Les échelles de critères de la modalité thermique

Nous avons vu que pour les voyageurs, le confort thermique était une absence de sensations désagréables et une absence de rupture liées aux vitesses d’air et aux températures dans un train. Il est également important de rappeler que la perception du confort thermique est différente selon l’été, l’hiver ou la mi-saison. Nous avons donc jugé utile avec les experts d’évaluer le confort thermique pour chaque saison (voir la figure 4.8). Les critères absence de sensations désagréables et absence de rupture sont donc des feuilles de l’arborescence. Nous allons voir dans la suite quelles échelles nous avons construit pour ces feuilles. Pour une vision synthétique de ces échelles voir le tableau 5.1 au chapitre 5.

4.4.3.1 Absence de sensations désagréables

Ce critère mesure la capacité de l’offre à fournir des conditions thermiques (vitesses d’air et températures) idéales pour les voyageurs pour une saison donnée. En parcourant les cahiers des charges, nous avons retenu avec les experts en confort cinq spécifications qui peuvent servir à la construction des échelles pour ce critère : – l’écart maximal ∆T imT icmaxentre la température intérieure moyenne (T im) et la température de référence (T ic) pour des valeurs p ∈ T em de tempéra-tures extérieures, où T em est l’ensemble de ces valeurs qui sont généralement

comprises entre −20 °C et +35 °C (On notera la réponse du fournisseur à cette spécification par ∆T imT ic(e, p) ∀p ∈ T em),

– l’écart maximal entre les températures minimales et maximales ∆T imhrz max mesurées sur une section horizontale à 1m10 du sol pour des valeurs p ∈ T em de températures extérieures, où T em est l’ensemble de ces valeurs qui sont généralement comprises entre −20 °C et +35 °C (On notera la réponse du fournisseur à cette spécification par ∆T imhrz(e, p) ∀p ∈ T em),

– l’écart maximal entre les températures minimales et maximales mesurées sur une section verticale (∆T imvrt

max) pour des valeurs p ∈ T em de températures extérieures, où T em est l’ensemble de ces valeurs qui sont généralement com-prises entre −20 °C et +35 °C (on notera la réponse du fournisseur à cette spécification par ∆T imvrt(e, p) ∀p ∈ T em),

– l’écart maximal ∆T imP aroimax entre la température intérieure moyenne (T im) et la température des parois (T P aroi) pour des valeurs p ∈ T em de températures extérieures, où T em est l’ensemble de ces valeurs qui sont généralement comprises entre −20 °C et +35 °C (on notera la réponse du fournisseur à cette spécification par ∆T imP aroi(e, p) ∀p ∈ T em),

– la courbe de référence des vitesses d’air en fonction de la température in-térieure (voir la figure 4.12. La réponse des fournisseurs est également une courbe du même type).

Après avoir identifié ces spécifications, nous avons construit les échelles corres-pondantes en veillant à ce que les indicateurs d’état soient compréhensibles pour les experts afin de pouvoir mener à bien la phase d’agrégation. Ces indicateurs sont à minimiser.

1- La moyenne pondérée des écarts entre les températures intérieures moyennes et les températures de références en °C sur toutes les valeurs de p ∈ T em(S), où T em(S) est l’ensemble des températures extérieures correspondant à une saison S

f T^TimTic(e, S) = ^X

p∈T em(S)

w_p× ∆T imT ic(e, p) (4.3) Où S = {S1, S2, S3}, w_p est le rapport du nombre de jour pour lesquels la tempé-rature p ∈ T em(S) est enregistrée dans la saison considérée et le nombre total de jours d’une saison. On a donc : P

p∈T em(S)w_p= 1.

2- La moyenne pondérée des écarts entre les températures minimales et maxi-males sur une section horizontale, mesurées à 1m10 du sol, en °C sur toutes les valeurs de p ∈ T em(S).

f T^hrz(e, S) = ^X

p∈T em(S)

w_p× ∆T im^hrz(e, p) (4.4)

3- La moyenne pondérée des écarts entre les températures minimales et maxi-males mesurées sur une section verticale (tête, buste et pieds) en °C, sur

Figure 4.12 – La courbe de référence des vitesses d’air en fonction de la température intérieure

toutes les valeurs de p ∈ T em(S).

f T^vrt(e, S) = ^X

p∈T em(S)

4- La moyenne pondérée des écarts entre les températures de paroi et les tem-pératures intérieures moyennes en °C, sur toutes les valeurs de p ∈ T em(S).

f T^paroi(e, S) = ^X

p∈T em(S)

wp× ∆T imP aroi(e, p) (4.6)

5- L’écart relatif par rapport à la courbe de Fig 4.12. Nous avons choisi un écart relatif (qui également un indicateur monotone) pour deux raisons prin-cipales : la première est que l’écart spécifié dans les cahiers des charges est un écart relatif et la deuxième raison est que la valeur d’un écart par rapport à une vitesse d’air de 0, 1 m/s n’a pas la même importance qu’un écart par rapport à une vitesse d’air de 0, 9 m/s.

f T^V(e, S) = ^X

p∈T im(S)

max {V (p, e) − V_max(p), V_min(p) − V (p, e), 0}

V_max(p) − V_min(p) ^(4.7) Où T im(S) est l’ensemble des températures intérieures moyennes correspondant à la saison S, V (p, e) : p ∈ T im(S) sont les valeurs des vitesses d’air de la courbe proposée par le constructeur, V_max(p) et V_min(p) sont les valeurs minimales et maximales des courbes de Fig 4.12.

4.4.3.2 Absence de rupture

Ce critère mesure la capacité de l’offre à maintenir les conditions thermiques (vitesses d’air et températures) tout au long d’un trajet ainsi qu’à fournir des conditions thermiques initiales (au moment où les voyageurs entrent dans le train) qui diminuent la rupture causée par la différence de température avec l’extérieur. Après avoir consulté les experts, nous avons retenu deux spécifications dans les cahiers des charges à partir desquelles les échelles correspondant à ce critère seront construites :

– la vitesse maximale V T icT emmax de variation de la température intérieure par rapport à la température extérieure en °C/h (On notera la réponse des fournisseurs par V T icT em(e, S) pour chaque saison),

– l’écart maximal ∆T imT ic0max de la température intérieure moyenne et de la température de référence à la fin du dernier cycle de réfrigération ou de préchauffage (lorsque les voyageurs entrent dans le train), pour des valeurs p ∈ T em de températures extérieures (On notera la réponse des fournisseurs ∆T imT ic0(e, p)).

Les indicateurs d’état correspondant à ces spécification sont à minimiser.

1- La vitesse de variation de la température intérieure par rapport à la tempé-rature extérieure pour chaque saison en °C/h

2- La moyenne pondérée des écarts entre la température intérieure moyenne et la température de référence à la fin du dernier cycle de réfrigération ou de préchauffage en °C.

f T^pre(e, S) = ^X p∈T em(S)

∆T imT ic0(e, p) (4.9)