IsoChronic City

Project idea

IsoChronic City est une réponse urbaine à la problématique récente de ce qu'impliquera le processus de réurbanisation des villes à l'ère post-pandémique. Elle repose sur le concept de quartier de 15 minutes, qui est dérivé d'idées historiques sur la proximité et la marchabilité. Le projet vise à étendre la portée d'une ville de 15 minutes et à rapprocher les équipements des résidents. Cet objectif est atteint en utilisant des ensembles de données interprétés par des algorithmes d'apprentissage automatique tels que l'analyse en composantes principales, le regroupement K-Means et les réseaux de neurones convolutifs, ainsi que des méthodes de calcul spatial pour créer une Boucle Générative IsoChronic. La proposition consiste à restructurer la centralité des réseaux existants, à fabriquer des espaces publics réactifs grâce à des interventions topo-géométriques et à transformer les espaces ouverts inutilisés en espaces interactifs dotés des équipements nécessaires. La conception modifie les aspects physiques et les caractéristiques spatiales afin d'obtenir une ville durable, inclusive et accessible, qui se répète à intervalles réguliers.

Project description

BARTLETT SCHOOL OF ARCHITECTURE Fiche de couverture des travaux de cours Titre du cours : MArch Design Urbain Module : BARC0083 Groupe : 14 Nom du projet : IsoChronic City Numéro d'étudiant : 21038745 Date limite : 30 août 2022 Date de soumission : 30 août 2022 IsoChronic City est une réponse urbaine à la problématique récente de ce que le processus de réurbanisation dans les villes impliquera à l'ère post-pandémique. Le mot IsoChronic provient de deux termes « isos » et « chronos » ; « isos » en grec signifie égal et « chronos » signifie temps. Avant 1950, la population mondiale totale comprenait 34 % de population urbaine. L'urbanisation rapide due à l'industrialisation a entraîné une augmentation de la population urbaine jusqu'à 55 % au 21e siècle. En raison de l'ampleur de la croissance démographique, du manque d'infrastructures et d'un développement anarchique, l'urbanisation est devenue la cause de graves problèmes socioéconomiques menant à la contre-urbanisation. Londres est l'un des exemples phares d'urbanisation. Au début des années 1940, la ville a connu une contre-urbanisation où la population a migré vers les banlieues, ce qui a conduit à leur développement. Cependant, dans les années 1970, la ville a connu une réurbanisation, c'est-à-dire une augmentation relative de la population dans le centre-ville dans un contexte de déclin de la population dans la région urbaine fonctionnelle, jusqu'aux années récentes. Londres a été profondément affectée à plusieurs niveaux pendant et après la pandémie de Covid-19. On observe une augmentation marquée de l'utilisation des espaces verts et une réduction de la fréquentation des commerces de détail et des zones commerciales, ainsi qu'un retour des habitants vers les banlieues. La proximité des commodités est désormais cruciale. « IsoChronic City » est un projet basé sur le concept de quartier en 15 minutes, qui est dérivé d'idées historiques sur la proximité et la praticabilité à pied. La définition d'une ville en 15 minutes peut être subjective en raison de la diversité des besoins des personnes et de la façon dont ces besoins évoluent au cours d'une vie. La vie du « groupe des navetteurs », plus précisément le groupe d'âge des 25 à 30 ans, a été considérablement impactée par la pandémie, leur mode de vie effréné ayant été relégué au second plan et remplacé par la culture du télétravail et l'augmentation des activités en plein air. Le projet utilise un modèle computationnel pour évaluer la ville en fonction de l'accès aux commodités, des qualités spatiales et de la facilité de déplacement. Les ensembles de données sont extraits de bases de données gouvernementales et d'autres sources. Le système de notation est appliqué à une zone de concentration autour des grandes artères commerciales de Londres dans la couche spatiale des quartiers urbains denses. Chaque segment de grande artère se voit attribuer des scores en fonction des calculs du modèle, et les zones obtenant les scores les plus faibles sont identifiées comme sites d'intérêt. Des algorithmes non supervisés tels que l'analyse en composantes principales et le regroupement K-Means sont utilisés comme outils d'apprentissage automatique pour étudier et comparer les sites d'intérêt en détail. La segmentation du site sélectionné est réalisée à l'aide d'une méthode computationnelle spatiale permettant d'extraire des segments à partir de la profondeur angulaire pour créer un modèle détaillé de la façon dont la définition d'une ville en 15 minutes évolue lorsqu'un individu se déplace sur le site. Les qualités spatiales du site telles que les influences géographiques, l'impact de la visibilité et du son, la segmentation sémantique d'images à l'aide de réseaux de neurones convolutifs, la distribution des commodités et la qualité de l'environnement de vie sont étudiées pour définir les facteurs intangibles affectant la notion d'accessibilité. Des algorithmes évolutifs et génétiques sont utilisés pour sélectionner les segments de rues présentant de faibles qualités spatiales. Sur les segments résultants, une simulation basée sur les agents est réalisée en fonction du trafic piétonnier afin de réduire davantage l'étendue du site. Les segments dérivés de la modélisation computationnelle spatiale sont influencés par une boucle générative IsoChronic créée sur les segments sélectionnés, couplée aux données extraites de l'analyse de données traditionnelle et des réseaux d'apprentissage profond. La stratégie est proposée en évaluant l'existant et en utilisant le cadre théorique d'une ville en 15 minutes. Le design consiste en des interventions d'échelles variables : des segments surélevés, des segments vides et des segments mobiles. Les carrefours et les rues encombrés sont traités par des segments surélevés qui visent à augmenter la distance parcourue en 15 minutes. Les segments vides sont situés dans des zones résidentielles présentant un environnement de vie médiocre. Ils servent d'extension des espaces publics et sont utilisés pour construire un sentiment de communauté. Les segments mobiles sont conçus à l'aide d'unités portables et d'autres structures temporaires abritant des commodités à usage résidentiel, commercial, récréatif et de vente au détail. Ils peuvent être transportés par rail, route ou voie d'eau pour répondre aux besoins des habitants tout au long de la journée. Les interventions urbaines sont conçues à l'aide de données en temps réel telles que l'exposition au soleil, la zone de visibilité, le champ de vision et le GPS pour une approche de conception contextuelle. La stratégie proposée est appliquée aux grandes artères commerciales de Londres afin de transformer Londres en une IsoChronic City : un quartier en 15 minutes qui est durable, inclusif et accessible à tous. IsoChronic City est une proposition qui affecte non seulement les aspects physiques du site, mais aussi ses caractéristiques spatiales. Elle vise à créer un quartier qui favorise le bien-être de ses habitants.

Technical information

La proposition de design se compose de passerelles surélevées, de segments vides et de segments mobiles. La forme de la passerelle surélevée est explorée à travers un processus génératif utilisant l'empreinte et le volume de cubes hypothétiques contrôlés par des facteurs de visibilité et d'ombrage. L'échelle de la grille 2x2m est transformée pour obtenir une empreinte minimale, une forte disparité d'extrusion et une différence de hauteur maximale. Les cubes sont transformés en chemin le plus court depuis chaque extrémité du carrefour. Les passerelles sont conçues pour modifier leur forme et leurs connexions en fonction des données GPS en temps réel et de la surface d'ombre qu'elles projettent au cours de la journée. Les segments vides sont développés à l'aide d'un processus de modélisation spatiale générative et de données extraites de techniques informatiques spatiales telles que l'analyse isovist. Ces processus de calcul permettent d'identifier une visibilité maximale pour introduire des éléments de création de lieux, ainsi que des espaces d'interaction et des aménagements paysagers dans les quartiers résidentiels, tout en améliorant l'accessibilité et la qualité spatiale. Il comprend des éléments tels que des pavillons, des espaces pavés avec des plateformes surélevées, des carrefours servant de points focaux et des structures avec des lumières, des jardinières et des sièges. L'intervention du segment mobile comprend des unités qui se déplacent sur les différents réseaux du site, tels que les voies ferrées, les voies navigables et les routes dérivées du plan directeur. Un algorithme génétique d'îles à état stable est appliqué sur le site en utilisant les ensembles de données sur les tendances de fréquentation post-pandémiques. Les pixels contenant des équipements résidentiels, commerciaux, récréatifs et de vente au détail sont disposés sur le site à l'aide d'un algorithme génétique d'îles à état stable, suivant l'intensification des tendances de fréquentation. La modélisation spatiale générative utilise les résultats de l'algorithme génétique associés aux typologies d'unités pour créer un plan directeur pour le segment mobile. Il comprend des éléments tels que des plateformes d'observation, des espaces verts, des espaces pour les activités de plein air, des voies piétonnes et des unités mobiles.