Exploring the effect of street networks’ morphology on their accessibility conditions. An empirical approach based on graph theory. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2020

Exploring the effect of street networks’ morphology on their accessibility conditions. An empirical approach based on graph theory.

Explorer l'effet de la morphologie des réseaux viaires sur leurs conditions d'accessibilité. Une approche empirique fondée sur la théorie des graphes.

(1)
1
Ryma Hachi
  • Function : Author

Abstract

This thesis aims to explore the relationship between the morphology of street networks and the accessibility offered to individuals during their trips in the urban space. The accessibility is defined as a set of favourable conditions for traveling (e.g. short distances to cover, low congestion level). This relationship is the subject of much tacit knowledge in the urban design community. Typical network morphologies or typical interventions on existing networks are recommended by urban designers, for the accessibility conditions they are supposed to offer. However, the actual effects of these recommendations on accessibility conditions are little evaluated in a formalized and systematic way. To compensate for this lack, we choose to adopt a quantitative approach based on graph theory. This allows an analysis of the morphology and accessibility conditions of networks by means of descriptors calculated on graphs, and then the study of the relationship between morphological and accessibility descriptors. Our work is exploratory. It concerns a set of ten empirical case studies, chosen for their representativity of theoretical cases recommended in urban design. We have constituted two corpuses of study. The first brings together networks with a typical morphology. This is the case of organic networks such as Paris in the Middle Ages, grid networks like Manhattan, and tree-like networks like in some american suburbs. The second corpus is made up of successive states of a network in which typical interventions, recommended in the literature, have been carried out. In this case, it concerns the creation of star-shaped breakthroughs in the street network of Paris in the 19th century. The quantitative description of the morphological characteristics and the accessibility conditions, carried out on the two corpuses, reveals some specificities of each typical network and intervention analyzed, both in terms of morphology and accessibility. Furthermore, our results allow us to identify trends in the relationship between the morphological characteristics of the studied networks and their accessibility conditions. In particular, we show that these trends are more marked for the corpus of networks with a typical morphology than for the Parisian network at different dates : in Paris, strong variations in morphological descriptors are often accompanied by weak variations in accessibility descriptors. From a thematic point of view, this result suggests that the major works carried out in the 19th century by Haussmann certainly affected the morphology of the street network, but had a little effect on the accessibility conditions offered by this network. Eventually, we conclude that the adoption of a quantitative approach to deal with the relationship between the morphology of a street network and its accessibility conditions requires a back and forth movement between the knowledge and interpretations specific to urban design and the methods and measures from other disciplines, in this case network science.
Cette thèse vise à explorer la relation entre la morphologie des réseaux viaires et l’accessibilité qui s’offre aux individus lors de leurs déplacements dans l’espace urbain. L’accessibilité est ici définie comme un ensemble de conditions favorables aux déplacements (de faibles distances à parcourir, un faible niveau d’encombrement, ...). Cette relation fait l’objet de nombreuses connaissances tacites en urbanisme. Des morphologies viaires types ou des interventions sur des réseaux existants sont préconisées en urbanisme pour les conditions d’accessibilité qu’elles sont supposées offrir. Toutefois, les effets réels de ces morphologies et de ces interventions sur les conditions d’accessibilité sont peu évalués de manière formalisée et systématique. Pour pallier ce manque, nous choisissons d’adopter une approche quantitative basée sur la théorie des graphes. Celle-ci permet une analyse de la morphologie et des conditions d’accessibilité des réseaux au moyen de descripteurs calculés sur ces graphes, puis l’étude de la relation entre descripteurs morphologiques et descripteurs d’accessibilité. Notre travail est exploratoire. Il porte sur un ensemble de dix cas d’étude empiriques, choisis pour être représentatifs de cas théoriques préconisés en urbanisme. Nous avons constitué deux corpus d’étude. Le premier rassemble des réseaux à la morphologie type. C’est le cas des réseaux organiques tels que celui de Paris au Moyen Age, des réseaux quadrillés tels que celui de Manhattan, et des réseaux arborescents tels que celui des banlieues suburbaines étasuniennes. Le second corpus est constitué des états successifs d’un réseau dans lequel ont été menées des interventions types, préconisées dans la littérature. En l’occurrence, il s’agit de la création de percées en étoile dans le réseau viaire de Paris au XIXe siècle. La description quantitative des caractéristiques morphologiques et des conditions d’accessibilité, menée sur les deux corpus, révèle des spécificités de chacun des réseaux et des interventions types analysés, tant en termes de morphologie qu’en termes d’accessibilité. Nos résultats permettent également d’identifier des tendances quant au lien entre les caractéristiques morphologiques des réseaux étudiés et leurs conditions d’accessibilité. Nous montrons notamment que ces tendances sont plus marquées pour le corpus de réseaux à la morphologie type, que pour le réseau parisien à différentes dates : à Paris, de fortes variations dans les descripteurs morphologiques s’accompagnent souvent de faibles variations dans les descripteurs d’accessibilité. D’un point de vue thématique, ce résultat suggère que les grands travaux menés au XIXe siècle par Haussmann ont certes affecté la morphologie du réseau viaire, mais ont eu un faible effet sur les conditions d’accessibilité offertes par ce réseau. Enfin, nous concluons que l’adoption d’une approche quantitative pour traiter de la relation entre la morphologie d’un réseau viaire et ses conditions d’accessibilité nécessite des allers retours, entre les savoirs et interprétations propres à l’urbanisme, et les méthodes et mesures issues d’autres disciplines, en l’occurrence de la Science des réseaux.
Fichier principal
Vignette du fichier
These Hachi.pdf (112.38 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

tel-03130688 , version 1 (03-02-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03130688 , version 1

Cite

Ryma Hachi. Explorer l'effet de la morphologie des réseaux viaires sur leurs conditions d'accessibilité. Une approche empirique fondée sur la théorie des graphes.. Architecture, aménagement de l'espace. Université Paris 1 Panthéon Sorbonne, 2020. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-03130688⟩
218 View
14 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More