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4新しいパラダイムの創造21世紀の幅広い分野に対応するために、既存のインフラシステムの広範なネットワークを更新し、再構築することは、国とその市民のための複雑で長期的な課題を構成している。 しかし、20世紀に使われていたような意思決定プロセス、工法、運用慣行を引き続き使用することは、同じ結果をもたらす可能性があります: サービスdisrup-tionsの増加する例、より高い操作および修理費用、および可能性のofcatastrophic、滝のように落ちる失敗。 このcentury’sの課題を満たすためには、重要なinfrastructureシステムの目的と価値のfundamentalreexaminationとインフラ関連の意思決定と投資のための現在のプロセスが必要です。 この再検討は困難であるが、複雑な問題への実践的解決策を開発するための新しいパラダイムをもたらすことができる。原料FORA N E W PA R A D I G M上記に参照される新しいparadigmreferredを作成するのに必要とされる原料のいくつかは今日利用できる。 ﾂつｨﾂ姪”ﾂつ”ﾂ債ﾂづｭﾂつｹﾂつｭﾂつｾﾂつｳﾂつ”ﾂ。: 2008年31月に実施されたThe National Research Council’S Board on Infrastructure and31

建設された環境をフレーミングすると、参加者は新しい技術や材料、進行中のイニシアチブ、インフラ T echnologies a nd M a t eri a lsの研究により、コンディションとパフォーマンスを監視し、インフラシステムの管理を改善するための技術が得られました; インフラコンポーネントの構築と修復のための新しい材料、上下水道、電力、輸送、通信システムの相互に関連する性質に関する新しい知識、インフラの劣化の結果をシミュレートするためのモデル、障害を回避するための予防措置をとることができる。 今日、自己診断、自己修復、および自己修復sys-temsは、より大きな回復力、より少ない長期的なサービスの中断、およびより低いライフサイクルコストを提供す 建物は、ソーラーコレクタを使用して自分の電気を供給するように設計することができ、場合によっては、電力会社に売却することができる余剰電力を発電するように設計することができます。 風力タービンとより強力な電池は、現場での発電のための他のエネルギー源を増強することができます。 水および排水処理のための分散させて、“package“システムは集中システムを拡大するか、または新しい独立システムを造るための新しい可能性を提 無線メッシュのような新しい電気通信システムは、現在のシステムよりも弾力性があり、より多くのテレワークとより少ない通勤を可能にするのを, 2007). ヨーロッパでは、既存の鉄道線のadvan-tageを利用するために磁気列車が建設されている一方で、列車に電力を供給するためのエネルギーコストを3分の1削減 進行中の研究は、将来のサービスの提供方法を大幅に変える可能性を秘めています。 例えば、研究者は、廃水処理または固形廃棄物施設（Lovley、2009）に焦点を当てて、複雑な廃棄物を電気に変換するための微生物燃料電池の使用を研究しています。 最初のプロトタイプは、醸造所からの有機廃棄物を使用して電気を生産するために、醸造所の敷地内にcur-rentlyインストールされています。 また、既存のアスファルト道路や駐車場を用いて電気や温水を生成するシステムの研究開発も進められている（WPI、2008）。 また、揮発性物質である塩素の代わりに紫外線を利用した水処理システムが開発されている（McClean、2007）。 今日まで、誰も使用されている革新的な技術や大学や他の場所で行われている研究の完全な範囲をキャプチャしていません。 これらの既存またはemergingtechnologiesのいくつかは、本質的なサービスを提供するnewwaysにつながるとoftoday’sのインフラストラクチャシステムの性質を変更することがで 新しいtechnolo-giesおよび材料の広まった使用はより温和な環境影響と耐久、信頼できる、およびresil-ient下部組織を作成できる。多くのグループや個人が、nation’sの重要なインフラシステムをアップグレードする必要性を認識し、様々なソリューションを提案しています。 インフラ全体を修復してアップグレードするための一連の問題論文、計画、および戦略、または給水システムなどの特定のシステムを備えたtodealは、すでに開発されています。 地域、州、および地方レベルでは、コミュニティ、政府、非営利、および民間部門の組織が、管轄区域および政治的境界を越えて、インフラ関連の課題に対処す 以下はsuchinitiativesの例です：テネシー州、ミシシッピ州、アーカンソー州のpor-tionsだけでなく、40の個々の都市を含むメンフィス大都市圏、のための“America’sのインフラストラクチャ：ランプアップまたはCrashingDown‌（Katz et al., 2007); “Guidingの原則を強化AmericaâのオンラインのファッションsInfrastructureâ€ってい議が、2006年)“A新しい日本銀行に保存してInfrastructureâユーロ製品(Ehrlichand Rohatyn2008年“TimeはインフラOverhaulâユーロ製品（2007年）、“ItâのオンラインのファッションsTimeへの再構築-Americaâユーロ製品(Rohatyn、Rudman、2005年）“ReportカードforAmericaâのオンラインのファッションInfrastructure—2009âユーロ製品(ASCE,2009); の“Mainりませんので、WallStreet、固定崩壊Infrastructureâユーロ製品(Sebelius、船尾、2008年)。 例えば、輸送における重大な問題（TRB、2006）を参照してください。; The Clean Waterand Drinking Water Infrastructure Gap Analysis(U.S.EPA,2002);An EconomicStrategy for Investing in America’s Infrastructure(Deshpande and Elmendorf,2008);Energy and Water Distribution Interdependency Issues:Best Practices and Les-sons Learned(U.S.EPA,2005);Future Investment in Drinking Water and Wastewaterinfrasructure(CBO,2002). メンフィス大都市圏はミシシッピ川の影響により、二つの異なる地理的に不均等な部分で構成されているが、それはまだ一つの単位である。 二つの自動車と二つの鉄道橋がミシシッピ川を横切って市内を結んでいる。 新しいパラダイム33をareasCREATING都市化しながら

€œA戦略的なグローバルFuture“は述べられた使命で発行されています：“Firmly強くグローバルeconomyâ€（ボイル*アンド*アソシエイツ、2009）に接続されたダイナミックな、成長し、エネルギッシュな、大都市圏としてメンフィス地域を確立します。 ﾂづﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂつｻﾂづｪﾂつｼﾂづｪﾂづﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂづﾂつｫﾂづ慊つｷﾂ。 インディアナ州では、交通と農業の部門は€戦略的にIndiana’sの経済growthâ€（パデュー大学、2006年、p.2）をサポートし、駆動することができます主要な州全体のインフ インディアナ州“Pipe Dream‌ワークショップは、現在および将来のニーズに対応する地下交通インフラの新しい、劇的な改善を“identifyに開催されました。 . . エネルギー、ブロードバンド、通信、家畜/農業、嵐/排水処理、および淡水Supply“（同著）。 ‌アメリカ2050連合は、我々は約130年2050“（アメリカ2050、2009）によって百万人の追加のアメリカ人を追加する準備として、国家のインフラ、経済発展と環境精神的な課題を満たすために“nationalイニシアチブです。 この取り組みの目標は、地域プランナー、学者、政策mak-uteの連合によって導かれ、このような急速な人口増加と人口統計学的変化、地球規模の気候変動、外国貿易の上昇、および容量に達しているインフラシステムなどの動向を考慮したnation’sの将来の成長のためのフレームワークを開発することです。 €Œ青写真アメリカはAmerica’sの腐敗と無視されたインフラストラクチャ上の不屈のspotlight“shine “shineに非営利founda-tionsによって開発され、重要なインフラ関 川の両側には連続していない、彼らは非常にインタラクティブであり、密接に一緒に開発しています。 したがって、それらは同じ首都圏の一部であると考えられている（Boyle and Associates、2009）。34持続可能な重要なインフラシステム

既存の問題の論文や計画は、インフラの問題やニーズについての詳細な情報の富を提供します。 継続的な、コミュニティベースのイニシアチブと戦略は、管轄および制度の境界を越えたインフラrenewalthatのための創造的かつ協力的なアプローチのソースを提 重要なインフラストラクチャ-tureシステムのための包括的なビジョンやコンセプトのtheabsenceでは、これらの計画、イニシアチブ、および戦略は、目標の独自のセ高価なインフラ更新プロジェクトに直面しているnce M ech a nismsでは、indi-viduals、組織、コミュニティは、官民パートナーシップ（Orr、2007）、高速道路信託基金の再編、有料道路や高occu-pancy有料レーンのようなユーザー料金の増加、公的年金基金の使用（Sebelius and Stern、2008）、民営化（Anderson、2008）、およびanational infrastructure bankの設立（Ehrlich）を含むinnova-tive資金調達オプションを提案している。およびrohatyn、2008）。 所有権と資金調達メカニズムは、リスクの異なるレベルを伴い、社会的公平性の問題（例えば、支払うone’sの能力に応じてサービスへのアクセス）を伴い、thepublicが提供されるサービスをどのように評価するかに影響を与える。 それぞれのアプローチには短期的および長期的な社会的および財政的影響があり、単一のアプローチはすべての状況に適切ではありません。 特定の状況のための最良のアプローチを選択することは、達成されるべき目標に依存するであろう。技術の進歩、コミュニティベースのinitia-tives、および資金調達オプションは、重要なインフラストラクチャの更新に近づくための新しい方法の約束を提供し 単一のプロジェクト、技術、financingmechanisms、または狭く定義された目的に集中することによって、臨時の努力は乏しい資源を無駄にする危険をrunthe、深刻で、意図しない結 現在進行中の活動、知識、技術を調整し、criti-calインフラの更新をサポートし、またthenation’sの21世紀の要請のいくつかを達成するために活用できる構造を作新しいパラダイムの作成35

S U S TA I N A B L E C R I T I c A Lインフラシステムを開発するためのフレームワークフレームワークの目的は、多数の利害関係者が関与する複雑な問題に対する短期的および長期的な解決策を開発するための環境を作り出すことです。 フレームワークは、重要なインフラストラクチャシステムの信頼性、弾力性、効率性、およびコストについての国民の期待を確立するための構造をプロビデオすることができ、物理的に弾力性があり、社会的に公平で、費用対効果が高く、環境的に実行可能なソリューションのための行動を導くことができます。 次は、このようなフレームワークの不可欠なコンポーネントです：“ nation’sの重要なインフラ構造システムを更新することにより、21日cen-turyの命令を満た このようなビジョンは、コンクリート、鉄鋼、ケーブルの劣化の遺産ではなく、経済競争力、エネルギーの独立性、環境の持続可能性、生活の質の将来に焦点を当て ﾂつｻﾂつ､ﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂつｻﾂつ､ﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂつｻﾂつ､ﾂつ”ﾂづﾂつ”ﾂつ”ﾂづﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂづﾂつｷﾂ。 複数の目標の達成を可能にし、よく深刻な、意図しない結果を持つことができる狭く焦点を当てたソリューションを回避するために、重要なインフラ構 ﾂつｨﾂ姪”ﾂつ”ﾂ債ﾂづｭﾂつｹﾂつｭﾂつｾﾂつｳﾂつ”ﾂ。 “パフォーマンス対策は、インフラ投資、不可欠なサービスの可用性、およびその他の国の要請間のリンクを定量化することにより、意思決定に大きなtranspar-ency V Isionアメリカ人は、指導者が危機に瀕している問題の重要性と意義を効果的に伝えたときに大きな挑戦を行ってきました。 ドワイト-D-アイゼンハワー大統領は、州間高速道路システムの建設に部分的に基づいて国家安全保障のためのビジョンを提示した。 彼のビジョンは、そのシステムを設計、計画、資金調達、andbuildするcountry’spublic-と民間部門の指導者に影響を与えました。 ジョン-F-ケネディ大統領は、月に男を着陸させ、1960年代の十年以内に地球に安全に戻るnationtoのための€™sの呼び出しは、同様に感動しました。 この課題は、科学者、技術者、実業家、政府関係者の共同の努力によって解決され、支持された。 米国は現在、概念、戦略、将来の構成、パフォーマンスレベル、またはサービスレベルのための記載された目標の開発を導くためのcriti-calインフラシステムのビジョ 現在の政策、手続き、意思決定プロセスは、現在および将来の社会的、経済的、環境的ニーズを満たすシステムのネットワークの開発につながる可能性は低い。 America’sPublic作品に関するレポート：最後の議会は、Nation’sの重要なインフラシステムの状態の見直しを開始し、脆弱な基盤の出版と1988年に締結しました。 報告書は、America’sのインフラストラクチャのthequalityは、現在の要件を満たすためにかろうじて十分であり、将来の経済成長とdevelopmentâ€（NCPWI、1988、p.1）の需要を満たすために不十分であることを“convincing証拠を発見しました。 インフラシステムをアップグレードするために、脆弱な基盤は、政府、民間部門、および公共を含む広範な、長期的な戦略を推奨しました。 二十年後、政府と業界のリーダーは、海外ベースの、協力的な、長期的な戦略を求めていない、と結果的にそれが開発されていません。 重要なインフラシステムに関連する問題に取り組むために、ビジネス、コミュニティ、学術、政府のリーダーを鼓舞し、結集するビジョンが必要です。 コンクリート、スチール、ケーブルのビジョンではなく、むしろ競争力、輸入油への依存の減少、生活の質の高さ、環境との調和を予測する期待の一つであるべきである。 このようなビジョンのもとでは、経済力やdisas-ter回復によって駆動される臨界インフラシステムへのアドホックな取り組みや投資が継続されますが、21世紀のニーズを満たすためにこれらを一貫したアプローチに統合することは困難です。新しいパラダイムの創造37

f ocu on p roviding E ssen t i a l sicesices市民や企業は、不可欠なservices—水と排水、電力、モビリティ、およびconnectivity—が中断することなく利用できる しかし、ビジネスと人口の増加は、交通渋滞、大気と水質の汚染、電力とサービスの中断の増加など、これらの期待に応えるために既存のシステムの能力を ﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂつｻﾂづｪﾂつｼﾂづｪﾂづﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂづﾂつｫﾂづ慊つｷﾂ。 この議論の一環として、次のような質問に対する回答を開発する必要があります：“重要なインフラシステムによって提供されるser-悪徳のレベ “これらのシステムの弾力性に関して彼らの期待は何ですか？ “どのようなアクションは、それらのexpecta-tionsを達成するために必要になりますか？ “どのくらいのお金は、人々や企業が今、今後数年間で投資して喜んでいますか？ ﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｹﾂづｱﾂ。 ‌どのようなアクションは、物理的に、社会的に、財政的に、そして環境的に持続可能なシステムを開発するために必要とされていますか？ づﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂつｻﾂつ､ﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂつｪﾂつﾂづｨﾂづ慊つｷﾂづ個づﾂ、ﾂづﾂつ､ﾂつ”ﾂづﾂ、ﾂつ”ﾂつ､ﾂ、ﾂづﾂつ”ﾂつ､ﾂつｱﾂづﾂづﾂつｷﾂ。 そうすることで、より創造的な思考、より広い範囲の利害関係者によるより大きな関与、およびサービス提供とインフラストラクチャの更新のためのより堅牢で多様な可能なソリューションの機会が提供されます。38持続可能な重要インフラシステム

r ecogni t ion o f i n t erdependencies a mongC ri t ic a l i n f r a s t ruc t ure s ys t ems弾力性と信頼性の高いインフラシステムを提供する脆弱性の識別と緩和、リソースとソリューションの活用を可能にするために、クロスカッティング、コラボレーションアプローチが必要です。 このようなアプローチは、メンフィス大都市圏、インディアナ州、および他の場所で発生しているこの章で先に強調された努力によって証明されるように、可能で実用的である。 制度的および法律的な境界を越えて協力する方法を見つけることは、温室効果ガス排出量の削減、水供給の保護、環境の持続可能性に向けた作業など、多 さらに、それはテーブルにより多くの情報およびより多くの係争物受寄者を持って来ることによって深刻で、意図しない結果の狭くfocusedsolutionsを避けるのを助 水、廃水、電力、輸送、電気通信、および環境の相互作用を回避することにより、将来の世代のために持続可能な複数の目標を達成するソリューションを開発することが可能である必要があります。C oll a bor a t ive,s ys t ems-B A Sed A ppro A ches既存の制度的取り決めと意思決定プロセスは、様々なインフラシステム間の相互作用、サービスの提供における全体的なパフォーマ 基本的なサービス、インフラシステムの地域性、およびそれらの相互依存性に焦点を当てるために公共対話をシフトすることは、制度的、管轄的、政治的境界を越えた問題を議論するために、インフラ関連組織の範囲からの利害関係者を結集する機会を促進するだろう。 そうすることで、潜在的にリソースを活用し、投資を最適化し、複数の目標を満たすソリューションを特定する新しい方法を特定することができます。P er f orm a nce M e a suresインフラシステムは、社会にとって不可欠で複雑で多様なサービスを提供するために構築され運営されていますが、その性能や有効性は、新しいパラダイム39

健康と安全性、費用対効果、信頼性などの社会的目標に対して評価されることはほとんどありません(NRC,1995)。 パフォーマンス対策の欠如は、どのような結果が期待できるか、またはそのような投資によって実際にどのような結果が達成されるかが明確でない 効果的なパフォーマンス測定システムを開発するための最初のステップは、重要なインフラシステムによって提供されるサービスのレベルなど、measured— Ser-viceの現在のレベルに関するデータは、ベースラインを提供することができます。 インフラストラクチャへの投資をベースラインに対して測定して、サービスレベルが改善しているか低下しているかを判断し、適切な措置を講じるこ インフラのパフォーマンスを評価するためには、少なくとも三つの幅広いカテゴリーの措置が必要: 有効性、信頼性、およびコスト（NRC、1995）。 センサーやその他の監視技術を含む、リアルタイムのパフォーマンスデータや公開フィードバックを提供するために、さまざまな方法を使用できます。 容易に入手可能で透明性の高いパフォーマンス情報は、制度や個人の行動の変化につながり、インフラの価値についての認識を変え、インフラ投資の結 例えば、米国で最初のネットゼロ電気商業ビルは、ダッシュボード形式でビルドingの“real time“操作を示し、ライトをオフにし、他の同様の措置（Grabowski、2008）を取るこ 複数目的のパフォーマンス測定システムは、意思決定の透明性を高め、意思決定のための情報を改善し、インフラ投資と経済競争力、生活の質、環境の質との関連性についてのより良いアンダースタンディングを促進するだろう。 また、重要なインフラ投資が検討されているときに、何が危機に瀕しているのか、関連するリスクを伝えるのに役立つ可能性があります。 パフォーマンス対策はまた、typi-cal年にわたってゼロの正味エネルギー消費量を持つ建物として定義されたusers—市民、企業、非営利団体の間でインフラへの投資のための長期的な公的支援をestab-lishするのに役立つかもしれない：すなわち、生成されたエネルギーマイナス使用されるエネルギーはゼロに等しい（Grabowski、2008）。40持続可能な重要なインフラシステム

政府、およびその他の官民機関（NRC、1995）。M O V I N G F O R WA R D新しいパラダイムを創造するための重要な第一歩は、21世紀の要請に応えるために不可欠なステークを持ち、すでに持続可能な 彼らには、インフラの所有者、デザイナー、エンジニア、金融業者、規制当局、政策立案者、生態学者、コミュニティ活動家、科学者、研究者などが含まれます。 この枠組みの中で作業すると、そのような分野の専門家は、複数の目的を達成するために、モビリティ、接続性、水、排水、および電力のサービスを提供するための新しいアプローチ、技術、および材料の完全な範囲を特定し始めます。彼らはまた、意思決定、財務、運用、およびインフラストラクチャに関連するプロセスへの新しいアプローチを特定することができます。 このような収集のTheresultsは、nation’sの重要なインフラシステムのビジョン、概念、およびobjectivesforを開発するための長期的な、共同の努力を開始し、その後、ビジョンを実 この結果は、今後50年間、物理的、経済的、社会的、環境的に持続可能な重要なインフラシステムになる可能性があります。新しいパラダイムの創造41