Recherche locale et théorie des jeux appliqués à la création de typo-morphologies compactes

Compact typo-morphologies by use of local search and game theory methods

¹ UMONS, Faculté des Sciences, 7000 Mons, Belgique
² UMONS, Faculté d’Architecture et d’Urbanisme, 7000 Mons, Belgique

^* Auteur correspondant : quentin.meurisse@umons.ac.be

Résumé

En vue d'une densification urbaine durable, un outil ayant pour but d'évaluer et d'assister la conception d'îlots urbains compacts pourvus d'une densité de population cible a été créé et testé dans le cadre du projet CoMod. Le concept de compacité spatiale est appliqué ici, à l'échelle architecturale, sur le bâti, le non-bâti et les deux combinés. Cette approche encourage les typo-morphologies économes en terrain et en ressources matérielles tout en étant efficaces d'un point de vue énergétique. Afin d'éviter une potentielle exagération de ce concept divers critères notamment relatifs aux espaces verts, aux ombres ainsi que des distances et surfaces minimales sont considérés. Cependant, viser la compacité urbaine rencontre une conciliation difficile entre les divers critères quantitatifs et qualitatifs. De nombreux outils mathématiques ont déjà été appliqués à des problems urbanistiques (méthodes d'optimisation, aide à la décision, automates cellulaires, ensembles fractals, etc.). L'étude de typo-morphologies compactes avec l'aide de la théorie des jeux ou de la recherche locale peut aider à la gestion des problèmes provenant de critères conflictuels. Dans cet article nous présentons un prototype de programme qui génère des îlots urbains en utilisant la recherche locale et la théorie des jeux.

Abstract

In prospect of sustainable urban densification, a tool aiming to assess and to assist the design of compact housing blocks with a target population density was created and tested in the scope of the CoMod Project. The concept of spatial compactness is here applied, at the architectural scale, on the built environment, the non-built environment and both combined. This approach encourages typo-morphologies which save land and material resources while achieving high energy efficiency. Potential misuse of the concept is prevented by numerous objective criteria notably relative to green areas, projected shadows as well as minimal distances and surfaces to consider. However, targeting urban compactness faces a difficult conciliation between various quantitative and qualitative parameters. Numerous mathematical tools have already been applied on the problem of urban planning (using optimization methods, multi-criteria decision help, cellular automata, fractal sets, etc.). The study of compact typomorphologies with the help of game theory or local search can help solving the problems that arise when dealing with conflicting criteria. We are currently developing a prototype of software that generates urban blocks using local search algorithms and game theory methods.