Modélisation des systèmes urbains

par Vincent Verbavatz

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Marc Barthélemy.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....) , en partenariat avec Institut de physique théorique (Gif-sur-Yvette, Essonne) (laboratoire) et de Faculté des sciences d'Orsay (référent) depuis le 01-09-2019 .


  • Résumé

    Les villes forment des systèmes économiques aux multiples échelles, en interaction les uns avec les autres, portes par de fortes contraintes de non-linéarité et une croissance permanente hors équilibre. Plusieurs formes d'universalité́ se cachent cependant derrière le désordre apparent des villes et comprendre leur apparition à partir des comportements individuels a justifié́ les fondements d'une science des villes dont les similarités avec la physique statistique sont évidentes : comprendre l'ordre (ou le désordre) global à partir de multiples interactions microscopiques. Ces systèmes urbains deviennent des lors un cadre d'étude intéressant pour le physicien, d'autant plus que la disponibilité croissante des données lui permette d'appliquer sa méthode de recherche traditionnelle - la modélisation falsifiée par l'expérience. Dans ce contexte, l'objet de cette thèse est de participer à la compréhension quantitative des systèmes urbains alors que la théorie des villes reste très partielle dans sa capacité́ à expliquer les résultats observes. L'objectif est d'obtenir une modélisation simplifiée, hors-équilibre de la croissance urbaine, en s'appuyant sur un petit nombre de mécanismes importants fournissant des prédictions quantitatives en accord avec les données empiriques.

  • Titre traduit

    Modeling urban systems


  • Résumé

    Cities form economic systems at multiple scales, interacting with each other, driven by strong non-linear constraints and unbalanced permanent growth. However, several forms of universalité́ hide behind the apparent disorder of cities and understand their appearance from individual behaviours at justifié́ the foundations of a city science whose similarities with statistical physics are obvious: understanding the global order (or disorder) from multiple microscopic interactions.These urban systems are therefore becoming an interesting framework for physicists to study, especially as the increasing availability of data allows them to apply their traditional research method - modeling falsified by experience.In this context, the purpose of this thesis is to contribute to the quantitative understanding of urban systems while the theory of cities remains very partial in its capacité́ to explain the observed results.The objective is to obtain a simplified model, out of balance with urban growth, based on a small number of important mechanisms that provide quantitative predictions in accordance with empirical data.