インフラの歴史

1700 年以前のインフラは主に道路と運河で構成されていました。運河は輸送や灌漑に使用されました。海上航行は港と灯台によって支援されていました。いくつかの先進都市には公共の噴水や浴場に水を供給する水道がありましたが、下水道がある都市は少数でした。

最も初期の鉄道は鉱山や滝を迂回するために使用され、馬や人が引いていました。1811年にジョン・ブレンキンソップが最初の成功した実用的な鉄道機関車を設計し、^{[1]ミドルトン炭鉱と}リーズを結ぶ線路が建設されました。

電気電信は、1837年7月25日にロンドンのユーストンとカムデン・タウンの間で初めて実証され、成功した。 ^{[2] 1839年4月9日、グレート}・ウェスタン鉄道のパディントン駅からウェスト・ドレイトンまでの13マイル（21km）の区間で商用化された。 1876年、アレクサンダー・グラハム・ベルは、初めて電話で明瞭な音声の伝送に成功した。すぐに、信号用のベルが追加され、次にスイッチフックが追加され、電話は電信ネットワークですでに採用されていた交換原理を利用するようになった。

1863年、ロンドン地下鉄が開通。1890年、初めて電気牽引と深層トンネルが使用され始めた。1878年のパリ万博では、オペラ通りとオペラ広場に電弧照明が設置された。1924年、イタリアは、ミラノとマッジョーレ湖、コモ湖を結ぶ高速道路のような道路、アウトストラーダ・デイ・ラーギ（「湖水高速道路」、現在はアウトストラーダA8とアウトストラーダA9の一部）を建設した最初の国となった。

1982 年に、インターネット プロトコル スイート(TCP/IP) が標準化され、インターネットと呼ばれる、完全に相互接続された TCP/IP ネットワークの世界規模のネットワークの概念が導入されました。

1700 年以前のインフラは主に道路と運河で構成されていました。運河は輸送や灌漑に使用されました。海上航行は港と灯台によって支援されていました。いくつかの先進都市には公共の噴水や浴場に水を供給する水道がありましたが、下水道がある都市は少数でした。

道路

最初の道路はナチェズ・トレースのような狩猟 道をたどる道であった。^[3]

最初の舗装道路は紀元前4000年にウルで建設されたようです。コーデュロイ道路は紀元前3300年にイギリスのグラストンベリーで建設され^[4]、レンガ舗装の道路はインド亜大陸のインダス文明でほぼ同じ時期に建設されました。紀元前500年、ダレイオス1世はペルシャ（イラン）で王の道を含む広範な道路システムを開始しました。

ローマ帝国の台頭とともに、ローマ人は、路面が乾燥状態を保つために、砕石を敷いた深い路床を下層として道路を建設しました。交通量の多い道路では、ほこりを減らし、車輪の抵抗を減らすために、6 面のキャップストーン、つまり舗装材を含む追加の層がありました。

中世イスラム世界では、アラブ帝国中に多くの道路が建設された。最も洗練された道路はイラクのバグダッドの道路で、 8世紀にタール舗装された。 ^[5]

運河と灌漑システム

最も古い運河は紀元前4000年頃、現在のイラクとシリアにあるメソポタミアで建設された。紀元前3300年頃のインドとパキスタンのインダス文明には、洗練された運河灌漑システムがあった。^[6]エジプトでは、運河の歴史は少なくとも紀元前2300年に遡り、アスワン近郊のナイル川の急流を迂回する運河が建設された。^[7]

古代中国では、河川輸送のための大規模な運河が戦国時代（紀元前481-221年）にまで遡って建設されました。 ^[8]これまでで最長の運河は、西暦609年に完成した大運河で、現在でも1,794キロメートル（1,115マイル）で世界最長の運河となっています。

ヨーロッパでは、 12世紀からの商業拡大により中世に運河建設が始まりました。有名な運河としては、1398年のドイツのシュテックニッツ運河、1642年のフランスのロワール川とセーヌ川を結ぶブリアール運河、そして1683年の大西洋と地中海を結ぶミディ運河があります。ドイツでは17世紀から18世紀にかけて運河建設が着実に進み、エルベ川、オーデル川、ヴェーザー川の3大河が運河で結ばれました。

道路

イギリスでは交通量が増加し、道路が劣化したため、特に 1730 年から 1770 年の間に、ターンパイク トラストによって有料道路が建設されました。ターンパイクは後に米国でも建設されました。ターンパイクは通常、政府の認可を受けた民間企業によって建設されました。

19 世紀初頭、 アパラチア山脈とミシシッピ川の間の米国辺境から多くの農産物が河川や運河の水上輸送によって運ばれましたが、山脈を越えるより短い道路ルートには利点がありました。

フランスでは、ピエール＝マリー＝ジェローム・トレサゲが1764年頃に道路建設に対する最初の科学的アプローチを確立したことで広く知られています。これは、大きな岩の層を小さな砂利の層で覆うというものでした。ジョン・ラウドン・マカダム（1756年 - 1836年）は最初の近代的な高速道路を設計し、マカダムとして知られる土と石の骨材でできた安価な舗装材を開発しました。^[4]

運河

ヨーロッパ、特にイギリスとアイルランド、そして初期のアメリカとカナダの植民地では、産業革命の初期段階で鉄道が発達する前に内陸運河が建設されました。イギリスでは 1760 年から 1820 年の間に 100 を超える運河が建設されました。

アメリカ合衆国では、航行可能な運河が隔絶された地域まで伸び、外の世界とのつながりをもたらした。1825年までに、 82の閘門を備えた全長363マイル（584 km）のエリー運河が、人口密集地である北東部から肥沃なグレートプレーンズへの接続を開いた。19世紀には、運河の長さは100マイル（160 km）から4,000マイル（6,400 km）以上に伸び、カナダと連携した複雑なネットワークにより五大湖が航行可能となったが、後にいくつかの運河は排水され、鉄道の敷設地として使用された。

鉄道

最も古い鉄道は鉱山や滝を迂回するために使われ、馬や人が引いていました。1811年にジョン・ブレンキンソップが最初の成功した実用的な鉄道機関車を設計し^{[1] 、ミドルトン炭鉱と}リーズを結ぶ路線が建設されました。^{[9]世界初の都市間路線と見なされている}リバプール・アンド・マンチェスター鉄道は1826年に開通しました。その後数年間で、鉄道はイギリス全土と世界中に広がり、ほぼ1世紀にわたって陸上輸送の主要手段となりました。

米国では、 1826年にマサチューセッツ州で開通したグラナイト鉄道が、継続的な運行を経て公共輸送機関へと進化した最初の商業鉄道でした。 1830年に開通したボルチモア・アンド・オハイオ鉄道は、主要な鉄道システムに進化した最初の鉄道でした。1869年、象徴的に重要な大陸横断鉄道が、ユタ州プロモントリーで金の杭を打ち込み、米国で完成しました。^[10]

電信サービス

電気電信は1837年7月25日にロンドンのユーストン駅とカムデンタウン駅の間で初めて実証され、成功した。 ^[2] 1839年4月9日、 グレート・ウェスタン鉄道のパディントン駅からウェスト・ドレイトン駅までの13マイル（21km）の区間で商業利用が開始された。

アメリカ合衆国では、サミュエル・モールスとアルフレッド・ヴェイルが電信機を開発しました。1844年5月24日、モールスはワシントンDCの米国議会議事堂の最高裁判所からボルチモアのB&O鉄道外部駅（現在はB&O鉄道博物館）にメッセージを送信し、初めて公開で電信機を実演しました。モールス/ヴェイル電信機はその後20年間で急速に普及しました。1861年10月24日、最初の大陸横断電信システムが確立されました。

最初の大西洋横断電信ケーブルは1866 年 7 月 27 日に完成し、初めて大西洋横断電信通信が可能になりました。ユーストン駅に最初に設置されてから 29 年以内に、電信ネットワークは海を越えて南極大陸を除くすべての大陸にまで広がり、初めて瞬時の 地球規模の通信が可能になりました。

道路

タール結合マカダム舗装、またはターマック舗装は、19 世紀末にパリなどの都市のマカダム道路に使用されました。20 世紀初頭には、ターマック舗装とコンクリート舗装が田舎にまで広がりました。

運河

この時期には、1869 年のスエズ運河、 1897 年のキール運河、1914 年の パナマ運河など、多くの著名な海上運河が完成しました。

電話サービス

1876 年、アレクサンダー グラハム ベルは、初めて電話で明瞭な音声を送信することに成功しました。最初の電話機にはネットワークがなく、2 台 1 組で配線された個人用でした。さまざまな人と話をしたいユーザーは、その目的に必要な数の電話機を持っていました。話をしたいユーザーは、相手に聞こえるまで送信機に向かって口笛を吹きました。しかし、すぐに信号用のベルが追加され、次にスイッチフックが追加され、電話機は電信ネットワークですでに採用されていた交換原理を利用するようになりました。各電話機はローカル電話交換機に配線され、交換機はトランクで配線されました。ネットワークは階層的に接続され、都市、国、大陸、海洋にまで広がりました。

電気

1878年のパリ万博では、オペラ通りとオペラ広場に沿って、ゼノベ・グラムの交流発電機で駆動するヤブロチコフアーク灯を使用した電気アーク照明が設置されました。 ^{[11] [12]}

ヤブロチコフろうそくには高電圧が必要であり、実験者はすぐにアーク灯に7マイル（11 km）の回路で電力を供給できることを報告しました。^[13] 10年以内に、多数の都市が中央発電所を使用した照明システムを導入し、送電線を介して複数の顧客に電力を供給するようになりました。これらのシステムは、当時の主流で あったガス灯のユーティリティと直接競合していました。

白熱灯を供給する最初の電力システムは、マンハッタン南部のエジソン照明会社によって建設され、最終的にはパール ストリート駅に設置された 6 基の「ジャンボ ダイナモ」によって 1 平方マイルの範囲に電力を供給しました。

高電圧を使用した三相 交流の最初の送電は、1891年にフランクフルトで開催された国際電気技術博覧会で行われました。25キロボルトの送電線は、ネッカー川沿いのラウフェンとフランクフルトを約175km（109マイル）の長さで結んでいました。電力送電に使用される電圧は、20世紀を通じて増加しました。1914年までに、70,000Vを超える55の送電システムが稼働しており、当時使用されていた最高電圧は150,000Vでした。^[14]

給水と下水道

19 世紀には、コレラの脅威に対応するため、ロンドンに大規模な処理施設が建設されました。1852年大都市水道法が制定されました。この法律により、1855 年 8 月 31 日以降、水道会社がテムズ川の潮汐地帯から家庭用の水を汲み上げることは違法となり、1855 年 12 月 31 日以降は、そのような水はすべて効果的に濾過することが義務付けられました。大都市下水道委員会が設立され、水の濾過が義務付けられ、テディントン ロックの上流にテムズ川の新しい取水口が設置されました。

圧縮液化塩素ガスを使用した飲料水の浄化技術は、 1910 年に陸軍 少佐で 陸軍医学校の化学教授であったカール ロジャース ダーナルによって開発されました。ダーナルの研究は、今日の都市の浄水システムの基礎となりました。

地下鉄

1863 年にロンドン地下鉄が開通しました。1890 年に初めて電気牽引と深層トンネルが使用され始めました。その後すぐに、ブダペストや他の多くの都市でも地下鉄システムが使用され始めました。1940 年までに 19 の地下鉄システムが使用されていました。

道路

イタリアは、世界で初めて自動車専用高速道路を建設した国である。^{[15] [16]}ミラノとコモ湖、マッジョーレ湖を結び、現在はアウトストラーダA8とアウトストラーダA9の一部となっているアウトストラーダ・デイ・ラーギ （「湖沼高速道路」）は、世界で初めて建設された道路であり、ピエロ・プリチェリによって考案され、1924年に開通した。^[16]土木技師で起業家のピエロ・プリチェリは、1921年に公益事業用の高速道路を建設する最初の認可を受け、1924年から1926年の間に建設（片側1車線）を完了した。ピエロ・プリチェリは、通行料を導入することで費用を賄うことを決定した。 [ ^17]

インターネット

パケット交換の研究は1960年代初めに始まりました。特にARPANETは、複数の独立したネットワークをネットワークのネットワークに結合することができるインターネットワーキング用のプロトコルの開発につながりました。ARPANETとなる最初の2つのノードは、1969年10月29日に相互接続されました。^[18] ARPANET へのアクセスは、国立科学財団（NSF）がコンピュータサイエンスネットワーク（CSNET）を開発し、1981年に拡張されました。1982年には、インターネットプロトコルスイート（TCP/IP）が標準化され、インターネットと呼ばれる完全に相互接続されたTCP/IPネットワークの世界規模のネットワークの概念が導入されました。TCP/IPネットワークアクセスは、国立科学財団ネットワーク（NSFNET ）が研究機関や教育機関から米国のスーパーコンピュータサイトへのアクセスを提供した1986年に再び拡張されました。 ^[19]商用インターネットサービスプロバイダー（ISP）は、1980年代後半から1990年代前半に登場し始めました。 ARPANETは1990年に廃止された。インターネットは1995年にNSFNETが廃止され、商用トラフィックを運ぶためのインターネットの使用に対する最後の制限が取り除かれ、商業化された。^[20]インターネットは1980年代半ばから後半にかけてヨーロッパとオーストラリアに急速に拡大し始め^{[21] [22]}、1980年代後半から1990年代前半にはアジアに拡大した。^[23] 1990年代後半には、公共のインターネットのトラフィックは年間100％増加したと推定され、インターネットユーザー数の平均年間増加率は20％から50％の間であると考えられていた。^{[24] 2011年3月31日現在、}インターネットユーザー の推定総数は20億9500万人（世界人口の30.2％）である。^[25]

• ラリー・W・ビーファーマン、「年金基金のインフラ投資：リソースペーパー」、キャピタル・マター（臨時ペーパーシリーズ）、第3号、2008年12月
• A. エバーハルト、「発展途上国におけるインフラ規制」、PPIAFワーキングペーパー第4号（2007年）世界銀行
• M. Nicolas J. Firzli および Vincent Bazi、「緊縮財政時代のインフラ投資：年金と政府系ファンドの視点」、Revue Analyse Financière 2011 年第 4 四半期号、34 ～ 37 ページおよび USAK/JTW 2011 年 7 月 30 日（オンライン版）に共同掲載
• ゲオルグ・インデルスト、「年金基金のインフラ投資」、OECD 保険および個人年金に関するワーキングペーパー、第 32 号 (2009 年)
• アッシャー、ケイト、ウェンディ・マレック調査（2007年）。『The Works: Anatomy of a City』（再版）。ニューヨーク：ペンギン・プレス。ISBN 978-0143112709。{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
• ヘイズ、ブライアン (2005)。インフラストラクチャ: 産業景観のためのあらゆる情報を網羅した本(第 1 版)。ニューヨーク市: ノートン。ISBN 978-0393329599。
• ヒューラー、スコット (2010)。『グリッド上：土地、平均的な近隣地域、そして私たちの世界を動かすシステム』。エマウス、ペンシルバニア州：ローデール。ISBN 978-1-60529-647-0。
• ハドフィールド、チャールズ（1986）、世界の運河：内陸航行の過去と現在、デイビッドとチャールズ、ISBN 978-0-7153-8555-5
• ニーダム、J.（1971）、中国の科学と文明、CUPケンブリッジ
• ロッダ、JC (2004)、「文明の基礎 - 水科学?」、国際水文学科学協会

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