• Langue : Anglais
• Discipline : Génie civil
• Identifiant : 2025ULILN030
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 12/12/2025

Résumé en langue originale

D'ici 2050, les Nations Unies estiment qu'environ deux tiers de la population mondiale vivront en zone urbaine. Cette urbanisation prévoit des exigences évolutives à l'échelle des citoyens, de l'environnement urbain, et même des pays. Malheureusement, des pratiques non durables ont eu un impact sur l'environnement, entraînant le changement climatique et la perte de biodiversité, ce qui rend la garantie de la durabilité impérative. Il subsiste un besoin d'une approche holistique du développement urbain à l'échelle des quartiers, qui aborde et prend en compte les divers attributs des communautés pour des stratégies de durabilité plus efficaces. Puisque la durabilité est étroitement liée à l'environnement bâti, elle nécessite de se concentrer sur le niveau du quartier. Au cours des deux dernières décennies, le concept de la ville intelligente (smart city) a connu un essor considérable, et de nombreuses villes ont adopté cette tendance pour évaluer, optimiser et pérenniser leurs espaces. Pour parvenir à une conception complète de la ville intelligente, la gestion des systèmes urbains sollicite des outils multidimensionnels qui s'appuient sur les technologies numériques. La Modélisation des Informations de la Ville (CIM) a émergé comme un outil d'un potentiel prometteur pour la planification et la gestion urbaine. Différents systèmes municipaux ont proposé le CIM pour planifier, concevoir et gérer les espaces afin de parvenir à une urbanisation durable. Cette thèse examine le potentiel du CIM en tant qu'outil d'aide à la décision participative qui intègre un cadre d'indicateurs socio-environnementaux à l'échelle du quartier.La thèse débute par une revue des définitions du quartier et des outils d'évaluation de la durabilité afin d'établir un cadre de durabilité de quartier axé sur l'environnement, la société et la gouvernance (ESG). Ensuite, pour compléter ce cadre ESG, la méthodologie détaille les étapes d'intégration des indicateurs mondiaux et locaux, complétés par les recommandations du label français Écoquartier, et les applique aux quartiers prioritaires de la politique de la ville (QPV) en France. De plus, la technologie CIM est introduite et son utilisation pour atteindre la durabilité est examinée. Par conséquent, les étapes nécessaires pour exploiter le CIM pour un cadre ESG personnalisé au quartier (N-ESG) et l'appliquer à un QPV sont expliquées. Ainsi, la méthode de développement de l'outil CIM est appliquée à une étude de cas sur le QPV du Triolo à Villeneuve d'Ascq. La seconde partie de la méthodologie requise pour développer et déployer l'outil CIM comprend (1) identification de l'étude de cas, (2) conceptualisation et conception de données, (3) prototypage et développement de CIM, (4) considérations éthiques, et (5) test et déploiement d'outil CIM. Les résultats montrent comment l'outil CIM associe la réalité objective de la carte aux perceptions subjectives de ses résidents. Ici, le domaine environnemental de l'ESG révèle une perception relativement positive de la part des usagers du Triolo, tandis que la dimension sociale montre une perception moyenne à légèrement négative. Les résultats démontrent également l'utilité du CIM pour la prise de décision ciblée, assurant que chaque action proposée soit une réponse directe à un écart de performance mesuré ou à une opportunité stratégique reconnue.En conclusion, la contribution théorique consiste en la création d'un cadre holistique de durabilité de quartier qui intègre une définition affinée du quartier et des indicateurs ESG adaptables reflétant les interdépendances socio-environnementales. Concernant la contribution pratique, en mobilisant la force du CIM pour la gestion des systèmes urbains complexes, cette thèse fait évoluer cet outil pour y inclure les caractéristiques tangibles du territoire et les perceptions intangibles des citoyens, le transformant ainsi en un modèle participatif d'aide à la décision.

Résumé traduit

By 2050, the United Nations estimates that around two-thirds of the world's population will live in urban areas, creating evolving demands on citizens, the urban environment, and even nations as a whole. Unsustainable planning and living practices have impacted the environment, resulting in climate change and biodiversity loss. As a result, sustainability has become an imperative, particularly within the built environment, where neighborhood-level interventions can have significant impact. In response, France has aspired to achieve sustainable development, evolving various initiatives such as the French Label “EcoQuartier”. Despite contemporary efforts, many vulnerable priority neighborhoods (QPV) continue to face significant challenges, highlighting the need for a holistic approach to urban development, one that considers the diverse attributes of communities for more effective sustainability strategies.During the past two decades, the smart city concept has boomed as cities worldwide sought to optimize and sustain their spaces. However, achieving a truly holistic design requires urban systems to use multidimensional tools that can keep pace with rapidly evolving digital technologies. In this context, City Information Modeling (CIM) emerged as a powerful tool to achieve sustainable urbanization by planning, designing, and managing spaces. This thesis investigates and advances the potential of CIM as a participatory decision-making tool that integrates a socio-environmental indicator framework at the neighborhood scale.The thesis first reviews neighborhood definitions and sustainability assessment tools to establish a novel neighborhood sustainability framework focused on environment, society, and governance (ESG). The first section of the methodology integrates global and city-level indicators, supplements them with recommendations from the French EcoQuartier label, and applies them to French priority neighborhoods (QPVs). Moreover, in the search for digital technology used to accommodate the ESG frameworks, CIM technology is introduced, and its current use for achieving sustainability is reviewed. Consequently, the needed steps to leverage CIM for a customized Neighborhood ESG (N-ESG) for a priority neighborhood (QPV) in France are thoroughly explained. The second part of the methodology required to develop the CIM tool includes (1) identification of the case study, (2) data conceptualization and design, (3) CIM prototyping and development, (4) ethical considerations, and (5) testing and deployment of the CIM tool. In this study, the developed CIM tool is applied to a case study on the Triolo QPV in Villeneuve d'Ascq, where all data queries and collections are initiated. The results show how the CIM tool weaves together the objective reality of the map with the subjective perceptions of its residents. Here, the environmental domain of the ESG exposes a relatively positive perception from the users of Triolo, while the social dimension shows an average to slightly negative perception. The results also show the use of CIM for decision-making, ensuring that every proposed action is adapted to the Triolo case study as a direct response to a measured performance gap or recognized strategic opportunity.As a conclusion, the theoretical contribution consists of creating a holistic neighborhood sustainability framework that integrates a refined definition of “neighborhood” and adaptable ESG-based indicators that reflect socio-environmental interdependencies. Using this customized ESG framework, stakeholders get a holistic understanding of how urban planning and design based on citizen engagement impact the environmental and social fabric of a neighborhood. As for the practical contribution, by leveraging the core strength of CIM as a tool for managing complex urban systems, this thesis advances the CIM tool, including both tangible features and intangible citizen perceptions, into a model that assists the decision-making process.