Caractérisation d’albedo de surfaces routières

Le Cerema est l’établissement de référence dans les domaines de l’expertise et de l’ingénierie publique pour accompagner les territoires dans leurs missions d’adaptation aux changements climatiques. Il assiste l'État, les collectivités territoriales et les entreprises pour les conduire vers une stratégie d'aménagement durable et des mobilités adaptées aux enjeux écologiques. Le Cerema offre des solutions adaptées et uniques selon les territoires.
La Direction Territoriale (DT) Centre-Est représente le Cerema dans les régions Auvergne-Rhône-Alpes et Bourgogne-Franche-Comté.
L’Agence de Clermont-Ferrand est un des 5 départements du Cerema Centre-Est. Elle compte 52 collaborateurs et est organisée en 4 groupes : Eau et Risques, Infrastructures et Ouvrages d’Art durables, Territoires et Transitions, et Recherche Systèmes de Transports Intelligents (STI).
Le stagiaire sera accueilli au sein du groupe STI qui mène des recherches sur les propriétés optiques des surfaces routières en s’appuyant sur un équipement permettant la caractérisation de tells propriétés.

Le Cerema, en collaboration avec l’entreprise Spie batignolles malet, participe au projet ANR REFLECTIVITY (Road surfacEs Function for Lighting Evaluation, road marking ContrasT, urban heat Island to ensure VIsibility and sustainabiliTY), qui apporte le support financier au présent recrutement. Ce projet a pour ambition de développer des outils et méthodologies de mesure et de prédiction de la BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) des surfaces routières.
Le groupe de Recherche STI du Cerema et l’entreprise Spie babtignolles malet sont impliqués notamment dans l’axe 3 sur la caractérisation d’albédo de surfaces routières pour en évaluer l’impact sur les températures de surface. Pour ce faire, les travaux s’appuient sur la base de données construite dans l’axe 1 du projet sur les propriétés optiques de surface obtenues sur des échantillons routiers.

Dans ce stage, l’albedo d’une surface est compris comme une caractéristique du pouvoir de réflexion de la lumière solaire par la surface. Différentes méthodes existent pour mesurer l’albedo comme la gonioréflectométrie en laboratoire ou la mesure directe de la puissance réfléchie par la surface et de l’illumination solaire pour des essais in situ. Des méthodes indirectes peuvent être employées pour des échantillons routiers en tirant profit de l’élévation de température d’un corps de chaussée soumis à une illumination solaire. L’objectif du stage est de proposer une méthode de caractérisation de l’albedo de surfaces routières à partir de mesures thermiques sur des échantillons de chaussées.
Dans un premier temps, une revue de littérature sera menée sur les méthodes de caractérisation de l’albedo de surfaces routières et les méthodes d’inversion de l’équation de la chaleur pour identifier des paramètres thermique ou radiatif à partir de mesures de champs thermiques. Dans un deuxième temps, un protocole expérimental de laboratoire sera défini pour mettre en oeuvre la méthode sur des échantillons pour lesquels l’albedo et l’émissivité ont déjà été obtenus par des mesures optiques. L’étudiant pourra s’appuyer sur des échantillons confectionnés par la société Spie batignolles malet, un dispositif de simulation physique d’une
illumination solaire, d’une caméra thermique calibrée radiométriquement par un corps noir et de capteurs de température (sondes platine, thermocouples).

• Etudiant en école d’ingénieur et/ou Master 2 dans un domaine pertinent tel que le génie civil, la physique ou les mathématiques appliquées.
• Connaissance approfondie des phénomènes physiques liés à la thermique.
• Expérience des langages de programmation tels que Python, MATLAB ou C/C++.
• Goût pour l’expérimentation en laboratoire.
• Capacité à travailler de manière indépendante et en collaboration dans un environnement de recherche au sein d’un projet collaboratif.
• Excellentes aptitudes à la communication écrite et orale.