Les sessions de la CIE sont le rendez-vous privilégié de la communauté scientifique menant des travaux de recherche dans les domaines de l’éclairage et de la lumière. Chercheurs, experts, ingénieurs peuvent présenter et débattre de leur production dans différents champs d’application, depuis la vision humaine et la perception des couleurs, en passant par l’éclairage routier, la visibilité, la métrologie et l’instrumentation, jusqu’aux nuisances lumineuses et aux effets non visibles de la lumière.
La France était très présente lors de cette conférence avec une délégation de 23 personnes, dont 4 chercheurs du Cerema. Les équipes de recherche (Eclairage et Lumière – Angers, ENDSUM – Strasbourg) ont été retenues pour 3 communications orales, un poster et sollicitées dans le cadre d’un Workshop.
et Vincent Boucher (EL)
Cette forte représentation du Cerema et la sélection des communications proposées confirment le rôle important que joue l’établissement en matière de recherche et de normalisation internationales sur les enjeux portés par la division 4 de la CIE, celle en charge de l’éclairage extérieur. Preuve de l’intérêt des sujets de recherche portés par la France, après le prix de la meilleure présentation orale reçue par le Cerema lors de la session intermédiaire en 2021, Enoch Saint-Jacques du laboratoire PICS-L (département COSYS / Université Gustave Eiffel) a cette fois-ci gagné le prix du meilleur poster pour ses travaux contribuant au projet ANR REFLECTIVITY.
Cette distinction met aussi en avant le projet scientifique porté par l’équipe de recherche commune TIM (Transports, Infrastructures, Mobilités) qui regroupe les chercheurs du laboratoire PICS-L avec ceux des équipes EL et STI.
Focus sur les communications du Cerema
ON SITE PHOTOMETRIC CHARACTERIZATION OF WET PAVEMENT,
Valérie Muzet, Guillaume Gublin Guillaume, Thibaut Rohmer,
CARACTERISATION SUR SITE DE LA PHOTOMETRIE DE REVETEMENTS MOUILLES
Cet article s’inscrit dans le cadre de la collecte de données du projet de recherche ANR REFLECTIVITY.
Selon la région climatique, la surface de la route peut être humide ou mouillée pendant une grande partie de l'année, ce qui réduit les performances de l'éclairage. Avec les développements technologiques actuels introduits par les luminaires à LED, il semble désormais possible d'adapter l'éclairage à l'état de surface des chaussées afin de répondre aux exigences en matière d'énergie et de sécurité. Cependant, la caractérisation photométrique des chaussées humides est très difficile car leur état de surface évolue rapidement, alors que les mesures de tables-r effectuées en laboratoire prennent généralement beaucoup de temps. Nous avons proposé un protocole de mouillage simple et pragmatique qui, associé à l'appareil portable rapide COLUROUTE, permet de caractériser les chaussées pour différentes conditions de mouillage à la fois en laboratoire et sur site. Les résultats obtenus ont montré que l'utilisation des tables-r standards de la CIE pour les surfaces mouillées n'est pas pertinente pour tous les types de chaussée et les différents états de mouillage. En outre, nous avons trouvé une corrélation entre les indicateurs de clarté Q0 et de spécularité S1 pour les différentes conditions d'humidification.
QD VS Q0 FOR SCALING OF STANDARD R-TABLES IN ROAD LIGHTING DESIGN: THE QUESTION IS WORTH ASKING,
Florian Greffier, Christoph Schulze, Vincent Boucher, Sébastien Liandrat, Valérie Muzet.
Qd VS Q0 POUR LA MISE À L'ÉCHELLE DES TABLES-R STANDARDS DANS LA CONCEPTION DE L'ÉCLAIRAGE ROUTIER : LA QUESTION MÉRITE D'ÊTRE POSÉE
Cet article est le fruit d’une collaboration avec l’université technique de Dresden. Il s’inscrit dans le cadre du projet PHORÉVÉ : PHOtométrie des REVÊtements (route et marquage) pour la route du futur : comparaison des approches allemandes et françaises. Ce projet est financé par le Tremplin Europe et International du Cerema.
Dans la conception de l'éclairage, la connaissance des propriétés de réflexion de la chaussée est le meilleur moyen d'optimiser la luminance de la route, mais l'utilisation des tables-r standards de la CIE reste la pratique courante. Un moindre mal consiste à mettre à l'échelle ces tables-r à l'aide des coefficients Qd ou Q0 pour tenir compte de la luminosité de la chaussée.
En utilisant différentes bases de données de tables-r et de nombreux calculs d'éclairage, nous avons montré dans cette étude que la mise à l'échelle avec Qd est une bonne option pour la plupart des surfaces. Ce résultat est intéressant car il existe sur le marché des appareils capables de mesurer directement le Qd. Cependant, ils sont dédiés à la visibilité des marquages routiers et fonctionnent avec un angle d'observation de 2,29° au lieu des 1° conventionnels de l'éclairage routier. Nos recherches montrent que cette différence géométrique peut être prise en compte en appliquant un facteur de correction à la valeur du Qd mesuré. Il pourrait alors être utilisé pour mettre à l'échelle les tables-r standards ce qui représenterait une avancée opérationnelle significative.
EXPLORATORY STUDY TO DEFINE NEW OBSERVATION GEOMETRIES FOR ROAD LIGHTING DESIGN,
Laure Lebouc, Vincent Boucher, Florian Greffier, Aurélia Nicolaï, Paul Richard,
ÉTUDE EXPLORATOIRE POUR DÉFINIR DE NOUVELLES GÉOMÉTRIES D'OBSERVATION POUR LA CONCEPTION DE L'ÉCLAIRAGE ROUTIER
Cette communication a présenté une partie des travaux réalisés par Laure Lebouc dans le cadre de sa thèse soutenue le 3 octobre 2023 (thèse CIFRE Spie batignolles malet, Cerema, Université d’Angers).
Cet article s’intéresse à la visibilité des usagers de la route en milieu urbain. Dans un premier temps, une expérience en réalité virtuelle a permis d’étudier où se porte notre regard selon notre mode de déplacement (conduite, marche, vélo) lorsque nous nous déplaçons en ville. Cette expérience a permis de déduire des angles d'observation pour chaque type d'usagers.
Puis des mesures sur un site expérimental et des simulations d’éclairage ont été réalisées avec ces nouveaux angles d'observation. Cela a permis d'évaluer l'impact d'un changement de géométrie d'observation sur les critères de qualité d'une installation d'éclairage et sur la visibilité. Nous avons montré que l'augmentation de l'angle d'observation conduit à une réduction de la luminance moyenne de la route sans pour autant affecter les conditions de visibilité.
Ceci nous a amené à proposer des adaptations aux recommandations actuelles : utilisation d'un observateur mobile pour un angle d'observation supérieur à 1° et déclassement d'un rang des exigences normatives lors du dimensionnement d'une installation d'éclairage en ville.
MATHEMATICAL CONSIDERATIONS FOR ROAD REFLECTION PROPERTIES,
Vincent Boucher, Valérie Muzet, Paola Iacomussi,
CONSIDÉRATIONS MATHÉMATIQUES SUR LES PROPRIÉTÉS DE RÉFLEXION DES SURFACES ROUTIERES
Cet article aborde à la fois les définitions géométriques et une méthodologie de calcul du facteur de luminance moyen. Il pose des bases qui seront reprises à la fois dans le projet de recherche ANR REFLECTIVITY et les travaux du TC4-50 sur la caractérisation des revêtements et des marquages routiers à la fois pour les besoins en éclairage public et les véhicules automatisés.
La communauté de l'éclairage routier utilise un système de coordonnées adapté aux différentes situations d'éclairage. La caractérisation de la surface de la route est utilisée à la fois pour l'éclairage et le marquage routier et est également utile pour les modèles d'apparence visuelle qui utilisent la fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle (BRDF). Dans ce document, des relations de conversion sont données entre la BRDF et les conventions d'éclairage routier/de marquage. Le deuxième point concerne le calcul du coefficient de luminance moyen Q0 défini dans le rapport technique CIE 144:2001 pour la caractérisation de la surface des routes. Le calcul a été défini dans les années 70 et son explication est introuvable car elle n'a pas été publiée. L'article propose une nouvelle définition de l'angle solide pour le calcul d’intégrale associé à Q0 pour offrir un meilleur compromis entre la rigueur mathématique et l'approche habituelle.
THE DIFFERENCES BETWEEN DESIGN AND FIELD MEASUREMENTS,
Valérie Muzet, Présentation dans le cadre d’un workshop de la division 4 de la CIE « Eclairage extérieur » : Metrics for the design & implementation of road lighting, animé par Sermin Onaygil (Turquie)
DIFFERENCES ENTRE LE DIMENSIONNEMENT EN ECLAIRAGE PUBLIC ET LES MESURES SUR SITE
Force est de constater qu’il existe des différences importantes entre les performances théoriques issues de simulations d’installations d’éclairage public et les mesures sur site. L’objectif de cette présentation était de mieux en comprendre les causes afin d’ouvrir le débat lors du workshop.
Après une revue de littérature présentant l’ampleur des différences entre luminance prédite et mesurée, une liste des causes possibles a été présentée ainsi que leur influence lorsqu’elles sont connues. Que ce soit au niveau des données d’entrée des simulations ou des mesures sur site, les incertitudes génèrent des écarts aujourd’hui mal connus. Il a été démontré que la non prise en compte de la photométrie des revêtements en place dans les simulations était une source d’écart majeur. Certaines hypothèses des calculs ne semblent plus pertinentes avec les appareils de mesures actuels (ILMD) permettant des résolutions bien supérieures à la grille de calcul standard de la CIE. Enfin, la mise en œuvre opérationnelle des luminaires diffère du fait de spécifications théoriques (à la fois en termes de géométrie et de disparité dans la production des luminaires) et de mesures sur site qui sont sujettes aux conditions environnementales.