Speed, accessibility and urban sprawl ; analysis and application to the urban area of Dijon - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2003

Speed, accessibility and urban sprawl ; analysis and application to the urban area of Dijon

Vitesse, accessibilité et étalement urbain ; analyse et application à l'aire urbaine dijonnaise

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Abstract

The set of themes of the city is approached primarily by the means of the residential density. This concept is analyzed from a purely conceptual point of view, then more theoretical (thus making use of rather traditional econometric models: Clark, Newling) for finally being applied to the agglomeration dijonnaise like with its urban surface. One releases the great urban structures thus revealing an intermediate city between the model monocentric and polycentric. The two components are analyzed successively starting from the concept of residential density. Taking as assumption that the cities are dynamic, the second stage is that of urban sprawl out. A first introductory approach attempts to include/understand the great principles of the extension of the agglomerations as well as the factors of urban spreading out. Then, the whole of these theoretical elements is confronted with historical reality. By taking as file director the agglomeration of dijon, one studies the processes of European urban expansion. The whole of the historical phases is analyzed precisely: Antiquity, Average Age, Rebirth, Industrial revolution, first half of XXième century, second half of XXième century and finally contemporary period: phenomenon of periurbanisation. Beyond a very traditional and qualitative approach of urban spreading out, the historical analysis makes it possible to release a surface logic of growth quantitatively. Always remaining on the set of themes of urban sprawl out, another approach consists in studying the contemporary extension of the cities by the means of the densities of population and mainly starting from the model of Bussière and its alternatives (amended, sectorized, segmented, quadratic). One then studies the problem starting from the populations cumulated starting from the center. The contribution of this research is the identification of a phenomenon of urban rupture and périurbaine requiring a new amendment of the model of Bussière. The dynamic approach allows, moreover, to release what one has habit to call logics of the urban growth. After a rather econometric approach of urban spreading out, an alternative solution is proposed through the concept of urban dilution, enough little employed by the geographers. A conceptual inventory of fixtures is established then, mentioning the problem of the urban analysis fractale, a model is proposed for the concept of dilution. The decreasing logistic function is then used with an aim of better encircling the organization of the city, space périurbain and their evolution. In addition this model of dilution was tested on 25 French cities others that Dijon. It functions systematically with a very good coefficient of determination. The second set of themes approached in this research is that of transport. One first of all mentions this problem from a descriptive point of view by studying the organization of a particular road network: that of the urban surface of Dijon. It seems to get clear, from a morphological point of view, a radial logic of the road density. The whole of the parameters of the network is analyzed: curve of the roads, distribution of fires of circulation, urban portion of the lanes, type of ways, traffic and percentage of heavy lorries. Finally a case study opposes two radial accessibility basically different. After this primarily descriptive part, the second stage is to consider the question of transport by the means of the concept speed and the access times. A conceptual part on speeds makes it possible to fix the vocabulary and brings elements on the art of the traffic. A more technical part builds a model of calculation theoretical speeds resting on the logistic model and the curve of congestion flow-speed. Calculated speeds also resting on a stochastic model are analyzed starting from the descriptive statistics (standard deviation, average, extremum). The average is retained for the continuation and is integrated in the SIG for calculations of shorter ways. A chart of accessibility in the center is installation. The third set of themes is transverse and thus analyzes the relations between transport and urban sprawl out. A first approach consists in considering the relation from a purely conceptual and qualitative point of view by setting up a theoretical diagram of the couple density-speed. One second approach, analyze the question from a more technical point of view while showing initially than road speed answers a radial logic. With the passage, it is shown that the access times rest on the integration of the reverse of the function speed. The whole of the beams is studied. On the basis of the function speed, and by solving the nonlinear system composed of the model of Clark and the model speed, one develops a relation flexible speed and residential density. Thereafter, the variations of each parameter are considered. To study the relation between the access times and urban spreading out, the model of Bussière is again mobilized in measurement or one substitutes the distance by time. The same process is considered for the model of dilution. These two models make it possible to highlight a phenomenon of rupture rather in conformity with the law of Zahavi. Lastly, always in the same set of themes, the question of the room is tackled in the surface of study of north dijonnais. The access time after the startup of one four ways is simulated. One thus carries out a simulation of the impact of the startup of one twice two ways on the periurbanisation.
La thématique de la ville est abordée essentiellement par le biais de la densité résidentielle. Cette notion est analysée d'un point de vue purement conceptuel, puis plus théorique (faisant ainsi usage de modèles économétriques assez classiques : Clark, Newling) pour enfin être appliquée à l'agglomération dijonnaise ainsi qu'à son aire urbaine. On dégage ainsi les grandes structures urbaines faisant apparaître une ville intermédiaire entre le modèle monocentrique et polycentrique. Les deux composantes sont analysées successivement à partir de la notion de densité résidentielle. Prenant comme hypothèse que les villes sont dynamiques, la seconde étape est celle de l'étalement urbain. Une première approche introductive s'attache à comprendre les grands principes de l'extension des agglomérations ainsi que les facteurs de l'étalement urbain. Ensuite, l'ensemble de ces éléments théoriques est confronté à la réalité historique. En prenant comme file directeur l'agglomération dijonnaise, on étudie les processus d'extension des villes européennes. L'ensemble des phases historiques est analysé précisément : Antiquité, Moyen Age, Renaissance, Révolution industrielle, première moitié du XXième siècle, seconde moitié du XXième siècle et enfin période contemporaine : phénomène de périurbanisation. Au-delà d'une approche très classique et qualitative de l'étalement urbain, l'analyse historique permet de dégager quantitativement une logique de croissance surfacique. Restant toujours sur la thématique de l'étalement urbain, une autre approche consiste à étudier l'extension contemporaine des villes par le biais des densités de population et principalement à partir du modèle de Bussière et de ses variantes (amendé, sectorisé, segmenté, quadratique). On étudie alors le problème à partir des populations cumulées à partir du centre. L'apport de cette recherche est l'identification d'un phénomène de rupture urbaine et périurbaine nécessitant un nouvel amendement du modèle de Bussière. L'approche dynamique permet, en outre, de dégager ce que l'on a coutume d'appeler les logiques de la croissance urbaine. Après une approche assez économétrique de l'étalement urbain, une solution alternative est proposées à travers la notion de dilution urbaine, assez peu employée par les géographes. Un état des lieux conceptuel est établi puis, évoquant le problème de l'analyse urbaine fractale, un modèle est proposé pour la notion de dilution. La fonction logistique décroissante est alors utilisée dans le but de mieux cerner l'organisation de la ville, de l'espace périurbain et leur évolution. Par ailleurs ce modèle de dilution a été testé sur 25 villes françaises autres que Dijon. Il fonctionne systématiquement avec un très bon coefficient de détermination. La seconde thématique abordée dans cette recherche est celle des transports. On évoque tout d'abord ce problème d'un point de vue descriptif en étudiant l'organisation d'un réseau routier particulier : celui de l'aire urbaine dijonnaise. Il semble se dégager, d'un point de vue morphologique, une logique radiale de la densité routière. L'ensemble des paramètres du réseau est analysé : courbure des routes, répartition des feux de circulation, portion urbaine des voies de circulation, type de voies, trafic et pourcentage de poids lourds. Enfin une étude de cas oppose deux radiales d'accessibilité fondamentalement différentes. Après cette partie essentiellement descriptive, la seconde étape est d'envisager la question des transports par le biais de la notion de vitesse et des temps d'accès. Une partie conceptuelle sur les vitesses permet de fixer le vocabulaire et apporte des éléments sur l'art du trafic. Une partie plus technique construit un modèle de calcul des vitesses théoriques reposant sur le modèle logistique et sur la courbe de congestion débit-vitesse. Les vitesses calculées reposant également sur un modèle stochastique sont analysées à partir de la statistique descriptive (écart type, moyenne, extremum). La moyenne est retenue pour la suite et intégrée dans le SIG pour les calculs de plus court chemins. Une carte d'accessibilité au centre est mise en place. La troisième thématique est transversale et ainsi analyse les relations entre les transports et l'étalement urbain. Une première approche consiste à envisager la relation d'un point de vue purement conceptuel et qualitatif en mettant en place un schéma théorique du couple densité-vitesse. Une seconde approche, analyse la question d'un point de vue plus technique en montrant dans un premier temps que la vitesse routière répond à une logique radiale. Au passage, il est montré que les temps d'accès reposent sur l'intégration de l'inverse de la fonction vitesse. L'ensemble des faisceaux est étudié. Partant de la fonction vitesse, et en résolvant le système non linéaire composé du modèle de Clark et du modèle de vitesse, on met au point une relation liant vitesse et densité résidentielle. Par la suite, les variations de chaque paramètre sont envisagées. Pour étudier la relation entre les temps d'accès et l'étalement urbain, le modèle de Bussière est à nouveau mobilisé dans la mesure ou l'on substitue la distance par le temps. Le même procédé est envisagé pour le modèle de dilution. Ces deux modèles permettent de mettre en évidence un phénomène de rupture assez conforme à la loi de Zahavi. Enfin, toujours dans la même thématique, la question du local est abordée dans l'aire d'étude du nord dijonnais. Le temps d'accès après la mise en service d'une quatre voies est simulé. On effectue ainsi une simulation de l'impact de la mise en service d'une deux fois deux voies sur la périurbanisation
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Cite

Cyril Enault. Vitesse, accessibilité et étalement urbain ; analyse et application à l'aire urbaine dijonnaise. Géographie. Université de Bourgogne, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00006172v4⟩
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