cestovnog inženjerstva. Tada je temelj podignut na oko tri metra iznad razine tla, koristeći materijal uzet iz odvoda i iz susjednog očišćenog tla. Kako se važnost ceste povećavala, ovaj je nasip postupno prekrivan laganom podlogom od pijeska ili žbuke na kojoj su izgrađena četiri glavna toka: (1) podupirač sloj debljine 250 do 600 milimetara, sastavljen od kamenja veličine najmanje 2 inča, (2) Rudus , sloj betona debljine 9 inča izrađen od kamenja manjeg od 2 inča, (3) jezgra sloj, debeo oko 12 centimetara, pomoću betona izrađenog od sitnog šljunka i grubog pijeska, a za vrlo važne ceste (4) stražnji kraj , nosiva površina velikih kamenih ploča duboka najmanje 6 centimetara. Ukupna debljina tako je varirala od 3 do 6 stopa. Širina Apijskog puta u konačnom razvoju bila je 35 stopa. Dvosmjerna, teško okrunjena središnja kolnička traka bila je široka 15 metara. Sa svake su strane bili okruženi rubnicima širine 2 metra i visine 18 centimetara, paralelno s jednosmjernim bočnim trakovima širine 7 stopa. Ova masivna rimska dionica ceste usvojila je oko 300prije Krista, postavili su standard prakse za sljedećih 2000 godina.
antički Rim antički rimski put prikazan u presjeku. Encyclopædia Britannica, Inc.
Javni prijevoz Rimskog carstva bio je podijeljen u dvije klase: (1) brz , brza usluga i (2) agnarija , teretni servis. Uz to, privatne su osobe putovale enormno puno. Dva najčešće korištena vozila bila su dvokotača kočija koja su vukla dva ili četiri konja i njegov pratilac, kolica koja su se koristila u ruralnim područjima. Četverotočkaš kočija u svojoj putničkoj verziji odgovarao je diližansima kasnijeg razdoblja, a u teretnoj verziji teretnim vagonima. Brza vožnja automobili ih je vuklo 8 konja ljeti i 10 zimi i, po zakonu, nisu mogli izvući više od 340 kilograma. Brzina putovanja kretala se od niskih oko 15 milja dnevno za teretna vozila do 75 milja dnevno brzih poštara.
The Civilizacija Inda u Sindhu, Balochistānu i Punjabu vjerojatno su procvjetali u razdoblju 3250–2750prije Krista. Iskapanja pokazuju da su gradovi ove civilizacije popločali svoje glavne ulice spaljenim opekama zacementiranim bitumenom. Velika pažnja posvećena je odvodnji. Kuće su imale odvodne cijevi koje su vodu odvodile u ulični odvod u središtu ulice, dubok dva do četiri metra i prekriven pločama ili ciglama.
Dokazi iz arheoloških i povijesnih izvora ukazuju da je dodo75 U Indiji je bilo poznato nekoliko metoda izgradnje cesta. To je uključivalo pločnik od opeke, pločnik od kamene ploče, neku vrstu betona kao temeljnog sloja ili kao stvarnu površinu ceste, te principe injektiranja (punjenje pukotina) gipsom, vapnom ili bitumenskim mortom. Čini se da je popločavanje ulica bilo uobičajeno u gradovima u Indiji na početku zajedničkog doba, a principi odvodnje bili su dobro poznati. Krunidba kolnika i upotreba jarka i oluka bili su česti u gradovima. Sjeverna i zapadna Indija u razdoblju od 300 do 150prije Kristaimao mrežu dobro izgrađenih cesta. Vladari carstva Mauryan (4. stoljećeprije Krista), koja se protezala od Rijeka Ind do rijeke Brahmaputre i od Himalaje do lanca Vindhya, općenito prepoznato da jedinstvo velikog carstva ovisi o kvaliteti njegovih cesta. Veliki kraljevski put Mauryana započeo je na himalajskoj granici, prolazio je kroz Taxilu (blizu modernog Rāwalpindija, Pakistan), prelazio pet potoka Pandžaba, nastavio Jumnom do Prayaga (danas Allahābād, Indija) i nastavio do ušće rijeke Ganges. Ministarstvo javnih radova bilo je odgovorno za izgradnju, obilježavanje i održavanje cesta i odmorišta te za nesmetan rad trajekata.
Kina je imala cestovni sustav koji je vremenom i svrhom bio paralelan s Perzijskom kraljevskom cestom i rimskom cestovnom mrežom. Njegov glavni razvoj započeo je pod carem Shihuangdi oko 220prije Krista. Mnogi su putovi bili široki, obloženi kamenom i obloženi drvećem; strmim planinama prolazile su kamenom popločane stepenice širokih koraka i niskih stepenica. Podo700 mreža je narasla na nekih 25.000 milja (oko 40.000 kilometara). Još su vidljivi tragovi ključne rute u blizini Xi’ana.
Trgovački put od Kine do Male Azije i Indije, poznat kao Put svile, postojao je 1.400 godina u vrijeme putovanja Marka Pola ( c. do1270–90). Djelomicno je postojao oko 300prije Krista, kada je korišten za dovođenje žada iz Khotana (moderni Hotan, Kina) u Kinu. Do 200prije Kristabila je povezana sa Zapadom, a do 100prije Kristaprovodila je aktivnu trgovinu između dviju civilizacija. U zenitu udo200 ovu cestu i njene zapadne veze preko rimskog sustava konstituiran najduža cesta na Zemlji. U Aziji je cesta prolazila kroz Samarkand do regije Fergana, gdje je u blizini grada Osh kameni toranj označavao simbolično sliv između Istoka i Zapada. Od Fergane put je prelazio dolinom između Tien Shana i Planine Kunlun kroz Kashgar, gdje je podijelio i zaobišao obje strane pustinje Takla Makan da bi se ponovno pridružio Yuanquanu. Cesta je potom vodila prema istoku do Jiayuguana (Suzhou), gdje je prolazila kroz najzapadnija vrata (Jade Gate, ili Yumen) Kineski zid . Zatim je krenuo jugoistočno Carskom magistralom do Xi’ana i istočno do Šangaja na tihi ocean . Od Kašgara, trgovački putovi prema jugu prolazili su preko planina do velikog trgovačkog središta Baktrije i do sjevernog Kašmira.
U zenitu Rimskog Carstva, kopnena trgovina se pridružila kulture Europe, Sjeverne Afrike, Male Azije, Kine i Indije. Ali sustav cestovnog prijevoza ovisio je o Rimskom, Kineskom i Mauryanskom carstvu i, kako su ta velika carstva propadala u ranoj kršćanskoj eri, trgovački putovi postali su rute invazije. Osim u Bizantskom carstvu, cestovne mreže propadale su stoljećima. Transport se oslanjao na paket vlakove, koji su mogli pregovarati o loše održavanim cestama i dostatno nositi smanjeni tok trgovine.
Prvi znakovi oživljavanja cesta pojavili su se za vladavine Karla Velikog kasno u 8. stoljeću. U 9. stoljeću Mauri su uspostavili široku uličnu mrežu u Córdobi u Španjolskoj. Vikinzi su upravljali Varjaškom cestom, glavnom trgovačkom rutom koja je povezivala Baltik i Bliski Istok preko Rusije. Daljnjem oživljavanju cesta pomogla je prvo potreba da se redovito održavaju krugovi sajmova, a zatim, u 11. stoljeću, centralizacijom moći i porastom vjerske žestine.
Na kraju je nastupio komercijalni preporod. Do 12. stoljeća stari gradovi su oživljavali i gradili se novi, posebno u zapadnoj Europi. Asfaltiranje ulica postalo je ugledna zanatlijska djelatnost, a do 15. stoljeća dobro održavane ceste koje su gradovima donosile hranu iz zaleđa bile su od presudne važnosti. Istodobno su se povećala broj i kvaliteta vozila na kotačima. Probudio se interes za boljim putovanjem kopnom, boljom zaštitom trgovaca i drugih putnika i poboljšanjem cesta. Javna sredstva, uglavnom proizašla iz cestarina, namijenjena su održavanju cesta. Corvée ili porez na cestovni rad dao je još značajniji doprinos. Kopnena trgovina na daljinu brzo se povećavala i uključivala je obnavljanje trgovačkog puta između Europe i Kine Srednja Azija da je Marko Polo putovao krajem 13. stoljeća.
Preko Atlantika, razdoblje je svjedočilo usponu još jednog značajnog carstva za izgradnju cesta, onog Inka. Sustav cesta Inka protezao se od Quita u Ekvadoru, preko Cuzca u Peruu i sve do juga do Santiaga u Čileu. Obuhvaćala je dva paralelna putna pravca, jedan uz obalu duljine oko 2250 milja, drugi slijedeći Ande oko 3400 milja duljine s nizom poprečnih veza. U svom zenitu, kada su Španjolci stigli rano u 16. stoljeću, mreža od oko 14 000 kilometara ceste opsluživala je površinu od 1 750 000 četvornih kilometara (1 940 000 četvornih kilometara) u kojoj je živjelo gotovo 10 milijuna ljudi. Mreža je bila hvaljena od strane istraživača iz 16. stoljeća kao superiornija od one u suvremenoj Europi.
The Ande ruta je bila izvanredna. Kolovoz je bio širok 25 stopa i prošao je najviši raspon. Uključivao je galerije usječene u čvrstu stijenu i potporne zidove izgrađene stotinama metara da podupiru kolnik. Ravine i provalije bile su ispunjene čvrstim zidanjem, viseći mostovi s vunenim ili vlaknastim kabelima prelazili su šire planinske potoke, a kamena površina korištena je u teškim područjima. Strmiji usponi nadvladani su stepenicama usječenim u stijene. Promet se u potpunosti sastojao od tovarnih životinja (lama) i pješice; Inkama je nedostajao kotač. Ipak, upravljali su brzim kurirskim sustavom i vizualnim signalnim sustavom duž ceste od karaule do karaule.
U Europi su postupna tehnološka poboljšanja u 17. i 18. stoljeću povećala komercijalna putovanja, poboljšala vozila i uzgoj boljih konja. Ti su čimbenici stvarali neprestanu potražnju za boljim cestama, a ponuda i izum porasli su kako bi udovoljili toj potražnji. 1585. talijanski inženjer Guido Toglietta napisao je promišljeno rasprava na kolničkom sustavu pomoću lomljenog kamena koji je predstavljao značajan napredak u teškom rimskom stilu. 1607. Thomas Procter objavio je prvu knjigu o cestama na engleskom jeziku. Prva autocesta inženjering škola u Europi, Škola mostova i autocesta, osnovana je u Parizu 1747. Krajem 18. stoljeća škotski politički ekonomist Adam Smith , raspravljajući o uvjetima u Engleskoj, napisao je,
Dobre ceste, kanali i plovne rijeke, smanjujući trošak prijevoza, doveli su udaljene dijelove zemlje gotovo na razinu s onima u susjedstvu grada. Na tom su računu najveća od svih poboljšanja.
Do tog su se trenutka na teškom rimskom presjeku gradili putevi, s manjim izmjenama, ali u posljednjoj polovici 18. stoljeća očevi moderne gradnje cesta i održavanja cesta pojavili su se u Francuska i Britanije.
U Francuskoj je Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, inženjer iz inženjerske obitelji, postao 1764. inženjer mostova i cesta u Limogesu i 1775. generalni inspektor cesta i mostova u Francuskoj. Te je godine razvio potpuno novi tip relativno lagane površine ceste, zasnovan na teoriji da bi temeljna prirodna formacija, a ne kolnik, trebala podnijeti opterećenje. Njegov standardni presjek (prikazan na slici, gore) bio je širok 18 stopa i sastojao se od osam centimetara debelog sloja jednoličnih temeljnih kamena položenih rubno na prirodnu formaciju i prekrivenih slojem slomljenog kamena veličine oraha od dva inča . Ovaj je drugi sloj prekriven slojem manjeg šljunka ili lomljenog kamena centimetara. Da bi se održala razina površine, Trésaguetov pločnik postavljen je u iskopani rov - tehnika koja je odvodnju činila teškim problemom.
Presjeci tri europske ceste 18. stoljeća, kako su ih dizajnirali (gore) Pierre Trésaguet, (sredina) Thomas Telford i (dolje) John McAdam. Encyclopædia Britannica, Inc.
Thomas Telford, rođen od siromašnih roditelja u Dumfriesshireu u Škotskoj, 1757. godine, bio je šegrt za kamena zidara. Inteligentan i ambiciozan, Telford je napredovao u dizajniranju mostova i izgradnji cesta. Veliki je naglasak stavio na dvije značajke: (1) održavanje ravnog kolnika s maksimalnim nagibom od 1 do 30 i (2) izgradnju kamene površine sposobne za nošenje najtežih očekivanih tereta. Njegovi su putovi bili široki 18 stopa i građeni u tri smjera: (1) donji sloj, debeo sedam centimetara, koji se sastojao od dobrokvalitetnog temeljnog kamena pažljivo postavljenog rukom (to je bilo poznato kao baza Telforda), (2) srednji sloj , također debeo sedam centimetara, koji se sastoji od slomljenog kamena maksimalne veličine dva inča, i (3) gornji sloj šljunka ili slomljenog kamena debljine do jednog inča. ( Vidjeti lik, sredina.)
Najveći napredak postigao je John Loudon McAdam, rođen 1756. u Ayr-u u Škotskoj. McAdam je započeo svoju karijeru u izgradnji cesta 1787. godine, ali je vrhunac postigao nakon 1804., kada je imenovan generalnim geodetom Bristola, tada najvažnijeg lučkog grada u Engleska . Ceste koje su vodile do Bristola bile su u lošem stanju, a 1816. McAdam je preuzeo kontrolu nad bristolskom skretnicom. Ondje je pokazao da se promet može poduprijeti relativno tankim slojem malih, jednokutnih, kutnih komadića lomljenog kamena postavljenih i zbijenih na dobro dreniranom prirodnom sloju i prekrivenim nepropusnom površinom manjih kamena. Nije imao koristi od zidanih konstrukcija svojih prethodnika i suvremenika.
Odvodnja je bila presudna za uspjeh McAdamove metode i zahtijevao je da se pločnik uzdigne iznad okolne površine. Strukturni sloj slomljenog kamena (kao što je prikazano na slici, dno) bio je debeo osam centimetara i koristio je kamen maksimalne veličine od dva do tri inča položen u slojevima i zbijen prometom - postupak primjeren prometu tog vremena. Gornji sloj bio je debeo dva centimetra, koristeći kamen od tri četvrtine do jednog inča za popunjavanje površinskih praznina između velikih kamena. Bitno je bilo kontinuirano održavanje.
Iako se McAdam oslanjao na uspjehe i neuspjehe drugih, njegovo ukupno strukturno oslanjanje na lomljeni kamen predstavljalo je najveće paradigma pomak u povijesti kolnika. Načela makadamskog puta koriste se i danas. Za McAdamov uspjeh zaslužan je i njegova učinkovita administracija i njegov čvrst stav da upravitelji cesta trebaju vještinu i motivaciju.
Prva projektirana i planirana cesta u Sjedinjenim Državama bila je Lancaster Turnpike, privatno izgrađena cesta s naplatom cestarine izgrađena između 1793. i 1795. Povezivanjem Philadelphije i Lancastera u Pennsylvaniji, njezina dužina od 62 milje imala je maksimalnu ocjenu od 7 posto, a na površini je bila slomljena kamena i šljunka na način na koji u početku nisu utjecali radovi Telforda i McAdama. Međutim, kvarovi na kolnicima 1796. doveli su do uvođenja nekih novih europskih metoda.
Cumberland Road, poznat i kao National Pike, bio je još značajniji podvig u izgradnji cesta. To su zagovarali obojica George Washington i Thomas Jefferson za pomoć zapadnoj ekspanziji i nacionalnom jedinstvu. Radovi su započeli 1811. godine, a cesta se otvorila za promet između Cumberlanda, Marylanda i Wheelinga, Zapadna Virginia , 1818. Do 1838. proširio se do Springfielda u državi Ohio i dijela puta do Vandalije u državi Illinois. Zahtjevi za specifikacijom zahtijevali su potpuno raščišćavanje 66-metarskog prolaza. Cesta je trebala biti pokrivena 20 stopa širine kamenom dubokim 18 centimetara u sredini i 12 centimetara dubokim na rubu. Gornjih šest centimetara trebali su se sastojati od slomljenog kamena maksimalne veličine tri inča, a donji sloj kamena maksimalne veličine sedam inča. Put je izgradila savezna vlada, a velik dio financija prikupila je prodaja zemljišta. Iako se održavanje financiralo cestarinama i saveznim sredstvima, površina ceste počela se pogoršavati 1820-ih. Federalno financiranje prestalo je 1838. godine, a 1841. godine projekt je napušten u Vandaliji iz političkih i praktičnih razloga.
Počevši od četrdesetih godina 20. stoljeća, brzi razvoj željeznica zaustavio je izgradnju laganih cesta Trésaguet-McAdam. Sljedećih 60 godina poboljšanja cesta uglavnom su bila ograničena na gradske ulice ili na napojne ceste do željezničkih pruga. Ostale seoske ceste postale su neprohodne po vlažnom vremenu.
Foto-Auto vodič, od Chicaga do Rockforda (1905) H. Sargent Michaels je rana karta puta s uputama za skretanje po skretanje. Knjižnica Newberry (izdavački partner Britannice)
Početni poticaj za obnovu izgradnje cesta nije došao iz automobila, čiji se utjecaj jedva osjetio prije 1900. godine, već iz bicikla, u čiju je korist poboljšanje cesta započelo u mnogim zemljama tijekom 1880-ih i 90-ih. Ipak, dok su stare makadamizirane površine zadovoljavale zahtjeve laganog bicikla male brzine, automobil je počeo podizati vlastiti naizgled nezasitna zahtjevima kako je svijet ušao u 20. stoljeće.
Kad je urbano popločavanje ulica postalo široko rasprostranjeno u drugoj polovici 19. stoljeća, uobičajeni materijali za popločavanje bili su kameni blokovi kopita, drveni blokovi slične veličine, opeke, McAdamov lomljeni kamen, a povremeno i asfalt i beton. McAdamov slomljeni kamen pružao je najjeftiniji kolnik, ali njegovu je nevezanu površinu bilo teško održavati i obično je bio sluzav ili prašnjav kao posljedica vode, vremena i obilno količine konjskih izmetina. Dakle, ceste na prijelazu iz 20. u. Bile su uglavnom neodgovarajuće za zahtjeve koje će im postaviti automobil i kamion. Kako su se brzine vozila brzo povećavale, dostupno trenje između ceste i gume postalo je presudno za ubrzanje, kočenje i zavijanje. Uz to, brojni kvarovi kolnika očito su pokazali da su potrebni mnogo čvršći i čvršći materijali. Rezultat je bila trajna potraga za boljim kolnikom. Asfalt i beton obojica su ponudili obećanje.
Asfalt je smjesa bitumena i kamena, a beton smjesa cementa i kamena. Asfaltne pješačke staze prvi put su postavljene u Parizu 1810. godine, ali metoda je usavršena tek nakon 1835. godine. Prva upotreba asfalta na cestama dogodila se 1824. godine, kada su blokovi asfalta postavljeni na Elizejske poljane u Parizu, ali prva uspješna velika primjena bila je izrađena 1858. godine na obližnjoj ulici Saint-Honoré. Prvi uspješni betonski pločnik sagrađen je u Invernessu u Škotskoj 1865. Međutim, nijedna tehnologija nije napredovala daleko bez pritisaka automobila, a obojici je bila potrebna snažna oprema za drobljenje, miješanje i posipanje kamena.
The poticaj za razvoj modernog cestovnog asfalta došao je iz Sjedinjenih Država, koje su imale malo naslaga prirodnog bitumena i gdje su inženjeri bili prisiljeni proučavati principe koji stoje iza ponašanja ovog materijala. Prvi koraci došli su 1860-ih, radom belgijskog imigranta Edwarda de Smedta na Sveučilištu Columbia u New Yorku. De Smedt je svoja prva ispitivanja proveo u New Jerseyu 1870. godine, a do 1872. godine proizvodio je ekvivalent modernom dobro stupnjevanom asfaltu maksimalne gustoće. Prve prijave bile su u Battery Parku i na Petoj aveniji u New Yorku 1872. De Smedt je otišao u Washington D.C., 1876. kao dio predsjednika Ulysses S. Grant Želja da taj grad učini glavnim gradom dostojnim velike nacije. Grant je imenovao povjerenstvo za nadzor cestogradnje, a svoja je prva ispitivanja provela na aveniji Pennsylvania 1877. Šezdeset posto pokusa koristilo je de Smedtov novi proizvod i postigli veliki uspjeh.
1887. de Smedta je kao inspektora asfalta i cementa slijedio Clifford Richardson, koji je započeo zadatak kodificiranja specifikacija za asfaltne mješavine. Richardson je u osnovi razvio dva oblika asfalta: asfaltni beton, koji je bio jak i krut te je na taj način pružio strukturnu čvrstoću; i vruće valjani asfalt, koji je sadržavao više bitumena i na taj način stvorio daleko glađu i bolju površinu za automobil i bicikl.
Jedna od velikih pogodnih slučajnosti razvoja asfalta bila je ta što je automobil radio na benzin, koji je u to vrijeme bio jednostavno nusproizvod destilacije petroleja iz nafte. Još jedan nusproizvod bio je bitumen. Do tog vremena većina proizvođača koristila je katran od ugljena (nusproizvod stvaranja plina iz ugljena) kao vezivo za cestovni asfalt. Kako se povećavala potražnja za automobilskim gorivom, povećavala se i dostupnost bitumena, a time i dobrog asfalta dizajniranog prema standardima de Smedta i Richardsona. To je američkim graditeljima cesta dalo veliku prednost u odnosu na njihove europske kolege, koji su još uvijek bili vjenčani za vrline različitih prirodnih asfalta, poput onih iz Neuchâtela, Švicarske i otoka Trinidada.
Richardson je 1905. objavio standardni udžbenik o asfaltiranju, a praksa se nakon toga nije bitno promijenila. Najveća promjena dogodila se u strojevima dostupnim za proizvodnju, postavljanje i doradu materijala, a ne u samom proizvodu. Potkraj stoljeća došlo je do velikih pomaka prema korištenju recikliranog asfalta, kemijskih modifikatora za poboljšanje svojstava bitumena i malih vlakana za poboljšanje otpornosti na pukotine. Uz to, razvoj na ispitivanjima i strukturnim analizama omogućio je oblikovanje asfaltnog kolnika kao sofisticiranog strukturnog kompozita.
Prve moderne betonske ceste proizveo je Joseph Mitchell, sljedbenik Telforda, koji je proveo tri uspješna ispitivanja u Engleskoj i Škotskoj 1865–66. Poput tehnologije asfaltiranja, betonska izgradnja ceste u velikoj je mjeri razvijena na prijelazu u 20. stoljeće i ograničena je više raspoloživim strojevima nego materijalom. Također su se susretali problemi u proizvodnji površine koja bi se mogla podudarati s performansama površine proizvedene gotovo slučajno vruće valjanim asfaltom. Sljedeće su stoljeće dva materijala ostala u žestokoj konkurenciji, oba su nudila sličan proizvod po sličnoj cijeni, a bilo je malo dokaza da će se jedan pomicati daleko ispred drugog dok su nastavljali svojim putovima postupnog poboljšanja. (Načela modernog dizajna kolnika opisana su u nastavku u Pločnik .)
s kime je saveznički saveznik bio saveznik tijekom Drugog svjetskog rata?
Kroz tisućljeća, odgovornost za financiranje i izgradnju cesta i autocesta bila je i lokalna i nacionalna odgovornost u zemljama svijeta. Značajno je da se ta odgovornost promijenila zajedno s političkim stavovima prema izgradnji cesta i da nije lako počivala ni kod jedne stranke. Mnoge su ceste u početku građene kako bi vladarima pružale sredstva za osvajanje, kontrolu i oporezivanje; u razdobljima mira, isti su vladari obično pokušavali prenijeti odgovornosti za održavanje na lokalne vlasti, susjedne vlasnike zemljišta ili putnike koji su se koristili cestom. Lokalne vlasti i vlasnici zemljišta obično su ispunjavali svoje odgovornosti preko korveta, u kojem su ljudi morali donirati svoj rad za radove na cesti. Corvée je uvijek bio nepopularan i neproduktivan, ali je ipak bio učinkovitiji od pokušaja izravnog oporezivanja.
Posljednja opcija, punjenje putnika, dovela je do naplate cestarine, sustava koji je procvao industrijskom revolucijom. Privatni okretni fondovi dominirali su britanskom izgradnjom i održavanjem cesta tijekom 19. stoljeća, na kraju pokrivajući 15 posto cijele mreže. U Sjedinjenim Državama izgrađeni su mnogi putevi s naplatom cestarine u prvoj polovici 19. stoljeća temeljem povelja koje su države dale.
Tako je kroz 19. stoljeće većina izgradnje cesta upravljana i financirana na lokalnoj osnovi. britanski izgradnja cesta ostala je u potpunosti lokalna, unatoč jasnim dokazima da lokalna odgovornost nije osiguravanje odgovarajućih cesta. Nacionalni vlada uokviren u sliku samo pojačanim pritiskom biciklista, vrhuncem uspostave 1909. godine nacionalnog Odbora za ceste ovlaštenog za izgradnju i održavanje novih cesta i za napredovanje vlasti na autocestama za izgradnju novih ili poboljšanje starih cesta.
Osim National Pikea, ranu izgradnju autoputa u Sjedinjenim Državama također je izvodila lokalna vlada. Kongres je dodijelio nekoliko grantova za zemljište za otvaranje vagonskih cesta, ali nije izvršio nikakvu kontrolu nad trošenjem sredstava - što je rezultiralo da je, kao i u Britaniji, malo ceste izgrađeno.
1891. New Jersey donio je zakon kojim se predviđa državna pomoć županijama i uspostavio postupak za prikupljanje novca na razini gradova i okruga za izgradnju cesta. 1893. godine Massachusetts je uspostavio prvo državno povjerenstvo za autoceste. Do 1913. većina država usvojila je slične zakone, a do 1920. sve države imale su vlastitu organizaciju cesta. Međutim, među državama je bilo malo koordinacije. Nacionalno financiranje započelo je 1912. godine Zakonom o odvajanju poštanskih ureda, a Savezni zakon o cestama iz 1916. uspostavio je saveznu pomoć za autoceste kao nacionalnu politiku. Zavod za javne ceste, osnovan u Ministarstvu poljoprivrede 1893. godine radi ispitivanja u vezi s upravljanjem cestama, dobio je odgovornost za program i usvojena je formula raspodjele na temelju površine, stanovništva i kilometraže poštanskih cesta u svakoj državi. . Sredstva su bila dodijeljena za troškove gradnje, s tim da države moraju snositi sve troškove održavanja. Položaj i izbor cesta koje će se poboljšati prepuštene su državama, aranžmanu koji je imao nekih nedostataka.
Od 1892. nacionalni pokret Dobre ceste lobirao je za sustav nacionalnih cesta koji su se pridružili glavnim središtima stanovništva i pridonijeli nacionalnoj ekonomiji. To je stajalište prepoznato Zakonom o saveznim autocestama iz 1921. godine, koji je zahtijevao da svaka država odredi sustav državnih autocesta koji ne prelazi 7 posto ukupne kilometraže autoceste u svakoj državi. Financiranje savezne pomoći bilo je ograničeno na ovaj sustav, koji nije smio prelaziti tri sedmine ukupne kilometraže autoceste. Bilo je potrebno odobrenje Zavoda za javne ceste, a savezna pomoć ograničena je na 50 posto procijenjenih troškova.
Postizanje takvog sustava u automobilskom dobu zahtijevalo je novi oblik ceste. To je izraslo iz parkirališta, koje je imalo mnogo povijesnih presedana, ali je u svom modernom obliku uvedeno 1858. godine radom krajobraznih arhitekata Fredericka Lawa Olmsteda i Calverta Vauxa za Central Park u New York City . Koncept je dodatno istaknuo William Niles White iz New Yorka kao dio programa zaštite rijeke Bronx u New Yorku i okrugu Westchester. Jednosmjerni put s četiri trake, dugačak 15 kilometara, poznat kao Park Bronx River, izgrađen je između 1916. i 1925. godine. Zaštićen s obje strane širokim pojasima parkova s ograničenim pristupom, autocesta je bila smještena i dizajnirana tako da uzrokuje minimalne smetnje krajolik. Njegova je upotreba bila ograničena na osobne automobile, a izbjegnuta su raskrižja. Uspjeh koncepta doveo je do stvaranja sustava parkirališta u okrugu Westchester i Komisije za državni park Long Islanda. Na području New Yorka izgrađeno je više parkirnih mjesta, uključujući Merritt Parkway (1934–40), koji je nastavio Westchester Parkway System preko Connecticut-a kao cesta s naplatom koja pruža podijeljene prometnice i ograničen pristup.
Uspjeh sustava parkirališta doveo je do uvođenja autoceste, koja je podijeljena autocesta bez sukobljenih prometnih kretanja i pristupa susjednim objektima. U Njemačkoj je između 1913. i 1921. grupa pod nazivom AVUS izgradila 10 kilometara (6 milja) parkirališta kroz park Grunewald u Berlinu. Njihovo uspješno iskustvo dovelo je do izgradnje prve autoceste na svijetu od Kölna do Bonna između 1929. i 1932. 1933. godine. Adolf hitler započela gradnja integriran autocesta poznata kao Reichsautobahn , ili nacionalne autoceste, počevši od autoputa Frankfurt-Darmstadt-Mannheim-Heidelberg. Jedna od svrha programa bila je ublažiti nezaposlenost, ali ceste su se svidjele i njemačkom nacionalizam i imao snažnu militarističku namjeru. Cijeli sustav obuhvaćao je tri rute sjever-jug i tri rute istok-zapad. Autocesta je pružala odvojene kolnike od 7,5 metara (25 stopa) podijeljene središnjim pojasom od 5 metara (16 stopa). Ceste su dizajnirane za velike količine prometa i brzine veće od 150 kilometara na sat, zaobilazeći gradove i pružajući ograničeni pristup. Otprilike 1.000 kilometara (600 milja) bilo je završeno do 1936. godine, a 6.500 kilometara (4.000 milja) bilo je u upotrebi kad je gradnja prestala 1942. godine.
Izvodljivost koncepta autoceste u Sjedinjenim Državama pokazala je Pennsylvania Turnpike. Pennsylvania Turnpike Commission, osnovana 1937. godine za prikupljanje sredstava i izgradnju ceste s naplatom cestarine preko ceste Apalačke planine , utvrdio je neobično povoljnu situaciju u obliku napuštene željezničke pruge, s mnogo tunela i izvrsnim ocjenama na većem dijelu trase koja je omogućila da se cesta za naplatu cestarine 1940. dovrši prema autocestama. Okružnica je imala dva 24-metarska kolnika i medijan od 10 stopa, bez poprečnog prometa na razini i s potpunom kontrolom pristupa i izlazak na 11 prometnih čvorišta. Njegova poravnanja i razredi dizajnirani su za veliku količinu brzog prometa i njegov kolnik za smještaj najtežih kamiona. Povoljna reakcija javnosti na ovu novu vrstu autocesta dala je zamah za procvat cestarina s naplatom cestarina nakon Drugog svjetskog rata, unaprijedio početak velikog međudržavnog programa autocesta i utjecao na razvoj autocesta drugdje. Pennsylvania Turnpike, koja je prvotno prometovala od Harrisburga do Pittsburgha, kasnije je produžena 100 milja istočno do Philadelphije i 67 milja zapadno do granice s Ohiom, čineći je dugačkom 327 milja. Izvorno obilježje okretnice, kasnije široko kopirano, bilo je pružanje restorana i pogona za gorivo.
Rimljani su shvatili da će koordinirani sustav prometnica koji povezuju glavna područja njihova carstva biti od prvorazrednog značaja i za komercijalne i za vojne svrhe. U modernoj eri narodi Europe prvi su put uveli koncept autocesta. U Francuska na primjer, State Department za ceste i mostove organiziran je 1716. godine, a sredinom 18. stoljeća zemlju je pokrivala opsežna mreža cesta koje je izgradila i održavala prvenstveno nacionalna vlada. Godine 1797. cestovni sustav podijeljen je u tri klase silazne važnosti: (1) ceste koje vode od Pariza do granica, (2) ceste koje vode od granice do granice, ali ne prolaze kroz Pariz, i (3) ceste koje povezuju gradove. Početkom 1920-ih ovaj je općeniti plan u osnovi ostao isti, osim što se dogodila postupna promjena klase i odgovornosti. U to je vrijeme cestovni sustav bio podijeljen u četiri klase: (1) nacionalne autoceste, koje je poboljšala i održavala državna vlada, (2) regionalne autoceste, koje je poboljšavao i održavao odjel pod uredom za cestovnu službu kojeg je imenovalo Povjerenstvo odjela, ( 3) glavne lokalne ceste, koje povezuju manje gradove i sela, izgrađene i održavane iz sredstava Republike Hrvatske komune dopunjen potporama odjela i (4) gradskim cestama, koje je gradio i održavao zajednice sama.
Američki senator Robert Bulkley iz Ohaja, s mapom predložene savezne mreže koja je bila preteča američkog međudržavnog autocesta, veljača 1938. Zbirka Harris & Ewing / Kongresna knjižnica, Washington, DC (LC-DIG-hec-24067 )
Dok su Britanci već 1878. godine prepoznali potrebu za nacionalnom potporom autocestama i nacionalnim sustavom, Zakon o Ministarstvu prometa iz 1919. godine prvi je klasificirao sustav kolnika na 23.230 milja cesta I i 14.737 milja cesta II. Pedeset posto troškova cesta I klase i 25 posto troškova cesta II klase snosila je nacionalna vlada. Sredinom 1930-ih prepoznata je potreba za nacionalnim prometnim sustavom, a Zakon o cestama iz 1939. godine, nakon čega slijedi Zakon o cestama iz 1944, stvorio je sustav prometnica. Zakon o posebnim cestama iz 1949. godine odobrio je postojeće ili nove ceste klasificirati kao autoceste koje bi mogle biti rezervirane za posebne klase prometa. Zakon o autocestama iz 1959. godine pomeo je sav prethodni zakon o autocestama u Engleskoj i Walesu i zamijenio ga a sveobuhvatan set novih zakona.
Mamutni američki međudržavni sustav autocesta (formalno, Nacionalni sustav međudržavnih i obrambenih autocesta) razvio se kao odgovor na snažne javne pritiske pedesetih godina za bolji cestovni sustav. Ti su pritisci kulminirali uspostavom predsjednika Dwight Eisenhower Odbora za glinu 1954. Slijedom preporuka ovog odbora, Federalni zakon o autocestama i Zakon o prihodima od autocesta iz 1956. godine osigurali su financiranje ubrzanog programa gradnje. Uspostavljen je savezni porez na benzin, a sredstva iz kojih su, uz ostale uplate korisnika autoceste, stavljena u zakladni fond autocesta. Omjer savezne države za financiranje izgradnje međudržavnog sustava promijenjen je u 90 posto saveznog i 10 posto državnog. Očekivalo se da će sustav biti dovršen najkasnije 1971. godine, ali povećanja troškova i kašnjenja u planiranju ovaj su se put produžili za nekih 25 godina. Sustav je narastao na ukupnu duljinu veću od 45.000 milja, povezujući gotovo sve veće gradove u Sjedinjenim Državama i prenoseći više od 20 posto nacionalnog prometa na nešto više od 1 posto ukupnog cestovnog i uličnog sustava.
Kanadski zakon o autocestama iz 1919. godine predviđao je sustav autocesta od 40 000 kilometara (25 000 milja) i predviđao je da federalna dodijeljena sredstva za izgradnju ne prelaze 40 posto troškova. Do kraja stoljeća izgrađeno je više od 134 000 kilometara (83 000 milja) autoceste, od čega je približno 16 000 kilometara (9 900 milja) bilo autoceste.
