A.- Le 13 septembre 1972, le Grand Conseil du canton de Vaud a adopté une loi "sur la taxe en raison de l'utilisation des pneus à clous", qui a été publiée dans la Feuille des avis officiels du 22 septembre 1972 et est entrée en vigueur le même jour, selon l'arrêté du Conseil d'Etat du 16 septembre 1972.

La loi dispose notamment:

"Article premier. - Il est perçu chaque hiver une taxe de 100 francs pour l'utilisation d'un véhicule automobile immatriculé dansle canton et équipé de pneus à clous.

Art. 2. - Le Département de la justice, de la police et des affaires militaires peut exonérer de la taxe, en tout ou en partie:

a) les véhicules appartenant à l'Etat;

b) les véhicules destinés uniquement à la lutte contre l'incendie;

c) les véhicules affectés principalement à des services d'utilité publique gratuits;

d) les véhicules d'infirmes indigents;

e) les entreprises au bénéfice d'une concession fédérale pour les services de transports publics de voyageurs par automobiles, ainsi que les entrepreneurs de courses postales, pour les véhicules utilisés exclusivement à ces fins.

Art. 5. - Le détenteur dont le véhicule automobile immatriculé dans le canton et équipé de pneus à clous est utilisé ou stationne sur la voie publique sans être muni d'une vignette valable est puni d'une amende de 150 francs au moins, sans préjudice du paiement de la taxe éludée.

Le conducteur non-détenteur qui utilise ou fait stationner sur la voie publique un véhicule automobile immatriculé dans le canton et équipé de pneus à clous sans être muni d'une vignette valable sera puni de l'amende.

Art. 6. - Les infractions se poursuivent conformément à la loi sur les contraventions.

La poursuite des infractions tombant sous le coup de la loi pénale ou des dispositions pénales de la loi fédérale sur la circulation routière demeure réservée.

B.- Deux recours de droit public ont été formés contre cette loi: l'un, émanant de la Section vaudoise du Touring-Club Suisse (en abrégé: TCS) et de deux de ses membres (Juvet et Braillard), allègue la violation de l'art. 2 disp. trans. Cst. (force dérogatoire du droit fédéral), la violation de l'égalité de traitement et l'arbitraire (art. 4 Cst.); l'autre, émanant de la Section vaudoise de l'Automobile-Club de Suisse (en abrégé: ACS) et de deux de ses membres (Frech et Gilroy), allègue, en plus des griefs précités, la violation du droit à la liberté des routes (art. 37 al. 2 Cst.). Ils tendent tous deux à l'annulation de la loi, subsidiairement (celui de l'ACS) à l'annulation de certaines de ses dispositions.

Au nom du Grand Conseil, le Conseil d'Etat conclut au rejet des deux recours.

1. a) (Jonction des recours).

b) L'ACS prie le Tribunal fédéral de transmettre le recours au Conseil fédéral au cas où il estimerait que ce dernier est compétent en vertu de l'art. 3 al. 4 LCR.

Selon l'art. 3 al. 3 LCR, les cantons peuvent interdire complètement ou restreindre temporairement la circulation sur les routes qui ne sont pas ouvertes au grand trafic, sous réserve du recours au Tribunal fédéral pour violation des droits constitutionnels des citoyens. Selon l'art. 3 al. 4 LCR, les cantons peuvent édicter d'autres limitations ou prescriptions, lorsqu'elles sont nécessaires pour assurer la sécurité, faciliter ou régler la circulation, protéger la structure de la route ou satisfaire à d'autres exigences imposées par les conditions locales. Contre la décision de dernière instance cantonale concernant de telles mesures, c'est la voie du recours au Conseil fédéral qui est ouverte.

Il est vrai que, dans une certaine mesure, la loi attaquée tend à "protéger la structure de la route"; mais les dispositions qu'elle contient ne constituent pas des "limitations ou prescriptions" au sens de l'art. 3 al. 4 LCR, par quoi il faut entendre des mesures de police qui limitent directement ou réglementent d'une autre façon le trafic sur la route, comme par exemple les interdictions de circuler pour certaines catégories de véhicules (ATF Korporation Hergiswil, du 7 octobre 1970, non publié; cf. Message du Conseil fédéral du 24 juin 1955 relatif à la LCR, FF 1955 II p. 11 s.). Le prélèvement d'une contribution ne peut pas être attaqué devant le Conseil fédéral en application de cette disposition. C'est donc le Tribunal fédéral qui est compétent pour trancher les présents recours.

c) Les recourants Juvet, Braillard, Frech et Gilroy sont, selon leurs propres indications non contestées par le Conseil d'Etat, détenteurs de véhicules à moteur immatriculés dans le canton de Vaud. La loi les atteint donc dans leurs intérêts juridiquement protégés, de sorte qu'ils ont qualité pour l'attaquer par la voie du recours de droit public. D'ailleurs ladite loi pourrait être attaquée, en tant que norme de portée générale, même par un habitant du canton qui ne serait momentanément pas détenteur d'une voiture automobile légère mais qui pourrait le devenir et tomber un jour sous le coup de la loi (cf. RO 93 I 46 consid. 3 b; 85 I 53 consid. 2).

Le TCS et l'ACS ont comme but statutaire notamment la protection des intérêts de leurs membres. Comme la plupart des membres de leur section vaudoise sont détenteurs de voitures automobiles légères et partant touchés par la loi attaquée, les deux clubs ont également qualité pour former un recours de droit public contre ladite loi (RO 94 I 4 et les arrêts cités).

2. Les recourants invoquent l'art. 105 LCR qui réserve le droit des cantons d'imposer les véhicules et de prélever des taxes; l'ACS prétend que la contribution prévue par la loi attaquée n'est ni un impôt ni une taxe au sens de cette disposition (par quoi il faut entendre un émolument, selon le texte allemand: Gebühr), de sorte qu'il conteste au canton de Vaud le droit de se fonder sur l'art. 105 LCR pour percevoir la contribution litigieuse. Il soutient également que cette contribution aurait le caractère d'une taxe d'utilisation, prohibée par l'art. 37 al. 2 Cst.

Il s'agit d'examiner quelle est la nature juridique de la contribution litigieuse. Elle pourrait être, selon les parties, soit un impôt proprement dit, soit une taxe d'utilisation, soit éventuellement une charge de préférence.

a) Il manque à la contribution litigieuse l'élément caractéristique commun aux taxes (émoluments et taxes d'utilisation) et aux charges de préférence, à savoir une prestation spéciale de l'Etat aux personnes assujetties, prestation dont le coût serait mis à la charge, ou bien de celui qui requiert une activité de l'Etat (cas de l'émolument de chancellerie), ou bien de ceux qui utilisent une installation ou en bénéficient, et serait réparti entre eux de façon proportionnelle aux avantages qu'ils en retirent.

En effet, l'Etat ne fournit pas de prestations spéciales aux automobilistes auxquels il impose la contribution de 100 fr. en raison de l'utilisation des pneus à clous; il ne leur fournit pas plus de prestations qu'aux autres détenteurs de véhicules à moteur, usagers des routes publiques. Si l'on admet qu'il y a dans cette contribution une certaine part dont la nature se rapproche de celle de la taxe, il en est de même de l'impôt ordinaire sur les véhicules; mais cette part, non prépondérante, n'est pas déterminante pour la qualification de ces contributions. Ainsi la contribution que réclame l'Etat aux utilisateurs de pneus à clous n'est pas d'une nature différente de celle qu'il réclame à tous les détenteurs de véhicules à moteur.

Or il n'est pas contesté que les contributions ordinaires sur les véhicules à moteur ont le caractère d'un impôt (cf. RO 57 I 1, 48 I 76, 44 I 14; STREBEL, Kommentar N. 1 ss. ad art. 71 LA 1933; FAVRE, Droit constitutionnel suisse, p. 361; HEINZ SULGER BÜEL, Die kostengerechte Abgabenbelastung des Motorfahrzeugverkehrs in der Schweiz, thèse St. Gall 1972, p. 31 ss., 57 ss.; KASPAR MEIER, Die Grundzüge der kantonalen Motorfahrzeugsteuern, thèse Zürich 1943, p. 12 ss.; WILLI, Das Problem des schweiz. Motorfahrzeugsteuersystems, thèse Berne 1960, p. 31 ss.; BLUMENSTEIN, System des Steuerrechts, 3e éd., p. 162), éventuellement d'un impôt d'affectation et de dotation (Zwecksteuer), là où le produit doit en être consacré entièrement à la construction et à l'entretien des routes en vertu du droit cantonal; mais même dans ce cas, c'est un impôt qui rentre dans les catégories visées par l'art. 105 al. 1 LCR.

En l'espèce, tant le Message que la réponse du Conseil d'Etat relèvent que le produit de la "taxe" pour l'utilisation de pneus à clous ne sera pas affecté spécialement à la réfection des routes, mais entrera dans les recettes générales de l'Etat (sous réserve de la part rétrocédée aux communes); même si ces recettes permettront au canton et aux communes de mieux supporter la lourde charge que représentent les réparations des routes endommagées par l'usage des pneus à clous, la contribution litigieuse n'en garde pas moins le caractère général d'impôt et se tient dans les limites de l'art. 105 al. 1 LCR. Le canton de Vaud pouvait donc se fonder avec raison sur cette dernière disposition pour prélever la taxe sur les pneus à clous.

Le fait que le canton cherche, par cet impôt, à freiner l'usage des pneus à clous ne change rien à la nature de l'impôt, pas plus que le fait que ce dernier ne frappe qu'un cercle déterminé de personnes.

b) Selon l'art. 37 al. 2 Cst., "des taxes ne peuvent pas être perçues pour l'usage des routes ouvertes au trafic public dans les limites de leur destination. L'Assemblée fédérale peut autoriser des exceptions dans des cas spéciaux". L'ACS soutient que la loi attaquée viole cette disposition constitutionnelle.

L'art. 37 al. 2 Cst., adopté lors de la revision constitutionnelle de 1958, a repris l'idée de l'ancien art. 30 al. 2 Cst., qui a été supprimé lors de cette même revision (cf. FF 1957 II p. 856 s. 863). Mais la nouvelle disposition dépasse la portée de l'ancienne à différents égards: elle n'interdit pas seulement les péages, droits de chaussée et de pontonnage, mais toute taxe "pour l'usage des routes ouvertes au trafic public dans les limites de leur destination"; elle a une portée non seulement intercantonale, mais également intracantonale; elle confère en outre au particulier un droit constitutionnel individuel (RO 89 I 537). Dans l'idée du législateur, l'art. 37 al. 2 vise avant tout l'usage des autoroutes, pour lesquelles des taxes d'utilisation sont en général prélevées à l'étranger. On voulait exclure une telle solution pour la Suisse, mais on a précisé à cette occasion que l'usage des autres routes est également franc de taxes.

Or on a vu ci-dessus que la contribution litigieuse ne peut être qualifiée de taxe au sens où l'entendent la doctrine et la jurisprudence, mais qu'elle est un véritable impôt. Sans doute l'automobiliste vaudois dont le véhicule est équipé de pneus à clous n'est-il pas autorisé à rouler sur les routes vaudoises sans avoir acquitté la contribution de 100 fr. prévue par la loi, mais la même interdiction frappe l'automobiliste qui roulerait sans plaques de contrôle, dont l'obtention est conditionnée par le paiement de l'impôt ordinaire afférent à son véhicule. Or les recourants ne vont pas jusqu'à prétendre que le paiement de ce dernier impôt constitue une violation du principe de la liberté des routes, sanctionné par l'art. 37 al. 2 Cst.; ils ne sauraient davantage le faire pour la "taxe" litigieuse, dont la nature juridique n'est pas différente.

3. Le principal argument des recourants consiste à prétendre que la loi vaudoise viole le principe de la force dérogatoire du droit fédéral parce qu'elle tend à limiter l'usage des pneus à clous, alors que seul le Conseil fédéral est compétent pour réglementer l'équipement des véhicules automobiles, selon l'art. 8 LCR. Ils relèvent que le Conseil fédéral a fait usage de cette compétence en édictant son "Ordonnance sur la construction et l'équipement des véhicules routiers" du 27 août 1969; en ce qui concerne les pneus à clous, il en a expressément autorisé l'usage, avec certaines restrictions quant à la durée, à la vitesse et aux véhicules qui peuvent en être équipés (cf. le plus récent ACF du 18 octobre 1972, ROLF 1972 p. 2535). Les cantons ne sauraient, selon les recourants, édicter des règles qui vont à l'encontre des prescriptions fédérales.

Mais le canton de Vaud n'interdit pas l'usage des pneus à clous; il n'a pas non plus édicté de prescriptions sur l'équipement des véhicules en pneus de cette sorte; il a simplement institué un impôt sur les véhicules ainsi équipés. Un tel impôt ne doit cependant pas être contraire au sens et à l'esprit du droit fédéral; il doit notamment ne pas rendre pratiquement impossible ou onéreux à l'excès l'usage des pneus à clous autorisé par le droit fédéral (cf. RO 98 I/a 168, 91 I 21 s.). Mais le Conseil fédéral lui-même n'autorise les pneus à clous qu'avec certaines restrictions, édictées avec une préoccupation semblable à celle du législateur vaudois. Le Conseil fédéral lui-même envisage une interdiction (l'ACF du 18 octobre 1972 a une durée limitée au 15 novembre 1974) si les fabricants n'arrivent pas, dans un certain délai, à mettre au point des pneus moins dommageables pour les chaussées.

On ne peut donc pas dire que la loi vaudoise soit contraire au sens et à l'esprit du droit fédéral (cf. RO 91 I 22). On ne saurait pas non plus prétendre que les cantons soient limités, en cette matière, dans leur pouvoir d'imposer les véhicules à moteur; la réserve de l'art. 105 al. 1 LCR vaut pour toutes les matières réglementées dans cette loi. Il ne vient à l'idée de personne de contester aux cantons le droit de prélever, par exemple, un impôt sur les remorques dont sont équipés certains véhicules (camions, voitures de tourisme, etc.), alors qu'un tel impôt peut restreindre l'emploi de ces accessoires pourtant autorisés par le droit fédéral. Il est d'autre part constant que le montant de l'impôt sur les véhicules est plus ou moins élevé, notamment en fonction de la puissance du véhicule et de sa nature (voiture de tourisme, camion, autocar, etc.), c'est-à-dire du moteur et des autres éléments dont il est équipé. En réservant la souveraineté fiscale des cantons - réserve qui n'est d'ailleurs pas constitutive, mais simplement déclarative - le droit fédéral ne prescrit aucun mode particulier d'aménager les impôts cantonaux; il n'empêche notamment pas de les fixer en fonction des dégâts plus ou moins importants que les véhicules peuvent causer aux chaussées.

L'impôt litigieux ne serait contraire au principe de la force dérogatoire du droit fédéral que si, par son montant très élevé, il équivalait pratiquement à une interdiction des pneus à clous. On ne saurait prétendre que tel soit le cas de l'impôt litigieux, dont le montant de 100 fr. n'est sans doute pas minime, mais qui n'est cependant pas élevé au point de rendre prohibitif l'usage des pneus à clous.

Il est sans doute très probable que cet impôt dissuade bien des automobilistes d'utiliser dorénavant des pneus à clous. Mais le nombre des utilisateurs (la presse a parlé de 10 000 environ pour le canton de Vaud) est encore élevé. Il est certain d'autre part que la réduction du nombre de véhicules équipés de pneus à clous est imputable à d'autres raisons encore, notamment à la réduction de la vitesse maximale autorisée pour ces véhicules, vitesse que le Conseil fédéral a réduite à 80 km à l'heure dans son arrêté du 18 octobre 1972, alors qu'elle était auparavant de 90 km à l'heure (ACF du 15 septembre 1971).

Il n'est cependant pas nécessaire de rechercher quelle pourrait être la part de la réduction imputable dans le canton de Vaud au seul prélèvement de l'impôt litigieux; il suffit de constater que cet impôt n'est pas prohibitif et que, partant, il ne viole pas le principe de la force dérogatoire du droit fédéral.

4. Les recourants soutiennent encore que la loi attaquée viole l'art. 4 Cst., qu'elle conduit à une inégalité de traitement et qu'elle est arbitraire.

a) Sous l'angle de l'égalité de traitement, il n'est sans doute pas satisfaisant que seuls les véhicules immatriculés dans le canton de Vaud soient soumis à un impôt supplémentaire s'ils sont équipés de pneus à clous, alors que les routes vaudoises sont fréquentées par beaucoup d'autres véhicules équipés de la même façon. Mais la jurisprudence constante admet qu'il n'y a pas violation du principe de l'égalité de traitement dans le fait que le droit public cantonal diffère d'un canton à l'autre (RO 93 I 311 consid. 2 c, 336 consid. 5 a et 714 s., 97 I 122 consid. 5 a et les arrêts cités). De telles différences sont la conséquence de la structure fédéraliste de la Suisse et de la sphère d'autonomie dont jouissent les cantons. Ces différences sont spécialement sensibles dans le domaine fiscal, où l'on peut signaler à titre d'exemple l'impôt sur les donations qui est relativement élevé dans certains cantons, alors qu'il n'existe pas dans d'autres. L'impôt sur les véhicules à moteur présente aussi de sensibles différences, d'un canton à l'autre, comme le relève un article paru dans la revue "Touring" du 14 décembre 1972, d'où il ressort que la différence pour un même véhicule dépasse souvent le montant de 100 fr. qui a été fixé pour l'impôt litigieux. Si peu satisfaisante que puisse paraître cette situation, elle ne viole pas l'art. 4 Cst., du moment que les cantons sont libres, en vertu du droit fédéral, dans le choix des impôts et de leur montant.

Si les recourants admettent que les différences d'imposition ne constituent pas une inégalité de traitement au sens de la jurisprudence relative à l'art. 4 Cst., ils reprochent en revanche au canton de Vaud de faire payer par les seuls automobilistes vaudois les dégâts supplémentaires causés aux routes par les pneus à clous, alors que ces dégäts sont causés en grande partie par des automobilistes d'autres cantons; ils y voient une inégalité de traitement incompatible avec l'art. 4 Cst.

Ce grief est mal fondé. D'une part, le législateur vaudois n'a pris en considération qu'une partie des frais supplémentaires de réparation lorsqu'il s'est agi de fixer le montant de l'impôt sur les pneus à clous. D'autre part, la solution - proposée par l'ACS et qui satisferait aux exigences de l'art. 4 Cst. - consistant à imposer tous les usagers roulant sur les routes vaudoises avec des pneus à clous, se heurterait au principe selon lequel les cantons ne peuvent imposer que les véhicules stationnés sur leur territoire (art. 105 al. 1 et 2 LCR).

b) Les recourants, en particulier l'ACS, taxent d'arbitraires certaines dispositions de la loi attaquée.

Selon la jurisprudence, une disposition légale ne viole l'art. 4 Cst. que si elle ne repose sur aucun motif sérieux, n'a aucun sens ni aucune utilité, ou si elle opère des distinctions qui ne trouvent aucune justification raisonnable dans les faits à réglementer (RO 97 I 782 consid. 2 c et les arrêts cités). Dans ces limites, les cantons jouissent d'un large pouvoir d'appréciation dans l'élaboration de leurs lois fiscales; on ne saurait déduire de l'art. 4 Cst. un système déterminé d'imposition (RO 96 I 66).

aa) L'ACS critique notamment l'exonération prévue à l'art. 2 lettre c de la loi pour les entreprises de transports publics concessionnées et les entreprises de courses postales, car il s'agit en général de véhicules lourds, c'est-à-dire de ceux qui causent les plus gros dégâts. Mais une telle exonération, fondée sur le caractère d'utilité publique des véhicules visés, se justifie par des motifs objectifs et échappe dès lors au grief d'arbitraire. On observera d'autre part que seules les voitures automobiles d'un poids total de 3500 kg au maximum peuvent être équipées de pneus à clous (art. 1er de l'ACF du 18 octobre 1972). Le grief soulevé doit être rejeté.

bb) L'ACS critique le montant uniforme de 100 fr. par hiver pour la taxe litigieuse, alors qu'on aurait pu prévoir une réduction, de 50% par exemple, pour les véhicules qui ne seraient immatriculés dans le canton de Vaud que vers la fin de la période où l'usage des pneus à clous est autorisé. Mais, comme on l'a relevé ci-dessus (consid. 2), la "taxe" en question est un impôt proprement dit, dont le montant est indépendant de la façon plus ou moins intense dont le contribuable fait usage des routes cantonales. Il s'agit d'autre part d'une question d'application pratique; or selon la jurisprudence, une certaine schématisation adoptée pour des raisons pratiques est admissible en matière fiscale (cf. RO 93 I 114 et les arrêts cités). On ne saurait donc déclarer arbitraire une telle manière de faire.

cc) L'ACS critique enfin le fait que le montant maximum de l'amende prévue à l'art. 5 de la loi ne soit pas indiqué (alors que le minimum est fixé à 150 fr.), ce qui permettrait pratiquement à un magistrat d'aller jusqu'à 20 000 fr., maximum prévu par la loi vaudoise du 18 novembre 1969 sur les contraventions; or ce maximum est trop élevé pour les infractions à la loi litigieuse.

Ce grief est mal fondé.

Les contraventions sont des infractions peu graves, que le droit pénal fédéral punit d'arrêts ou d'amendes (art. 101 CP). En droit fédéral également, des contraventions de peu d'importance sont passibles de l'amende, qui peut aller théoriquement jusqu'à 40 000 fr. (art. 48 al. 1 CP, dans sa teneur du 18 mars 1971) à défaut de disposition contraire de la loi, ainsi notamment le fait de conduire un cycle non muni d'un signe distinctif valable (art. 99 ch. 4 LCR); mais il va de soi que l'autorité de répression fixera la peine en fonction de la gravité du cas. Il n'y a donc pas d'arbitraire à ne pas fixer dans la loi litigieuse un maximum inférieur à 20 000 fr.

5. L'ACS critique enfin le fait qu'un certain effet rétroactif soit pratiquement donné à la loi.

Il n'y a cependant aucun effet rétroactif au sens juridique du terme, seul déterminant sous l'angle de la constitutionnalité. Votée le 13 septembre 1972 par le législateur, la loi a été mise en vigueur "dès et y compris le 22 septembre 1972", par arrêté du Conseil d'Etat du 16 septembre 1972. Pratiquement, elle n'a déployé tous ses effets qu'à partir du 15 novembre 1972, début de la période d'utilisation des pneus à clous selon le droit fédéral (ACF du 18 octobre 1972).

Il est sans importance, pour la constitutionnalité de la loi sur ce point, que certains automobilistes aient déjà acquis de nouveaux pneus à clous dès le début de septembre, ni que les marchands de pneus aient déjà eu à cette même époque un stock de pneus à clous qu'ils ont eu beaucoup plus de peine à écouler.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral:

Rejette les recours.