Historia del transporte por carretera

Se han encontrado pavimentos de calles de los primeros asentamientos humanos, alrededor del año 4000  a. C., en ciudades de la civilización del valle del Indo, en el subcontinente indio , en el actual Pakistán , como Harappa y Mohenjo-Daro . Los caminos en estas ciudades eran rectos y largos, y se cruzaban en ángulo recto.

Parece ser que las ruedas se desarrollaron en la antigua Sumeria, en Mesopotamia , alrededor del 5000  a. C., quizás originalmente para la fabricación de cerámica. Su uso original en el transporte pudo haber sido como accesorios para travois o trineos para reducir la resistencia. Se ha argumentado que se usaban troncos como rodillos debajo de los trineos antes del desarrollo de las ruedas, pero no hay evidencia arqueológica de esto. ^{[ 6 ]} La mayoría de las primeras ruedas parecen haber estado unidas a ejes fijos , lo que habría requerido lubricación regular con grasas animales o aceites vegetales, o separación con cuero para ser efectivas. ^{[ 7 ]} Los primeros carros simples de dos ruedas, aparentemente desarrollados a partir de travois, parecen haber sido utilizados en Mesopotamia y el norte de Irán alrededor del 3000 a. C., y los carros  de dos ruedas aparecieron alrededor del 2800 a. C. Eran tirados por onagros . ^{[ 7 ]} 

Los carros pesados ​​de cuatro ruedas se desarrollaron alrededor del 2500  a. C., los cuales solo eran aptos para el transporte con bueyes y, por lo tanto, solo se usaban donde se cultivaban cosechas, particularmente en Mesopotamia. ^{[ 7 ]} Los carros de dos ruedas con ruedas de radios parecen haber sido desarrollados alrededor del 2000  a. C. por la cultura Andronovo en el sur de Siberia y Asia Central . Casi al mismo tiempo se inventó el primer arnés primitivo que permitía el transporte con caballos. ^{[ 7 ]}

El transporte con ruedas generó la necesidad de mejores caminos. Generalmente, los materiales naturales no pueden ser lo suficientemente blandos para formar superficies bien niveladas y lo suficientemente resistentes para soportar vehículos con ruedas, especialmente cuando están mojados, y permanecer intactos. En las áreas urbanas comenzó a ser rentable construir calles empedradas y, de hecho, las primeras calles pavimentadas parecen haberse construido en Ur en el 4000  a. C. Los caminos de corduroy (bases de caminos hechas de troncos colocados perpendicularmente a la dirección de viaje) se construyeron en Glastonbury , Inglaterra, en el 3300  a. C., ^{[ 8 ]} y los caminos empedrados se construyeron en la civilización del valle del Indo desde aproximadamente la misma época. Las mejoras en la metalurgia hicieron que, hacia el 2000  a. C., las herramientas para cortar piedra estuvieran generalmente disponibles en Oriente Medio y Grecia, lo que permitió pavimentar las calles locales. ^{[ 9 ]} Cabe destacar que, alrededor del año 2000  a. C., los minoicos construyeron una calzada pavimentada de 50 km (31 millas) desde Cnosos , en el norte de Creta , atravesando las montañas hasta Gortina y Lebena , un puerto en la costa sur de la isla. Esta calzada contaba con desagües laterales, un pavimento de 200 mm de espesor formado por bloques de arenisca unidos con mortero de arcilla y yeso , cubierto por una capa de losas basálticas y arcenes separados . Esta calzada podría considerarse superior a cualquier calzada romana . ^{[ 10 ]}   

En el año 500  a. C., Darío el Grande inició la construcción de una extensa red de caminos en Persia , incluyendo la famosa Vía Real , una de las mejores carreteras de su época. Esta vía se siguió utilizando incluso después de la época romana. Gracias a su excelente calidad y a un sistema de relevos, los mensajeros a caballo podían recorrer 2699 kilómetros (1677 millas) en nueve días. ^{[ 11 ]} 

Desde el 268 a. C. hasta el 22  a. C., Ashoka construyó caminos, edictos , pozos de agua, centros educativos, casas de descanso y hospitales para humanos y animales a lo largo de las rutas que atravesaban el subcontinente indio, y plantó árboles como banianos y mangos para beneficio de los viajeros. El Imperio Maurya construyó la Gran Carretera Troncal , que se extendía desde el actual Bangladesh hasta Peshawar en Pakistán. Su longitud era de aproximadamente 2000 millas. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}

Con el advenimiento del Imperio Romano , surgió la necesidad de que los ejércitos pudieran desplazarse rápidamente de un lugar a otro, y los caminos existentes solían estar embarrados, lo que retrasaba enormemente el movimiento de grandes contingentes de tropas. Para solucionar este problema, los romanos construyeron grandes calzadas. Estas calzadas utilizaban una base profunda de piedra triturada para garantizar que se mantuvieran secas, ya que el agua se escurría a través de la piedra triturada en lugar de convertirse en lodo en los suelos arcillosos. Las legiones avanzaban con rapidez por estas calzadas, y algunas todavía se utilizan milenios después.

En las rutas más transitadas, se añadieron capas adicionales, como losas hexagonales, que reducían el polvo y la resistencia de las ruedas. Estas losas permitían a los carros romanos desplazarse con gran rapidez, facilitando así una buena comunicación con las provincias romanas. Los caminos rurales solían pavimentarse primero al entrar en las ciudades para mantener limpios los productos agrícolas. En los carruajes tirados por caballos se incorporaron sistemas primitivos de amortiguación para reducir los baches, ya que las losas originales no estaban perfectamente alineadas.

La responsabilidad del estado de las carreteras recaía en la parroquia local desde la época de los Tudor . En 1656, la parroquia de Radwell , Hertfordshire, solicitó al Parlamento ayuda para mantener su tramo de la Great North Road . ^{[ 22 ]} El Parlamento aprobó una ley que otorgaba a los jueces locales poderes para erigir casetas de peaje en un tramo de la Great North Road, entre Wadesmill , Hertfordshire; Caxton , Cambridgeshire ; y Stilton , Huntingdonshire por un período de once años, y los ingresos así recaudados debían utilizarse para el mantenimiento de la Great North Road en sus jurisdicciones. ^{[ 22 ] [ 23 ]} La caseta de peaje erigida en Wadesmill se convirtió en la primera caseta de peaje efectiva en Inglaterra.

El primer plan que contó con administradores que no eran jueces se estableció mediante una ley de peaje en 1707, para un tramo de la carretera Londres- Chester entre Fornhill y Stony Stratford . El principio básico era que los administradores gestionarían los recursos de las diversas parroquias por las que pasaba la carretera, los complementarían con los peajes de los usuarios de fuera de las parroquias y destinarían todo al mantenimiento de la carretera principal. Este se convirtió en el modelo para la construcción de carreteras de peaje en un número creciente de vías, impulsado por aquellos que deseaban mejorar el flujo comercial en su parte del condado. ^{[ 22 ]}

A principios del siglo XVIII, algunos tramos de las principales carreteras radiales que llegaban a Londres quedaron bajo el control de fideicomisos de peaje individuales. El ritmo de creación de nuevos peajes se aceleró en la década de 1750, cuando se formaron fideicomisos para mantener las rutas transversales entre las Grandes Carreteras que partían de Londres. Las carreteras que conducían a algunas ciudades provinciales, sobre todo en el oeste de Inglaterra, quedaron bajo la administración de fideicomisos individuales, y las carreteras clave de Gales se convirtieron en peaje. En el sur de Gales , las carreteras de condados enteros quedaron bajo la administración de fideicomisos de peaje individuales en la década de 1760. Un nuevo auge en la formación de fideicomisos se produjo en la década de 1770, con la conversión en peaje de carreteras secundarias de conexión, rutas sobre nuevos puentes, nuevas rutas en las crecientes zonas industriales y carreteras en Escocia . En 1750 se establecieron unos 150 fideicomisos; en 1772 se establecieron otros 400 y, en 1800, había más de 700 fideicomisos. ^{[ 24 ]} En 1825, alrededor de 1.000 fideicomisos controlaban 18.000 millas (29.000 km) de carreteras en Inglaterra y Gales. ^{[ 25 ]} 

Las leyes que regulaban estos nuevos fideicomisos y las leyes de renovación de los fideicomisos anteriores incorporaban una lista cada vez mayor de poderes y responsabilidades. A partir de la década de 1750, las leyes exigían a los fideicomisos la construcción de mojones que indicaran la distancia entre las principales ciudades de la carretera. Los usuarios de la carretera estaban obligados a seguir lo que se convertirían en normas de circulación, como conducir por la izquierda y no dañar la superficie de la carretera. Los fideicomisos podían cobrar peajes adicionales durante el verano para sufragar el riego de la carretera y así reducir el polvo levantado por los vehículos. El Parlamento también aprobó algunas leyes generales sobre carreteras de peaje que regulaban la administración de los fideicomisos y las restricciones sobre el ancho de las ruedas, ya que se decía que las ruedas estrechas causaban un daño desproporcionado a la carretera.

La calidad de las primeras carreteras de peaje variaba. ^{[ 26 ]} Si bien la construcción de carreteras de peaje produjo algunas mejoras en cada vía, las tecnologías utilizadas para lidiar con las características geológicas, el drenaje y los efectos del clima estaban en sus inicios. La construcción de carreteras mejoró lentamente, inicialmente gracias a los esfuerzos de topógrafos individuales como John Metcalf en Yorkshire en la década de 1760. ^{[ 27 ]} Los constructores de carreteras de peaje británicos comenzaron a darse cuenta de la importancia de seleccionar piedras limpias para la superficie y excluir el material vegetal y la arcilla para construir carreteras más duraderas. ^{[ 21 ] [ 28 ]}

Las autopistas de peaje construidas en Estados Unidos solían ser obra de empresas privadas concesionadas por el gobierno. Generalmente discurrían paralelas a rutas existentes con cierto volumen de tráfico o las reemplazaban, con la esperanza de que la mejora de la vía desviara suficiente tráfico para que la empresa resultara rentable. Los caminos de tablones eran especialmente atractivos, ya que reducían considerablemente la resistencia a la rodadura y mitigaban el problema de quedar atascados en el barro. Una mejor nivelación, que suavizaba la pendiente de los tramos más difíciles, permitía que los animales de tiro transportaran cargas más pesadas.

El primer constructor de carreteras profesional que surgió durante la Revolución Industrial fue John Metcalf , quien construyó aproximadamente 290 kilómetros de carreteras de peaje, principalmente en el norte de Inglaterra, a partir de 1765, cuando el Parlamento aprobó una ley que autorizaba la creación de fideicomisos de peaje para construir carreteras financiadas con peajes en la zona de Knaresborough . Metcalf ganó un contrato para construir un tramo de 5 kilómetros entre Minskip y Ferrensby en una nueva carretera que unía Harrogate con Boroughbridge . Exploró la zona por su cuenta y determinó la ruta más práctica.  

Creía que una buena carretera debía tener buenos cimientos, un buen drenaje y una superficie lisa y convexa que permitiera que el agua de lluvia fluyera rápidamente hacia las cunetas laterales. Comprendía la importancia de un buen drenaje, sabiendo que la precipitación era la causa principal de los problemas en las carreteras. Ideó un método para construir una carretera a través de un pantano utilizando una serie de balsas hechas de brezo y aulaga atadas en haces como cimientos. Esto consolidó su reputación como constructor de carreteras, ya que otros ingenieros creían que era imposible. Dominó su oficio con su propio método de cálculo de costes y materiales, que no lograba explicar con éxito a los demás.

A Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet se le atribuye ampliamente el establecimiento del primer enfoque científico para la construcción de carreteras en Francia. En 1775, escribió un memorándum sobre su método, que se convirtió en práctica común en Francia. Este método consistía en una capa de grandes rocas cubierta por una capa de grava más pequeña. La capa inferior mejoraba la práctica romana, ya que se basaba en la comprensión de que el propósito de esta capa (la subbase o capa base ) era transferir el peso de la carretera y su tráfico al terreno, protegiéndolo de la deformación mediante una distribución uniforme del peso. Por lo tanto, la subbase no tenía que ser una estructura autoportante. La superficie de rodadura superior proporcionaba una superficie lisa para los vehículos, a la vez que protegía las grandes piedras de la subbase.

Trésaguet comprendió la importancia del drenaje y, por ello, construyó cunetas laterales profundas, pero insistió en construir sus carreteras en zanjas para que se pudiera acceder a ellas desde los laterales, lo que socavó este principio. Las superficies y los desagües bien mantenidos protegen la integridad de la subbase, y Trésaguet introdujo un sistema de mantenimiento continuo, en el que se asignaba a un operario un tramo de carretera para mantenerlo en buen estado. ^{[ 29 ]}

El agrimensor e ingeniero Thomas Telford realizó importantes avances en la ingeniería de nuevas carreteras y la construcción de puentes. Su método de construcción de carreteras consistía en excavar una gran zanja en la que se colocaba una base de roca pesada. Diseñaba sus carreteras con una pendiente descendente desde el centro (pendiente de la corona), lo que permitía el drenaje, una mejora significativa respecto al trabajo de Trésaguet. La superficie estaba compuesta de piedra triturada. Mejoró los métodos de construcción de carreteras optimizando la selección de la piedra según su grosor, teniendo en cuenta el tráfico, la alineación y las pendientes. En sus últimos años, Telford fue responsable de la reconstrucción de tramos de la carretera de Londres a Holyhead , tarea que completó su asistente durante diez años, John MacNeill .

Su trabajo de ingeniería en la Holyhead Road (ahora la A5) en la década de 1820 redujo el tiempo de viaje de la diligencia postal londinense de 45 horas a tan solo 27 horas, y las mejores velocidades de la diligencia aumentaron de 5–6  mph (8–10  km/h) a 9–10  mph (14–16  km/h). Entre Londres y Shrewsbury, la mayor parte de su trabajo en la carretera consistió en mejoras. Más allá de Shrewsbury, y especialmente más allá de Llangollen, el trabajo a menudo implicaba la construcción de una carretera desde cero. Los elementos notables de esta sección de la ruta incluyen el puente de Waterloo sobre el río Conwy en Betws-y-Coed , el ascenso desde allí hasta Capel Curig y luego el descenso desde el paso de Nant Ffrancon hacia Bangor . Entre Capel Curig y Bethesda , en el valle de Ogwen , Telford se desvió de la carretera original, construida por los romanos durante su ocupación de esta zona. ^{[ 30 ]}

Fue otro ingeniero escocés, John Loudon McAdam , quien diseñó las primeras carreteras modernas. Desarrolló un material de pavimentación económico a base de tierra y agregados de piedra (conocido como macadán ). Su método de construcción de carreteras era más sencillo que el de Telford, pero más eficaz para proteger las vías: descubrió que las enormes cimentaciones de roca sobre roca eran innecesarias y afirmó que el suelo nativo por sí solo soportaría la carretera y el tráfico, siempre que estuviera cubierto por una capa superficial que protegiera el suelo subyacente del agua y el desgaste. ^{[ 31 ]}

A diferencia de Telford y otros constructores de carreteras, McAdam construyó sus carreteras lo más niveladas posible. Su carretera de 9,1 m de ancho (30 pies) solo requería una elevación de tres pulgadas desde los bordes hasta el centro. La inclinación y la elevación de la carretera por encima del nivel freático permitían que el agua de lluvia fluyera hacia las cunetas a ambos lados. ^{[ 33 ]} 

El tamaño de las piedras era fundamental en la teoría de construcción de carreteras de McAdam. El espesor inferior de la carretera, de 200 milímetros (7,9 pulgadas), estaba limitado a piedras de no más de 75 milímetros (3,0 pulgadas) . La capa superior de piedras, de 50 milímetros (2,0 pulgadas) , estaba limitada a 20 milímetros (0,79 pulgadas) , y las piedras eran revisadas por supervisores que portaban balanzas. Un trabajador podía comprobar el tamaño de la piedra por sí mismo viendo si le cabía en la boca. La importancia del tamaño de 20 mm radicaba en que las piedras debían ser mucho más pequeñas que el ancho de 100 mm de las ruedas de hierro de los carruajes que circulaban por la carretera.      

McAdam creía que el "método adecuado" para romper piedras, para que fueran útiles y rápidas, consistía en que las personas se sentaran y usaran martillos pequeños, rompiéndolas de manera que ninguna pesara más de seis onzas. Escribió que la calidad del camino dependería de la precisión con la que se esparcieran las piedras sobre la superficie, cubriendo un espacio considerable, palada a palada. ^{[ 34 ]}

McAdam ordenó que no se incorporara a la carretera ninguna sustancia que absorbiera agua y afectara la calzada por las heladas, ni que se colocara nada sobre la piedra limpia para compactarla. La acción del tráfico haría que la piedra rota se combinara con sus propios ángulos, fusionándose en una superficie nivelada y sólida que resistiría la intemperie y el tráfico. ^{[ 35 ]} Gracias a su experiencia en la construcción de carreteras, McAdam había aprendido que una capa de piedras angulares rotas actuaría como una masa sólida y no requeriría la gran capa de piedra utilizada anteriormente para construir carreteras. Al mantener las piedras de la superficie más pequeñas que el ancho de las ruedas, se podía crear una buena superficie de rodadura para el tráfico. Las piedras pequeñas de la superficie también proporcionaban poca tensión a la carretera, siempre que se mantuvieran razonablemente secas. ^{[ 36 ]} En la práctica, sus carreteras demostraron ser el doble de resistentes que las de Telford. ^{[ 37 ]}

Aunque McAdam se había opuesto rotundamente a rellenar los huecos entre sus pequeñas piedras talladas con material más pequeño, en la práctica los constructores de carreteras comenzaron a introducir materiales de relleno como piedras más pequeñas, arena y arcilla, y se observó que, como resultado, estas carreteras eran más resistentes. Las carreteras de macadán se construyeron ampliamente en Estados Unidos y Australia en la década de 1820 y en Europa en las décadas de 1830 y 1840. ^{[ 38 ]} Las carreteras de macadán eran adecuadas para el uso de caballos y carruajes o diligencias, pero eran muy polvorientas y propensas a la erosión con fuertes lluvias.

La primera versión de las autopistas modernas de acceso controlado evolucionó durante la primera mitad del siglo XX. La Long Island Motor Parkway en Long Island , Nueva York , inaugurada en 1908 como una iniciativa privada, fue la primera carretera de acceso limitado del mundo. Incluía muchas características modernas, como curvas peraltadas , barandillas de seguridad y asfalto de hormigón armado . ^{[ 45 ]} El tráfico podía girar a la izquierda entre la autopista y los conectores, cruzando el tráfico que venía en sentido contrario, por lo que no era una autopista de acceso controlado (o "autopista" como la definió posteriormente el Manual de Dispositivos Uniformes de Control de Tráfico del gobierno federal ).

Las autopistas modernas de acceso controlado surgieron a principios de la década de 1920 como respuesta al rápido aumento del uso del automóvil , la demanda de desplazamientos más rápidos entre ciudades y como consecuencia de las mejoras en los procesos, técnicas y materiales de pavimentación. Estas carreteras originales de alta velocidad se denominaban " autopistas dobles " y han sido modernizadas y siguen en uso hoy en día.

Italia fue el primer país del mundo en construir autopistas de acceso controlado reservadas para el tráfico rápido y solo para vehículos motorizados. ^{[ 43 ] [ 44 ]} La Autostrada dei Laghi ("Autopista de los Lagos"), la primera construida en el mundo, que conectaba Milán con el lago Como y el lago Maggiore , y ahora partes de las autopistas A8 y A9 , fue ideada por Piero Puricelli y se inauguró en 1924. ^{[ 44 ]} Esta autopista, llamada autostrada , contenía solo un carril en cada dirección y no tenía intercambiadores. La Bronx River Parkway fue la primera carretera en América del Norte en utilizar una franja central para separar los carriles opuestos, que se construyó a través de un parque y donde las calles que se cruzaban pasaban por encima de puentes. ^{[ 46 ] [ 47 ]} La Southern State Parkway se inauguró en 1927, mientras que la Long Island Motor Parkway se cerró en 1937 y fue reemplazada por la Northern State Parkway (inaugurada en 1931) y la Grand Central Parkway contigua (inaugurada en 1936). En Alemania, la construcción de la Autobahn Bonn-Colonia comenzó en 1929 y fue inaugurada en 1932 por Konrad Adenauer , entonces alcalde de Colonia . ^{[ 48 ]}

En Canadá, el primer precursor con acceso semicontrolado fue The Middle Road entre Hamilton y Toronto , que contaba con una mediana divisoria entre los flujos de tráfico opuestos, así como el primer cruce en forma de trébol del país . Esta autopista evolucionó hasta convertirse en la Queen Elizabeth Way , que presentaba un cruce en forma de trébol y otro en forma de trompeta cuando se inauguró en 1937 y, hasta la Segunda Guerra Mundial, ostentó el tramo de carretera iluminado más largo jamás construido. ^{[ 49 ]} Una década después, se inauguró el primer tramo de la autopista 401 , basado en diseños anteriores. Desde entonces, se ha convertido en la autopista más transitada de Norteamérica.

La palabra «autopista» fue utilizada por primera vez en febrero de 1930 por Edward M. Bassett . ^{[ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]} Bassett argumentó que las carreteras debían clasificarse en tres tipos básicos: autopistas, avenidas y autovías. ^{[ 52 ]} En el sistema de Bassett , basado en la zonificación y el derecho de propiedad , los propietarios de terrenos colindantes tienen derechos de luz , aire y acceso a las autopistas, pero no a las avenidas ni a las autovías; estas dos últimas se distinguen en que el propósito de una avenida es la recreación, mientras que el propósito de una autovía es el movimiento. ^{[ 52 ]} Así, tal como se concibió originalmente, una autovía es una franja de terreno público dedicada al movimiento sobre la cual los propietarios de terrenos colindantes no tienen derechos de luz, aire o acceso. ^{[ 52 ]}