L’intensité urbaine comme aide à l'amélioration : conception d’un indice axé sur les usages et d’une méthode pour l’évaluation de ses variables basée sur un CIM

Urban intensity as an improvement tool : design of a use-based index and an evaluation method of its variables based on a CIM

• Auteur / Autrice : Adeline Deprêtre
• Direction : Bruno Barroca, Vincent Becue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Urbain
• Date : Soutenance le 29/06/2023
• Etablissement(s) : Paris Est en cotutelle avec Université de Mons
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ville, Transports et Territoires
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Lab'Urba (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne) - LAB'URBA / LAB'URBA
• Jury : Président / Présidente : Aurélie de Boissieu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Barroca, Vincent Becue, Hafida Boulekbache, Henry Fonbeyin Abanda, Florence Jacquinod, Etienne Godimus, Maria Fabrizia Clemente
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hafida Boulekbache, Henry Fonbeyin Abanda

Mots clés

Mots clés contrôlés

Quartiers durables

Densification urbaine

Modèles mathématiques

Urbanisme

Mots clés libres

Intensité d'usages

Cim

Usages

Analyses urbaines

Quartier

Préconisations

Intensity of uses

Cim

Uses

Urban analyses

District

Recommandations

Résumé

Cette thèse s’inscrit au cœur d’un projet de recherche-action (E3S) et associe diverses thématiques reliant les domaines de l’urbanisme, du génie urbain et des sciences de l’Information. Ce travail se concentre sur l’utilisation de modèles numériques sémantiques dans le cadre de la réalisation d’analyses spécifiques orientées sur l’aménagement pérenne et sobre. D’une part, la thèse interroge la possibilité pour le concept existant d’intensité urbaine, au cœur de multiples recherches depuis de nombreuses années, de constituer un outil d’analyse complet et adapté aux systèmes urbains. En effet, la notion d’intensité urbaine présente un potentiel certain pour une utilisation réfléchie des espaces dans un contexte de changements, de complexité grandissante et de consommation des espaces limitée. Cependant, ce concept reste flou, non défini unilatéralement et présente des caractéristiques variées selon les recherches à son égard. D’autre part, la thèse questionne les possibilités d’utilisation des City Information Models (CIM), au moyen des données qu’ils présentent, notamment pour réaliser des analyses urbaines spécifiques en phase de conception et à l’échelle du quartier. Au vu du développement grandissant de ces modèles, la question de l’utilisation, de la structure et du stockage des données qu’ils intègrent constitue un vaste terrain d’exploration pour de nombreuses recherches.L’état des lieux concernant les thématiques abordées a permis de faire émerger trois hypothèses qui rythment le déroulement de cette recherche. Du fait de multiples changements dans les modes de vie, dans les rôles des espaces et dans les manières de les produire, la thèse part du postulat qu’un focus sur les usages des espaces est nécessaire pour le développement d’outils de conception adaptés. Elle pose également l’hypothèse que l’intensité urbaine, si elle est formalisée, peut être un moyen de saisir les réalités multiformes des systèmes urbains et d’adapter leur conception. Enfin, la dernière hypothèse suggère que les CIM peuvent permettre d’appréhender des notions multiples comme l’intensité urbaine au vu de la richesse qu’il présente en termes de données géométriques et sémantiques.La démarche adoptée s’articulant de façon itérative entre des observations, des entretiens, des analyses de bonnes pratiques et référentiels, des échanges, des explorations et des expérimentations sur un CIM concret a permis de produire différents résultats répondant à la problématique de la thèse et validant les hypothèses. Dans un premier temps, la thèse propose une caractérisation et une formalisation d’un indice d’intensité urbaine ciblé sur les usages et des variables qui le composent comme outil d’analyse pour la phase de conception, dans une logique de pérennité et viabilité des espaces urbains. Ensuite, elle expose et met en évidence le potentiel des CIM pour de nouveaux usages encore inconnus, à savoir appréhender l’indice d’intensité d’usages préétabli, en établissant une méthode d’évaluation pertinente de sa variable principale. Enfin les différentes explorations et connaissances produites ont permis de constituer diverses préconisations générales et détaillées concernant la génération de modèles numériques sémantiques pertinents et adaptés aux analyses à une échelle urbaine.

This thesis is part of a research-action project (E3S) and combines a variety of themes linking the fields of urban planning, urban engineering and information sciences. This work focuses on the use of semantic digital models in the framework of specific analyses oriented towards sustainable and sober development. Firstly, the thesis questions the possibility for the existing concept of urban intensity, which has been at the heart of multiple research projects for many years, to constitute a complete and adapted analysis tool for urban systems. Indeed, the notion of urban intensity has a potential for a thoughtful use of space in a changing context of increasing complexity and limited space consumption. However, this concept remains unclear, not unilaterally defined and has diverse characteristics according to researches on it. Moreover, the thesis questions the possibilities of using City Information Models (CIM), using the data they present, especially for specific urban analyses in the design phase and at the district level. Given the increasing development of these models, the use, structure and storage of the data they contain is a vast field of exploration for many research projects.The state of the art concerning the themes tackled has allowed three hypotheses to emerge which are the basis for the development of this research. Because of multiple changes in lifestyles, in the role of spaces and in the ways of producing them, the thesis starts from the idea that a focus on the uses of spaces is necessary to develop adapted design tools. It also suggests that urban intensity, if it is formalised, can be a means of capturing the multifaceted realities of urban systems and adapting their design. Finally, the last hypothesis proposes that CIM can be used to capture multiple notions such as urban intensity because of its richness in geometric and semantic data.The adopted approach, articulated iteratively between observations, interviews, analyses of good practices and reference systems, exchanges, explorations and experimentations on a concrete CIM, allowed to produce different results addressing the thesis' problematic and validating the hypotheses. Firstly, the thesis proposes a characterisation and formalisation of an urban intensity index targeted on uses and the variables that make it up as an analysis tool for the design phase, in a logic of sustainability and viability of urban spaces. Secondly, it exposes and highlights the potential of CIM for new, as yet unknown, uses, i.e. to capture the pre-established use intensity index, by establishing a relevant evaluation method for its main variable. Finally, the different explorations and knowledge produced have made it possible to constitute various general and detailed recommendations concerning the production of relevant semantic digital models adapted to analyses at an urban scale.