Des centaines de capteurs déployés à Newcastle et Gateshead nous fournissent une vision numérique des interactions dans nos villes et de l'impact que le changement climatique pourrait avoir sur elles.

Collectant plus d'un demi-milliard de points de données à ce jour, L'Observatoire urbain de l'Université de Newcastle commence maintenant à faire la lumière sur la manière dont les différents systèmes interagissent dans notre ville et à fournir une base de référence par rapport à laquelle les villes futures peuvent être développées et gérées.

Collecter des données sur tout, de la consommation d'énergie, les précipitations et les inondations à la pollution de l'air, trafic et même des tweets, l'objectif est que les données soient utilisées par les autorités de planification, opérateurs d'infrastructures, les services d'urgence et les groupes communautaires pour les aider à prendre des décisions plus éclairées sur la façon dont les conditions de la ville pourraient les affecter.

Le plus grand ensemble de logiciels en temps réel au Royaume-Uni, données urbaines

Financé par l'Université de Newcastle et l'UKCRIC - le UK Collaboratorium for Research on Infrastructure and Cities - supervisé et financé par le Engineering and Physical Sciences Research Council, l'Observatoire urbain est basé dans le nouveau bâtiment des sciences urbaines de l'Université de Newcastle sur Science Central.

"D'ici 2050, environ 70 % de la population mondiale vivra dans les villes, mais il y a tellement de choses que nous ne comprenons pas entièrement - pourquoi certaines choses que nous faisons dans les villes fonctionnent tandis que d'autres échouent ?", déclare le professeur Richard Dawson, qui dirige le programme Newcastle UKCRIC.

« En compilant les observations et en comparant les données, pour la première fois, nous sommes désormais en mesure de prendre des décisions plus éclairées sur la conception de nos infrastructures et de nos villes pour qu'elles fonctionnent mieux pour les personnes et l'environnement. »

Décisions fondées sur des preuves

Créer un réseau de capteurs à l'échelle de la ville, l'objectif principal est de saisir les interrelations et interactions complexes entre les bâtiments et les infrastructures, les gens et l'environnement naturel.

Couvrant à la fois le centre-ville et la banlieue, le réseau de capteurs comprend 100 capteurs dans le nouveau laboratoire de drainage urbain durable (SUD) sur Science Central, une installation dédiée qui entreprendra des recherches sur la gestion des inondations urbaines pour développer et tester de nouvelles approches de gestion de l'impact des événements météorologiques extrêmes, comme les inondations de Thunder jeudi en 2012.

Plus de 1, 000 capteurs sont également intégrés dans le bâtiment des sciences urbaines - le «bâtiment en tant que laboratoire» de l'université et le hub central de l'observatoire urbain. Murs de jonction, fenêtres et aménagements, ces capteurs mesurent tout ce qui entre dans le bâtiment et tout ce qui en sort, aider les chercheurs à concevoir plus efficacement, bâtiments durables et résilients pour l'avenir.

Phil James, qui co-dirige les recherches de l'Observatoire Urbain, explique :

« Les villes sont des environnements complexes et si nous voulons les développer de manière durable, nous devons comprendre comment tout interagit.

"Par exemple, quand il pleut beaucoup plus de gens montent dans leurs voitures et le trafic se déplace plus lentement, ce qui augmente la pollution de l'air. À la fois, les drains remplissent et inondent certains quartiers de la ville, ce qui arrête la circulation, impactant davantage la pollution de l'air, mais aussi impactant sur les réseaux d'énergie et de communication, sur les services d'urgence et ainsi de suite. C'est comme un effet d'entraînement à la fois géographiquement et aussi à travers les infrastructures et les services.

« Si nous essayons de résoudre un problème isolément – ​​comme les inondations – alors nous ne savons pas quel impact cela aura sur tout le reste.

"Alors pour pouvoir s'informer, des décisions fondées sur des preuves concernant le développement et la gestion futurs de nos villes, nous avons besoin d'une base de référence à partir de laquelle travailler et c'est ce que nous faisons pour la première fois ici à Newcastle par le biais de l'Observatoire urbain. »

Relever les grands défis

UKCRIC est un réseau de 14 universités et organisations partenaires qui travaillent ensemble pour mieux comprendre et relever les défis auxquels sont confrontés les réseaux et services essentiels dont dépendent nos villes.

A l'université de Newcastle, le projet de 12 millions de livres sterling comprendra également une installation de recherche sur une station de remplissage de véhicules électriques à Science Central. Il s'agit de l'une des premières stations de recharge rapide pour véhicules électriques du Royaume-Uni qui permettra de recharger les voitures en aussi peu que 20 minutes. Cela sera lié au banc d'essai de stockage d'énergie et au laboratoire Smart Grid du Centre national d'intégration des systèmes énergétiques (CESI) de 20 millions de livres sterling de l'Université pour relever les défis d'ingénierie liés à l'intégration des systèmes d'énergie et de transport dans les villes.

Le bâtiment des sciences urbaines est un « laboratoire vivant » de 58 millions de livres sterling et un exemple d'architecture urbaine durable. Basé sur Science Central, c'est également le nouveau siège de l'École d'informatique de l'Université et ouvre ses portes aux étudiants pour la première fois ce mois-ci.

Démontrer une recherche et une innovation de pointe dans un environnement réel, Science Central est à grande échelle, démonstrateur de centre-ville pour intégrer les infrastructures - eau, énergie, transport, adaptation au climat et technologie numérique – pour créer la ville intelligente et durable du futur.

Le développement est un partenariat entre l'Université de Newcastle, Conseil municipal de Newcastle et Legal &General Capital.

Analyser certaines des premières données collectées via l'Observatoire Urbain, l'équipe de Newcastle a montré que les niveaux de NO2/NO dans le centre-ville de Newcastle dépassaient l'objectif moyen annuel du gouvernement pendant une moyenne de 18 heures par jour, tous les jours, tout le mois de juillet 2017.

En utilisant les données extraites du capteur situé en haut de Northumberland Street et en cartographiant les données quotidiennes de juillet, l'équipe a également pu identifier des anomalies.

"Le premier dimanche du mois, nous constatons une baisse du NO2 à presque zéro, " dit Phil James.

"Cela coïncide avec le HSBC British Cycling City Ride qui a fermé cinq miles de route dans le centre-ville aux voitures.

"Cela ne surprendra personne que si vous gardez les voitures hors de la ville, la pollution de l'air diminue, mais avec l'Observatoire urbain, nous pouvons le prouver et comparer cela avec les autres données pour voir quel est l'effet d'entraînement à travers le système a été."