IsoChronic City

Project idea

مدينة ايزوكرونيك هي استجابة حضرية للمعضلة الأخيرة المتعلقة بما ستنطوي عليه عملية إعادة التحضر في المدن في حقبة ما بعد الجائحة. وتستند إلى مفهوم الحي الذي يمكن الوصول إليه خلال 15 دقيقة، والمستمد من الأفكار التاريخية حول القرب والقدرة على المشي. يهدف المشروع إلى توسيع نطاق مدينة الـ 15 دقيقة وتقريب المرافق من السكان. ويتحقق ذلك من خلال الاستفادة من مجموعات البيانات التي تفسرها خوارزميات التعلم الآلي، كتحليل المكونات الرئيسية، وتجميع K-Means، والشبكات العصبية الالتفافية، إلى جانب الأساليب الحسابية المكانية لإنشاء حلقة توليدية ايزوكرونية. يتضمن المقترح إعادة هيكلة مركزية الشبكة القائمة، وتصميم فضاءات عامة متجاوبة باستخدام تدخلات طوبو-هندسية، وتحويل المساحات المفتوحة غير المستخدمة إلى فضاءات تفاعلية مزودة بالمرافق اللازمة. يُعدّل التصميم الجوانب المادية والخصائص المكانية لتحقيق مدينة مستدامة وشاملة وميسورة الوصول تتكرر على فترات منتظمة.

Project description

BARTLETT SCHOOL OF ARCHITECTURE Coursework Cover Sheet Course title: MArch Urban Design Module: BARC0083 Cluster: 14 Project Name: IsoChronic City Student ID No. 21038745 Deadline: 30 Aug 2022 Date submitted: 30 Aug 2022   IsoChronic City is an urban response to the recent predicament of what the process of reurbanization in cities will entail in the post-pandemic era. The word IsoChronic comes from two terms ‘isos’ and ‘chronos’, ‘isos’ in Greek means equal and ‘chronos’ means time. Prior to 1950, the total world population comprised of 34% of the urban population. Rapid Urbanization due to industrialization led to an increment in the urban population up to 55% by the 21st century. Due the magnitude of population growth, lack of infrastructure and haphazard development, urbanization became the cause of serious socioeconomic problems leading to counter-urbanization. London is one of the prime examples of urbanisation. In the beginning of 1940s, the city underwent counter-urbanization where the population migrated to the suburbs which led to its development. However, in the 1970s, the city underwent re-urbanization i.e., the relative population increase in the inner city amid a context of population decline in the functional urban region up until the recent years. London has been deeply affected on various levels during and after the Covid-19 Pandemic. We observe a spiking increment in the usage of green spaces and reduction of retail and commercial footfall along with people moving back to the suburbs. The close proximity of amenities is now crucial. ‘IsoChronic City’ is a project based on the 15-minute neighbourhood concept which is derived from historical ideas about proximity and walkability. The definition of a 15-minute city can be subjective due to the diversity of people’s needs and the way these needs change during a person’s lifetime. The lives of the ‘Commuter group’ more specifically the age group of 25 to 30 year old have been majorly impacted by the pandemic with their hectic lifestyle taking a backseat and being replaced by work from home culture and increased outdoor activities. The project utilizes a computational model to evaluate the city based on access to amenities, spatial qualities and commutability. The datasets are extracted from government databases and other sources. The grading system is applied on a focus area around the highstreets of London in the dense urban neighbourhood spatial layer. Each highstreet segments is assigned point scores based on the model calculations and the areas with the least scores are identified as sites of interest. Unsupervised algorithms such as principal component analysis and K-Means clustering are used as machine learning tools to study and compare the sites of interest in detail. Segmentation of the selected site is performed using a spatial computational method to extract segments from angular step depth to create a detailed model of how the definition of a 15 minute city changes as an individual moves through the site. The spatial qualities of the site such as geographical influences, impact of visibility and sound, semantic image segmentation using convolution neural networks, amenity distribution and living environment quality are studied to define the intangible factors affecting the notion of accessibility. Evolutionary and genetic algorithms are used to select street segments with poor spatial qualities. On the resulted segments, an agent-based simulation is conducted based on pedestrian traffic to further reduce the extent of the site. The segments derived from spatial computational modelling are influenced through an IsoChronic generative loop created on the selected segments coupled with data extracted from traditional data analysis and deep learning networks. The strategy is proposed by evaluating the existing and using the theoretical background of a 15-minute city. The design consists interventions of varying scale; elevated segments, void segments and mobile segments. Congested junctions and streets are intervened with elevated segments which aims to increase the distance travelled in 15 minutes. Void segments are located in residential areas with poor living environment. They act as extension of public spaces and are used to build a sense of community. Mobile segments are designed using portable units and other temporary structures housing amenities for residential utilities, commercial, recreational and retail activities. They can be transported via rail, road or water to fulfil the needs of the people throughout the day. The urban interventions are designed with real-time data like sunlight exposure, visibility area, field of view and GPS for a contextual design approach. The proposed strategy is applied to the highstreets of London in order to transform London into an IsoChronic City: a 15-minute neighbourhood which is sustainable, inclusive and accessible to all. IsoChronic City is a proposal that effects not only the physical aspects of the site but also the spatial characteristics. It aims to create a neighbourhood that promotes the wellbeing of its citizens.

Technical information

يتكون مقترح التصميم من ممرات مرتفعة، وأجزاء فارغة، وأجزاء متحركة. يتم استكشاف شكل الممر المرتفع من خلال عملية توليدية باستخدام البصمة والحجم للمكعبات الافتراضية التي يتحكم فيها عوامل الرؤية والتظليل. يتم تحويل مقياس الشبكة 2×2 متر لتحقيق أدنى بصمة، وتباين بثق عالٍ، وأقصى فارق في الارتفاع. تتحول المكعبات إلى أقصر مسار من كل طرف من أطراف التقاطع. تتصور الممرات تغيير شكلها وروابطها بناءً على بيانات GPS في الوقت الفعلي ومساحة الظل التي تلقيها خلال النهار. تم تطوير الأجزاء الفارغة باستخدام عملية النمذجة المكانية التوليدية والبيانات المستخرجة من التقنيات الحسابية المكانية مثل تحليل الرؤية الشاملة. تساعد هذه العمليات الحسابية في تحديد أقصى قدر من الرؤية لإدخال عناصر صنع الأماكن إلى جانب مساحات التفاعل والمناظر الطبيعية في الأحياء السكنية مع تحسين إمكانية الوصول والجودة المكانية. ويتكون من عناصر مثل الأجنحة، والمساحات المرصوفة ذات المنصات المرتفعة، والتقاطعات لتكون نقاطًا محورية، والإطارات المزودة بالإضاءة والمزهريات ومقاعد الجلوس. يتكون تدخل الجزء المتحرك من وحدات تتحرك على الشبكات المختلفة في الموقع مثل السكك الحديدية والممرات المائية والطرق المستمدة من المخطط الرئيسي. يتم تطبيق الخوارزمية الجينية لجزر الحالة المستقرة على الموقع باستخدام مجموعات بيانات اتجاهات حركة الأقدام في مرحلة ما بعد الجائحة. يتم ترتيب البكسلات التي تحتوي على المرافق السكنية والأنشطة التجارية والترفيهية والتجزئة في الموقع باستخدام الخوارزمية الجينية لجزر الحالة المستقرة وفقًا لتكثيف اتجاهات حركة الأقدام. تستخدم النمذجة المكانية التوليدية النتائج المستخلصة من الخوارزمية الجينية مقترنةً بأنماط الوحدات لإنشاء مخطط رئيسي للجزء المتحرك. ويتكون من عناصر مثل منصات المشاهدة، والمناطق الخضراء، والمساحات للأنشطة الخارجية، والممرات، والوحدات المتحركة.