1.Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 1

2. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 2 Cette version a t valide par le conseil scientifique de lIfsttar le 20 Mars 2014. Ce document est le fruit d'un travail collectif. Que tous les contributeurs en soient chaleureusement remercis. 3. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 3 Table des matires 1 Grands objectifs du programme 2014 en relation avec le contrat dobjectifs et de performances et la prise en compte du contexte ..............................................................................................................4 1.1 Rappel des principaux lments du COP......................................................................................... 4 1.2 Spcificits 2013............................................................................................................................. 4 1.3 Orientations 2014........................................................................................................................... 5 1.4 Outils de management de la recherche .......................................................................................... 6 2 Bilan 2013...................................................................................................................................8 2.1 Projets finaliss .............................................................................................................................. 8 2.1.1 Axe 1 : Mobilit durable et responsable.................................................................................. 8 2.1.2 Axe 2 : Infrastructures efficaces et durables.......................................................................... 16 2.1.3 Axe 3 : Changement climatique, risques et environnement................................................... 21 2.1.4 Axe 4 : Villes et territoires..................................................................................................... 28 2.2 Livrables finaliss ou attendus pour 2013 ..................................................................................... 33 2.2.1 Livrables phares.................................................................................................................... 34 2.2.2 Quelques livrables majeurs................................................................................................... 39 3 Programme 2014 ......................................................................................................................50 3.1 Rsultats attendus pour 2014....................................................................................................... 50 3.1.1 Axe 1 : Mobilit durable et responsable................................................................................ 50 3.1.2 Axe 2 : Infrastructures efficaces et durables.......................................................................... 56 3.1.3 Axe 3 : Changement climatique, risques et environnement................................................... 61 3.1.4 Axe 4 : Villes et territoires..................................................................................................... 68 3.2 Nouveaux projets en 2014............................................................................................................ 72 3.2.1. Axe 1 : Mobilit durable et responsable................................................................................ 72 3.2.2. Axe 2 : Infrastructures efficaces et durables.......................................................................... 80 3.2.3. Axe 3 : Changement climatique, risques et environnement................................................... 84 3.2.4. Axe 4 : Villes et territoires..................................................................................................... 88 4 Projets fdrateurs ...................................................................................................................93 4.1 La route de 5me gnration : R5G ........................................................................................... 94 4.2 Equipex Sense-city........................................................................................................................ 96 4.3 IRT Railnium ............................................................................................................................... 97 4.4 IRT Jules Verne............................................................................................................................. 97 4.5 ITE Efficacity................................................................................................................................. 98 4.5 ITE VeDeCoM ............................................................................................................................... 98 5 Liste des outils incitatifs ............................................................................................................99 5.1 Liste des GERI............................................................................................................................... 99 5.2 Liste des R2I ............................................................................................................................... 100 5.3 Liste des ORSI............................................................................................................................. 102 4. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 4 1 Grands objectifs du programme 2014 en relation avec le contrat dobjectifs et de performances et la prise en compte du contexte Le programme 2014 correspond la deuxime anne dexcution du Contrat dObjectifs et de Performances de lIFSTTAR. Il est marqu par la mise en place dun programme commun de recherches avec le CEREMA dans la continuit du programme 2013. 1.1 Rappel des principaux lments du COP Lactivit de recherche est structure autour de 4 axes issus de la stratgie scientifique 10 ans valide en 2012. Chacun des axes est dcompos en 3 ou 4 objectifs scientifiques, eux-mmes dclins en thmatiques. A chaque objectif est associ un ensemble de livrables phares qui refltent les thmatiques de lobjectif. Axe 1 : Analyser et innover pour une mobilit durable et responsable. (4 objectifs) Axe 2 : Construire, dconstruire, prserver, adapter les infrastructures de manire efficace et durable. (3 objectifs) Axe 3 : Mieux prendre en compte le changement climatique, les risques naturels et les impacts environnementaux et sanitaires en milieu anthropis. (4 objectifs) Axe 4 : Penser et amnager les villes et les territoires durables : approches systmiques et multi- chelles. (4 objectifs) Trois objectifs transversaux lensemble des 4 axes viennent complter les objectifs scientifiques ci-dessus. Ils sont caractriss par des indicateurs quantitatifs. Objectif 1 : Produire des connaissances scientifiques reconnues au meilleur niveau international et renforcer le dynamisme des quipes de recherche. Objectif 2 : Contribuer la construction dune conomie de la connaissance et anticiper l'volution des comptences scientifiques requises. Objectif 3 : Favoriser le transfert des rsultats de la recherche vers le monde socio-conomique ainsi que linnovation sociale et industrielle. 1.2 Spcificits 2013 Au cours de lanne 2013, les structures de recherche de lIFSTTAR se sont rorganises en cinq dpartements pluridisciplinaires. Amliorer la qualit de vie et la scurit des citoyens dans le domaine des transports et de lamnagement du territoire, telle est lambition de lIFSTTAR. Pour couvrir ce vaste champ de recherches pluridisciplinaires, lInstitut sest construit un cadre prenne permettant dassurer la continuit des travaux de recherche mens avant la fusion du LCPC et de lINRETS, et de favoriser le renouvellement des comptences et des connaissances. Les cinq dpartements scientifiques (cf. encadr) crs au dbut de lanne sont pied duvre. Cette nouvelle organisation est le point dorgue dun long processus de concertation qui a dabord mis contribution tous les laboratoires pour btir une stratgie scientifique dix ans de laquelle sont issus les quatre axes stratgiques cits ci-dessus. Cette organisation resserre de la recherche en 5 dpartements permet aussi de faciliter lanimation scientifique de lInstitut. 5. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 5 Au croisement des disciplines, chaque dpartement est organis avec des laboratoires, des units mixtes de recherche (UMR) et des quipes en mergence. Latout principal de lIFSTTAR rside dans le croisement des disciplines : sciences pour lingnieur, technologies de linformation et de la communication, sciences humaines et sociales, sciences de la vie, et la prise en compte systmatique des facteurs humains. Ce croisement entre enjeux et comptences devrait permettre lIFSTTAR de rpondre au mieux ses objectifs long terme. Le dpartement MAST : Matriaux et structures est dirig par Thierry Kretz et il se compose de 230 agents rpartis en 8 laboratoires et 1 UMR. Il ralise des recherches sur les matriaux de construction, les infrastructures de transport et les grands ouvrages de gnie civil, notamment lis la production et au transport de lnergie. Le dpartement GERS : Gotechnique, environnement, risques naturels et sciences de la terre est dirig par Jean-Pierre Magnan. 122 agents sont regroups en 6 laboratoires et 2 UMR. Ses recherches concernent les gosciences appliques au gnie civil et lamnagement. Le dpartement COSYS : Composants et systmes, dirig par Frdric Bourquin regroupe 11 laboratoires et 1 UMR. 283 agents ralisent des recherches sur les applications des technologies de linformation et de la communication pour les transports et la ville. Le dpartement TS2 : Transport, sant et scurit dirig par Bernard Laumon sappuie sur 3 laboratoires et 3 UMR et 149 agents. Ses recherches visent amliorer la scurit et la sant des usagers des transports. Le dpartement AME : Amnagement, mobilit et environnement est dirig par Grard Hgron. Ses 160 agents sont regroups en 6 laboratoires et 1 UMR. Les impacts conomique, social et environnemental de diffrents modes dorganisation des transports lchelle dun territoire constituent ses travaux de recherche. 1.3 Orientations 2014 La cration du CEREMA au 1er janvier 2014 est loccasion de revisiter les collaborations existant en 2013 avec les CETE, le SETRA, le CERTU et le CETMEF pour tablir des partenariats forts et durables. Les activits de partenariat concernes sont : la recherche et l'innovation ; la capitalisation des connaissances et leur diffusion ; la valorisation et le transfert des rsultats de recherche et d'innovation ; la ralisation d'tudes et d'expertise ; la normalisation, la mtrologie, la certification et llaboration de corpus commun de mthodes et de procdures dans leurs domaines thmatiques communs ; l'appui l'laboration et l'valuation des politiques publiques ; l'action europenne et internationale. LIFSTTAR et le CEREMA conviennent de mener des formes de coopration nombreuses et varies. Au-del des cooprations videntes dveloppes dans le cadre des activits cites ci-dessus, dautres cooprations sont par ailleurs souhaites : lassociation troite dquipes de recherche au sein de laboratoires de recherche communs; la mise disposition de personnel, y compris doctorants ou stagiaires ; la mise disposition de savoir-faire ; la mise disposition dquipements matriels et logiciels, de donnes ; la formation et la qualification des agents la ralisation dactions communes en matire denseignement et de formation continue ; 6. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 6 lorganisation dun systme qualit partag. 1.4 Outils de management de la recherche Les grandes orientations de la recherche de lIFSTTAR sont dfinies au cours de rflexions et travaux collectifs (Dpartements et leurs laboratoires, Directions supports), formalises au sein dune stratgique scientifique 10 ans et des contrats dobjectifs et de performance 4 ans valids par nos instances de tutelles. Les projets des dpartements et de leurs laboratoires sont tablis en cohrence avec ce cadre tout en tenant compte des inflexions possibles qui peuvent intervenir au cours de la mise en uvre de la stratgie et du contrat dobjectif. La mise en uvre de ces projets est rendue possible non seulement par la subvention alloue lIFSTTAR, mais galement par des ressources contractuelles, avec la volont de les augmenter pour compenser la diminution de la subvention. Ces contrats sont la fois rgionaux, nationaux et internationaux et il faut veiller ladquation des recherches aux objectifs scientifiques de lInstitut. Pour le faire efficacement, il est indispensable dinstaurer un travail en amont dexploration de nouvelles ides ou de construction de nouveaux outils, danticipation de nouvelles questions de recherche et de leur problmatisation, de constitution dquipes souvent pluridisciplinaires, didentification et de construction de rseaux scientifiques. Une grande partie de ce travail en amont est ralis directement au niveau des laboratoires et dpartements mais une des missions de la Direction Gnrale, en particulier de la direction scientifique et de la direction des partenariats et des moyens est de promouvoir et soutenir ce travail amont et de lorienter vers les thmatiques qui lui paraissent les plus stratgiques moyen et long terme. Cest pourquoi son action visera encourager : la construction des rseaux scientifiques prparant les thmatiques de recherche de demain ; la constitution d'quipes et de partenariats multidisciplinaires capables de traiter un programme de recherche pluriannuel sur un thme donn ; lexploration de nouvelles ides ou de nouveaux outils prparant le lancement de projets de recherche futurs. Sur chacun de ces points et en se fondant sur lexprience passe, un outil spcifique a t imagin, GERI, ORSI et R2I, avec pour ambition de couvrir si possible exhaustivement les meilleures des propositions des chercheurs visant ces objectifs et ne trouvant pas de rponse adapte au sein de leur quipe, laboratoire ou dpartement. Une instruction plus prcise permettra de lorienter vers loutil le plus adapt. ORSI : Oprations de recherche stratgiques et incitatives Il sagit dun programme pluriannuel transversal (de lordre de 4 ans) qui vise structurer une activit de recherche partenariale. Cest un outil de partenariat privilgi avec le rseau scientifique et technique et notamment le CEREMA mais il est ouvert tout type de partenariat (acadmique, industriel). LORSI est trs structure (plusieurs actions de recherche), avec un suivi rgulier et des cibles prcises en termes de livrables dfinis son dmarrage. Elle intgre gnralement des contrats de recherche. Les livrables dune ORSI peuvent comprendre: Production de connaissance acadmique : livres, thses, article de revue ; Production de produits oprationnels en vue de transfrer la connaissance : matriels, logiciels, brevet, dmonstrateur, base de donnes, guides ; Production de rglementation technique : projet de norme, guide technique ou recommandation ; Autres (organisation de sminaires ou de journes techniques, ). 7. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 7 On notera que la dfinition prcise des livrables peut voluer au cours de la dure de vie de lORSI en fonction notamment des contraintes externes ou des rsultats obtenus les annes prcdentes. La validation des livrables modifis fait partie du suivi annuel de lORSI. son terme, lORSI doit faire lobjet dune valuation permettant denvisager toutes les pistes possibles en termes de valorisation. Les attendus dune ORSI sont de : Rendre visible la structuration dun programme de recherche vis vis des partenaires et bnficiaires ; Favoriser la ralisation de programmes de recherche en commun entre dpartements de lIFSTTAR et dautres partenaires (CEREMA, Mto-France, CSTB, IRSTEA, IGN ) ; Faire le bilan des connaissances acquises dans diffrents travaux connexes : projets ANR, FUI, europens ; Tirer le plus grand parti des connaissances pour les transfrer vers les bnficiaires (dveloppement de matriels, de logiciels, rdaction de guides techniques, de projets de normes, ). GERI : groupe dchanges et de recherche IFSTTAR Un GERi vise inciter pour construire et animer un rseau scientifique structurant et transversal de dure limite (4 ans) sur un sujet de recherche commun plusieurs dpartements ou laboratoires. Il organise des changes rguliers sous forme de sminaires ou autre. Pilots par un ou plusieurs scientifiques de lIFSTTAR, les GERI portent sur : un objet prcis de recherche en lien avec les objectifs du COP ; un outil scientifique ; une thmatique particulirement transversale, ou tout autre sujet justifiant de fdrer des acteurs multidisciplinaires. Les attendus du GERI sont : cration de synergies entre laboratoires ; mergence de projets de recherche (en particulier pluridisciplinaires) par la cration dORSI par exemple ; animation transversale rgulire de la thmatique ; organisation de sminaires ou colloques ; publications : livres, actes de sminaires, guides. Lassociation de partenaires extrieurs au GERI (industriels, pouvoirs publics, autres organismes de recherche, etc.) est apprcier en fonction des objectifs du GERI. son terme, le GERI doit faire lobjet dune valuation permettant denvisager toutes les pistes possibles en termes de valorisation. R2I : recherche incitative de lIFSTTAR Une R2I vise explorer de nouvelles ides ou de nouveaux outils, ne pouvant pas initialement tre financs par ailleurs et prparant le lancement de projets de recherche futurs. La dure est au maximum de 2 ans. Le produit dune R2I doit tre un rsultat cibl, qui se prsente sous la forme dun dmonstrateur, dun logiciel, dune maquette, dune enqute et qui doit permettre de valider la pertinence de lide initiale. Les attendus dune R2I sont de : Investir un champ nouveau de recherche ; Tester une nouvelle ide (exemple : une nouvelle forme denqute,) ou un nouveau produit ; Dvelopper un nouveau produit (matriel, logiciel, base de donnes, essai, mthode,) ; Prparer de nouveaux projets de recherche incitatifs ou une plate-forme technologique. 8. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 8 Projets fdrateurs dont les PIA (projets dinvestissements davenir) LIFSTTAR mobilise sa recherche autour de projets fdrateurs qui figurent comme des projets "phares" pour linstitut, en affichant clairement leur dimension partenariale et pour lesquels des moyens spcifiques sont fournis, quil sagisse de personnels, dinvestissements, etc. On peut citer la "Route de 5me Gnration (R5G)" et lensemble des PIA notamment SenseCity, Railenium, Jules Verne, Efficacity et VeDeCom. 2 Bilan 2013 2.1 Projets finaliss Parmi les projets finaliss en 2013 issus de la production des dpartements, des exemples sont prsents dans ce document afin dillustrer un thme de recherche ou une activit dun laboratoire. Par ailleurs une synthse des rsultats des outils incitatifs (ORSI, GERI et R2I) clos en 2013 figurera dans ce document. Afin de ne pas alourdir lorganisation de ce document, les projets ou les actions incitatives ralises en partenariat avec le CEREMA sont signals par le logo du CEREMA. Les activits de recherche de lanne 2013 menes dans le cadre du COP se rapportent aux 4 axes: Axe 1 : Mobilit durable et responsable ; Axe 2 : Infrastructures ; Axe 3 : Changement climatique, risques et environnement ; Axe 4 : Villes et territoires durables : approches systmiques et multi-chelles. Ces rsultats sont prsents par axe. 2.1.1 Axe 1 : Mobilit durable et responsable Laxe 1 du contrat dobjectif 2013-2016 de lIFSTTAR a pour objet de rendre les systmes de transport plus cologiques, plus srs et toujours mieux adapts la mobilit des personnes et des biens. Cette ambition vers une mobilit plus durable et responsable se dcline en quatre grands objectifs de recherche : R-1A : Observer et analyser les comportements et les mobilits des personnes et des biens, ainsi que les usages pour anticiper la mobilit de demain ; R-1B : Renforcer la scurit et le confort dans les transports et minimiser les impacts sur la sant ; R-1C : Grer, optimiser et valuer les systmes de transport ; R-1D : Concevoir des politiques, des solutions et des services de mobilits innovants. Une des forces de cet axe est dassocier des approches Sciences pour lIngnieur, Sciences Humaines et Sociales et Sciences de la Vie la fois dans lobservation des systmes de transport, des comportements et pratiques de mobilit, dans la conception ou lvaluation de nouvelles technologies et services de transports et dans llaboration de modles pour une gestion plus efficace et plus durable des grands systmes de dplacements. Les exemples prsents ci-aprs donnent un aperu des recherches menes au sein des dpartements COSYS, AME et TS2 dont la contribution aux objectifs de laxe 1 est trs significative, notamment grce leur fort engagement dans le cadre de projets collaboratifs (rgionaux, nationaux et europens) avec les mondes acadmiques et industriels. En complment, trois projets de recherche en collaboration avec le CEREMA sont en cours de valorisation (SERRES, PREVER et I2V). Ils ont permis la ralisation dactions fdratives autour de thmes comme lco-conduite, lvaluation de lusage des technologies de communication, de localisation et de perception, la gestion des infrastructures routires et 9. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 9 ferroviaires intgrant des critres environnementaux ou nergtiques et la prvention des risques pour les usagers vulnrables. Un exemple marquant au titre de lexpertise est la participation des chercheurs IFSTTAR aux travaux du comit des experts auprs du CNSR afin dlaborer une stratgie pour diviser par deux, dici 2020, le nombre de personnes tues ou gravement blesses , sur les routes de notre pays. En 2013, il faut galement citer le fort engagement de lIFSTTAR dans des rseaux internationaux comme par exemple lITN-Marie Curie ADAPTATION qui sest achev par la rdaction dun ouvrage collectif sur les processus dadaptation de conducteurs utilisant les aides la conduite, le rseau EURNEX , et les rseaux dexcellence Hycon2 et NEARCTIS dont la prorogation a t assure par la cration dassociations. LIFSTTAR est galement moteur dans les structures issues des investissements davenir tels que lIRT-Railenium, port par le PRES Lille Nord de France et par le ple de comptitivit I-Trans ou lITE VeDeCom, port par la fondation MoveoTech. Quelques rsultats de recherche finaliss en 2013 Quelques rsultats significatifs de recherches finalises en 2013 sont prsents ci-aprs. Ils donnent un aperu partiel de la riche production de laxe, qui peut tre retrouve dans les bilans des laboratoires. Vers une harmonisation europenne des enqutes de mobilit l'aide de traceurs Au cours des quatre dernires annes, le laboratoire DEST a prsid lAction COST SHANTI (Survey Harmonization with New Technologies Improvement). 36 laboratoires de 21 pays (dEurope, mais aussi lAustralie) ont uvr ensemble, en 20 runions et 4 groupes de travail, notamment pour harmoniser les mthodes de production et de traitement de donnes nationales sur la mobilit, tenant compte des derniers apports des nouvelles technologies (traces GPSGSM, RDS, etc.), afin de pouvoir raliser des comparaisons internationales. Ainsi, des travaux portant sur la correction des biais de mthodes entre enqutes des diffrents pays ont permis de produire des estimateurs de mobilit quotidienne robustes et cohrents. Cette Action a t un espace de discussion non seulement pour faire merger (avec Eurostat et la DG Move) de nouveaux projets autour des donnes, sur la collecte en continu et la standardisation permise par ces nouvelles technologies, mais aussi pour produire des articles scientifiques, comme pour le numro spcial de la revue conomie et Statistique de lINSEE sur les enqutes transports (numro 457-458, paru en Juillet 2013, que le DEST a coordonn et amplement aliment) ou pour les confrences 2014 du TRB (Transportation Research Board, avec une vingtaine de communications), puis de lISCTSC (International Conference on Transport Survey Methods, avec une trentaine de communications). Le rapport de synthse de cette action COST est en cours ddition. Projet SurFer : Techniques avances de diagnostic prdictif et planification dynamique de la maintenance pour la surveillance des systmes d'accs voyageurs ferroviaires Dmarr en septembre 2010, le projet SurFer, financ par le Fonds Unique Interministriel et labellis par les ples de comptitivit I-Trans et Advancity, sest achev en novembre 2013. Son objectif tait de dvelopper une solution innovante de surveillance active des systmes daccs voyageurs, constitus des portes et des marches pour personnes mobilit rduite, afin den amliorer la disponibilit et le cot de maintenance. 10. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 10 Il a vu la participation de diffrents acteurs : le laboratoire GRETTIA de lIFSTTAR, le constructeur Bombardier Transports (leader du projet), luniversit de Valenciennes, le groupe Hiolle Industries et la socit Prosyst. Lanne 2013 a vu la ralisation dun dmonstrateur de diagnostic prdictif en service commercial sur le rseau Francilien, la partie embarque de celui-ci tant constitue dun PC industriel sintgrant dans un rack transmettant des donnes au sol par voie radio. La partie au sol du dmonstrateur intgre les algorithmes mis au point par lquipe Diagnostic et Maintenance du GRETTIA, visant analyser les donnes acquises afin de dtecter tout dysfonctionnement ou drglage sur les accs voyageurs, et de gnrer des alertes si des seuils critiques sont franchis. Sur la base des diagnostics obtenus, un dmonstrateur logiciel doptimisation de la maintenance des accs voyageurs a galement t ralis en vue d'ajuster dynamiquement les plans de maintenance en fonction de potentielles drives dans la dynamique de dgradation. SecureMetro - des rames de mtro super-rsistantes Le projet europen SecureMetro (2010-2013), auquel ont particip 11 partenaires de 4 pays (Grande- Bretagne, France, Espagne et Italie), a mis au point un ensemble de technologies et de systmes dans le but de concevoir une nouvelle gnration de mtros rsistants limpact dun attentat la bombe dans les vhicules ferroviaires. Ce projet innovant se concentre sur deux aspects fondamentaux: contenir le souffle et rduire les dbris, principale cause des dcs et blessures lors dune explosion. Ces travaux ont montr quil est possible de raliser des modifications relativement simples et peu coteuses sur des trains en exploitation, pouvant amliorer sensiblement le bilan dun attentat. Ces modifications permettraient de sauver des vies et diminueraient lattrait de nos chemins de fer pour des attentats terroristes. Lors dun essai contrl en grandeur relle sur une rame de mtro rforme, lquipe du projet SecureMetro a valu le comportement de la structure en cas d'explosion et ainsi tabli la manire dont lamnagement intrieur ragit lexplosion. Les rsultats obtenus ont servi concevoir et mettre au point un prototype rsilient aux explosions, lui aussi soumis par la suite au mme essai. lissue de ces travaux de recherche et des essais mens, le projet SecureMetro a prsent des recommandations et des solutions aux industriels du ferroviaire sur des approches capables damliorer la rsilience des vhicules ferroviaires en cas dexplosion. Logiciel ferroviaire : vers un systme dinformation rparti et scuritaire Le projet SIRSEC (Systme dInformation Rparti SECuritaire) sest droul de 2009 2013. Il a dfini larchitecture dun systme de distribution de linformation dapplications dont la sret de fonctionnement peut tre soumise aux procdures de certification. Loriginalit de lapproche est base sur la notion de patterns certifis, cest dire les constructions logicielles architecturales dont les proprits sont connues et donc valuables. Les retombes technologiques sont de premire importance pour les industriels fournissant les systmes de signalisation ferroviaire : rduire le dlai et le cot du processus de certification et permettre une rutilisation de briques logicielles dans diffrents produits. 11. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 11 Le projet vise le march de lingnierie de systmes dinformations rpartis qui forment le socle informatique de systmes de transports guids de surface. Larchitecture de la plateforme dchange dinformation qui en a rsult, a galement intgr des mthodes et des outils permettant dorganiser et dimplmenter la mise en uvre de ces systmes dans le contexte industriel. Financ lors de lappel FUI 7, ce projet avait pour partenaires industriels et acadmiques : Alstom, Thals, Serma Ingnierie, Prismtech, CEA, IRIT et lIFSTTAR. Ecostand : vers une mthodologie standard pour l'valuation environmentale des ITS Les systmes de transport intelligents (ITS) sinscrivent dans une dmarche de dveloppement durable en offrant des potentialits de rduction des nuisances lies aux transports. Cependant, lvaluation de ces effets souffre dun manque de mthodologie standard, ce qui rend la comparaison des rsultats et leur transfrabilit difficiles. Une mthodologie d'valuation standardise a t dveloppe dans un contexte international impliquant lEurope, les tats-Unis et le Japon. Au niveau europen, cette dmarche a t porte par le projet ECOSTAND. Lanc en 2010 pour une dure de trois ans, le projet ECOSTAND a eu pour but darriver un cadre standardis entre l'UE, le Japon et les USA sur une mthodologie d'valuation commune pour dterminer les impacts des ITS sur l'efficacit nergtique et les missions de CO2. Finance par la Commission europenne, cette action de coordination visait une feuille de route des politiques engager et un programme de recherche commun pour identifier les lacunes dans la comprhension des impacts et proposer une mthodologie dvaluation. Cet objectif a t atteint travers une srie de colloques internationaux, dans les trois rgions, qui ont assur la coopration d'experts cls et servi de forum dchange d'informations. Un guide mthodologique a galement t produit destination des trois types dacteurs suivants : les dcideurs politiques, industriels et chercheurs. Projet Scoref Le projet SCORE@F, financ par le Fonds Unique Interministriel (FUI) a eu pour objectif de prparer le dploiement de services de scurit, de mobilit et de confort fonds sur lchange dinformations entre vhicules, quipements de bords de route, centre de gestion et usagers vulnrables. Parmi les nombreux services implants, on peut citer : les alertes signalant un danger (ex : vhicule immobilis, piton sur la route, vhicule contre sens), la signaltique embarque (limitations de vitesses, point dintrts, panneaux messages variables), la localisation et la disponibilit des points de recharge pour vhicule lectrique, le covoiturage etc. Larchitecture ainsi que les protocoles de communication sont conformes aux standards de lETSI, ce qui garantit linteroprabilit au niveau europen. Celle-ci a t dmontre au cours de tests croiss raliss dans le cadre du projet europen DRIVE-C2X dont SCOREF est partenaire. Le projet, qui a dur 42 mois, a comport les phases de spcifications, dveloppement, test et validation technique et valuation auprs dun panel de conducteurs en situation contrle et en situation naturelle de conduite. 12. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 12 Le projet sest achev en septembre 2013. Il fut cltur par une journe de confrences et des dmonstrations sur route relle impliquant une dizaine de vhicules. LIFSTTAR (LIVIC/LEMCO) a jou un rle trs actif dans ce projet et est intervenu dans la plupart des phases : spcifications, dfinition des tests, dveloppement des composants logiciels, tests et validation et dmonstrations finales. Supercondensateur de trs forte puissance pour les systmes de stockage dnergie des applications tramways (ANR Superstore) Lobjectif concerne les supercondensateurs et leurs modules dintgration pour les tramways. Les attendus sont : rcuprer lnergie de freinage du vhicule pour la restituer son acclration, rendre le vhicule autonome sur de courtes distances (suppression partielle de la catnaire, simplification dune infrastructure dalimentation par le sol). Les supercondensateurs proposs de 9000F (compars aux cellules actuelles de 3000 et 5000F) permettent dallier une forte capacit de stockage et une puissance compatible avec la traction ferroviaire urbaine (1kWh, 300kW), ainsi que de satisfaire les contraintes de dure de vie et de scurit. Cependant il fallait identifier leurs performances, leurs modes de vieillissement et de dfaillance. IFSTTAR/COSYS/LTN a caractris en fiabilit et scurit, les lments de 9000F, puis leur intgration modulaire, pour les contraintes dusage et dintgration dans un vhicule. Soulignons un apport significatif dans lapproche mthodologique avec une mtrologie spcifique. Citons le plus original des essais, le cas du court-circuit (associ aux risques daccident), qui a dmontr que le dispositif obtenu ne prsentait aucune dfaillance aprs dix dfauts de court-circuit avec un courant atteignant jusqu 45kA. La solution de supercondensateur Bluesolutions montre une rsistance srie trs faible, une lectrochimie avec un vieillissement matris, et une grande robustesse. Une solution industrielle Bluesolutions sera propose avec la nouvelle gamme de vhicules ferroviaires dAlstom Transport. Projet Skidsafe Ce projet europen du 7me PCRD a consist analyser le comportement de diffrents lments intervenant dans le contact pneu/chausse comme le granulat, la gomme du pneu, etc, afin de parvenir un modle complet pneu/chausse par lments Finis prenant en compte les chelles de texture. De nombreuses exprimentations ont t ralises en laboratoire, sur piste et sur routes relles afin de les valider. Un des rsultats phares de ce projet est la mise en place in fine d'un logiciel permettant dassister les ingnieurs routiers dans loptimisation de la texture des chausses en phase de formulation et de mise en uvre des couches de roulement. Cet outil permet aux gestionnaires de fixer des vitesses variables selon l tat de la surface. L'outil contribue galement lamlioration des techniques dharmonisation des appareils de mesures dadhrence travers l'Europe. Par ailleurs, un tribomtre innovant nomm SR-ITD a t dvelopp au cours du projet. Il permet une caractrisation en laboratoire plus fine, plus rapide et plus raliste des proprits tribologiques des granulats, mais aussi des enrobs. Ce nouvel appareil offre des perspectives d'utilisation trs encourageantes : il faudra rapidement en explorer toutes les possibilits et tudier son exploitation du point de vue d'une autre proprit de surface, la rsistance au roulement. 13. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 13 AVIMOTO - Amliorer la VIsibilit des MOTOcycles travers des configurations innovantes de feux avant Financ par la Fondation MAIF, ce projet a eu pour objectif de remdier aux deux principales erreurs perceptives commises par les automobilistes lorsquils interagissent avec des motocycles. En effet, la plupart des accidents de moto ont lieu en intersection avec pour la majorit des cas la priorit au motocycliste. En plus des erreurs de dtection, la mauvaise perception par lautomobiliste de la vitesse dapproche et du temps darrive du motocycle sont souvent lorigine des accidents. Diffrentes configurations innovantes de feux avant de moto, destines rendre les motos plus facilement perceptibles, ont t testes. Deux exprimentations sur simulateur de conduite, utilisant des techniques avances de rendu visuel des contrastes (High Dynamic Range), ont permis dtudier, avec un bon niveau de ralisme, limpact des sources lumineuses (feux de moto et distracteurs constitus par les feux des voitures) dans des conditions nocturnes, crpusculaires et diurnes. Les rsultats indiquent quune configuration combinant un codage couleur (feux de moto jaunes) et l'accentuation de la dimension verticale de la moto (ajout d'un feu sur le casque du motard) montre un grand potentiel d'amlioration de la perceptibilit des motocycles. En outre, lallumage simultan des feux de jour (leds) et des feux de croisement par les voitures sest avr particulirement nuisible pour la dtectabilit des motos. Amlioration de la scurit des pitons (ASP) Financ par la Fondation en Scurit Routire, le projet Amlioration de la Scurit Piton a mobilis les quipes du dpartement TS2 (LBA, LBMC, UMRESTTE et UNEX), lUniversit de Strasbourg, lUniversit Claude Bernard de Lyon, Plastic Omnium et Faurecia. Les rsultats obtenus lissue de ce projet par les chercheurs de lIFSTTAR sont multiples. Lpidmiologie des victimes pitons a t analyse en fonction des typologies des vhicules et tendue au suivi des traumatiss crniens. Les campagnes de simulations multi corps ont montr le manque de reprsentativit de certains critres utiliss pour valuer et certifier les dispositifs de protection. Linfluence du design des faces avant de vhicule sur la nature des lsions et la connaissance des seuils de tolrance du genou a t complte au travers dessais exprimentaux (fractionns et pleine chelle) et de simulations numriques (menes en partie en collaboration avec Polytechnique Turin). De nouveaux critres de blessure de la jambe combinant cisaillement et flexion latrale ont t proposs et transposs dans un nouveau modle physique de jambe. Les rsultats obtenus ouvrent de relles perspectives tant pour les critres et outils dvaluation des niveaux de protection que pour lamlioration technologique des faces avant des vhicules. Projet ATLAS : Impact des inattentions sur la conduite automobile En raison de gains substantiels en scurit routire sur des facteurs tels lalcool et la vitesse, la part des accidents dus aux dfauts dattention augmente. De nombreuses tudes portent sur la distraction lie la multi activit au volant mais peu dtudes portent sur linattention lie au vagabondage de la pense. 14. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 14 La problmatique du projet ANR ATLAS (Assessing Traffic Low Attentional Status) consiste estimer les sur- risques daccident lis ces dfauts dattention et comprendre leurs causes ou origines et leurs consquences sur la conduite automobile. Les rsultats pidmiologiques (enqute mene en milieu hospitalier), montrent que des accidents sont lis au vagabondage de la pense du conducteur. Les dfauts dattention au volant constituent un gisement de scurit routire susceptible de faire baisser le nombre des victimes sur nos routes (ils reprsentent environ 20% des accidents). Les rsultats exprimentaux permettent de comprendre les adaptations mises en uvre par le conducteur (aux niveaux attentionnel, motionnel et comportemental). Diffrentes stratgies de rgulation de leffort cognitif ont t dcrites et la dtection temps rel dtats attentionnels dgrads semble envisageable. Ce projet a confirm un fort enjeu de sant publique sur ce thme. Un inventaire critique des mthodes permettant de lever de nouveaux verrous technologiques a t ralis. ESPARR : une cohorte pour une tude des consquences des accidents de la route sur les victimes Grce un financement ANR et de la Fondation en Scurit Routire, la cohorte ESPARR a suivi pendant 5 ans, 1372 accidents du Rhne de 2004 et 2005. Les rpercussions dans la vie quotidienne des victimes et de leur famille ont t tudies, notamment une description des consquences physiques, mentales et sociales des accidents et une identification des facteurs pronostiques de mauvaise rinsertion. Elles ont values au bout de 1, 2, 3 et 5 ans. Les divers recueils de donnes, bass sur des questionnaires (plus examen mdical et valuation neurocognitive et fonctionnelle pour les MAIS3+) sont termins. Les analyses se poursuivent. ESPARR a confirm le fait quun accident, mme peu grave, nest jamais un vnement anodin (impact sur la vie quotidienne et lactivit professionnelle). Limportance du stress post traumatique dans les difficults de rinsertion montre quil faut le prendre en compte de faon prcoce. Ltude confirme le fait que le niveau de fragilit socio-conomique est prendre en compte pour mieux apprcier le devenir des victimes. Ltude a permis lanalyse approfondie de certaines pathologies : le coup du lapin, les traumatismes crniens, ceux de la face. Du fait de son caractre unique, la cohorte ESPARR constitue un soutien scientifique fondamental pour dfinir des mesures concrtes et adaptes, guider la prvention dans le meilleur environnement possible. Les rsultats dESPARR font lobjet de plusieurs publications, communications, dont un colloque organis autour de ltude ESPARR. Etude thylotest anti-dmarrage et prvention de la rcidive de conduite sous alcool Les programmes d'thylotests anti-dmarrage (EAD) visent prvenir la rcidive de la conduite sous l'influence de l'alcool. Ils sont apparus en Europe dans les annes 1990. Le but de cette recherche tait d'tudier si l'EAD est efficace pour diminuer la rcidive et d'analyser les facteurs qui contribuent un impact positif du programme. Pour cela, 175 participants au programme d'EAD ont t suivis pendant cinq ans et compars un groupe de contrle de 234 autres participants. Les donnes obtenues permettent une description de ces populations "d'infractionnistes-alcool" jusqu prsent mal connues, que ce soit pour les participants au programme d'EAD ou pour les sujets du groupe contrle. On peut noter deux aspects : le sur- risque des conducteurs masculins et les alcoolmies trs leves releves lors de l'arrestation (entre 1.5 et 2.5 g/l). Cinq ans aprs l'enlvement du dispositif (dlai de la dfinition lgale de la rcidive) les taux de rcidive observs taient de 26% pour le groupe exprimental et de 35% pour le groupe de contrle. L'analyse des processus de changement propos de l'autovaluation des problmes d'alcool montre que le programme active plus prcocement "la prise de conscience" que la "rvaluation environnementale" (c'est- -dire, la comprhension des impacts ngatifs de sa consommation d'alcool sur son entourage social) ou la 15. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 15 "gestion des renforcements" (comprendre que l'on peut atteindre ses objectifs par une autre stratgie qu'une consommation importante d'alcool). Synthse des rsultats des ORSI, GERI, R2I clos en 2013 GERI clos en 2013 2RM Deux roues motoriss GERI 2 RM Face l'enjeu social des problmes poss par laccroissement des deux-roues motoriss dans le trafic, et face au constat des lacunes dans la connaissance des questions qu'il soulve, une structure fdratrice a t mise en place. Le Groupe d'changes et de recherche IFSTTAR (GERI) deux-roues motoriss, a rassembl durant 4 ans les chercheurs, de l'IFSTTAR comme de l'extrieur, intresss par cette thmatique. S'appuyant notamment sur des sminaires rguliers, cette plate-forme a t avant tout un lieu d'change dides et de partage des connaissances. Elle a permis de promouvoir une analyse synergique de la complexit des questions diverses (de mobilit, de scurit, d'environnement, etc.) souleves par l'intgration des deux-roues motoriss dans le systme de circulation. Un ventail significatif de disciplines sest trouv ainsi impliqu dans le GERI, reliant les sciences humaines et sociales et les sciences pour l'ingnieur, les tudes de terrain et l'exprimentation, l'analyse des situations relles et la simulation, l'accidentologie, l'pidmiologie, la biomcanique. Les travaux raliss par les membres du GERI sur les questions lies aux deux-roues motoriss ont amen une production trs abondante durant cette priode ainsi qu'une forte implication dans les projets nationaux et europens et les activits d'expertise. Parmi les productions marquantes, on notera la parution d'un numro spcial de la revue Accident Analysis and Prevention en 2012 et l'dition des actes des Journes scientifiques tenues en 2013. R2I clos en 2013 Maladie d'Alzheimer, troubles cognitifs lgers et scurit des traverses de rue Living lab train (VERONESE) tude pour la mise en uvre d'une plate-forme de simulation de trafic (conducteur, piton) ouverte et ddie la recherche (au titre du projet VERONESE) Modifier les comportements de conduite pour rduire les consommations de carburant (VERONESE) Impacts et vibrations sur la bote crnienne Observations microscopiques 3D de tissus biologiques mous fibreux Lhumain virtuel Journes scientifiques 2RM organises Lyon-Bron, les 15 et 16 octobre 2013 16. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 16 R2I : Modifier les comportements de conduite pour rduire les consommations de carburant (VERONESE) Lobjectif de cette action portant sur la conduite co-responsable tait dtudier les moyens ncessaires sa mise en uvre la plus large possible en aidant le conducteur dans sa dmarche dconomie dnergie. Cette action met en commun les connaissances du LTE sur les modles de consommation et du LESCOT sur lactivit de conduite. Tout dabord un travail sur loptimisation de lutilisation des vhicules conventionnel, lectrique et hybride a t ralis et a abouti la mise au point dun gnrateur de cycle dits dco conduite partir de cycles enregistrs. Une catgorisation des comportements de conduite en termes de consommation de carburant a permis didentifier les paramtres les plus pertinents pour expliquer la consommation. Ensuite, des prototypes de systmes daide lcoconduite ont t mis au point et valus sur simulateur de conduite. Une exprimentation a t mene sur 20 sujets montrant un gain de 11% en moyenne de consommation. R2I : L'humain virtuel Cette recherche incitative a permis de concevoir et de dvelopper en commun une plateforme informatique permettant de sorienter vers des simulations numriques intgres du conducteur automobile. Loprateur humain est apprhend dans ses dimensions cognitives, perceptives et biomcaniques au moyen de simulations dynamiques ralises dans lenvironnement virtuel SiVIC. partir des acquis des diffrents partenaires en matire de modlisation numrique de lHumain, une plateforme de simulation partage (BIO-COSMO-SIVIC) a t dveloppe et a permis une fertilisation croise des travaux respectifs. Une architecture logicielle reprsente sous forme de diffrents modles UML (langage de modlisation objet) a t propose. Les briques technologiques indispensables la communication entre modles ont t dveloppes et testes. Grce loutil dvelopp, il est aujourdhui possible de faire interagir les modles. 2.1.2 Axe 2 : Infrastructures efficaces et durables Les infrastructures (ouvrages dart, routes, voies ferres, btiments, rseaux urbains, ouvrages de production et de transport dnergie,) sont sources de dveloppement des territoires. Elles sont confrontes aujourdhui des contraintes croissantes : changement climatique, rarfaction des ressources, urbanisation croissante, vieillissement des amnagements. Comment sassurer que ces infrastructures continueront rpondre aux besoins des populations (scurit, confort), cest ce quoi sattelle lIFSTTAR : En les auscultant et en tchant den matriser le cycle de vie, En optimisant lexistant via une estimation affine de la dure de vie rsiduelle, des stratgies dentretien et de rparation adaptes, En dveloppant de nouveaux matriaux et structures. Que ce soit au travers doprations de recherche IFSTTAR/CETE (AGREGA, ECOSURF, ORSI vieillissement et maintenance des rseaux et structures dassainissement), de projet avec des PME (Actility), de consortiums (projets NBT et TERDOUEST) ou de grands groupes (EDF), de collaboration avec la profession et dautres organismes de recherche (Base de donnes DIOGEN), de services de lEtat (service technique de laviation civile), lIFSTTAR travaille au quotidien sur la thmatique des infrastructures. Les trois objectifs de cet axe se dclinent de la faon suivante : R-2A : Dvelopper des matriaux, des rseaux et des structures efficaces conomiquement et socialement, conomes en ressources, faible impact sur la sant et lenvironnement et tenant compte des aspects dconstruction et ACV 17. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 17 R-2B : Amliorer et optimiser lexistant pour une meilleure durabilit des infrastructures et des rseaux R-2C : Ausculter, analyser les matriaux, le bti, les rseaux et le sol pour amliorer la durabilit et la prvention des risques et valuer leurs performances et leurs impacts Quelques rsultats de recherche finaliss en 2013 Quelques rsultats significatifs de recherches finalises en 2013 vont tre prsents ci-aprs. Ils donnent un aperu partiel de la riche production de laxe qui peut tre retrouve dans les bilans des laboratoires. Projet TerDOUEST 2013 Les 18 et 19 juin 2013 sest tenu Marne-la-Valle le colloque prsentant les rsultats des travaux mens dans la cadre du projet ANR TerDOUEST (Terrassement Durable des Ouvrages En Sols Traits) regroupant 12 partenaires acadmiques, institutionnels et entreprises. Le projet scientifique TERDOUEST avait pour vocation la comprhension des mcanismes damlioration de sols de faibles caractristiques, grce lincorporation de chaux ou/et de liants hydrauliques. Lobjectif est d'augmenter notablement la rutilisation des sols trs argileux du site dans les projets de terrassement, sols jugs aujourd'hui inaptes, et d'largir le champ d'utilisation des matriaux traits aux zones inondables. Des travaux exploratoires en laboratoire lchelle atomique, lauscultation douvrages anciens ainsi que la construction puis la tlsurveillance dun remblai instrument (ce remblai constitue un observatoire de rfrence pour le suivi des performances en place, il est situ sur la dviation dHricourt (RD.438) en Haute- Sane) ont permis daffiner les connaissances concernant les mcanismes qui gouvernent le dclenchement puis la stabilisation dune prise hydraulique. Ce colloque a rassembl prs de 160 chercheurs, scientifiques et ingnieurs praticiens de tous les pays et a t loccasion dapporter des lments pertinents pour la matrise de la technique, du cot et de limpact environnemental, dans un contexte o le climat change. La recherche doit tre poursuivie avec ltude des performances long terme des sols traits en fonction de lagressivit des milieux et des sollicitations. Mise jour de la base de donnes sur les effets mcaniques de la raction sulfatique interne et diffusion aux partenaires La Raction Sulfatique Interne (RSI) est une pathologie du bton conduisant une expansion du matriau synonyme de fissuration et de dgradation des performances mcaniques. Ainsi, les structures atteintes peuvent poser des problmes dintgrit structurelle et/ou de fonctionnalit de service quil convient de traiter. Soucieux de fournir aux gestionnaires douvrage des outils de diagnostic et de pronostic de ces structures, lIFSTTAR, en partenariat avec Electricit de France, a men entre 2006 et 2012 un programme exprimental original visant amliorer la comprhension des effets mcaniques de la RSI (ventuellement combine la raction alcali-granulat) lchelle du matriau et de la structure. Les rsultats obtenus ont permis de quantifier le caractre extrmement dltre de cette pathologie : influence sur la capacit portante, couplages physico-chimiques, augmentation des proprits de transfert facilitant la pntration dagents agressifs, etc 18. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 18 Lensemble des rsultats obtenus est ce jour rassembl dans une base de donnes mise disposition des quipes de recherche gratuitement et sur simple demande. Les rsultats permettront ainsi de dvelopper et/ou valider des modles de calcul tel que le module RGIB du code CESAR-LCPC permettant de prdire le comportement des structures atteintes une chance de plusieurs dizaines dannes. Exprimentations sur btons atteints de raction sulfatique interne a. vieillissement de poutres (3 m) en laboratoire ; b. fissuration dune poutre sous leffet des expansions ; c. fissuration lchelle du matriau Projet Actility La monte en puissance des smartgrids (rseau de distribution dlectricit intelligent) change radicalement la distribution dnergie en permettant une meilleure gestion de l'intermittence dans la production par un ajustement en temps rel de la demande. La socit ACTILITY, qui a reu la qualification "Jeune Entreprise Innovante" d'OSEO et le prix 2012 de l'innovation de l'ADEME, a pour ambition d'investir ce secteur d'activit. Dans le cadre de sa collaboration avec cette socit, l'IFSTTAR a travaill sur deux thmatiques : o le dveloppement de DRIVERS ; o la modlisation thermique des btiments. L'un des dfis technologiques consiste, d'une part, implmenter le savoir faire Actility/IFSTTAR (i.e. des codes de calcul) dans la box Actility (boitier de surveillance) qui est physiquement dploye dans le btiment (particulier, entreprises, tertiaires...) et d'autre part interfacer cette box avec des capteurs/actionneurs industriels (temprature, humidit, prsence, etc.). LIFSTTAR a pris en charge le dveloppement intgral de trois de ces drivers sous spcification M2M de l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute). L'nergie thermique de chauffage des btiments constitue un stock d'nergie consquent et il est possible de dplacer les consommations dans le temps sans nuire au confort thermique. Cela suppose de connatre le comportement du btiment pour pouvoir anticiper l'volution de son tat thermique, grce notamment un modle de prdiction. Le projet a port ici sur le dveloppement de tels modles dont les paramtres s'ajustent automatiquement par mthodes inverses partir de mesures de terrain bas cot en rduisant ainsi considrablement les incertitudes de prvision. Nouvelle mthode franaise de dimensionnement rationnel des chausses bitumineuses aronautiques Cette nouvelle mthode labore par un groupe de travail STAC (Service Technique de lAviation Civile) CEREMA IFSTTAR possde aujourdhui le statut de mthode officielle. Elle est publie sous forme de guide sur le site web du STAC depuis fin 2013. Son dveloppement a bnfici des acquis de la mthode de dimensionnement rationnel des chausses routires LCPC-SETRA, laquelle ont t apportes des adaptations et extensions significatives. Parmi celles-ci, citons la prise en compte prcise de la gomtrie des trains datterrissage des avions, de leur vitesse et de leur balayage transversal diffrent entre piste datterrissage, taxiway et parking. Les donnes produites par le PEP AIRBUS (Pavement Experimental Program) sur chausses flexibles (1997- 2001) ont t essentielles au calage de ce nouveau modle de dimensionnement. Sa validation a t assure par un panel dexperts regroupant les acteurs franais du domaine (matres douvrage, matres duvre, entreprises). Afin den faciliter la mise en uvre pratique, un nouveau module Aronautique a t 19. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 19 implment paralllement par IFSTTAR dans le logiciel Aliz-LCPC. Il est aujourdhui envisag dtendre cette dmarche rationnelle au dimensionnement des chausses rigides aronautiques. Ces travaux rejoignent les actions actuellement menes lOACI (Organisation de laviation civile internationale), visant le dveloppement dune dmarche rationnelle de calcul des coefficients ACN-PCN (Aircraft et Pavement Classification Number). Synthse des rsultats des ORSI, GERI, R2I clos en 2013 ORSI AGREGA : Granulats moindre empreinte cologique pour la construction d'infrastructures de transport Le niveau dactivit conomique dun pays repose dans une large mesure sur la qualit de son rseau dinfrastructures de transport. En France, ce rseau est constitu principalement de routes et de voies ferres, dont la construction et lentretien produisent des dchets, consomment de grandes quantits de granulats extraits plus de 95% du milieu naturel, enfin gnrent un trafic lourd agressif vis--vis des infrastructures de transport et de leur environnement. En partenariat avec des industriels et dautres organismes de recherche, lORSI AGREGA lance par lIFSTTAR en 2009 et clture en 2013 sest attache limiter lempreinte cologique relative la construction et lentretien dinfrastructures routires ou ferroviaires. Des outils et mthodes ont ainsi t dvelopps ou amliors. Ils sanctionnent au plus juste laptitude de granulats un usage donn, ils modlisent linfluence de caractristiques usuelles des granulats sur les proprits dun mlange granulaire, ils rvaluent exprimentalement la pertinence de certaines spcifications granulats vis--vis des performances de matriaux routiers, enfin ils intgrent des critres environnementaux dans le cot de lapprovisionnement en granulats en sappuyant sur le concept de transportabilit. Les principaux enseignements ont t prsents lors du sminaire de clture et lensemble des prsentations est accessible sur le site de lIFSTTAR. Dmonstrateur de tambour scheur pour la mesure de labsorption deau dun sable naturel ou recycl avec fines (IFSTTAR/CEREMA) ORSI Infrastructures et ouvrages durables : Pour tre en mesure d'influer valablement sur les impacts environnementaux des ouvrages, il est indispensable d'avoir une bonne apprciation de leur impact, travers la connaissance du cycle de vie des ouvrages, et de la quantification des diffrents impacts environnementaux, depuis la fourniture des matriaux constitutifs jusqu' la dmolition des ouvrages. Le principal produit obtenu dans le cadre de cette opration est la mise en place dune base de donnes dimpacts environnementaux adapte au contexte franais du gnie civil : la base DIOGEN. (voir livrable phare) Dans le cadre du projet Europen SBRI, une thse sur ltude de la durabilit des ouvrages dans un contexte de dveloppement durable - application aux ponts mixtes a t soutenue. Elle a mis au point une procdure 20. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 20 doptimisation et une analyse multicritre pour valuer lensemble des variantes de conception et permettre davoir une vision globale qui aide les matres douvrage et les gestionnaires lors de la prise de dcision. Par ailleurs les rsultats suivants ont t obtenus : Elaboration de loutil CIOGEN, permettant ltude des impacts environnementaux des ouvrages depuis la fourniture des matriaux (base sur Diogen) jusqu la fin de vie. Loutil structure le recueil dexemples aboutissant la dtermination de ratios utiliser pour les diffrents types douvrages. Ce recueil dexemples est ncessaire pour le caractre oprationnel de loutil. Optimisation dun programme de maintenance prventive de structures portuaires, par le Cete Ouest (St Brieuc), partir dICV (Inventaire du cycle de vie ) doprations de rhabilitation de quai et de mise en peinture, avec valuation de trois types de produits ; ICV dune opration de construction de pont (sur la base de donnes recueillies sur le chantier) et de vie en uvre (pont sur le Cher) CETE Lyon. Exemple alimentant loutil CIOGEN. Base de donnes dimpacts collects au cours de la mise en uvre de diffrents types de btons (CETE Lyon) alimentation de Diogen et Ciogen. Donnes DIOGEN en cours de complment : Cbles (IFSTTAR et CETE Sud Ouest), construction mtallique (CETE Est et Lyon). ORSI Ecosurf Les surfaces de chausse doivent remplir plusieurs fonctions essentielles dont loptimisation reste un dfi : assurer un niveau de scurit lev (adhrence) tout en limitant la consommation nergtique des vhicules (faible rsistance au roulement) pour limiter la gne environnementale (faible gnration de bruit de roulement), le tout dune faon durable et conome en ressources. Optimiser ces fonctions ncessite dvaluer et modliser le contact entre un pneumatique et la chausse. Calcul de la distribution de pression de contact entre un pneumatique lisse et un revtement (BBSG 0/10) Campagne de validation des modles dadhrence sur chausse mouille projet europen SKIDSAFE Lopration de recherche ECOSURF (2010-2013) a permis de dvelopper des modles physiques de contact pneu-chausse appliqus la prvision de ladhrence, du bruit et de la rsistance au roulement. Lvolution de ces proprits a t tudie en laboratoire et in situ et des modles ont t proposs. En parallle, des outils de mesures parfois innovants ont t dvelopps, tests ou amliors. Enfin, lopration a permis dvaluer des techniques de revtements particulirement innovantes en termes de proprits dusage (micro-incrustation pour ladhrence au jeune ge, revtements poro-lastiques silencieux) ou au sens du dveloppement durable (rutilisation d'agrgats d'enrobs, emploi de matriaux locaux). ECOSURF a contribu plusieurs projets nationaux (CLEAN) et internationaux (SKIDSAFE, TYROSAFE, PERSUADE, ODSurf, MIRIAM), a produit environ 15 articles scientifiques, 3 matriels de mesure (TRIBOROUTE, TEXROAD3D, SRT-ITD) et a permis de ractualiser 2 bases de donnes nationales (CARAT, Bruit). 21. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 21 ORSI Vieillissement et maintenance des rseaux et structures d'assainissement soumis des processus bio-physico-chimiques Lopration de recherche Vieillissement et maintenance des rseaux et structures d'assainissement soumis des processus bio-physico-chimiques s'est acheve fin 2013 aprs 4 ans de travaux. La problmatique traite, la biodtrioration des matriaux en prsence dhydrogne sulfur, est complexe et concerne plusieurs domaines scientifiques avec ltude des phnomnes lis au couplage entre matriaux et microorganismes avec production dacide sulfurique (H2SO4) biognique dltre pour les matriaux. Outre lIFSTTAR et plusieurs CETE, des fabricants de matriaux et des gestionnaires de rseaux dassainissement ont collabor cette opration de recherche. Elle a permis en particulier de dfinir les paramtres impliqus dans le mcanisme global de biodtrioration des matriaux cimentaires, d'analyser les diffrences de comportement en fonction du type de ciment et de proposer des choix de matriaux. volution de la biodtrioration dun mortier de ciment CEM I en prsence dH2S Une campagne d'essais in situ a galement t mene pour valider les rsultats obtenus en laboratoire. Un essai acclr a t mis au point partir de lensemble de ces tudes et doit faire lobjet dune validation en 2014. L'aspect modlisation a t trait avec la dfinition dun modle de biodtrioration des matriaux cimentaires. La poursuite des tudes dans ce domaine complexe se concrtise actuellement dans le cadre dactions avec plusieurs partenaires au niveau franais et international. 2.1.3 Axe 3 : Changement climatique, risques et environnement LIFSTTAR organise ses travaux de recherche de laxe 3 sur lanalyse des interactions entre lhomme et son milieu. Ces problmatiques sont complexes et senvisagent, en premier lieu, dans le sens de lanalyse des impacts que lhomme (via ses activits) impose sur son milieu. Cela se traduit souvent en langage courant par des termes comme pollution , nuisances , appauvrissement de la biodiversit , atteinte lenvironnement ... Les travaux de laxe ont vocation mesurer, prvoir et proposer des solutions pour rduire ces effets. Mais il y a galement un autre sens lanalyse, dans la mesure o lvolution de notre environnement impose galement des modifications perceptibles sur la vie de tous les jours. Lanalyse de ces interactions est importante pour anticiper les adaptations quelquefois ncessaires de nos modes de vie. Les mots cls tournent alors autour de l adaptation au changement climatique , rsilience aux alas naturels Les travaux mens sont principalement orients vers la mise au point doutils daide la dcision et doutils ncessaires pour construire et sadapter cet environnement en mutation. Les activits de laxe se dclinent autour des quatre objectifs suivants : R-3A : Observer, analyser et modliser les alas climatiques et naturels, ainsi que les atteintes l'environnement R-3B : Evaluer et quantifier les interactions entre l'homme et son milieu R-3C : Rduire les consquences des risques climatiques et naturels et les impacts sur lenvironnement et la sant R-3D : Dvelopper des outils de prospective et daide la dcision pour rpondre aux besoins de la socit 22. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 22 Quelques rsultats de recherche finaliss en 2013 Quelques rsultats significatifs de recherches finalises en 2013 vont tre prsents ci-aprs. Ils donnent un aperu partiel de la riche production de laxe qui peut tre retrouve dans les bilans des laboratoires. Projet ACOUFREN : modliser les mcanismes de gnration du bruit de crissement des freins disque ferroviaires Le projet AcouFren sest achev fin 2013, il s'inscrit dans le cadre de recherches destines rduire les bruits de crissement mis par les vhicules ferroviaires, des bruits souvent intenses, particulirement gnants pour les personnes exposes. Les moyens de rduction de ces bruits sont longtemps rests empiriques en raison de la difficult modliser les phnomnes physiques lorigine de leur gnration. Lobjectif de ce projet financ par lADEME et pilot par la SNCF tait de dvelopper des outils d'aide la spcification et la conception de garnitures moins bruyantes pour les freins disque des rames TGV et AGC (autorail grande capacit). Dun point de vue scientifique, cela impliquait la mise au point de mthodes numriques performantes pour le calcul de vibrations auto-entretenues induites par le frottement. Le LAE tait particulirement impliqu dans cette tche. Lanne 2013 a t marque par lapplication de ces mthodes aux systmes de freinage industriels et la confrontation des simulations aux essais effectus sur le banc SNCF. Des comparaisons ont pu tre ralises sur la base de spectres vibratoires issus de calculs temporels non linaires, ce qui constitue une avance scientifique significative. De nombreuses raies ont t retrouves par le modle avec des carts en frquence et en amplitude acceptables. Ces rsultats ont permis de valider loutil logiciel simplifi lusage des industriels, dvelopp par lditeur SDTools. Modle aux lments finis du systme de freinage TGV Campagne exprimentale de l'tang de Fouch : tude de la propagation acoustique au-dessus des grandes masses d'eau La propagation acoustique en milieu extrieur peut tre considrablement influence par les effets micro- mtorologiques (vent, temprature, hygromtrie, turbulence atmosphrique, etc.). Pour toute tude d'impact (cartographie du bruit par exemple), il convient donc de dcrire de manire satisfaisante ces phnomnes et d'valuer les enjeux qui y sont associs en contexte urbain ou pri-urbain. L'ensemble des travaux mens au Laboratoire d'Acoustique Environnementale (LAE) consiste dvelopper des modles de prvision, qui ncessitent d'avoir disposition des bases de donnes exprimentales de rfrence. Ainsi, cette campagne exprimentale originale sest droule du 2 au 11 avril 2013 ltang de Fouch sur la commune dArnay-Le-Duc (Ctes dOr) en partenariat avec les laboratoires des Ponts et Chausses de Blois, Clermont- Ferrand, Strasbourg et Autun. Elle a permis de raliser des mesures simultanes acoustiques et micro- mtorologiques, de manire mieux comprendre les phnomnes physiques relatifs la propagation 23. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 23 acoustique au-dessus de grandes tendues deau : profils thermiques, turbulence atmosphrique, rugosit de surface, etc. Sur la photo, mesures des profils verticaux de vent et de temprature au-dessus de l'eau, entre source sonore (berge Sud) et rcepteurs (berge Nord). L'objectif final de ces travaux est dapprofondir les connaissances sur les phnomnes physiques mis en jeu, afin d'amliorer les outils de calcul acoustique pour la prvision du bruit au voisinage de telles masses deau, quelles que soient les sources sonores l'tude (infrastructures routires ou ferroviaires, parcs oliens off- shore, centrales nuclaires, etc.). Quantification des missions du trafic et de leur contribution aux concentrations atmosphriques particulaires primaires et secondaires et calculs d'missions de polluants pour les parcs automobiles (Contribution des missions vhiculaires aux PM10 : particules en suspension infrieures 10m) Les missions vhiculaires sont en partie responsables des polluants atmosphriques particulaires. Elles sont responsables dune sur-exposition des populations aux particules atmosphriques en milieux urbains et ont des effets sanitaires avrs. La contribution totale des missions des transports aux concentrations atmosphriques en particules est mconnue, en raison de la diversit des missions et de la difficult les quantifier. En particulier, les connaissances sur les missions hors-chappement (usure, abrasion, re- suspension par le trafic) sont mdiocres. Dans le cadre de deux projets, MOCoPo et PM-DRIVE), des connaissances sur les missions particulaires des vhicules motoriss ont t dveloppes ainsi que sur leurs contributions aux concentrations atmosphriques en particules. Cet objectif a t ralis laide dune grande campagne de mesures de polluants atmosphriques en proximit automobile et en fond urbain associe des mesures fines de trafic (campagne MOCoPo de septembre 2011). Parmi les nombreux rsultats obtenus, certains montrent que les missions vhiculaires contribuent 34% aux PM10 et jusqu 57% durant les heures de pointe. La contribution moyenne totale aux PM10 par lensemble des missions vhiculaires l'chappement et hors chappement est le double de la seule contribution des missions lchappement (env. 17%), qui est celle qui est trs gnralement quantifie. Contribution des sources identifies la masse totale de PM10 (%). Traffic exhaust : missions lchappement ; Traffic non-exhaust : resuspension ; Metals processing : usure des freins et autres pices des vhicules. (Lucie Polo Rehn, thse 2012). Estimations dtailles des missions du transport de fret partir de la base CO2-ECHO Lobjectif de cette recherche est de quantifier le volume de CO2 du transport de fret et les possibilits de rduire ces missions. Lenqute ECHO sur le transport de marchandises des tablissements franais permet de suivre les envois depuis leur origine jusqu leur destination afin de calculer les missions du transport de fret. Aprs un important travail de mise au propre de la base trajets, nous avons calcul le CO2 de chaque envoi et estim le CO2 mis par tablissement chargeur. Pour sassurer du rsultat, lensemble des missions ainsi calcules a t compar avec les rsultats des comptes transport de la Nation. 17% 4% 14% 25% 17% 13% 10% Contribution aux PM10 Traffic exhaust Metals processing Nitrate rich Sulfate rich Biogenic sources Traffic non-exhaust Sea salt 17% 4% 14% 25% 17% 13% 10% Contribution aux PM10 Traffic exhaust Metals processing Nitrate rich Sulfate rich Bio and fuel combustion Traffic non-exhaust Salt 24. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 24 Diffrentes approches ont t suivies pour analyser les possibilits de rduire les missions du fret. Plus de la moiti des missions proviennent denvois qui ont une efficacit carbone faible ou trs faible. Le modle dvelopp, pour apprcier limpact des choix logistiques sur le niveau dmissions, indique notamment quen rduisant la frquence annuelle des envois vers le mme client, on rduit trs sensiblement les missions de CO2. Cette hypothse comme les diffrents scnarii de rduction des missions qui ont t esquisss induisent de fortes perturbations de lactivit conomique : une rduction importante des missions du fret ne se fera pas sans un surcot du transport. La recherche, finance par la DGITM et ralise avec le CETE Nord- Picardie, sachvera formellement en avril 2014. Projet INOGEV : Suivi long terme dune large de gamme de micropolluants dans les eaux pluviales urbaines Le projet ANR INOGEV, dune dure de 4 ans, visait aider les concepteurs et gestionnaires des collectivits locales dfinir des stratgies efficaces de gestion des flux de polluants en zone urbaine, en analysant les conditions du transfert de connaissances entre les rsultats de recherches et l'application oprationnelle. Ces travaux ont t mens au sein des trois observatoires dhydrologie urbaine franais (ONEVU Nantes, OPUR en rgion parisienne, OTHU Lyon) fdrs au sein du SOERE (Systme dObservation et dExprimentation pour la Recherche en Environnement) URBIS. Dans ce cadre, 77 micropolluants (mtaux traces, hydrocarbures aromatiques polycycliques, pesticides, alkylphnols, bisphnol A, polybromodiphnylthers), dont beaucoup navaient jamais t recherchs dans les eaux pluviales urbaines, ont t suivis. Plusieurs lments toxiques tels que le strontium, le bisphnol A ou les alkylphnols ont ainsi t dtects des concentrations leves. Les diffrences doccupation du sol se traduisent assez peu en termes de prsence des micropolluants dans les eaux pluviales ; les mmes lments sont dtects sur les 3 sites tudis. En revanche, les concentrations en zinc, strontium ou hydrocarbures aromatiques polycycliques sont significativement diffrentes dun site lautre. Ces diffrences pourraient tre attribues au trafic automobile, plus ou moins dense selon les sites. (Figure Concentrations en mtaux traces lexutoire de trois rseaux deaux pluviales suivi dans le cadre des observatoires universitaires : sites du Pin Sec (ONEVU), Chassieu (OTHU), Sucy (OPUR)). Projet DURAGEOS ou durabilit des gosynthtiques dans les installations de stockage des dchets Le projet DURAGEOS (2009-2013), financ par le programme C2D2 du RGC&U du MEEDDM et coordonn par lIFSTTAR, associait sept partenaires : trois laboratoires publics impliqus dans les recherches sur les installations de stockage de dchets non dangereux (ISDND) et les gosynthtiques (IFSTTAR, Irstea, LTHE et ENTPE) et les deux plus grands groupes industriels franais de ce domaine (Suez Environnement et Veolia Propret). Afin de limiter limpact environnemental du stockage, le projet traitait de la prdiction de durabilit des barrires dtanchit des ISDND. 25. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 25 Selon une approche multi-chelle, en compltant un modle cintique non empirique de prdiction de dure de vie des polymres qui considre simultanment les mcanismes de dgradation chimiques, biologiques et mcaniques, DURAGEOS a permis de mieux prdire la fragilisation superficielle dune gomembrane (GMB) en polythylne haute densit dans une alvole dISDND. La quantification des transferts montre que, pour tous les composs phnoliques tests except le bisphnol A, la configuration avec le GSB est quivalente la configuration rglementaire. Les valeurs obtenues ont contribu un meilleur cadrage et la quantification des externalits. La quantification de lcotoxicit de ces transferts ne dmontre pas labsence de risques sanitaires ou environnementaux. Les considrations environnementales et socio-conomiques appliques diffrentes GMB devront contribuer une meilleure acceptabilit sociale des gosynthtiques dans les barrires d'tanchit d'ISDND. (crdit photo Veolia Propret) Projet ONAMAZU : valuation quantitative de la rponse non-linaire des sols lors du grand sisme de Tohoku de 2011 Le 11 mars 2011, un mga-sisme de subduction (Mw 9) a eu lieu hors des ctes de la rgion de Tohoku, Japon. Grce aux rseaux sismiques Japonais, des donnes dexcellente qualit ont t enregistres, qui suggrent un comportement non-linaire sur les premires centaines de mtres de la sub-surface. En partenariat avec nos collgues japonais (DPRI, SHIMIZU Corporation et NIED) et franais (BRGM), nous avons tudi les enregistrements sur plusieurs sites pour rpondre certaines questions fondamentales en sismologie des mouvements forts : quelle(s) profondeur(s) apparat le comportement non-linaire ? Y-a-t-il un recouvrement des proprits mcaniques lastiques suite des effets non-linaires ? Nous avons alors suivi lvolution de la frquence prdominante et invers leurs proprits mcaniques (illustration). Daprs nos analyses temps-frquence, il semble que les sols ne rcuprent pas entirement leurs proprits lastiques aprs avoir t sollicit par des mouvements forts. Suite nos inversions 1D des donnes de puits acclromtriques, le comportement non- linaire des sols pourrait prendre place tout au long de la colonne de sol, voire mme en profondeur au niveau du rocher. Durant le projet ANR ONAMAZU, deux rapports de Master, cinq articles de confrences internationales (dont deux avec relectures) et trois articles dans des journaux de rang A ont t publis. Le projet a dbut en octobre 2011 pour une priode de 18 mois. En haut de lillustration, enregistrements du sisme de Tohoku la station IBRH16 en surface (trace noire) et en profondeur (trace blanche). En bas, volution temporelle du rapport spectral surface/profondeur. Noter la diminution de la frquence lorsque lacclration atteint ses valeurs maximales (en pointill, les frquences de la rponse linaire du sol). 26. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 26 Projet FloodProbE : Technologies pour une Protection efficace et rentable de lEnvironnement Bti contre les Inondations FloodProBE (Technologies for the cost-effective Flood Protection of the Built Environment) est un projet europen FP7-ENV achev en octobre 2013 aprs 4 ans de recherches. Ce projet a runi 14 partenaires et associ de nombreux gestionnaires et utilisateurs finaux. Lobjectif central du projet tait de fournir des moyens efficaces et rentables pour rduire les risques lis aux inondations en zones urbaines, en dveloppant des technologies, des mthodes, des concepts et des outils de diagnostic, dadaptation et dinnovation pour les infrastructures actuelles et futures. Dans le volet ddi la fiabilit des protections contre les inondations, IFSTTAR et le CETE-Normandie Centre ont conduit une action sur la gophysique, incluant lorganisation dun atelier international IFSTTAR-Paris en mars 2011. Ceci a abouti la publication en 2013 dun guide mthodologique : Rapid and cost-effective dike condition assessment methods: geophysics and remote sensing , dont lobjectif est daider les gestionnaires douvrages en Europe utiliser ces technologies. http://www.floodprobe.eu/partner/assets/documents/Floodprobe-D3.2_V1_4_April_2013.pdf La restitution finale de FloodProBE a eu lieu Aix-en-Provence et Arles en octobre 2013, conjointement au projet International Levee Hankbook (ILH). Les deux communauts ont chang des rsultats et identifi les dfis lis aux transferts de connaissances dj possibles et aux verrous pour de futurs travaux de recherche. Illustration : Modles de leve et interprtation dduits dinvestigations gophysiques le long de la Loire en amont de la ville dOrlans (CETE- Normandie Centre, Metcenas and DREAL Centre) Synthse des rsultats des ORSI, GERI, R2I clos en 2013 ORSI EPEES : le site internet OFRIR 2 Lutilisation de matriaux alternatifs en techniques routires est une pratique ancienne, ayant notamment merg dans des rgions industrialises entre 1945 et 1973. Elle permettait de concilier une production importante de rsidus de production aux caractristiques mcaniques intressantes (laitiers, cendres volantes, etc.) et une rponse au besoin croissant en infrastructures de transport. Ainsi, les connaissances sur les caractristiques et les domaines demploi de ces matriaux se sont progressivement accrues, jusqu A : -650m, ERT start B : -380m, breach of de la Haute Isle C :0, Start Slingram RMT, GPR D :~500m, begining of the breach Dela Melleray E :~690, End of breach de la Melleray F :~1040m begining of breach de lIsle G :~1340 End of breach de lIsle, networks H, I :RMT and Slingram un-identified anomalies P0 Pf < 100 W.m Sandy silt/clay < 100 W.m breach de lIsle, sandy silt /clay > 1000 W.m Sand and gravel > 1000 W.m breach dela Melleray : sand, gravel, heterogeneous layers > 400 W.m Finesand, gravel < 200 W.m Silty sand/clay 27. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 27 la dfinition partir des annes 1980 de normes et de guides encadrant leur usage. Plus rcemment, les caractristiques environnementales ont commenc tre investigues la faveur de la prise de conscience socitale sur ce sujet. Toutefois, on constate toujours certaines rticences utiliser ces matriaux alternatifs, gnralement d une mconnaissance de leurs proprits et domaines demploi. Depuis 2003, lobservatoire OFRIR (Observatoire Franais des Ressources pour les InfrastRuctures) met disposition des acteurs nationaux de la route un tat de lart des connaissances sur lusage de matriaux recycls ou locaux ainsi quun retour dexprience de leurs usages. En 2013 le site OFRIR2 (http://ofrir2.IFSTTAR.fr/ ) volue avec une mise niveau des connaissances techniques et du cadre normatif existant, lajout de nouveaux matriaux et une meilleure ergonomie. De plus, un volet Analyse de Cycle de Vie apporte des connaissances environnementales plus globales, permettant la mise en perspective de diffrents choix techniques de matriaux/ressources pour la construction ou lentretien des infrastructures. Enfin, une entre gographique permet dalimenter le site avec diffrents retours dexprience lis des sites de production de matriaux ou des chantiers. ORSI GEODEPOLL La politique de lutte contre la pollution de leau est la plus ancienne des politiques environnementales. Plus rcemment, la Directive Cadre sur lEau (DCE) du 23 octobre 2000, transcrite en droit franais par la loi du 21 avril 2004, a rorganis la politique de leau avec pour objectif la protection long terme de lenvironnement aquatique et des ressources en eau. Elle fixe des objectifs pour la prservation et la restauration de ltat des eaux superficielles (eaux douces et eaux ctires) et pour les eaux souterraines. Lobjectif gnral est datteindre lhorizon 2015 le bon tat des diffrents milieux. Larrt ministriel du 8 juillet 2010 fixe la liste des substances prioritaires et le calendrier de rduction des missions larticle R 512-9 du Code de lEnvironnement. Par consquent, les rejets, missions et pertes de ces substances dangereuses prioritaires, dans les eaux, doivent tre progressivement supprims. Ainsi, dans le cadre de lassainissement routier un certain nombre de substances sont dsormais considrer pour rpondre ces nouvelles exigences. 28. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 28 Lassainissement routier mais aussi, la gestion des eaux et exhaures de chantier, pour la ralisation de linfrastructure routire doivent donc pouvoir rpondre ces nouvelles exigences, notamment dans les zones sensibles. Le projet dORSI Gosynthtiques dpolluants : alternative aux dispositifs dassainissement dinfrastructures (Godpoll) avait pour objectif ltude de la faisabilit et lvaluation dun nouveau concept de gestion des eaux le long des infrastructures linaires (routires, ferroviaires, aroportuaires) et plus largement sur les chantiers de construction. Nayant dur que deux ans, il a produit un tat des lieux des diffrentes questions lies lassainissement routier. 2.1.4 Axe 4 : Villes et territoires Laxe 4 a pour objectif de proposer des solutions pour amliorer lamnagement des territoires dans une perspective durable. Plus prcisment il sagit de travailler sur les relations entre territoires et politiques publiques et sur les systmes logistiques et productifs, danalyser les phnomnes urbains et les interactions avec le milieu naturel et enfin damliorer les modles traitant des risques et de la scurit sur des grands territoires. Cet axe est structur en 4 objectifs : R-4A : Analyser, modliser et valuer les relations entre territoires, rseaux, mobilit et politiques publiques R-4B : Analyser, modliser et valuer les interactions entre ville, rseaux et milieux naturels R-4C : Analyser, modliser et valuer les relations entre systmes logistiques, systmes productifs et territoires R-4D : Caractriser, valuer et grer les crises, les risques et la scurit lchelle des grands territoires Dans ce rapport, nous prsentons des travaux correspondant aux trois premiers axes : pour laxe 4A, trois projets sur lvaluation multicritres de la durabilit dun projet urbain (Imptus) et sur la conception de scnarios de dveloppement urbain (VILMODes), et un projet sur lamlioration de la golocalisation en ville (Interurb) sont prsents, pour laxe 4B, quatre projets sont exposs sur limpact de loccupation du sol sur la modlisation de flux nergtiques et hydrique (Rosenthy), sur la reprsentation de la pollution (Immanent), sur lamlioration de la connaissance de ltat hydraulique dun rseau deau (Smart Water Network) et une ORSI avec le CEREMA sur la gestion des eaux pluviales en zones urbaine (GDEP), pour laxe 4C, deux projets figurent sur les relations - en termes logistique et damnagement urbain - entre une ville et son port (FLUIDE) et un autre sur limpact dune gare TGV sur le dveloppement local. Loin de dcouper lespace en zones hermtiques ou de considrer un territoire fig, les travaux prsents se veulent systmiques, multicritres et multiscalaires. Ils ont la particularit dintgrer par exemple les interactions entre villes et rseaux, entre infrastructures et dveloppement conomique, entre projet urbain et cot nergtique, entre espace support et pollutions ou encore entre espace urbain minralis et phnomnes hydriques. Quelques rsultats de recherche finaliss en 2013 Quelques rsultats significatifs de recherches finalises en 2013 sont exposs ci-aprs. Ils donnent un aperu partiel de la riche production de laxe qui peut tre retrouve dans les bilans des laboratoires. 29. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 29 Projet FLUIDE (Fleuve Urbain Intermodal Durable) : Les grandes villes fluviales franaises et leur port. Port par le laboratoire Splott, le projet Fluide (Fleuve urbain, intermodal, durable) sest droul de 2010 2013 dans le cadre de lANR Villes durables. Il avait pour objectif dvaluer le potentiel logistique de la voie deau dans lapprovisionnement des aires mtropolitaines, depuis les grands flux internationaux jusqu la distribution urbaine. Avec lappui des autorits portuaires et des agences durbanisme locales, des tudes approfondies ont t menes dans quatre villes franaises (Paris, Lyon, Lille et Strasbourg). Le premier rsultat a t de renouveler ltat des connaissances sur le transport fluvial qui, en tant que tel, reste limit avec des productions scientifiques parcellaires et un discours gnralement port par les promoteurs de la voie deau. Llargissement du propos des aspects peu abords du secteur (conditions de travail, structuration conomique des marchs) est venu complter une analyse logistique des filires dj acquises au fluvial (construction, dchets, nergie) et celle des marchs mergents (conteneurs, distribution urbaine). Enfin, la recherche a permis de mettre en lumire les lments ncessaires une reconnexion de la ville avec son port en dtaillant les conditions et les outils ncessaires lintgration russie des fonctions logistiques portuaires et des amnagements urbains. Les rsultats obtenus sont accessibles en ligne et leur synthse a donn lieu la publication dun ouvrage de rfrence (tude compare Paris, Lyon, Lille, Strasbourg et comparaisons internationales). Achvement du projet LGV et territoire Ce projet PREDIT 2009 2013 a t financ par l'ADEME. Port par le laboratoire Splott, le projet visait produire des connaissances nouvelles sur la faon dont une desserte ferroviaire grande vitesse participe au dveloppement local et durable. Il visait galement renouveler lanalyse des stratgies daccompagnement par les acteurs du territoire. Lanalyse a t fonde sur une tude de la littrature thorique et empirique, la constitution dune base de donnes regroupant lensemble des units urbaines franaises desservies et non desservies sur laquelle des traitements statistiques ont t raliss, et sur une analyse approfondie (60 entretiens) de huit villes desservies. Les rsultats montrent quil subsiste un cart entre les attentes des acteurs publics dans les territoires desservis releves dans la littrature grise et le caractre trs controvers des effets des dessertes relev dans la littrature acadmique. Les analyses statistiques mettent en vidence linexistence deffets systmatiques des dessertes TGV en termes de dynamisme conomique. Projet Rosenhy (EC2CO) Le projet Rosenhy (Rle de lOccupation du Sol vis vis de la modlisation des flux ENergtiques et HYdriques en milieux urbain et priurbain) a tudi limpact de loccupation du sol en milieux urbain et priurbain sur la modlisation des flux nergtiques et hydriques, partir de 3 sites tudis au sein des observatoires ONEVU (Nantes) et OTHU (Lyon). Le quartier urbain du Pin sec, qui s'appuie sur un suivi hydromtorologique permanent depuis 2006, a fait lobjet dune campagne exprimentale (FluxSAP 2012) sur la mesure des flux de chaleur sensible et latente. Deux bassins versants priurbains (La Chzine et lYzeron) bnficient dun suivi hydro-mtorologique permanent depuis respectivement 10 et 15 ans. Sur ces trois sites, des sources de donnes doccupation du sol diffrentes rsolutions sont disponibles : diverses bases de donnes gographiques vectorielles et des donnes tldtectes multi- et hyper- spectrales. 30. Programme de recherches IFSTTAR 20 Mars 2014 Page 30 L'utilisation des donnes tldtectes induit de nouvelles questions pour la mise en uvre des modles : les informations obtenues peuvent ncessiter la connaissance de proprits physiques supplmentaires dont nous ne disposons pas toujours. Par ailleurs, l'amnagement urbain favorise dsormais les techniques alternatives de gestion des eaux pluviales, qui modifient les bilans nergtique et hydrique. Ces techniques ne sont pas identifiables actuellement dans les donnes tldtectes ou les donnes gographiques disponibles. Le dveloppement de sources de donnes adaptes permettra de mieux prendre en compte ces stratgies dans les modles hydro-mtorologiques. Projet IMPETUS Le projet IMPETUS, financ par lANR et associant EGIS, ICADE, lEIVP, la ville de Paris, le CSTB et le LVMT, a pour objectif de mettre au point une mthode et un outil permettant dvaluer la durabilit dun projet urbain en amont de sa ralisation, et dvaluer leffet de diffrentes options de ce projet. IMPETUS propose de faire dialoguer dans des tables rondes lensemble des acteurs concerns par un projet, du promoteur la collectivit locale en passant par les amnageurs, les associations dusagers ou les oprateurs de transport, en proposant une valuation financire du projet, ainsi quune estimation des consommations dnergie attendues, des missions de GES, et enfin de la production dENR (nergies renouvelables). Cette estimation sappuie sur des critres d'urbanisme, de performances du bti, de transport et de mobilit ainsi que les interactions entre ces d