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Posté par Michel le Vendredi 02/03/2012 à 00:00
La théorie des réseaux appliquée aux zones urbaines
Dans le contexte du développement durable des villes, il est important de comprendre quantitativement l'urbanisation et l'étalement urbain qui en découle. Un chercheur de l'Institut de physique théorique (CEA/CNRS) a réalisé une étude sur l'urbanisation au travers de l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de l'évolution du réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un...) viaire (rues, routes...). Les principaux résultats de ces recherches ont été publiés en ligne dans Nature Scientific Reports le 1er mars 2012.

L'urbanisation est un phénomène complexe dont l'une des facettes se retrouve dans l'évolution du réseau viaire. Un chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines...) de l'IPhT (CEA/CNRS) et ses collaborateurs italiens ont observé et mesuré le développement urbain d'une région de 125 km², au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) de Milan (Milan (en italien Milano, du latin Mediolanum, en lombard Milàn) se situe dans le nord de l'Italie. Capitale de la région de Lombardie, au centre de la plaine du Pô, la ville compte 1 816 495 d'habitants, et forme la plus...), sur une période de 200 ans. A l'aide des outils de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) statistique (Une statistique est, au premier abord, un nombre calculé à propos d'un échantillon. D'une façon générale, c'est le résultat de l'application d'une méthode statistique à un...), ils ont mesuré les grandeurs caractéristiques de la connectivité et de la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps...) du réseau formé par les routes ainsi que leur évolution. Cette étude révèle que l'évolution du réseau viaire est gouvernée par deux mécanismes élémentaires: un processus de densification, correspondant à une augmentation de la densité de voies dans les centres urbains, et un processus d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) par lequel de nouvelles voies explorent des régions non urbanisées et définissent ainsi l'avancée du front d'urbanisation. Ces deux mécanismes élémentaires semblent être constants à travers les décennies, indépendamment du développement des technologies et des changements de culture (La définition que donne l'UNESCO de la culture est la suivante [1] :).


Evolution du réseau viaire de 1833 à 2007.
Les segments en vert (Le vert est une couleur complémentaire correspondant à la lumière qui a une longueur d'onde comprise entre 490 et 570 nm. L'œil humain possède un récepteur, appelé cône M, dont la bande passante est axée sur cette fréquence. Le terme...) correspondent au phénomène de densification, les segments en rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait usage.) correspondent
au phénomène d'exploration. Sur la période étudiée, le phénomène d'exploration est plus important
au début tandis que la densification prédomine dans les dernières années.
© CEA. Cliquer sur l'image pour l'agrandir

Les chercheurs ont également observé une stabilité des voies à forte centralité qui constituent le squelette (Le squelette est une charpente animale rigide servant de support pour les muscles. Il est à la base de l'evolution des vertébrés. Celui ci leur a fourni un avantage sélectif conséquent suite au...) de la structure urbaine. Ce qui confirme l'importance du 'chemin historique' dans l'évolution urbaine. Une tendance vers l'organisation (Une organisation est) urbaine, avec une augmentation des intersections de degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) 4 (croisement de quatre voies) et une uniformisation de la forme des îlots (parcelle de terrain délimitée par plusieurs voies) ont également été mises en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...). On assiste donc à une évolution du réseau viaire vers un état organisé malgré l'absence de planning sur une période aussi longue.

La part de la population urbaine augmentant constamment dans le monde (Le mot monde peut désigner :), cette première étude quantitative permet de mieux appréhender l'évolution des espaces et d'engager une réflexion sur les politiques d'urbanisation possibles. En effet, le phénomène d'exploration, démontré par ces mesures, entraîne par exemple un éloignement du centre-ville (Le centre-ville est le cœur de la ville. Il est également appelé hypercentre dans le cas des grandes agglomérations. C'est le lieu des manifestations...) et donc une distance foyer / lieu de travail de plus en plus grande. Les répercussions sur l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...) sont directes, avec une consommation d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) plus importante et une augmentation des émissions de CO2.


Référence:

Elementary processes governing the evolution of roads networks, Nature Scientific Reports, mis en ligne le 01/03/2012
Emanuele Strano, Vincenzo Nicosia, Vito Latora, Sergio Porta & Marc Barthélemy


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Source: CNRS