Les urbanistes doivent tenir compte d'une multitude d'objectifs différents lors de la conception de programmes de développement. Celles-ci peuvent inclure l'optimisation de la densité bâtie d'un quartier, préserver les monuments et bâtiments anciens, utilisant des énergies renouvelables, CO de coupe 2 les émissions et la réduction des coûts – pour n'en nommer que quelques-uns. Ces objectifs sont souvent contradictoires et difficilement quantifiables, et parfois pas complètement compris.

Mais Sébastien Cajot et Nils Schüler – deux chercheurs de l'Ecole d'ingénieurs Groupe Ingénierie des procédés industriels et des systèmes énergétiques (IPESE) dirigé par le professeur François Maréchal – ont développé une approche inédite de l'urbanisme, dénommé SAGESSE, et un logiciel associé pour aider les urbanistes.

Disponible sous forme d'application web, leur programme permet aux planificateurs de saisir les critères qui leur tiennent à cœur et d'avoir un aperçu rapide des différentes variantes possibles. Cajot et Schüler ont travaillé avec le Canton de Genève pour développer leur logiciel, à tester sur les quartiers des Cherpines et des Palettes. Les découvertes des chercheurs apparaissent dans Frontières TIC .

Une approche inversée

"Pour nous, l'approche actuelle de l'urbanisme fait reculer les choses. Les planificateurs décrivent généralement quatre ou cinq variantes possibles pour un quartier donné, puis les modélisent pour quantifier l'impact de chacune, " dit Cajot, qui vient de terminer sa thèse sur ce sujet. Cependant, la planification urbaine nécessite de coordonner les intérêts de nombreux acteurs différents - tels que les promoteurs immobiliers, habitants de la ville, les responsables de la planification énergétique et les représentants locaux – qui ont souvent des objectifs contradictoires.

"Pour n'importe quel objectif, il pourrait y avoir des millions de variantes possibles pour y parvenir, " dit Cajot. Par exemple, l'objectif de réduction des émissions de CO2 peut être atteint en rénovant les façades des bâtiments d'une ville, l'installation de chauffage urbain ou le remplacement d'anciennes chaudières. Mais les méthodes actuellement disponibles pour évaluer l'impact de chaque option sont limitées, ce qui rend difficile pour les urbanistes de prendre des décisions éclairées.

"Les urbanistes ne devraient pas commencer par se demander s'ils doivent construire un immeuble de grande hauteur, par exemple, mais en établissant les principaux objectifs qu'ils veulent atteindre, comme l'optimisation de la densité d'une ville, l'amélioration de sa qualité de vie ou la maîtrise des coûts de développement. Notre logiciel leur permet de partir de cette base et de proposer les meilleures variantes, " dit Cajot. Le programme génère des diagrammes simples représentant les variantes sous forme de lignes horizontales tracées contre des axes verticaux, où chaque axe est un objectif de développement urbain. Le diagramme pourrait révéler, par exemple, qu'une variante répondant à des objectifs spécifiques de coût et de densité bâtie n'est pas conforme aux réglementations sur l'utilisation des énergies renouvelables ou bloque la vue des autres bâtiments. De cette façon, les urbanistes peuvent ajuster leurs cibles et objectifs et éventuellement trouver une variante acceptable pour tous.

Essais pilotes à Genève

Les chercheurs ont d'abord testé leur logiciel sur l'aménagement du nouveau quartier des Cherpines, près de Genève. Puis ils l'ont testé sur le quartier genevois existant des Palettes, pour voir comment cela pourrait aider à améliorer des zones déjà bâties. Ils ont travaillé avec les autorités locales pour déterminer quelles étaient les priorités de développement urbain. « Ils voulaient se concentrer sur l'augmentation de la densité urbaine, CO de coupe 2 émissions et la protection du patrimoine local, " dit Cajot. Les chercheurs ont également pris en compte les exigences légales dans leur logiciel, et conçu pour être compatible avec les documents de zonage existants, comme les plans directeurs. Leur logiciel utilise des algorithmes pour peser ces différents éléments et calculer un éventail d'options d'urbanisme.

A moyen terme, les chercheurs envisagent de lancer une startup pour commercialiser leur logiciel et leur approche d'urbanisme. Et le groupe IPSE cherche à appliquer la technologie dans d'autres domaines, comme l'aide à la mise en œuvre de la stratégie énergétique de la Suisse, planifier l'utilisation des énergies renouvelables et déterminer les processus optimaux de conversion de la biomasse.