Caractérisation et modélisation du réseau viaire

par Romain Pousse

Thèse de doctorat en Physique. Systèmes Complexes

Sous la direction de Stéphane Douady.

Le président du jury était Cécile Tannier.

Le jury était composé de Stéphane Douady, Andrea Perna, Olivier Bonin, Hervé Henry, Philippe Bonnin, Pierre Vincent.

Les rapporteurs étaient Andrea Perna, Olivier Bonin.


  • Résumé

    La ville est un système composé de multiples structures, d’activités, d’espaces ou de réseaux en perpétuelle évolution. Au vu de sa complexité, elle devient un objet d’étude difficile à appréhender dans sa globalité. Par contre, s’intéresser à une de ses composantes a été à l’origine de nombreuses études scientifiques de tous horizons et de tous domaines. C’est cette démarche que nous avons entrepris en s’intéressant au réseau viaire et plus particulièrement à sa trace spatiale. Nous faisons l’hypothèse que ce réseau est un indicateur sensible de la forme urbaine dont nous cherchons `a comprendre sa logique de développement. Pour cela, une représentation du réseau sous forme de graphe et une reconstruction des voies (continuité entre les segments) ont permis de développer des outils pour sa compréhension, par l’intermédiaire d’indicateurs liés à la théorie des graphes ou d’indicateurs statistiques. Pour cette dernière catégorie, nous observons une distribution des longueurs des voies similaires pour de nombreuses villes (Londres, Paris, San Francisco), proche d’une distribution en log-normale. A partir de modèles artificiels, notre objectif est de comprendre le développement d’une telle courbe en fonction des données et de la compréhension que nous avons de ce graphe spatial. Nous cherchons tout d’abord à mieux caractériser les distributions observées puis de développer plusieurs processus en fonction des caractéristiques établies sur ce graphe afin de retrouver cette statistique. Nous nous basons notamment sur des principes de création de voies à partir de découpages de parcellaires liés à leurs tailles ou à leurs positionnements dans le réseau. Nous constatons la forte influence de la dis tance topologique dans le choix de découpe de parcelles pour former une distribution proche d’une loi log-normale.

  • Titre traduit

    Characterization and modelisation of roads networks


  • Résumé

    The city is a system composed of multiple structures, activities, spaces or networks in constant evolution. In view of its complexity, city as a whole is an hard study object. On the contrary, taking an interest in one of its components has been at the origin of many scientific studies from all horizons and all fields. In this work, we keep the same approach and we are interested of the road network and more particulary the space trace. We make hypothesis this network is a sensible indicator of the urban form whose we research to understand the logic development. Therefore, an graph representation of this network and an ways reconstruction (continuity between segments) have permitted the development of analysis tools by means of graphs theory indicators or statistical indicators. For this last category, we observe a log-normal distribution for the ways length in many cities (London, Paris, San Francisco). Using artificials models, our goal is to understand the development of this distribution depending to city data and understanding of this graph. We first research to better characterize the observed distributions and then to develop several processes depend characteristics established on this graph in order to find this statistic. We based in particular on the principles of ways creation on the division of parcels related to their sizes or their network position. We note that strong influence of topologique distance in the choice of parcels cuts to form an log-normal distirbution.


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