Il est plus facile que jamais d’afficher des cartes de n’importe quel endroit où vous aimeriez aller – en voiture, c’est-à-dire. A pied c’est une autre affaire. La plupart des villes et villages des États-Unis n’ont pas de cartes des trottoirs et les piétons sont généralement livrés à eux-mêmes : pouvez-vous marcher de votre hôtel aux restaurants de l’autre côté de l’autoroute ? Y a-t-il un raccourci du centre-ville à l’arène sportive ? Et comment allez-vous à cet arrêt de bus, de toute façon ?
Aujourd’hui, des chercheurs du MIT, ainsi que des collègues de plusieurs autres universités, ont développé un outil open source qui utilise l’imagerie aérienne et la reconnaissance d’images pour créer des cartes complètes des trottoirs et des passages pour piétons. L’outil peut aider les planificateurs, les décideurs et les urbanistes qui souhaitent étendre l’infrastructure piétonne.
“Dans les domaines de l’urbanisme et de la politique urbaine, il s’agit d’une énorme lacune”, déclare Andres Sevtsuk, professeur agrégé au MIT et co-auteur d’un nouvel article détaillant les capacités de l’outil. « La plupart des gouvernements municipaux américains connaissent très peu leurs réseaux de trottoirs. Il n’y a pas de données à ce sujet. Le secteur privé ne s’est pas chargé de le cartographier. Cela semblait être une technologie vraiment importante à développer, en particulier d’une manière open source qui peut être utilisée par d’autres endroits.
L’outil, appelé TILE2NET, a été développé en utilisant quelques régions américaines comme sources initiales de données, mais il peut être affiné et adapté pour être utilisé n’importe où.
“Nous pensions avoir besoin d’une méthode qui puisse être évolutive et utilisée dans différentes villes”, explique Maryam Hosseini, postdoctorante au City Form Lab du MIT au sein du Département d’études et de planification urbaines (DUSP), dont les recherches se sont largement concentrées sur le développement de l’outil.
Le papier, “Cartographie de la marche : une approche de vision par ordinateur évolutive pour générer des ensembles de données de réseau de trottoirs à partir d’images aériennes», apparaît en ligne dans le journal Informatique, Environnement et Systèmes Urbains. Les auteurs sont Hosseini ; Sevtsuk, professeur associé en développement de carrière Charles et Ann Spaulding en sciences urbaines et planification au DUSP et directeur du City Form Lab du MIT; Fabio Miranda, professeur adjoint d’informatique à l’Université de l’Illinois à Chicago ; Roberto M. Cesar, professeur d’informatique à l’Université de Sao Paulo ; et Claudio T. Silva, professeur à l’Institut d’informatique et d’ingénierie à la Tandon School of Engineering de l’Université de New York (NYU) et professeur de science des données au NYU Center for Data Science.
Des recherches importantes pour le projet ont été menées à NYU lorsque Hosseini y était étudiant, travaillant avec Silva en tant que co-conseiller.
Il existe plusieurs façons d’essayer de cartographier les trottoirs et autres voies piétonnes dans les villes et villages. Les planificateurs pourraient créer des cartes manuellement, ce qui est précis mais prend du temps ; ou ils pourraient utiliser les routes et faire des hypothèses sur l’étendue des trottoirs, ce qui réduirait la précision; ou ils pourraient essayer de suivre les piétons, ce qui serait probablement limité pour montrer toute la portée des réseaux piétonniers.
Au lieu de cela, l’équipe de recherche a utilisé des techniques informatisées de reconnaissance d’images pour créer un outil qui reconnaîtra visuellement les trottoirs, les passages pour piétons et les sentiers. Pour ce faire, les chercheurs ont d’abord utilisé 20 000 images aériennes de Boston, Cambridge, New York et Washington – des endroits où des cartes piétonnes complètes existaient déjà. En entraînant le modèle de reconnaissance d’images sur des objets aussi clairement définis et en utilisant des parties de ces villes comme point de départ, ils ont pu voir à quel point TILE2NET fonctionnerait ailleurs dans ces villes.
En fin de compte, l’outil a bien fonctionné, reconnaissant 90 % ou plus de tous les trottoirs et passages pour piétons à Boston et à Cambridge, par exemple. Ayant été formé visuellement sur ces villes, l’outil peut être appliqué à d’autres zones métropolitaines ; les gens ailleurs peuvent désormais également connecter leurs images aériennes à TILE2NET.
“Nous voulions permettre aux villes de différentes parties du monde de faire une telle chose plus facilement sans avoir à faire le gros du travail de formation [the tool]», explique Hosseini. “En collaboration, nous l’améliorerons de mieux en mieux, espérons-le, au fur et à mesure.”
Le besoin d’un tel outil est vaste, souligne Sevtsuk, dont les recherches portent sur les déplacements piétons et non motorisés dans les villes, et qui a développé plusieurs types d’outils de cartographie des piétons au cours de sa carrière. La plupart des villes ont des réseaux extrêmement incomplets de trottoirs et de sentiers pour piétons, note-t-il. Et pourtant, il est difficile d’étendre efficacement ces réseaux sans les cartographier.
“Imaginez que nous avions les mêmes lacunes dans les réseaux automobiles que les piétons ont dans leurs réseaux”, explique Sevtsuk. «Vous conduirez jusqu’à une intersection, puis la route se terminera. Ou vous ne pouvez pas tourner à droite car il n’y a pas de route. C’est ce que [pedestrians] sont constamment confrontés, et nous ne réalisons pas à quel point la continuité est importante pour [pedestrian] réseaux ».
Dans une image encore plus large, observe Sevtsuk, la poursuite du changement climatique signifie que les villes devront étendre leurs infrastructures pour les piétons et les cyclistes, entre autres mesures ; le transport reste une énorme source d’émissions de dioxyde de carbone.
“Lorsque les villes parlent de réduire les émissions de carbone, il n’y a pas d’autre moyen de faire une grande brèche que de s’attaquer au transport”, déclare Sevtsuk. “Tout le monde des données urbaines pour les transports en commun et les piétons et vélos est vraiment loin derrière [vehicle data] en qualité. Analyser comment les villes peuvent être opérationnelles sans voiture nécessite ce type de données.
Du côté positif, suggère Sevtsuk, l’ajout d’infrastructures piétonnes et cyclables « se fait de manière plus agressive que pendant de nombreuses décennies dans le passé. Au 20e siècle, c’était l’inverse, on supprimait les trottoirs pour faire place aux voies carrossables. Nous observons maintenant la tendance inverse. Pour tirer le meilleur parti de l’infrastructure piétonne, il est important que les villes disposent des données du réseau à ce sujet. Maintenant, vous pouvez vraiment dire comment quelqu’un peut se rendre à un arrêt de bus.
